WO2008146862A1 - 配管部材 - Google Patents

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WO2008146862A1
WO2008146862A1 PCT/JP2008/059847 JP2008059847W WO2008146862A1 WO 2008146862 A1 WO2008146862 A1 WO 2008146862A1 JP 2008059847 W JP2008059847 W JP 2008059847W WO 2008146862 A1 WO2008146862 A1 WO 2008146862A1
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pipe
mass
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resin composition
resin
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PCT/JP2008/059847
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Inventor
Hidehiro Kourogi
Takanori Inoue
Original Assignee
Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd.
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/06—Polystyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/08—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
    • C08L71/10—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
    • C08L71/12—Polyphenylene oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/12—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/139—Open-ended, self-supporting conduit, cylinder, or tube-type article

Definitions

  • the present invention relates to a pipe member molded using a polyethylene ether resin composition, in particular, a pipe manufactured by extrusion molding, a joint manufactured by injection molding, extrusion molding, vacuum, pressure forming, etc., It relates to piping parts such as flanges.
  • a pipe member molded using a polyethylene ether resin composition in particular, a pipe manufactured by extrusion molding, a joint manufactured by injection molding, extrusion molding, vacuum, pressure forming, etc.
  • Polyphenylene ether resin compositions have excellent properties such as rigidity, heat resistance, and chemical resistance.
  • industrial products there are: ⁇ A equipment ⁇ electric ⁇ electronic parts, housings, etc. (automotive products) For example, it is also used in foil caps, fenders, etc.).
  • Polyphenylene ether resin compositions have resistance to acids and alkalis in high temperature range (60 to 95), and are relatively inexpensive among general-purpose engineering plastics. Suitable for high temperature piping members for flowing high temperature chemicals in the industrial field. Such high temperature pipe members tend to be converted from conventional metal pipes to resin pipes, and a polyphenylene ether resin composition is also a candidate for the conversion.
  • a heat resistant water distribution piping made of a polyphenylene ether resin composition containing a polyphenol ether resin and a polystyrene resin has been disclosed (Patent Reference 1).
  • polystyrene resins are homopolystyrene, high impact polystyrene modified with rubber components. It was at least one selected from the group consisting of impact-resistant polystyrene) and polystyrene having a syndiotactic structure. The effect is that it can be used to replace vinyl chloride resin pipes used conventionally, and can be used in applications that require heat resistance, which can not be used for vinyl chloride resin pipes. Met.
  • a resin tube obtained from the resin composition for piping which is 0 parts by weight (see Patent Document 2). The effect is to improve the impact resistance, and further to be excellent in chemical resistance, releasability, heat resistance and also having flame retardancy.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2 0 0 3-7 4 7 5 4
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 20050-2 2 3 9 7 8 4 Disclosure of the Invention
  • melt flow rate hereinafter referred to as MFR
  • Patent Document 1 melt flow rate 1
  • Patent Document 2 melt flow rate 2
  • Patent Document 3 melt flow rate 3
  • Patent Document 3 melt flow rate 3
  • Patent Document 3 melt flow rate 3
  • Patent Document 3 melt flow rate 3
  • the MFR value is too small, there is a problem that the flowability of the resin is deteriorated and the piping member can not be formed.
  • the MFR value is increased, the fluidity of the resin is improved, but on the other hand, the molecular weight is decreased, which causes a problem that high temperature creep characteristics, chemical resistance and the like are deteriorated.
  • the pipe can be formed but the flowability of the pipe is too good, and the pipe will be unevenly thickened under the influence of gravity, and the pipe will be warped to obtain a good pipe. There was a problem that it could not be done, and if the value of MFR deviated far from the preferable range, a draw down would occur and the pipe could not be manufactured. Therefore, in applications of piping members that are directly wetted and subjected to internal pressure, conventional heat resistant water distribution piping can not be molded as a piping member or does not sufficiently meet the required performance depending on the composition of the resin composition. There was a problem that there was.
  • Patent Document 2 discloses that the MFR is 18 to 54 in the embodiment, the value of MFR is too large in such a range, so that the chemical solution is added to the fluid.
  • the piping member especially the pipe
  • the piping member has a large diameter (50 mm or more)
  • the value of MFR is large, the diameter will be small, but there is no problem even if the diameter is large.
  • the warping makes it difficult to obtain a good molded product, and when the MFR value is too large, there is a problem that drawdown occurs and the pipe can not be extrusion molded.
  • the surface of the molded product may leak silver bubbles, air bubbles, etc.
  • the appearance defect rate of the molded product is high in the case of a piping member in which the appearance defects of the product are easily generated and the products having a large thickness (thickness of 5 mm or more) are generally large.
  • the present invention overcomes the disadvantages of the above-mentioned conventional polyphenylene ether resin compositions, has excellent high-temperature creep properties, has rigidity in a high temperature range (60 to 95), and produces the same as vinyl chloride resin.
  • the purpose is to provide piping members that can be used and have good formability and good appearance.
  • the inventors of the present invention conducted intensive studies to develop a polyphenylene ether-based resin composition having the above-mentioned preferable properties, and as a result, a certain proportion of a polyphenylene ether-based resin and a polystyrene-based resin are essential, It has been found that the above object can be achieved by setting the resin composition later to a specific MFR, and the present invention has been completed.
  • the melt flow rate after kneading is 1.0 to 5.O g, which comprises 50 to 120 parts by mass of polystyrene based resin as an essential component with respect to 100 parts by mass of polyphenylene ether type resin.
  • the first feature is that the resin composition is a Z 10 component, and the second feature is that the molding shrinkage ratio is 0.5 to 0.5%.
  • the fourth feature is that the water content of the resin composition after the kneading before molding is less than 250 ppm.
  • the pipe member is a pipe or a joint, and the outer diameter D and thickness t of the pipe or the joint 1) D> 4 8 mm, 2) 1 Z 3 5
  • D ⁇ t ⁇ 1 Z 9 D is a sixth feature.
  • Polyphenylene ether resins have high mechanical strength and elastic modulus, but they have poor fluidity and thus can not be molded by using polyethylene ether resins alone. The liquidity needs to be improved.
  • Resins used for this composition include polystyrene resins, polyamide resins, polypropylene resins, etc., but the properties required for piping members (high temperature creep characteristics, molding shrinkage, chemical resistance, price etc.) It is necessary to be a polystyrene resin because it has a good balance.
  • a piping member made of a polyphenylene ether resin composition is used as a piping member for high temperature
  • the required characteristics require a strength that can be used for a long time even if a high temperature fluid is flowed under an internal pressure.
  • SDR outside diameter / wall thickness
  • a high temperature creep property equal to or higher than the strength which does not break for 10 years when a pressure of 0.4 MPa is applied is required.
  • the blending ratio of the polyphenylene ether resin and the polystyrene resin needs to be in a range that satisfies the characteristics required for the above-described high temperature pipe member, and the polyphenylene ether resin 1
  • the blending amount of the polystyrene resin needs to be 50 to 120 parts by mass with respect to 00 parts by mass.
  • Polystyrene-based resin is used to improve impact strength and improve flowability to improve moldability.
