TW200904897A - Piping member - Google Patents

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200904897 九、發明說明： 屬之技術領域】 技術領域 本發明係有關於一種使用聚苯醚系樹脂組成物成形之 5配官構件，特別是有關於一種以擠壓成形製造之管、或以 射出成形、擠壓成形、真空、壓力成形等製造之接頭、凸 緣等配管構件。 C先前技j 背景技術 10 聚苯趟系樹脂組成物具有剛性、耐熱性、耐藥品性等 優異特性，可作為工業用品使用，例如，辦公機器、電氣 電子零件、殼體等、或汽車用品（例如，輪罩、擋泥板等）。 又’聚苯醚系樹脂組成物對高溫範圍（60〜95。〇之酸、 鹼具有耐性，且其價格亦於通用之工程塑膠中較為低廉， 15故適合作為工業領域中高溫藥液流動使用之高溫用配管構 件。此種高溫用配管構件有從習知金屬管轉換為樹脂管的 趨勢，且聚苯醚系樹脂組成物亦為其候補，故對今後之普 及充滿期待。 習知聚苯醚系樹脂組成物製之配管構件可舉例如：由 20包含有聚苯醚系樹脂與聚苯乙烯系樹脂之聚苯醚系樹脂組 成物構成之耐熱性配水用配管（參照專利文獻1)。其中，聚 苯乙烯系樹脂係選自於由同元聚苯乙烯、以橡膠成分改質 之耐衝擊聚苯6烯（耐衝擊性聚苯乙烯）、及具有間規 (syndiotactic)構造之聚苯乙烯所構成之群之至少1種。其效 200904897 果是，除了可替代習知所使用之氣乙烯樹脂製配水用配 管’亦可於要求無法使用氣乙烯樹脂製配水用配管之耐熱 性用途中使用。 又，其他習知聚苯醚系樹脂組成物製之配管構件可舉 5例如：由（A)以聚苯醚系樹脂與苯乙烯系樹脂之組合形成之 樹脂成分70〜99重量份、（B)具有以乙烯芳香族烴為主體之 聚合物塊體與以共軛二烯化合物為主體之聚合物塊體的氣 化嵌段共聚物1〜30重量份、及可塑劑〇 5〜1〇重量份的配 管用樹脂組成物所得之樹脂製管（專利文獻2)。其效果是， 1〇可改善耐衝擊性、且耐藥品性、脫膜性、耐熱性優異、亦 具有滯焰性。 專利文獻1 ·特開2003-74754 專利文獻2 :特開2005-239784 t發明内容2 15 發明揭示 然而，前述習知耐熱性配水用配管（專利文獻丨）中，並 未提及溶融流動率（melt flow rate，以下，稱作mfr)，且兮 先前技術文獻中，完全未提到有關排水用配管之成形用樹 脂組成物的MFR。然而，當MFR值過小，會有樹脂流動性 2〇不佳而未能成形配管構件之問題。又，當MFR值過大，樹 脂流動性變得良好，但相反地，因分子量變小，而有高溫 蠕變特性或耐藥品性等下降之問題。此外，於管之擠壓成 形中，當MFR值較適當範圍稍大時，雖可成形管，但由於 流動性過佳，會因重力影響造成厚度不均勻，有於管產生 200904897 彎曲而未能得到良好之管的問題、或當MFR值大幅偏離適 S範圍時’會產生茂降(drawdown)，而有未能製造管的問 題。因此’於直接接觸液體而受内部壓力之配管構件之用 途中’藉於習知耐熱性配水用配管混合樹脂組成物，有未 5能成形配管構件、或必要性能不完全的問題。 又’前述習知樹脂製管（專利文獻2)中，雖於實施例揭 示了MFR為18〜54者，但因此種範圍之MFR值過大，使用於 流體中流有藥液之配管線時，由於高溫蠕變特性低，無長 時間之強度’並有容易因藥液產生應力破裂之問題。又， 10當配管構件（特別是管）為大〇徑(5〇mm以上）時，若MFR值 變大，雖於小口徑之大小並無問題，但隨著口徑變大，於 管之擠壓成形時厚度會不均勻，而於管產生彎曲，不易得 到良好之成形品，且當MFR值過大，會產生洩降，而有未 能擠壓成形管的問題。 15 又，前述習知耐熱性配水用配管及樹脂製管雖均可由 氣乙烯樹脂製配水用配管替代，但聚苯醚系樹脂組成物會 藉聚笨醚系樹脂與聚苯乙烯樹脂之混合比例，大幅地改變 成形收縮率。因此’將製造氣乙烯樹脂製配水用配管之既 存設備用於聚苯醚系樹脂組成物時，當成形收縮率與氯乙 20烯樹脂之成形收縮率不同時，即使使用相同之鑄模成形， 因成形品之大小改變，仍無法直接使用氣乙烯樹脂的設 備。因此，有於成形聚苯醚系樹脂組成物時需要新的設備 (特別是鑄模）、於排列產品時所需之設備的量增加、設備之 設置空間變大、·及備齊設備的費用亦增加等問題。 7 200904897 此外’前述習知耐熱性配水用配管及樹脂製管均於成 形厚壁之產品時，若樹脂組成物之乾燥不完全，會有容易 於成形品表面產生銀條痕(silver streak)、氣泡等外觀不良的 情況，且於一般厚壁(厚度5mm以上）產品多之配管構件中， 5 有成形品之外觀不良率增高的問題。 本發明之目的係提供一種可克服前述習知聚苯醚系樹 脂組成物具有之缺點，且高溫蠕變特性優異、於高溫範圍 (60〜95°C)中具有剛性、可使用與氣乙烯樹脂相同之製造設 備、成形性良好、及外觀佳之配管構件。 