  • the amount is preferably 50 parts by mass or more, and the amount of the polystyrene-based resin is preferably 120 parts by mass or less in order to have good high-temperature creep properties, suppress a decrease in mechanical strength, and maintain heat resistance.
  • the molding shrinkage ratio of the polyvinyl ether resin composition is vinyl chloride Since it is a range close to the molding shrinkage of resin, it is also suitable for obtaining a molding shrinkage equivalent to vinyl chloride resin.
  • the polyphenylene ether resin composition may be a blend of a polyphenylene ether resin and a polystyrene resin, both may be graft copolymerized, and graft copolymer is preferable. As a result, good processability and long-term physical properties can be obtained, and in particular, high-temperature creep characteristics become good.
  • the M F R of the polyphenylene ether resin composition needs to be 1.0 to 5.0 g Z 10 minutes.
  • a pipe of at least 1.0 g Z 10 should be used.
  • the content is preferably not more than 5.O g Zl O.
  • M F R of the polyphenylene ether resin composition is measured under the conditions of a test temperature of 250 T: and a test load of 10 kg in accordance with J I S K 720.
  • the molding shrinkage of the polyphenylene ether resin composition is 0.5 to 0.5%, and more specifically, the flow direction in a molded article having a thickness of 10 mm.
  • the molding shrinkage ratio of 0.6 It is more preferable that the mold shrinkage ratio in the perpendicular direction be 0.5 to 0.7%.
  • the molding shrinkage of the resin composition changes depending on the type of resin and the amount of the blended resin, if it is a polyphenylene ether resin composition having a molding shrinkage of 0.5 to 0.8%.
  • the polyvinyl chloride resin used for the piping member is almost the same as the molding shrinkage rate of the polyvinyl chloride resin
  • the injection molding of the polyurethane resin composition using a mold for the polyvinyl chloride resin piping member for example, The pipe member thus obtained can obtain a pipe member of substantially the same size as the pipe member molded of vinyl chloride resin. Therefore, it is possible to share the same manufacturing equipment as the conventional vinyl chloride resin, and there is no need to expand the manufacturing equipment for the polyvinyl ether resin composition in order to align the product lineup.
  • the piping member holds the holding time when the tensile load is changed at the same temperature, referring to DIN 8 0 7 8 and the Naday equation It can be converted from the circumferential stress-time specific graph.
  • Applying a tensile load can be considered as applying a pipe internal pressure to a pipe member (pipe), and the pipe internal pressure corresponding to the tensile load changes depending on the pipe thickness and the pipe outer diameter. It is calculated from the equation of The test stress in equation 1 is the tensile load.
  • Pipe internal pressure (2 X pipe thickness X test stress) / (pipe outer diameter-pipe thickness) ⁇ ⁇ ⁇ Formula 1
  • OMP a under an atmosphere of 95 have a time to failure of 1000 hours or more. This is a pipe thickness of 6.
  • O mm for a pipe with a pipe outer diameter of 63 mm, the tensile load from equation 1 is 5
  • OMP a is the pipe internal pressure 1.
  • OMP a and the pipe internal pressure of 1.
  • OMP a is applied in the atmosphere at 95 to hold for over 1000 hours.
  • the internal pressure is 0.6 MP when converted from the Naday equation and the circumferential stress-time specific graph referring to DIN 8 0 7 8 As it becomes a, the pipe has a life of 10 years at an internal pressure of 0.6 MP a under an atmosphere of 95.
  • the pipe member made of a general polypropylene-based resin composition of other materials used as a pipe member for high temperature for example, the pipe thickness 6.0 mm and the pipe outer diameter 63 mm
  • Applying an internal pressure of 1.0 MP a to the pipe in an atmosphere of 95 will lead to destruction in about 10 hours, and trying to hold it for 100 hours or more in an atmosphere of 95 at 0. 0. 0.
  • the pipe internal pressure It is necessary to lower the pipe internal pressure to 7 MP a.
  • the internal pressure is 0.4 MP a when this is converted so that the holding time is 10 years under 95 atmospheres.
  • the allowable pressure of the piping member made of the polyethylene ether resin composition is 1.5 times that of the piping member made of the polypropylene resin composition, and it can be used for higher pressure applications.
  • the blending amount of the polystyrene based resin per 100 parts by mass of the polyethylene based resin of the polyphenylene ether based resin composition of the present invention is 50 It is more preferably 105 parts by mass, and the MFR after kneading is 1.5 to 4.5 g / 10 min.
  • the polypropylene resin composition may be near the softening temperature, and the resin composition is softened under the atmosphere at 100. Since the polycarbonate resin composition does not soften while the strength as a piping member can not be maintained sufficiently, the working pressure is reduced when the temperature, tensile load, and holding time are converted. 6. 0 mm, outside In the case of a pipe with a diameter of 63 mm, the internal pressure will be 0.2 MP a) in order to set the holding time to 10 years under an atmosphere of 100 mm, but it can be used without a problem.
  • it should be less than 250 ppm, and ideally 0 ppm.
  • a thick-walled molded product for example, a pipe having a diameter of 50 mm or more and a wall thickness of 5 mm or more
  • appearance defects and air bubbles are easily generated due to the water content. .
  • the drying temperature of the polycarbonate resin composition for reducing the water content to less than 250 ppm is set to about 10 hours at 10 0 to 10 10 It is recommended that the drying time be about 24 hours at 90 to 100 °.
  • the polyphenylene ether-based resin composition of the present invention may contain another polymer in the polyphenylene ether-based resin composition as long as it is within the allowable range of the properties required as a piping member.
  • the other polymer is not particularly limited as long as it does not deteriorate the properties required as a piping member, but styrene / butadiene rubber is particularly preferred, and styrene / butadiene rubber is compounded.
  • the impact strength can be improved while maintaining the high temperature creep characteristics.
  • the blending ratio of the styrene-butadiene rubber is preferably 1 to 15 parts by mass. This is preferably 1 part by mass or more in order to obtain good high temperature creep characteristics and impact strength, and 15 parts by mass or less in order to obtain good heat resistance and rigidity.
  • the total amount of the other polymers is preferably 1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyurethane resin.
  • the styrene content of the styrene / butadiene rubber is preferably 10 to 40%, more preferably 15 to 35%. If the styrene content of the styrene-butadiene rubber is too small, the change in physical properties will be small, and if too large, the modulus of elasticity will be low and the mechanical strength will be weak, but the flowability will be good and the formability of piping members will be improved. It has a relationship of Therefore, in order to satisfy the good high temperature creep characteristics and impact strength required for piping members in a well-balanced manner, the styrene content is preferably 10% or more, and good high temperature creep characteristics and impact strength can be obtained after obtaining good compatibility.
  • the styrene content is preferably 40% or less to satisfy the above in a balanced manner.
  • the weight average molecular weight of the styrene / butadiene rubber of the present invention is preferably at least 2,000,000.
  • a styrene butadiene rubber having a weight average molecular weight of 200,000 or less is blended with a polyphenylene ether resin composition, the impact strength is improved but the high temperature creep characteristics are significantly impaired. Therefore, it is used as a piping member for high temperature In order to obtain good high temperature creep properties and impact strength, it is better to have at least 2,000,000.
  • the weight average molecular weight of the styrene / butadiene rubber is made higher, the high temperature creep properties are improved, so the upper limit of the weight average molecular weight is not particularly limited, but the styrene weight may be increased by the increase of the weight average molecular weight.
  • the styrene weight may be increased by the increase of the weight average molecular weight.
  • several millions are practically preferable, and specifically, 200,000 to 300,000 are preferable.
  • Polyphenylene ether resin and polystyrene resin It is desirable that the MFR after kneading of the styrene / butadiene rubber does not change or is lower than that before kneading, so that the styrene / butadiene rubber can not measure MFR so as not to increase the MFR after kneading. If it has a high molecular weight, the MFR after kneading can be rather reduced (see Example 5 and Example 6 in Table 1).
  • Example 6 Due to the difference in molecular weight of the styrene-based rubber, Example 6 The MFR after kneading of the molecular weight of 30,000 in Example 5 is lower than the MFR after kneading when the molecular weight is 100,000), and the styrene / butadiene rubber has such a high molecular weight that the MFR can not be measured. In order to achieve the above, it is necessary that the weight average molecular weight be at least 200,000.
  • any method and catalyst may be used for the polymerization method and polymerization catalyst of the styrene / butadiene rubber of the present invention.
  • the hydrogenation rate be close to 100%, and specific hydrogenation should be carried out.
  • the rate is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, and still more preferably 95% or more from the viewpoint of weatherability, heat resistance and chemical resistance.
  • the effect of the wall thickness is small when the diameter is small, but when the diameter is large (diameter 50 mm or more), the relationship between the outer diameter of the pipe and the thickness is heat resistance or high temperature. Affects creep characteristics.
  • resin pipes vinyl chloride resin, polyethylene, polypropylene, etc.
  • a wall thickness suitable for long-term endurance is required.
  • the thickness t is 1 3 5 D ⁇ t
  • the range of ⁇ 1/9 D is preferable. Meat in order to maintain the pressure resistance that does not hinder the use of piping members
  • the thickness t should be greater than 1 35 D, and should be less than 1/9 D in order to reduce the amount of resin composition used and to make the tube not too heavy.
  • the range of suitable wall thickness t differs depending on the outer diameter D of the pipe, and l Z l 7 D ⁇ t ⁇ l 9 D is more suitable when 48 mm ⁇ D ⁇ 100 mm.
  • polyphenylene ether-based resin of the present invention known resins can be used without particular limitation, and they can be used alone or in combination, and they may be in the form of a copolymer or a poly (2,6-dimethyl-1). , 4-phenylene) ether, poly (2-methyl-6-ethyl-1,4-phenyl) ether, poly (2,6-jetyl-1,4 _phenylene) ether, poly
  • Polystyrene-based resins used in the polyphenylene ether-based resin composition of the present invention are homopolymers of styrene and styrene derivatives, for example, polystyrene, rubber-modified polystyrene (high-impact polystyrene), syndiotactic polystyrene, etc.
  • styrene copolymers such as styrene / acrylonitrile copolymer (AS resin), styrene / acrylonitrile / butadiene copolymer (ABS resin), etc. may be mentioned.
  • AS resin styrene / acrylonitrile copolymer
  • ABS resin styrene / acrylonitrile / butadiene copolymer
  • high impact polystyrene is preferable from the viewpoint of good compatibility and improvement in impact strength.
  • polyphenylene ether-based resin composition of the present invention may optionally contain a stabilizer such as an antioxidant, an ultraviolet light absorber, or a light stabilizer, and the composition according to these compounds. Can improve the thermal stability and light resistance of a stabilizer such as an antioxidant, an ultraviolet light absorber, or a light stabilizer, and the composition according to these compounds. Can improve the thermal stability and light resistance of a stabilizer such as an antioxidant, an ultraviolet light absorber, or a light stabilizer, and the composition according to these compounds. Can improve the thermal stability and light resistance of
  • antioxidant for example, 2, 6-di-t-butyl- 4- methylphenyl, n- octyl ester decyl-3 (4. 1 hydroxyl-3, 5'-di-t-butylphenyl) Propionate, 2,2'-methylenebis (4 methyl-6 _ t-butyl phenol), 2, 2 'methylenebis (4 ethyl)-6 t-butyl phenol, 2,4 bis bis ((octylthio) Methyl) 10-cresol, 2 — t-peptyl — 6 — (3-t-peptyl-2—hydroxyl_ 5 — methyl benzyl) mono-methylphenyl acrylate, 2, 4 — Di-t-a-mil 6-[1- (3, 5-Di- t-a-mil 2-hydroxy-phenyl) hydroxyethyl] phenyl acrylate 2-1-(2-Hydroxy 3, 5- Di-tert-Penty
  • UV absorbers and light stabilizers examples include 2— (2′-hydroxy-5 ′ ′-methylphenyl) benzotriazole and 2— (2′-hydroxy-3,5,5-t-butylphenyl) benzotriazole.
  • 2-(2, 1-hydroxy-3 ', 5,-di-t-butyl-phenyl-1-5-benzotriazole-based ultraviolet absorbers such as benzothiotriazole, 2-hydroxy 4-methoxide
  • Mention may be made of benzophenone-based ultraviolet absorbers such as benzophenone and the like, light-identical ultraviolet absorbers and hindered amine-based light stabilizers.
  • the polyphenylene ether-based resin composition of the present invention may be a spherical filler, a plate-like filler, a fiber-like filler, etc. May be blended with inorganic fillers. These may be used alone or in combination of two or more.
  • spherical fillers include calcium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, clay, pearlite, shirasu balloon, diatomaceous earth, calcined alumina, calcium silicate and the like.
  • plate-like fillers include evening milk and personal strength.
  • fibrous fibers include glass fibers, carbon fibers, boron fibers, carbon dioxide fibers, potassium titanate fibers, polyamide fibers, polyester fibers, polyarylate fibers, polyimide fibers and the like.
  • flame retardants halogen-based such as chlorinated polyethylene and decabromodiphenyl ether, phosphorus-based such as tricresyl phosphate, inorganic such as aluminum hydroxide
  • lubricants fluidized Hydrocarbons such as toluene, fatty acids such as stearic acid, stearyl Higher alcohols such as alcohols, amides such as stearic acid amide, metals such as calcium stearate, antistatic agents (polyalkylene glycol, compounds containing sulfonic acid group, etc.), antibacterial agents (zeolite etc.)
  • organics such as 2- (4_ thiazolyl) benzimidazole, etc.
  • colorants inorganics such as titanium oxide, organics such as carbon black
  • the blending amount thereof varies depending on the type of the additive, it is preferable to blend an amount such that the effect of the additive is sufficiently exhibited without reducing the physical properties of the composition.
  • melt-kneading after blending as described above and a polyphenylene ether resin in which each component is uniformly dispersed by using a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a kneader, etc.
  • a composition can be obtained.
  • the pipe member using the polyferylene ether resin composition of the present invention particularly relates to a pipe and a joint, and the molding method is not particularly limited, and a pipe manufactured by extrusion molding, a multilayer pipe, an injection molding Fittings, flanges, etc. manufactured by vacuum and pressure forming.