1〇 本發明人等為了開發具有前述良好性質之聚苯醚系樹 脂組成物’專心地反覆研究，結果，發現需有特定比例之 聚苯醚系樹脂與聚苯乙烯系樹脂，且以混練後之樹脂組成 物為特定之MFR，達成前述目的，而完成本發明。 換5之，本發明之弟一特徵係由相對於聚苯趟系樹脂 15 100質量份，以聚苯乙稀系樹脂50〜120質量份為必要成分， 且混練後之炼融流動率為1.0〜5.〇g/i〇分鐘之樹脂組成物構 成者；第二特徵係成形收縮率為〇 5〜〇 8% ;第三特徵係於 95 C環境氣體下施加5.0MPa拉伸負荷後之高溫蠕變特性 中，到達破壞之時間為1000小時以上；第四特徵係前述混 20練後之樹脂組成物成形前的含水量小於250ppm ;第五特徵 係相對於聚苯醚系樹脂1〇〇質量份，更混合有卜15質量份之 苯乙烯-丁二烯系橡膠而形成者，該苯乙烯_丁二烯系橡膠之 苯乙烯含有量為10〜40%，且重量平均分子量為2〇萬以上； 第六特徵係前述配管構件為管或接頭，且該管或接頭之外 200904897 徑D與壁厚{為：1)D>48mni，2)1/35D<t<： 1/9〇。 發明之詳細說明 聚笨醚系樹脂之機械強度與彈性率雖大，但因流動性 不佳，聚苯峻系樹脂無法單獨成形，故需混合其他樹脂提 5升流動性以成形。該混合所使用之樹脂可舉例如：聚苯乙 稀系樹脂、聚酿胺系樹脂、聚丙烯系樹脂等，但由均衡地 具有良好之配管構件所要求之特性（高溫蠕變特性、成形收 縮率、耐藥品性、價格等）來看，需為聚苯乙烯樹脂。 此處，若使用由聚苯醚系樹脂組成物構成之配管構件 10作為高溫用配管構件，所要求之特性需為即使於施加内壓 之狀態下流動高溫流體時，仍可長時間使用之強度，需為 例如’ SDR(外徑/壁厚）=11且施加〇4MPr壓力時，與ι〇 年内未破壞左右之強度同等以上之高溫蝶變特性。 本發明中’聚苯醚系樹脂與聚苯乙稀系樹脂之混合比 15例，需於滿足前述高溫用配管構件所要求之特性範圍内， 且相對於聚苯_樹脂i 〇 〇質量份，聚苯乙烯系樹脂之混合 量需為5〇〜m質量份。其係為提升衝擊強度、及提升流動 14以具有良好之成形性，聚笨乙烯系樹脂以5〇質量份以上 為佳，為具有良好之鬲溫蠕變特性、抑制機械強度之下降 並維持财熱性，聚本乙烯系樹脂以1質量份以下為佳。 又，相對於聚苯醚系樹脂100質量份，當聚苯乙稀系樹脂之 1合量為5CM20質量份時’聚笨㈣樹脂組成物之成形收 鈿率會於接近氯乙烯樹脂之成形收縮率的範圍0，故於為 得到與氯乙烯樹脂同等之成形收縮率之觀點來看，混合量 200904897 以於該範圍内為佳。另外，聚苯瞇系樹脂組成物，可使用 摻合有聚苯醚系樹脂與聚苯乙稀系樹脂者，亦可將兩者接 枝共聚合使用，藉由接枝共聚合可得良好之加工性與長期 物理特性，特別是高溫蠕變特性會變佳。 5 又，本發明中聚苯醚系樹脂組成物之MFR需為 1.0〜5.0g/10分鐘。為具有成形所需之樹脂組成物的流動 性’特別是為於成形厚壁之配管構件時得到良好之生產 性，MFR以l.〇g/l〇分鐘以上為佳；為抑制管成形中管之厚 度不均勻所造成之彎曲、或樹脂組成物之洩降，並得到良 10好之高溫螺變特性，MFR以5.0g/10分鐘以下為佳。另外， 聚苯醚系樹脂組成物之MFR係依據JIS K7210，以試驗溫度 25〇°C試驗負荷10kg之條件測定者。 又’本發明中聚苯醚系樹脂組成物之成形收縮率以 〇.5〜0.8%為佳’更具體而言，壁厚i〇mm之成形品中流動方 15向之成形收縮率以〇.6〜0.8%，直角方向之成形收縮率以 〇.5〜0.7%較佳。藉由樹脂之種類或混合之樹脂量的差異， 樹脂組成物之成形收縮率會改變，若成形收縮率為 〇.5〜0.8%之聚苯醚系樹脂組成物，因與使用於配管構件之 氯乙烯樹脂的成形收縮率大致同等，例如，使用氯乙烯樹 2〇脂製配管構件用之鑄模，射出成形聚苯醚系樹脂組成物 時，成形後之配管構件可得到與以氣乙烯成形後之配管構 件大致相同大小之配管構件。因此，可共用與習知氣乙烯 樹脂相同之製造設備’不需增設聚苯醚系樹脂組成物用之 製造設備以備齊產品之排列、不需花費多餘的費用、亦不 200904897 需重新設置製造設備的設置空間。 此處，配管構件由高溫樓變試驗中溫度、拉伸負荷、 保持時間之關係，相同溫度下使杈伸負荷變化時之保 間，可參肋誦78由Naday式與環應力烟特定表換算。 施加拉伸負荷可視為於配管構件(管)中施加管内壓，且相合 於拉伸負荷之管内壓，藉由”厚與管外徑變化，由第^ 之Naday式算出。另外，第1式之試驗應力係拉伸負荷。 s内壓（2x g壁厚度㈣驗應力）/(管外徑—管 度)…第1式 〇 树月之配官構件，於95°C環境氣體下施加5.0MPa之 拉伸負荷的高溫緯變特性中，到達破壞之時間以胸小時 以上為佳。