  • the performance of the piping member made of the polyethylene ether resin composition of the present invention was evaluated by the following test method.
  • the contents of the evaluation were the evaluation of the mechanical properties of a pipe extruded from a different composition of polyphenylene ether resin composition, and the extrusion molded from a polyphenylene ether resin composition of different MFR and different water content.
  • Evaluation of pipe formability and appearance, Polyphenylene ether resin and polystyrene It is evaluation of the molding shrinkage rate of the joint injection-molded from the polyphenylene ether type-resin composition from which the compounding ratio of resin differs.
  • Measurement was performed under the conditions of a test temperature of 250 and a test load of 10 kg according to J I S K 720.
  • Notched Izod impact test pieces were cut out from a pipe made of a polyethylene ether resin composition according to J I S K 7 1 0 10, and the Izod impact strength was measured in an atmosphere at 23 3 ⁇ 1.
  • the inner pressure of the pipe made of polycarbonate ether resin composition per 100 mm is 95 ⁇ 1 and the internal pressure 1.
  • OMP a pipe thickness 6. O mm, outer diameter
  • OMP a at 63 mm, tensile load was calculated from the equation of Naday in Equation 1), and the time to failure was measured.
  • Pipe internal pressure (2 X pipe thickness X test stress) / (pipe outer diameter-pipe thickness) ⁇ ⁇ ⁇ Formula 1
  • Cylindrical test pieces (vinyl chloride resin mold, standard dimensions: outer diameter 70 mm, width (length of cylinder) 13 3 mm, wall thickness 6 mm) are molded with an injection molding machine, and 2 3 in the atmosphere After leaving for 2 days, the dimensions of the outer diameter (2 points in the diametrical direction) and the width (4 points at equal intervals on the outer circumference) were measured. In the measurement, 10 test pieces were measured, the average value of the outer diameter and the width was calculated, and the molding shrinkage ratio of each was calculated from Formula 2 from the average value of the outer diameter and the width. Similarly, a vinyl chloride resin was similarly molded as a comparative object, and the dimensions were measured, and the molding shrinkage ratio was calculated from Formula 2. The standard dimensions are the dimensions targeted by molded products, and are the product dimensions. Moreover, the mold for vinyl chloride resin used in this test was: Dimensional tolerance to the reference dimension when molded with
  • the mold dimensions are designed to have an outer diameter of 7 0.5 9 mm and a width 1 3 3.8 l mm.
  • the molding shrinkage of width is within the range of 0.5 to 0.8% (The shrinkage of the outer diameter is larger than the original molding shrinkage because the test piece is cylindrical and there is space inside. Therefore, the comparison is made with the width), and it is accepted that the outer diameter of the reference dimension is within ⁇ 0.2 mm and the width is within ⁇ 0.2 mm.
  • Mold shrinkage factor ⁇ (Dimension of mold dimension one test piece dimension) Mold dimension ⁇ X I 0 0 ⁇ Formula 2
  • Polyphenylene ether resin 100 parts by mass, high impact 80 parts by mass of styrene were blended, pelletized by kneading in the same manner as in Example 1, and a polyolefin ether resin composition having a MFR of 1.57 after kneading was produced.
  • the resulting resin composition was dried to make the water content less than 250 ppm, and then the pipe was molded.
  • Table 1 results of various physical property evaluation tests are shown in Table 1. Also, the results of evaluation of extrusion moldability and appearance are shown in Table 2.
  • Example 5 100 parts by mass of polyphenylene ether resin and 100 parts by mass of high impact polystyrene are blended, kneaded and pelletized in the same manner as in Example 1, and the MFR after kneading is 4.50. Polyphenylene ether resin composition was produced. The resulting resin composition was dried to make the water content less than 250 ppm, and then the pipe was molded. The results of various physical property evaluation tests are shown in Table 1. Table 2 shows the results of evaluation of extrusion moldability and appearance, and Table 3 shows the results of measurement of molding shrinkage. Example 5
  • Example 6 100 parts by mass of polyphenylene ether resin, 80 parts by mass of high-impact polystyrene, and hydrogenated styrene-butadiene rubber (styrene content: 30%, weight average molecular weight: 20,000 1) The 3 mass parts are kneaded and pelletized in the same manner as in Example 1, and the MFR after kneading is A polyphenylene ether resin composition of 3.6 was produced. The resulting resin composition was dried to make the water content less than 250 ppm, and then the pipe was molded. The results of various physical property evaluation tests are shown in Table 1.
  • Example 6 100 parts by mass of polyphenylene ether resin, 80 parts by mass of high-impact polystyrene, and hydrogenated styrene-butadiene rubber (styrene content: 30%, weight average molecular weight: 20,000 1) The 3 mass parts are kneaded and pelletized in the same manner as in Example 1, and the MFR after kneading
  • Example 8 100 parts by mass of polyphenylene ether resin, 80 parts by mass of high-impact polystyrene, and hydrogenated styrene-butadiene rubber (styrene content: 5%, weight average molecular weight: 30,000) 13 parts by mass of the mixture was kneaded and pelletized in the same manner as in Example 1 to prepare a polyolefin ether resin composition having a MFR of 3.2 after kneading. The resulting resin composition was dried to make the water content less than 250 ppm, and then the pipe was molded. The results of various physical property evaluation tests are shown in Table 1.
  • Example 8 100 parts by mass of polyphenylene ether resin, 80 parts by mass of high-impact polystyrene, and hydrogenated styrene-butadiene rubber (styrene content: 5%, weight average molecular weight: 30,000) 13 parts by mass of the mixture was kneaded and pelletized in the same manner as in Example 1 to prepare
  • Example 9 100 parts by mass of polyphenylene ether resin, 80 parts by mass of high impact polystyrene, and hydrogenated styrene-butadiene rubber (styrene content: 50%, weight average molecular weight: 23,000) 13 parts by mass was kneaded and pelletized in the same manner as in Example 1 to prepare a polyphenylene ether resin composition having an MF of 4.5 after kneading. The resulting resin composition was dried to make the water content less than 250 ppm, and then the pipe was molded. The results of various physical property evaluation tests are shown in Table 1.
  • Example 9 100 parts by mass of polyphenylene ether resin, 80 parts by mass of high impact polystyrene, and hydrogenated styrene-butadiene rubber (styrene content: 50%, weight average molecular weight: 23,000) 13 parts by mass was kneaded and pelletized in the same manner as in Example 1 to prepare a polyphenylene ether resin composition having an
  • Example 2 The same polyphenylene ether-based resin composition as in Example 1 was produced, and a pipe was molded without being dried. The water content of undried was about 380 ppm. Table 2 shows the results of evaluation of extrusion formability and appearance.
  • the Izod impact strength is 7 KJZ m 2 or more (7 KJZ m 2 or more is necessary so that the piping member is not easily broken), and the high temperature creep characteristic is 600 hours or more (the pipe has a life of about 5 years when the internal pressure is 0.6 MP a under the atmosphere of 95), there is no occurrence of warpage in extrusion formability, and there is no appearance defect of the pipe Is the minimum passing line.
  • Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 are compared, although the blending ratio of the polyphenylene ether resin and the polystyrene resin is the same, the high temperature creep is due to the difference in MFR after kneading.
  • Example 1 and Example 2 show no change in high temperature creep characteristics, but the high temperature creep characteristics of Comparative Example 1 are lowered to about 45 of Example 1 because of the large MFR. This is because when the MFR decreases, the molecular weight of the polyphenylene ether resin decreases, and when the molecular weight decreases, the high temperature creep characteristics deteriorate.
  • Example 1 Example 3, Example 4, Comparative Example 2 and Comparative Example 3 in Table 1, the high temperature creep characteristics, the impact strength, etc. according to the blending ratio of the polystyrene based resin to the polyphenylene ether based resin
  • Example 1 Comparing Example 1 with Example 5, the impact strength can be improved while maintaining the high-temperature creep property by blending an appropriate amount of styrene butadiene rubber. Further, comparing Example 5 to Example 9, the optimum conditions of the styrene butadiene rubber are: weight average molecular weight of styrene, styrene content, styrene relative to 100 parts by mass of polyphenylene ether resin It can be seen that it is determined by the amount of butadiene rubber.
  • the weight average molecular weight of styrene is lower than that of the styrene butadiene rubber of Example 5 because the weight average molecular weight of the styrene butadiene rubber of Example 6 is as small as 10,000.
  • the high temperature creep properties of Example 6 are degraded.
  • the styrene content in Example 7 is 5% less than the styrene content in Example 5 at 30%, so that the compatibility with the polyethylene ether resin is deteriorated because the styrene content is 5%, and the high temperature is high. The creep characteristics are degraded and the impact strength is not improved.
  • Example 8 since the styrene content is as high as 50%, the compatibility with the polyethylene ether resin is improved and the impact strength is improved, but the high temperature creep property is slightly deteriorated.
  • the amount of styrene butadiene rubber relative to 100 parts by mass of the polyphenylene ether resin is as large as 18 parts by mass of Example 9 as compared with 13 parts by mass of Example 5 that the impact is increased. Although the strength is improved, the high temperature creep characteristics are deteriorated.
  • a styrene / butadiene-based rubber having a styrene content of 10 to 40% and a weight average molecular weight of 200,000 or more relative to 100 parts by weight of a polyphenylene ether resin is 1 to 1 Mix 5 parts by mass
  • Comparative Example 5 has no difference in the physical properties per se compared to Example 1, but when the water content was high, silver streaks sometimes occurred on the surface of the formed pipe. From this, when the water content of the resin composition before molding is less than 250 ppm, molding of a good appearance can be performed.
  • the molding shrinkage ratio changes depending on the blending ratio of the polystyrene resin to 100 parts by mass of the polyethylene ether resin.
  • the molding shrinkage ratio of Example 1, Example 3, Example 4 and Comparative Example 3 is in the range of 0.5 to 0.8% and within the range of the tolerance of the reference dimension. It is possible to obtain a molded article equivalent to a molded article obtained by From this, it is possible to use the same mold as vinyl chloride resin. Further, if it is polystyrene resin 50 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyethylene ether resin, it can be made within the range of almost the same molding shrinkage as vinyl chloride resin.
  • the polyphenylene ether resin composition of the present invention is excellent in high-temperature creep characteristics and impact strength in a well-balanced manner, and the flowability at the time of molding can be secured, and a good molded article can be obtained. Therefore, it can be used for a long time even if flowing chemicals such as acid and alkali in the high temperature range (at 60 to 95), and it can be used around l OQ ⁇ .
  • the addition of a styrene / butadiene rubber can improve the impact strength without deteriorating the high temperature creep characteristics.
  • the piping member produced using the polyethylene ether resin composition of the present invention has the following excellent properties.
  • a piping member having an excellent balance between high temperature creep properties and impact strength by using, as an essential component, 50 to 120 parts by mass of polystyrene based resin per 100 parts by mass of polyethylene terephthalate resin. You can earn

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Abstract

ポリフェニレンエーテル系樹脂１００質量部に対し、ポリスチレン系樹脂５０～１２質量部を必須成分とし、混練後のメルトフローレートが１．０～５．０ｇ／１０分である樹脂組成物からなる配管部材。又、成形収縮率が０．５～０．８％であること、９５℃雰囲気下で５．０ＭＰａの引張荷重をかけた高温クリープ特性において、破壊に至るまでの時間が１０００時間以上であること、前記混練後の樹脂組成物の成形前の含水量が２５０ｐｐｍ未満であることを個別の特徴とし、更にポリフェニレンエーテル系樹脂１００質量部に対して、スチレン含有量が１０～４０％であり、重量平均分子量が２０万以上のスチレン・ブタジエン系ゴム１～１５質量部をさらに配合した配管部材に関する。

Description

明 細 書 配管部材 技術分野
本発明は、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物を用いて成形し た配管部材、 特に、 押出成形で製造されるパイプや、 射出成形、 押 出成形、 真空 ， 圧空成形等で製造される継手、 フランジ等の配管部 材に関するものである。 背景技術
ポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物は、 剛性、 耐熱性、 耐薬品 性等の優れた特性を有しており、 工業用品としては、 〇A機器 · 電 気 · 電子部品やハウジング等や自動車用品 （例えば、 ホイルキヤッ プ、 フェンダー等） にも使用されている。
また、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物は、 高温域 （ 6 0〜 9 5 ） での酸 · アルカリに対する耐性を有しており、 価格も汎用 エンジニアリングプラスチックスの中でも比較的安価であることか ら、 工業分野において高温の薬液を流すための高温用配管部材に適 している。 このような高温用配管部材は従来の金属管から樹脂管へ 転換する傾向にあり、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物もその 候補にあることから今後の普及が大きく期待されている。
従来のポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物製の配管部材として 、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂とポリスチレン系樹脂とを含むポ リフエ二レンエーテル系樹脂組成物からなる耐熱性配水用配管があ つた （特許文献 1参照） 。 このうち、 ポリスチレン系樹脂はホモポ リスチレン、 ゴム成分で変性されたハイインパク トポリスチレン （ 耐衝撃性ポリスチレン） およびシンジオタクチック構造を有するポ リスチレンからなる群から選択される少なく とも 1種であるもので あった。 その効果は、 従来から使用されている塩化ビニル樹脂製配 水用配管との代替が可能であるとともに、 塩化ビニル樹脂製配水用 配管が使用できなかった耐熱性が要求される用途に使用できるもの であった。
また、 他の従来のポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物製の配管 部材として、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂とスチレン系樹脂との 組み合わせより成る樹脂成分 （ A ) 7 0 〜 9 9重量部、 ビニル 芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックと共役ジェン化合物を 主体とする重合体ブロックを有する水素添加ブロック共重合体 （ B ) 1 〜 3 0重量部および可塑剤 （ C ) 0 . 5〜： L 0重量部で ある配管用樹脂組成物から得られる樹脂製管があった（特許文献 2 参照）。 その効果は、 耐衝撃性を改善し、 さらに耐薬品性、 離型性 、 耐熱性に優れ、 難燃性も有するものであった。
特許文献 1 ： 特開 2 0 0 3 — 7 4 7 5 4
特許文献 2 ： 特開 2 0 0 5— 2 3 9 7 8 4 発明の開示
しかしながら、 前記従来の耐熱性配水用配管 （特許文献 1 ) では メルトフローレート （以下、 M F Rと記す）に関する記述が無く、 こ の先行技術文献では、 排水用配管の成形用樹脂組成物の M F Rに関 しては何ら注目されていなかった。 しかし、 M F Rの値が小さすぎ ると、 樹脂の流動性が悪くなり配管部材を成形することができなく なる問題があった。 また、 M F Rの値が大きくなると、 樹脂の流動 性が良好になるがその反面分子量が小さくなるため高温クリープ特 性ゃ耐薬品性などが低下する問題があった。 さらにパイプの押出成 形において、 M F Rの値が好適な範囲より若干大きくなると、 パイ プは成形できるものの流動性が良すぎるために重力の影響で偏肉し てしまい、 パイプに反りが発生するので良好なパイプを得ることが できなくなる問題や、 M F Rの値が好適な範囲より大きく離れると 、 ドローダウンが発生してパイプが製造できなくなる問題があつた 。 そのため、 直接接液して内部圧力がかかる配管部材の用途におい て、 従来の耐熱性配水用配管では樹脂組成物の配合によっては、 配 管部材として成形できなかったり必要な性能を十分満たさないもの があるという問題があつた。
また、 前記従来の樹脂製管 （特許文献 2 ) では実施例において M F Rが 1 8〜 5 4のものが開示されているが、 このような範囲では M F Rの値が大きすぎるため、 流体に薬液を流す配管ラインに使用 する場合、 高温クリープ特性が低いため長期間の強度を有しておら ず、 薬液によるス トレスクラックが起こり易いという問題があった 。 また配管部材 （特にパイプ） が大口径 （ 5 0 m m以上） の場合、 M F Rの値が大きくなると小口径程度なら問題はなくても大口径に なるにつれてパイプの押出成形時に偏肉してパイプに反りが発生し て良好な成形品を得ることが困難となり、 M F Rの値が大きくなり すぎると ドローダウンが発生してパイプを押出成形できなくなると いう問題があった。
また、 前記従来の耐熱性配水用配管及び樹脂製管に共通して、 塩 化ビニル樹脂製配水用配管の代替が可能としているが、 ポリフエ二 レンエーテル系樹脂組成物は、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂とポ リスチレン系樹脂との配合割合によつて成形収縮率が大幅に変化す る。 そのため、 塩化ビニル樹脂製配水用配管を製造する既存の設備 をポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物に利用する場合、 成形収縮 率が塩化ビニル樹脂の成形収縮率と異なると同じ金型を用いて成形 しても成形品の寸法が変わるため、 塩化ビニル樹脂の設備をそのま ま利用することができない。 そのため、 ポリフエ二レンエーテル系 樹脂組成物を成形する際には新たな設備 （特に金型） が必要となり 、 製品のラインナップに必要な設備の量が膨大となり、 設備の設置 スペースを多くとり、 設備を揃える費用も多くかかるという問題が あった。
さらに、 前記従来の耐熱性配水用配管及び樹脂製管に共通して、 厚肉の製品を成形する際に樹脂組成物の乾燥が不十分だと、 成形品 表面にシルバース 卜リーク、 気泡等の外観不良が発生し易く、 一般 的に厚肉 （肉厚 5 m m以上） の製品が多い配管部材では、 成形品の 外観不良率が高くなるという問題があつた。