其係當為管壁厚6.〇mm，管外徑63mm之管時， 藉由第1式，拉伸負荷5,0MPa會變成管内壓）〇嫩，而於％ °c環境氣體下施加！ ._3之管内壓可保持i刪小時以上。 15為使其於95。(：環境氣體下保持時間為1〇年時，因參照 DIN8078由Naday式與環應力.時間特定表換算之内壓為 0.6MPa，故於95t環境氣體下内壓為〇6Mpa時，管具有⑺ 年的可'卩。相對於此，當使用其他材料例如，一般之聚丙 稀系樹脂組成物製之配管構件作為高溫用配管構件時，同 2〇樣地將壁厚6.0mm，管外徑63mm之管於95°c環境氣體下施 加l.OMPa之管内壓約1〇小時左右，則會達到破壞，若欲保 持1000小時以上’需於95。(：環境氣體下降低管内壓至 0.7MPa’若將其換算成於95它環境氣體下保持時間1〇年， 則内壓會變成〇.4MPa。由此可知，聚苯醚系樹脂組成物製 200904897 之配管構件的容許壓力為聚丙婦系樹脂組成物製之配管構 件的1.5倍，可用於較高壓之用途。於如此高溫、高壓之用 途中，本發明聚苯趟系樹脂組成物中，相對於聚笨鍵系樹 月曰1〇〇質置份，聚苯乙烯系樹脂之混合量以n仍質量份較 5佳，且混練後之MFR以1.5〜4.5g/l〇分鐘較佳。 。又，若於以上㈣配管構件，例如，溫度為觸 c時，聚苯乙烯系樹脂組成物會到達軟化溫度附近，於1〇〇 °匚環境氣體下樹脂組成物會軟化，無法充分㈣配管構件 之強度，相對於此，聚本趟系樹脂組成物因不會軟化，即 使有換算溫度、拉伸負荷、保持時間時會降低使用壓力（若 為壁厚6.0mm，外徑63mm之管，為於1〇(rc環境氣體下之 保持時間為10年，内壓則為〇.2MPa)的限制，仍可安全的使 用。換言之，具有既存之其他樹脂組成物製之配管構件無 法充分包括之耐藥品性，且高溫範圍（60〜95。〇較先前可於 15 i〇0°c附近使用，因此較聚丙烯系樹脂組成物製配管構件更 適合作為高溫用途之配管構件。 此外’本發明之t本喊糸樹脂組成物成形前之含水量 以小於250ppm(100ppm=0.0l%)為佳。為避免外觀不良(銀條 痕等）或内部產生氣泡’以小於250ppm為佳，且以〇ppmg 20理想。尤其是，厚壁之成形品（例如，口徑為50mm以上， 壁厚為5mm以上之管），容易因含水量造成外觀不良或產生 氣泡，故適用可降低不良率之聚苯醚系樹脂組成物。另外， 聚苯驗系樹脂組成物的乾燥溫度，若為厚壁之成形品係以 100〜11(TC下10小時左右、或以90〜loot：下24小時左右之乾 12 200904897 燥時間’使含水量小於250ppm。 又，本發明之聚苯醚系樹脂組成物，只要於配管構件 所要求之特性的容許範圍内的話，亦可於聚苯驗系樹脂組 $成物中包含其他聚合物。其他聚合物，只要於不使配管構 件所需之特性下降的範圍内的話，並未特別限定，舉苯乙 烯丁一烯系橡膠作為特別適合之例，藉由混合苯乙烯-丁二 烯系橡膠’可邊維持高溫續變特性，邊提升衝擊強度。 此處，相對於聚苯醚系樹脂1〇〇質量份，苯乙烯、丁二 10 膠之混合比例以1〜l5ft份為佳。為得到良好之高 變特性、衝擊強度，以巧量份以上為佳，為得到良好 物^性與剛性’以15質量份以下為佳。另外，其他聚合 之。什量，相對於聚苯醚系樹脂1〇〇重量份，以丨 份為佳。 貝里 15為佳又、’苯乙烯-丁二烯系橡膠之苯乙烯含有量以10〜4〇% 若過小Μ〜35%較佳。苯乙稀-丁二烯橡膠之苯乙烯含有量 變低貝J物理特性之變化小’相反地若過多雖然彈性率會 ^且機㈣度龍但流動性變佳，故有提升配管構件 之良關係。因此’為均衡地充分滿足配管構件所需 20以上:^溫續動特性或衝擊強度’笨乙稀含有量以1〇% 好二圭於知到良好之相溶性後，為均衡地充分滿足良 …皿if變特十生、衝擊強度，苯乙稀含有 量以40%以下 量 平 又本發明之苯乙烯-丁二烯系橡膠之重量平均分子 以20萬以^卜，， 马佳。當於聚苯醚系樹脂組成物中混合重量 13 200904897 均刀子ΐ為20萬以下之苯乙烯丁二缔系橡膠時，雖會提升 擊強度，但因會顯著地損害咼溫續變特性，作為高溫用 配管構件制尚嫌不足，故為得到㈣之高溫蠕變特性、 =擊強度’重量平均分子量以2G萬以上為佳。此處，因使 5苯乙稀-丁二稀系橡膠之重量平均分子量為更高分子量的 話，可提升高溫蠕變特性，故並未特別限定重量平均分子 量之上限，但為不因提高重量平均分子而使苯乙烯_丁二烯 系橡膠之製造變得困難，於實用上以數百萬左右為佳，具 體而言，以20萬〜300萬為佳。又，聚苯醚系樹脂、聚苯乙 10烯系樹脂、及苯乙烯-丁二烯系橡膠之混練後的MFR以與混 練如無改變、或較混練前下降者為佳。為不使混練後之MFR 上升，只要苯乙浠-丁二烯系橡膠為無法測定MFR大小之高 分子量的話，即可使混練後之MFR下降（參照表1之實施例5 與實施例6。