本発明は上記従来のポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物が有す る欠点を克服し、 高温クリープ特性に優れ、 高温域（6 0〜 9 5 ） における剛性を有し、 塩化ビニル樹脂と同じ製造設備を使用でき、 成形性が良好で外観の良い配管部材を提供することを目的としてな されたものである。
本発明者らは上記の好ましい性質を有するポリフエ二レンエーテ ル系樹脂組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、 特定割合のポ リフエ二レンエーテル系樹脂とポリスチレン系樹脂を必須とし、 混 練後の樹脂組成物を特定の M F Rとしたことによって上記目的が達 成されることを見出し、 本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部 に対し、 ポリスチレン系樹脂 5 0〜 1 2 0質量部を必須成分とし、 混練後のメルトフローレートが 1 . 0〜 5 . O g Z l O分である樹 脂組成物からなることを第一の特徴とし、 成形収縮率が 0 . 5〜 0 . 8 %であることを第二の特徴とし、 9 5 T 雰囲気下で 5 . 0 M P aの引張荷重をかけた高温クリープ特性において、 破壊に至るまで の時間が 1 0 0 0時間以上であることを第三の特徴とし、 前記混練 後の樹脂組成物の成形前の含水量が 2 5 0 p p m未満であることを 第四の特徴とし、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部に対 して、 スチレン含有量が 1 0 〜 4 0 %であり、 重量平均分子量が 2 0万以上のスチレン · ブタジエン系ゴム 1 〜 1 5質量部をさらに配 合してなることを第五の特徴とし、 前記配管部材が管または継手で あり、 該管または該継手の外径 Dと肉厚 t力 1 ) D〉 4 8 mm、 2 ) 1 Z 3 5 D く t < 1 Z 9 Dであることを第六の特徴とする。 発明の詳細な説明
ポリフエ二レンエーテル系樹脂は、 機械強度や弾性率は大きいが 、 流動性が悪いためポリフエ二レンエーテル系樹脂単独では成形す ることができないため、 成形するには他の樹脂を配合することで流 動性を向上させる必要がある。 この配合に用いる樹脂はポリスチレ ン系樹脂、 ポリアミ ド系樹脂、 ポリプロピレン系樹脂等が挙げられ るが、 配管部材として要求される特性 （高温クリープ特性、 成形収 縮率、 耐薬品性、 価格等） をバランス良く有していることからポリ スチレン系樹脂である必要がある。
ここでポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物からなる配管部材を 高温用配管部材に用いるのであれば、 要求される特性は高温流体を 内圧がかかった状態で流しても長期間使用できる強度が必要であり 、 これは例えば S D R (外径/肉厚） = 1 1の場合だと 0 . 4 M P aの圧力をかけた時に 1 0年間破壊しない程度の強度と同等以上の 高温クリーブ特性が求められる。
本発明において、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂とポリスチレン 系樹脂の配合割合は、 上記の高温用配管部材に要求される特性を満 足させる範囲にする必要があり、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部に対してポリスチレン系樹脂の配合量は 5 0〜 1 2 0質 量部である必要がある。 これは、 衝撃強度を向上させると共に、 流 動性を向上させて成形性を良くするためにはポリスチレン系樹脂が
5 0質量部以上がよく、 良好な高温クリープ特性を有し、 機械強度 の低下を抑え、 耐熱性を維持するためにはポリスチレン系樹脂が 1 2 0質量部以下がよい。 また、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部に対してポリスチレン系樹脂の配合量は 5 0〜 1 2 0質量 部であると、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物の成形収縮率が 塩化ビニル樹脂の成形収縮率に近い範囲となるため、 塩化ビニル樹 脂と同等の成形収縮率を得るためにも好適である。 なお、 ポリフエ 二レンエーテル系樹脂組成物は、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂と ポリスチレン系樹脂をブレンドしたものを用いても良いが、 両者を グラフ ト共重合しても良く、 グラフ ト共重合することによって良好 な加工性と長期物性を得ることができ、 特に高温クリープ特性が良 好となる。
また、 本発明においてポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物の M F Rは 1 . 0〜 5 . 0 g Z 1 0分である必要がある。 成形に必要な 樹脂組成物の流動性を有し、 特に厚肉の配管部材を成形するのに良 好な生産性を得るためには 1 . 0 g Z 1 0以上が良く、 パイプ成形 におけるパイプの偏肉による反りや樹脂組成物のドローダウンを抑 え、 良好な高温クリープ特性を得るために 5 . O g Z l O以下が良 い。 なお、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物の M F Rは、 J I S K 7 2 1 0に準拠し、 試験温度 2 5 0 T：、 試験荷重 1 0 k gの 条件で測定したものである。
また、 本発明においてポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物の成 形収縮率が 0 . 5〜 0 . 8 %であることが好ましく、 より具体的に は、 肉厚 1 0 m mの成形品における流動方向の成形収縮率が 0 . 6 〜 0. 8 %であり、 直角方向の成形収縮率が 0. 5〜 0. 7 %であ ることがより好ましい。 樹脂の種類や配合する樹脂の量の違いによ つて樹脂組成物の成形収縮率は変化するが、 成形収縮率が 0. 5〜 0. 8 %のポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物であれば、 配管部 材に用いられる塩化ビニル樹脂の成形収縮率とほぼ同等のため、 例 えば塩化ビニル樹脂製配管部材用の金型を用いてポリフエ二レンェ —テル系樹脂組成物を射出成形すると、 成形した配管部材は塩化ビ ニル樹脂で成形した配管部材とほぼ同じ寸法の配管部材を得ること ができる。 そのため、 従来の塩化ビニル樹脂と同一の製造設備を共 有することができ、 製品のラインナップを揃えるためにポリフエ二 レンエーテル系樹脂組成物用の製造設備を増設する必要がなくなり
、 余計な費用が掛からず、 製造設備の設置スペースも新たに設けな くて済む。
ここで配管部材は、 高温クリープ試験における温度、 引張荷重、 保持時間の関係から、 同じ温度で引張荷重を変化させたときの保持 時間を、 D I N 8 0 7 8を参照して N a d a yの式と周応力—時間 特定グラフから換算することができる。 引張荷重をかけることとは 、 配管部材 （パイプ） ではパイプ内圧がかかることとして考えるこ とができ、 引張荷重に相当するパイプ内圧はパイプ肉厚とパイプ外 径によって変化し、 式 1の N a d a yの式から算出される。 なお、 式 1 における試験応力が引張荷重となる。
パイプ内圧 = ( 2 Xパイプ肉厚 X試験応力） / (パイプ外径ーパ ィプ肉厚） · · · 式 1
本発明における配管部材は、 9 5で雰囲気下で 5. O M P aの引 張荷重をかけた高温クリープ特性において、 破壊に至るまでの時間 が 1 0 0 0時間以上であることが好ましい。 これはパイプ肉厚 6. O mm、 パイプ外径 6 3 mmのパイプの場合、 式 1より引張荷重 5 . O M P aはパイプ内圧 1. O M P aとなり、 9 5で雰囲気下で 1 . O M P aのパイプ内圧をかけで 1 0 0 0時間以上保持することに なる。 これを 9 5で雰囲気下で保持時間が 1 0年になるように場合 、 D I N 8 0 7 8を参照して N a d a yの式と周応力—時間特定グ ラフから換算すると内圧は 0. 6 M P aとなるため、 9 5で雰囲気 下で内圧 0. 6 M P aのときパイプは 1 0年の寿命を有することと なる。 これに対し、 例えば高温用配管部材として用いられる他の材 料の一般的なポリプロピレン系樹脂組成物製の配管部材の場合、 同 様にパイプ肉厚 6. 0 mm, パイプ外径 6 3 m mのパイプを 9 5で 雰囲気下で 1. 0 M P aのパイプ内圧をかけると約 1 0時間程度で 破壊に至るものであり、 1 0 0 0時間以上保持しょうとすると 9 5 で雰囲気下で 0. 7 M P aのパイプ内圧まで下げる必要がある。 こ れを 9 5 雰囲気下で保持時間が 1 0年になるように換算すると内 圧は 0. 4 M P aとなる。 このことから、 ポリフエ二レンエーテル 系樹脂組成物製の配管部材の許容圧力は、 ポリプロピレン系樹脂組 成物製の配管部材の 1. 5倍となり、 より高圧の用途で使用するこ とができる。 このような高温 ， 高圧の用途においては、 本発明のポ リフエ二レンエーテル系樹脂組成物のうち、 ポリフエ二レンェ一テ ル系樹脂 1 0 0質量部に対するポリスチレン系樹脂の配合量は 5 0 〜 ： 1 0 5質量部であり、 混練後の M F Rが 1. 5〜 4. 5 g / 1 0 分であることがより好ましい。