藉由苯乙烯-丁二烯系橡膠之分子量的差異， 15相對於實施例6之分子量為1〇萬時混練後之MFR，實施例5 之分子量為23萬之混練後之MFR下降），而為使苯乙烯-丁二 烯系橡膠為無法測定MFR大小之高分子量，其重量平均分 子量需為20萬以上。 本發明之苯乙烯-丁二烯系橡膠的聚合方法、或聚合觸 20媒，可使用任何方法、觸媒。另外，由將苯乙烯-丁二烯系 橡膠渡合至聚苯醚系樹脂組成物時之耐藥性或耐候性之觀 點來看，氫化率以接近100%者為佳。具體之氫化率由耐候 性、耐熱性、耐藥品性之觀點來看，以85%以上為佳，以 90%以上較佳’且以95%以上更佳。 14 200904897 厂二構件為管或接頭時，雖於小口徑中壁 旱之於〆、里若為大口徑(口徑5〇_ 與壁厚之關係會影響耐熱性或高溫緯變特性。χ，為發揮 =ΓΓ(氯乙稀樹脂、聚乙稀、聚丙稀等)相同之财 熱優越性，大口徑配管構件之壁厚需適為即使於贼以上 之高溫下❹_之狀態中’仍有長時間耐性者。該壁厚 之範圍’當管之外徑D大於奶職(考慮以口徑5〇画以上為 前提之管的尺寸_後之最小尺寸）時，壁厚t以腦<t C1/9D之fem為佳。為於使用配管構件時保持無損害之财 10 15 20 麵’壁，大於1/35D，且為減少樹脂組成物之使用 量使e的重里不至於過重，壁厚t需小於_。更詳細而

s ’ 著官之外feD適合之壁厚t的範圍不同當48mm<D <100mm日寺 j^1/17D<t<1/9D較佳，當⑽mm<D< 250丽時’以1/20D<t<1/15D較佳，當〇>25〇麵時以 l/35D<t<l/18D 較佳。 本發明之聚笨喊系樹脂特別地可無限制地使用幕所周 知者，亦可為單獨聚合物或共聚物。可舉例如：聚(2,6_二 甲基_1，4_伸苯基)_、聚(2_甲基_6_乙基姑伸苯基)醚、聚 (2,6_二乙基-I，4-伸苯基)醚、聚(2_乙基_6_正丙基.Μ·伸苯基) 醚、聚(2,6-二-正丙基_丨，4_伸笨基）醚、聚曱基_6正丙基 _1，4_伸苯基)醚、聚(2_乙基-6-異丙基-1，4·伸苯基)醚、聚(2-甲基-6-氣乙基-1,4-伸苯基、聚(2_甲基_6經乙基^+伸 苯基)醚、聚(2-甲基冬氯乙基_Μ_伸苯基)喊、聚(26_二甲 氧基-1，4-伸苯基)醚、聚(2,6_二氣甲基_14_伸苯基辦、聚 15 200904897 (2,6-二溴甲基-1，4-伸苯基）醚、聚(2,6二苯基_丨,4_伸苯基) 醚、聚(2,6-二功基-1，4-伸苯基)醚、聚(2,6_二氣_丨，4_伸苯基) 醚、聚(2,6-二苯基-1，4-伸苯基)醚、聚(2,5_二甲基_丨,4_伸苯 基)醚等。 5 本發明之聚苯喊系樹脂組成物中所使用之聚苯乙烯系 樹脂為苯乙烯及苯乙烯衍生物之單獨聚合物，可舉例如： 聚苯乙烯、橡膠改質聚笨乙烯(耐衝擊聚苯乙烯）、間規聚苯 乙烯等’此外’苯乙烯系共聚物可舉例如：苯乙稀_丙烯腈 共聚物(AS樹脂）、苯乙烯_丙烯腈_丁二烯共聚物(ABS樹脂) 10等。其中，由相溶性良好且可提升衝擊強度之觀點來看， 以使用耐衝擊聚笨乙烯為佳。 又’本發明之聚苯醚系樹脂組成物亦可視需要，混合 氧化防止#卜紫外線魏劑、光穩定劑等穩定劑，藉混合 該等可提升組絲之_定性或对光性。 15 氧化防止劑可舉例如：2,6_二_丨丁基_4_甲苯酚、正十 厌基3-(4 ·羥基_3’，5’_二_t_丁基苯基）丙酸酯、2,2,亞甲雙 (4甲基-6-t- 丁基笨酚）、2,2,亞甲雙乙基冬卜丁基苯 齡）、2,4_雙[(辛基硫代）甲基H-甲紛、2-t-丁基-6-(3-t-丁基 罗二基5甲基爷基苯丙烯酸甲酯、2,4-二-t-戊基 [1 (3’5 一+戊基_2_羥基苯基）乙基]苯丙烯酸、 、土 3,5 一—級戊基)]丙烯酸等受阻酚系氧化防止劑；硫 代丙S夂一月桂g旨、硫代二丙酸十八烧基月桂醋新戍四醇_ 爪代—丙酸月桂g旨）等硫系氧化防止劑；三(壬基苯基) 亞碟酸鹽、三f 2 4 - 一，-一-卜丁基苯基）亞磷酸鹽等磷系氧化防止 20 200904897 劑等 i外線吸收劑、光穩定劑可如 基苯基)苯并三唾、2_㈣H基-甲 2-(2，-羥基-3，，5、二t 丁其” 丁基本基)本开三唑、 系紫外線吸收劑、㉞基\^_5_氯苯并三料苯并三唾 外線吸收劑 '三bd "1 —苯基崎二笨基酮系紫 等。 ^ 纟卜線吸收劑或纽《光穩定劑 10 15 20 升未細系樹脂組成物亦可視需要(例如’欲提 H 度時等）’混合球狀填料、板狀填 = 機填充㈣。料可翔歧合2種以 真料可舉例如：碳酸舞、硫酸鎖、硫酸舞、 黏^、波來體、白州砂氣球(咖咖ball_)、㈣土、锻 ^乳化銘、㈣鱗。板狀填料可舉滑石、雲母等為例。 纖維狀填料可舉例如：玻顧維、碳纖維、顺維、碳化 夕纖維1 太酸鉀纖維、聚酿胺纖維、聚醚纖維、聚芳醋纖 維、聚醯亞胺纖維等。 、又’亦可視其他需求，混合例如：滯焰劑（氣化聚乙稀、 十漠二苯基叫㈣、’餐三甲苯SI㈣系，氫氧化銘等 ’’’、機系等）淵滑劑(流動石蟻等烴系、硬脂酸等脂肪酸、硬 月曰醇等同級n硬脂酸醯胺等醯胺系、硬脂酸約等金屬 肥息系等）、抗靜電劑（聚院^Kpolyalkylene glycol)、含 有％酸基化合物等）、抗菌师弗石等無機系 、2-(4-嘍唑基） #有機系等）、著色劑(氧化欽等無機系、炭黑等有 機系等）等U等之混合量會隨添力口劑之種類改變，故以 17 200904897 不會降低組成物之物理特性，而以可充分發揮添加劑之效 果的量來混合為佳。如同前述地混合後，炫融混練之方法 並未特別限制，可藉由使用單軸擠壓機、雙 _等，祕嶋聯㈣㈣ 5 使用本發明之聚苯醚系樹脂組成物的配管構件，係特 別有關於管、接頭者，且其成形方法並未特別限制，可舉 例如：以擠壓成形所製造之管、多層管、或以射出成形、 真空、壓力成形等所製造之接頭、凸緣等。 【實施方式】 10實施發明之最佳形態 以下舉實施例為例更詳細地說明本發明，但本發明並 不受該等實施例所限制。 實施例 藉以下顯示之試驗方法評價本發明之聚苯鍵系樹脂組 15成物製配管構件之性能。評價内容係由不同之混合聚苯喊 系樹脂組成物擠壓成形後之管的機械物理特性之評價、由 不同MFR與不同含水量之聚苯醚系樹脂組成物擠壓成形後 之管的成形性與外觀之評價、及由聚笨醚系樹脂與聚苯乙 稀系樹脂之混合比例不同之聚苯鍵系樹脂組成物擠壓成形 20 後之接頭的成形收縮率之評價。 (1) MRF測定 依據JIS K7210 ’以試驗溫度25〇。。，試驗負荷啊之 條件測定。 (2) 附有切口之艾氏(lz〇d)耐衝擊試驗 18 200904897 依據JIS Κ7110，由聚丙醚系樹脂組成物製管切取附有 切口之艾氏耐衝擊試驗片，於23±TC之環境氣體中，測定 艾氏耐衝擊強度。 (3)高溫蠕變試驗 5 依據DIN8078，相對於聚苯醚系樹脂組成物製管 1000mm，於95±1°C，施加内壓l.OMPa(相當於管厚6.〇mm， 外徑63mm，拉伸負荷5.0MPa之管内壓，由第1式之Naday 之式算出），測定至破壞為止之時間。 管内壓=(2χ管壁厚度X試驗應力）/(管外徑_管壁厚 10 度)···第1式 (4)成形收縮率 以射出成形機成形筒狀試驗片（氯乙烯樹脂铸模，基準 尺寸：外徑70mm，寬度（筒之長度）133mm，壁厚6mm)，於 23°C環境氣體中放置2天後’測定外徑（直徑方向2點）與寬度 15 (外周以等間隔4點）之尺寸值。測定係指測定1〇個測驗片， 算出外徑與寬度之平均值，並由外徑與寬度之平均值藉第2 式算出各個成形收縮率。同樣地成形氯乙烯作為比較對 象，並測定尺寸’藉第2式算出成形收縮率。另外，基準尺 寸係成形品之預計尺寸，即產品尺寸。又，本實驗中使用 20 之氯乙烯樹脂用鑄模之以氯乙烯成形後相對於基準尺寸的 尺寸容許差係調整至外徑±〇.2mm以内，寬度±〇.2mm以内之 範圍。該鑄模尺寸（實測值）係設計成外徑70.59mm，寬度 133.81mm。本試驗中，寬度之成形收縮率係於0.5〜〇.8〇/0之 範圍内（因筒狀之試驗片於内部具有空間，外徑之收縮率會 19 200904897 成為較原本之成形收縮率大的值，故以寬度進行比較），以 於基準尺寸之尺寸谷許差之外徑2mm以内，寬度±〇 2mm 以内之範圍内，即為合格。 成形收縮率={(鑄模尺寸—試驗片尺寸）/鑄模尺 5 寸}><100…第2式 (5)含水量測定 以設定溫度230°C，藉卡耳-費雪(KarlFischer)法測定。 實施例1 將聚苯醚系樹脂100質量份、及聚苯乙烯系樹脂之耐衝 10擊聚苯乙烯8〇質量份混合，以雙軸擠壓機混練後顆粒化， 製造出混練後之MFR為3.62之聚苯醚系樹脂組成物。將所 得之樹脂組成物乾燥（以U0t：24小時），於含水量小於 250ppm時，使用單軸擠壓機，以紅體溫度250°C成形厚度 6.0mm，外徑63mm之聚笨醚系樹脂組成物製的管，且由管 15 製作各種試驗用之試驗片’進行附有切口之艾氏耐衝擊試 驗、高溫蠕變試驗，於表1顯示其結果。又，管成形時之擠 壓成形性與進行成形後管外觀之評價，於表2顯示其結果。 又，進行以樹脂組成物射出成形後接頭之成形收縮率的測 定，於表3顯示其結果。 20 實施例2 將聚苯醚系樹脂100質量份、及耐衝擊聚苯乙烯8〇質量 份混合，與實施例1同樣地混練後顆粒化，製造出混練後之 MFR為1 ·57之聚苯醚系樹脂組成物。將所得之樹脂組成物 乾燥，於含水量小於250ppm時’成形管，且於表丨顯示進行 20 200904897 各種物理特性評價試驗後之結果。又，於表2顯示擠壓成形 性與進行外觀評價後之結果。 實施例3 將聚苯醚系樹脂100質量份、及财衝擊聚苯乙浠60質量 5 份混合，與實施例1同樣地混練後顆粒化，製造出混練後之 MFR為3.62之聚苯醚系樹脂組成物。將所得之樹脂組成物 乾燥，於含水量小於250ppm時’成形管’且於表丨顯示進行 各種物理特性評價試驗後之結果。又，於表3顯示進行成形 收縮率測定後之結果。 10 實施例4 將聚苯醚系樹脂100質量份、及耐衝擊聚苯乙稀110質 量份混合，與實施例1同樣地混練後顆粒化，製造出混練後 之MFR為4.50之聚苯醚系樹脂組成物。將所得之樹脂組成 物乾燥’於含水量小於250ppm時，成形管，且於表1顯示進 15行各種物理特性評價試驗後之結果。又，於表2顯示擠壓成 形性與進行外觀評價後之結果。又，於表3顯示進行成形收 縮率測定後之結果。 實施例5 將聚苯醚系樹脂1〇〇質量份、及耐衝擊聚苯乙烯8〇質量 20份混合，與實施例1同樣地混練氫化笨乙烯-丁二烯系橡膠 (苯乙烯含有量30%，重量平均分子量23萬）13質量份後顆粒 化，製造出混練後之MFR為3.60之聚苯醚系樹脂組成物。 將所得之樹脂組成物乾燥，於含水量小κ250ρρπι時，成形 管’且於表1顯示進行各種物理特性評價試驗後之結果。 21 200904897 實施例6 將聚苯醚系樹脂100質量份、及耐衝擊聚苯乙烯80質量 份混合，與實施例1同樣地混練氫化苯乙烯_丁二烯系橡膠 (苯乙烯含有量30%，重量平均分子量1〇萬）13質量份後顆粒 5化，製造出混練後之MFR為4.23之聚苯醚系樹脂組成物。 將所得之樹脂組成物乾燥，於含水量小於25〇ρριη時，成形 官，且於表1顯示進行各種物理特性評價試驗後之結果。 實施例7 將聚苯謎系樹脂質量份、及耐衝擊聚苯乙烯80質量 10份混合’與實施例1同樣地混練氫化苯乙烯-丁二烯系橡膠 (苯乙烯含有量5%，重量平均分子量23萬）13質量份後顆粒 化，製造出混練後之MFR為3.02之聚苯醚系樹脂組成物。 將所得之樹脂組成物乾燥，於含水量小於25〇ρρπι時，成形 官，且於表1顯示進行各種物理特性評價試驗後之結果。 15實施例8 將聚苯醚系樹脂1〇〇質量份、及耐衝擊聚苯乙烯8〇質量 份混合’與實施例丨同樣地混練氫化笨乙烯_丁二烯系橡膠 (苯乙烯含有量50%’重量平均分子量23萬）13質量份後顆粒 化，製造出混練後之MFR為4.15之聚苯醚系樹脂組成物。 20將所得之樹脂組成物乾燥，於含水量小於250ppm時，成形 管，且於表1顯示進行各種物理特性評價試驗後之結果。 實施例9 將聚苯醚系樹脂1〇〇質量份、及耐衝擊聚苯乙烯8〇質量 份混合，與實施例1同樣地混練氫化苯乙烯_丁二烯系橡膠 22 200904897 (苯乙烯含有量30%’重量平均分子量23萬）18質量份後顆粒 化，製造出混練後之MFR為3.55之聚苯醚系樹脂組成物。 將所得之樹脂組成物乾燥，於含水量小於250ppm時，成形 管，且於表1顯示進行各種物理特性評價試驗後之結果。 5 比較例1 將聚苯醚系樹脂100質量份、及耐衝擊聚苯乙烯80質量 份混合，與實施例1同樣地混練後顆粒化，製造出混練後之 MFR為6.20之聚苯醚系樹脂組成物。將所得之樹脂組成物 乾燥，於含水量小於250ppm時，成形管，且於表1顯示進行 10 各種物理特性評價試驗後之結果。又，於表2顯示擠壓成形 性與進行外觀評價後之結果。 比較例2 將聚苯醚系樹脂100質量份、及耐衝擊聚苯乙烯40質量 份混合，與實施例1同樣地混練後顆粒化，製造出混練後之 15 MFR為2.92之聚苯醚系樹脂組成物。將所得之樹脂組成物 乾燥，於含水量小於250ppm時，成形管，且於表1顯示進行 各種物理特性評價試驗後之結果。又，於表3顯示進行成形 收縮率測定後之結果。 比較例3 20 將聚苯醚系樹脂1〇〇質量份、及耐衝擊聚笨乙烯13〇質 量份混合，與實施例1同樣地混練後顆粒化，製造出混練後 之MFR為10.00之聚苯醚系樹脂組成物。將所得之樹脂組成 物乾燥，於含水量小於250ppm時，成形管，且於表1顯示進 行各種物理特性評價試驗後之結果。又，於表2顯示擠壓成 23 200904897 形性與進行外觀評價後之結果。又，於表3顯米進行成形收 縮率測定後之結果。 比較例4 將聚苯醚系樹脂100質量份、及耐衝擊聚笨乙烯10質量 5份混合，與實施例1同樣地混練後顆粒化’製造出混練後之 MFR為0.50之聚苯喊系樹脂組成物。將所得之樹脂組成物 乾燥，並使含水量小於200ppm。然而，未得到流動性，無 法成形管。於表2顯示擠壓成形性之結果。 比較例5 0 製造與實施例1相同之聚苯醚系樹脂組成物，並直接於 未乾燥時成形管。未乾燥時之含水量為380ppm左右。於表2 顯示進行擠壓成形性與進行外觀評價後之結果。 24 200904897 \ 02 § 0001 £1oez 00寸 -4鎵- °01 0寸

9 I 0001 < °01 000 0Γ9 033 008 001 08 81 5-e 100! ο-1 008 02 001 02 001 001 02 001 001 °8 000 ei ei -·寸 ζσε - 061 L "^Γ 008 009 08 ei er寸

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000 X 061 0001 < i 1< (mdd} '-s/po 奶绡維^盲^1^ (县 ϊ»5^ 25 200904897 (N< 比較例5 〇 § 3.62 § m >1000 可成形 外觀不良 (產生銀痕） 比較例4 〇 Η 〇 0.50 200 1 不可成形 外觀不良 比較例3 ο 10.00 230 400 產生彎曲 外觀良好 比較例1 Ο § 6.20 220 Ο ΟΟ 產生彎曲 外觀良好 實施例4 Ο ι "Η 〇 4.50 210 900 可成形 外觀良好 實施例2 Ο ι_ Η g 1—Η >1000 可成形 外觀良好 實施例1 Ο ι*·-Η § 3.62 Ο >1000 可成形 外觀良好 聚苯醚系樹脂 n3斯 混練後之MFR (g/10分鐘） 含水量 （ppm) 高溫蠕變特性（hr) 擠壓成形性 管外觀 混合組成 (質量份） 26 200904897 比較例3 1 〇 70.19 133.14 0.57 0.50 容許範圍内 (良） 比較例2 〇 f—Η 〇 69.95 132.74 0.91 0.80 容許範圍外 (不良） 實施例4 Ο 〇 70.17 133.02 0.60 0.59 容許範圍内 (良） 實施例3 Ο 70.11 133.01 0.68 0.60 容許範圍内 (良） 實施例1 ο § 70.10 133.02 0.69 0.59 容許範圍内 (良） 氯乙烯樹脂 \ \ 70.03 133.01 0.79 0.60 \ 聚苯醚系樹脂 率ο ό 外徑 寬度 外徑 寬度 與氣乙浠樹脂之比較(差） 測定值 （mm) 成形收縮率（％) 混合組成 (質量份） 27 200904897 本發明中作為配管構件之最低限度必要條件，以艾氏 财衝擊強度為以上（為使配管構件不易割破^為 7KJ/m2以上）’高溫螺變特性為_小時以上(於听環境氣 體下内壓為(UMPa時，管具有5年左右之壽命），且擠壓成 5形性中未產生彎曲，管外觀無不良者為最低合格標準。

由表卜比較實施例卜實施例2、及比較例丄時可知， 聚苯㈣樹脂與聚苯乙稀系樹脂之混合比例雖相同，但藉 由混練後之MFR的不同，高溫蠕變特性會改變。實施例1 與實施例2之高溫蠕變特性雖未改變，但比較例10mfr 10大故尚咖·螺變特性下降至實施例1之4/5左右。其係因]VIFR 變小聚苯醚系樹脂的分子量也會變小，當分子量變小，高 溫蠕變特性則會下降之緣故。 又，由表1之實施例1、實施例3、實施例4、比較例2、 及比較例3可知，藉由聚苯乙稀系樹脂相對於聚苯醚系樹脂 15的混合比例，高溫蠕變特性與衝擊強度等物理特性會改 變。當相對於聚苯_系樹脂1〇〇質量份，聚苯乙烯系樹脂的 混合比例較實施例1之80質量份少時，實施例3之6〇質量份 中高溫蠕變特性與衝擊強度均無變化，而比較例2之4〇質量 份中高溫螺變特性雖無變化，但衝擊強度下降，不足以作 20為配管構件。又，當相對於聚苯醚系樹脂100質量份，聚苯 醚系樹脂的混•合比例較實施例1之8〇質量份多時，實施例4 之110質量份中衝擊強度雖提升，但高溫蠕變特性略為下 降，比較例3之130質量份中衝擊強度更為提升，且高溫蠕 變特性下降，不足以作為配管構件。由此可知，正因為相 28 200904897 對於聚苯醚輯脂謂量份，⑽〜丨卿量份之範圍 合聚苯乙稀系樹脂，才可均衡地得到作為配管構件所需^ 高溫螺變特性、衝擊強度等物理特性。 比較實施例m實施例5時，可知藉由適量地混合笨乙 5烯-丁二烯系橡膠，可於維持高溫蠕變特性之情形下，提升 衝擊強度。又，比較實施例5〜實施例9時可知H，苯乙稀_ = 二晞系橡膠之最適合條件，取決於笨乙稀之重量平均分$ 量、苯乙稀含有量、及相對於聚苯喊系樹脂1〇〇質量份1苯 乙烯-丁二稀系橡膠的量。由苯乙稀之重量平均分子量來 W看，相較於實施例5之笨乙稀· 丁二稀系橡膠的重量平均分 子量23萬，實施例6之苯乙烯-丁二烯系橡膠的重量平均分 子量10萬較小，故實施例6之高溫蠕變特性下降。此外，由 苯乙烯含有量來看’相較於實施例5之笨己稀含有量3〇%， 實施例7之笨乙烯含有量5%較少，故與聚苯喊系樹脂之相 15溶性不佳，高溫蠕變特性下降且衝擊強度亦無法提升。因 實施例8之笨乙稀含有量為較多之50%，故雖與聚細系樹 脂之相溶性提升且衝擊強度亦提升，但高溫罐變特性仍稍 低。又，由相對於聚苯醚系樹脂100質量份之苯乙烯-丁二 歸系橡勝的量來看，若混合量如實施例9之較實施例5之13 20質量份多的18質量份時，衝擊強度雖提升，但高溫蠕變特 性下降。由該等可知，相對於聚苯趟系樹月旨ι〇〇質=份藉 由混合苯乙稀含有量為1()〜概，且重量平均分子量為扣萬 以上之苯乙秦丁二⑽'橡膠W5f量份，可於維持高一 變特性之情形下，提升衝擊強度。 29 200904897 由表2可知依據混練後之MFR的不同，高溫蠕變特性與 成形性之相關關係。MFR未於1.0〜5.0g/10分鐘之範圍内 者，無法同時滿足高溫蠕變特性與成形性。比較例4之MFR 值過小，樹脂組成物無法流動，而未能形成管，比較例3之 5 MFR值過大’管厚度不均勻，而於管產生彎曲，未能得到 良好之管。比較例1中亦有些微厚度不均勻，而於管產生彎 曲，未能得到良好之管。因此，樹脂組成物之MFR需為 1.0 〜5.0g/10 分鐘。 又，表2中，相較於實施例1，比較例5雖無物理特性並 1〇無差異，但當含水量多時，會於成形後之管表面產生銀條 痕。由此可知，藉使樹脂組成物之成形前的含水量小於 250ppm，可進行良好之外觀成形。 由表3可知，成形收縮率會依據相對於聚苯醚系樹脂 15 20 議質量份的聚苯乙烯系樹脂脂混合比例而改變。實施例 i、實施例3、實施例4、及比較例3之成形收縮率係於 0.5〜0_8%之範_，且於基準尺寸之容許差範圍内，故可 得與利祕乙烯之成形品相同的成形品。藉此，可使用與 氣乙稀劃旨相同之鑄模。又，只要㈣於«_樹脂刚 質量份，聚苯乙稀系樹脂為5G〜l2Qf量份的話，即可㈣ 氣乙烯樹脂大致相同之成形收縮率的範圍内。 〃、 由以上可知’本發明之聚笨醚系樹脂组成物製配 件之高溫㈣倾錢㈣㈣物料，⑽成形時確 保流動性，可得到良好之成形品。因此 ^ 溫範圍（60~抗）之酸驗等藥液，仍可長時間地^= 30 200904897 -丁二烯系橡膠 於loot：附近使用。又，藉由添加笨乙烯 可不降低高溫蠕變特性而提升衝擊強度。 5 另外，本實施例中雖使用以擠壓成形製作之聚苯醚系 樹脂組成物製管，但於以擠壓成形製作之多層管、或以射 出成形製作之接頭、凸緣等其他配管構件中，亦可得相同 之效果。 發明效果 使用本發明之聚苯系樹脂組成物所製造之配管構 件，具有如以下之優異特性。 10 ⑴相對於聚苯喊系樹脂卿質量份，以聚苯乙烯系樹脂 50〜120質1份為必要成分，可得高溫續變特性與衝擊強度 之均衡優異的配管構件。 (2) 將聚笨醚系樹脂組成物之MFR限定為1 ·〇〜5 .〇g/i 〇分 在里了彳于於成开> 時確保流動性，且無彎曲之良好成形品， 5可保持南溫螺變特性。 (3) 成形收縮率為0.5〜〇_8%，可使用與氯乙烯樹脂相同 之製造設備。 (4) 於95°C環境氣體下施加5 0MPa拉伸負荷後可保持 1000小時以上’可於95它環境氣體下施加有内壓〇.6MPai 狀態下’具有1〇年的壽命，而可長時間作為配管構件使用。 (5) 將成形前之含水量設成小於25〇ppm ’藉此，可特別 於厚壁之配管構件中，防止成形時之外觀不良或氣泡等。 (6) 混合重量平均分子量為20萬以上之笨乙烯-丁二烯 系橡膠’藉此，可不降低高溫蠕變特性’而提高衝擊強度。 31 200904897 I：圖式簡單說明】 益 t *»> 【主要元件符號說明】 無 32

Claims (1)

1. 200904897 十、申謗專利範®: L 種配管構件，係由相對於聚苯醚系樹脂】〇〇質量份， 以聚苯乙稀系樹脂5020質量份為必要成分，且混練後 之熔融流動率為】〜5.0g/10分鐘之樹脂組成物構成者。 5 2.如申明專利範圍第〗項之配管構件，其成形收縮率係 0.5〜0.8%。 3.如申請專利範圍第2項之配管構件，其中於95t環境氣 體下施加5_0MPa拉伸負荷後之高溫蠕變特性中，到達破 壞之時間係1000小時以上。 10 15 20 4·如申請專利範圍第3項之配管構件，其中前述混練後之 樹脂組成物成形前的含水量係小於25〇ppm。 5.如申請專利第3項之配管構件，仙對於聚苯謎系 樹脂100質量份，更混合有i〜15質量份之笨乙稀-丁 系橡膠而形成者’該苯㈣.丁二烯系橡膠之笨乙稀含 有量係10〜4〇%，且重量平均分子量係20萬以上。 6_如申請專利範圍第4項之配管構件，係相對於聚 樹脂100質量份，更混合有丨〜15質 "里伤之本乙稀-丁二嫌 系橡膠而軸者，乙^了^、轉 有量係10〜40%，且重量平均分 本乙烯3 刀子里係20萬以上。 7.如申請專利範圍第5項之配管構 係管或接頭，且該管或接頭之外_與二=管構件 1)D> 48mm， ’、 2)(l/35)D<t<(l/9)D。 33 200904897 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（無）圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：