また、 配管部材を 9 5 以上で使用する場合、 例えば温度を 1 0 0でとした時では、 ポリプロピレン系樹脂組成物では軟化温度付近 ということもあり 1 0 0で雰囲気下では樹脂組成物が軟化して配管 部材としての強度を十分保持できないのに対し、 ポリフエ二レンェ —テル系樹脂組成物は軟化することがないので、 温度、 引張荷重、 保持時間を換算すると使用圧力を低下させる （肉厚 6. 0 mm, 外 径 6 3 mmのパイプの場合、 1 0 0で雰囲気下で保持時間が 1 0年 とするには内圧は 0. 2 M P aとなる） という制限はあるものの問 題なく使用することができる。 つまり、 既存の他の樹脂組成物製の 配管部材では十分網羅できなかった耐薬品性を有し、 高温域 （ 6 0 〜 9 5で） はもとより、 1 0 0で付近で使用可能であり、 ポリプロ ピレン系樹脂組成物製配管部材よりも高温の用途における配管部材 として最適である。
さらに本発明のポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物の成形前の 含水量は 2 5 0 p pm未満 （ 1 0 0 p p m= 0. 0 1 %) が望まし い。 外観不良 （シルバース トリークなど） や内部に気泡を発生させ ないためには 2 5 0 p p m未満が良く、 理想としては 0 p p mであ ることが好ましい。 特に厚肉の成形品 （例えば口径 5 0 mm以上で 肉厚 5 mm以上となるパイプ） の場合は含水量によって外観不良や 気泡が発生し易くなるため、 不良率を低下させるために好適である 。 なお、 含水量を 2 5 0 p p m未満にするためのポリフエ二レンェ 一テル系樹脂組成物の乾燥温度は、 厚肉の成形品の場合 1 0 0〜 1 1 0でで 1 0時間程度にするか、 もしくは 9 0〜 1 0 0でで乾燥時 間を 2 4時間程度にするとよい。
また、 本発明ポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物は、 配管部材 として要求される特性の許容範囲内であればポリフエ二レンエーテ ル系樹脂組成物に他のポリマーを含んでも良い。 他のポリマ一とし ては、 配管部材として必要な特性より低下させない範囲内であれば 特に限定されないが、 スチレン · ブタジエン系ゴムが特に好適なも のとして挙げられ、 スチレン · ブタジエン系ゴムを配合することで 高温クリープ特性を維持したまま衝撃強度を向上させることができ る。
ここで、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部に対し、 ス チレン . ブタジエン系ゴムの配合割合は 1 〜 1 5質量部が好ましい 。 これは良好な高温クリープ特性、 衝撃強度を得るためには 1質量 部以上が良く、 良好な耐熱性と剛性を得るために 1 5質量部以下が 良い。 なお、 他のポリマーについては、 その合計量がポリフエニレ ンェ一テル系樹脂 1 0 0質量部に対して 1〜 1 5質量部になるよう にすることが好ましい。
また、 スチレン · ブタジエン系ゴムのスチレン含有量は 1 0〜 4 0 %が良く、 1 5〜 3 5 %であることがより望ましい。 スチレン - ブタジエン系ゴムのスチレン含有量は、 少なすぎると物性の変化は 小さく、 逆に多すぎると弾性率が低くなり機械強度が弱くなるもの の流動性は良くなるので配管部材の成形性は向上するという関係に ある。 そのため配管部材に必要である良好な高温クリープ特性ゃ衝 撃強度をバランスよく満たすためにはスチレン含有量 1 0 %以上が 良く、 良好な相溶性を得た上で良好な高温クリープ特性、 衝撃強度 をバランスよく満たすためにはスチレン含有量 4 0 %以下が良い。 また、 本発明のスチレン · ブタジエン系ゴムの重量平均分子量は 2 0万以上が良い。 ポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物に重量平 均分子量 2 0万以下のスチレン · ブタジエン系ゴムを配合すると、 衝撃強度は向上するが高温クリープ特性が著しく損なわれることか ら、 高温用配管部材として用いるには不十分であるため、 良好な高 温クリープ特性、 衝撃強度を得るためには 2 0万以上が良い。 こ こ でスチレン · ブタジエン系ゴムの重量平均分子量をより高分子量に すると高温クリープ特性が向上するため、 重量平均分子量の上限は 特に限定しないが、 重量平均分子量が高くなることでスチレン · ブ 夕ジェン系ゴムの製造が困難とならないように、 実用的には数百万 程度が良く、 具体的には 2 0万〜 3 0 0万であることが好適である 。 また、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂とポリスチレン系樹脂、 ス チレン · ブタジエン系ゴムの混練後の M F Rは混練前と変化しない か混練前より低下していることが望ましく、 混練後の M F Rを上昇 させないためにはスチレン · ブタジエン系ゴムは M F Rが測定でき ない程の高分子量であれば混練後の M F Rはむしろ低下させること ができるため （表 1の実施例 5と実施例 6参照。 スチレン · ブ夕ジ ェン系ゴムの分子量の違いにより、 実施例 6の分子量 1 0万の場合 の混練後の M F Rに対して、 実施例 5の分子量 2 3万の混練後の M F Rは低下している） 、 スチレン · ブタジエン系ゴムを M F Rが測 定できない程の高分子量にするためにも重量平均分子量が 2 0万以 上であることが必要である。
本発明のスチレン · ブタジエン系ゴムの重合方法や重合触媒は、 いかなる方法、 触媒を用いても良い。 なお、 スチレン ' ブタジエン 系ゴムをポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物に配合した時の耐薬 品性ゃ耐候性の点から、 水素添加率は 1 0 0 %に近い方が望ましく 、 具体的な水素添加率は、 耐候性や耐熱性、 耐薬品性の点から 8 5 %以上、 より好ましくは 9 0 %以上、 さらには 9 5 %以上であるこ とが好ましい。
本発明の配管部材が管または継手の場合、 小口径では肉厚の影響 は少ないが、 大口径 （口径 5 0 mm以上） になると、 管の外径と肉 厚との関係が耐熱性や高温クリープ特性に影響する。 また、 既存の 樹脂管 （塩化ビニル樹脂、 ポリエチレン、 ポリプロピレン等） との 耐熱的な優位性を発揮するためには、 大口径の配管部材が 9 0で以 上の高温で内圧がかかった状態でも長期間耐え得るに適した肉厚が 必要である。 この肉厚の範囲として、 管の外径 Dが 4 8 mm (口径 5 0 mm以上を前提とした管の寸法範囲を考慮した最小寸法） より 大きい場合、 肉厚 t は 1 3 5 D< t < l / 9 Dの範囲が好ましい 。 配管部材を使用する上で支障のない耐圧強度を保持するために肉 厚 t は 1 3 5 Dより大きい必要があり、 樹脂組成物の使用量を低 減させ管の重量が重くなりすぎなくするためには 1 / 9 Dより小さ い必要がある。 さ らに詳しくは、 管の外径 Dによって好適な肉厚 t の範囲は異なっており、 4 8 mm< D < 1 0 0 mmの時は l Z l 7 D< t < l 9 Dがより好ましく、 1 0 0 mm<D< 2 5 0 mmの 時は 1 2 0 D < t < 1 / 1 5 Dがより好ましく、 D> 2 5 0 mm の時は 1ノ 3 5 D< t < 1 / 1 8 Dがより好ましい。
本発明のポリフエ二レンエーテル系樹脂としては、 公知のものを 特に制限無く使用でき、 単独重ヽ合； '体であっても共重合体であっても 良く、 ポリ （ 2 , 6 —ジメチルー 1， 4—フエ二レン） エーテル、 ポリ （ 2—メチル— 6 —ェチルー 1 , 4一フエ二レン） ェ一テル、 ポリ （ 2 , 6—ジェチル— 1 , 4 _フエ二レン） エーテル、 ポリ
( 2 -ェチル ― 6 — n—プロピル— 1， 4 ―フェ二レン） ェ一テル
、 ポリ ( 2 , 6ージー n—プロピル一 1， 4一フェニレン） エーテ ル、 ポ U ( 2 ―メチル— 6 — n—ブチルー 1 ， 4一フエ二レン） ェ 一テル 、 ポリ ( 2 —ェチル— 6—ィソプ口ピル— 1， 4一フェニレ ン） ェ一テル ポリ （ 2—メチルー 6 -ク P Pェチルー 1， 4ーフ ェニレン） ェ一テル、 ポリ （ 2—メチル— 6一ヒ ドロキシェチルー
1， 4一フエ一レン） エーテル、 ポリ ( 2 ―メチルー 6一ク □□ェ チルー 1， 4 ―フエ二レン） エーテル、 ポリ ( 2 ， 6 一ジメ 卜キシ 一 1， 4ーフ X二レン） エーテル、 ポリ （ 2 ， 6 ージク P Pメチル
- 1， 4ーフェ二レン） エーテル、 ポリ （ 2 ， 6 一ジブ口モメチル 一 1， 4ーフ 二レン） エーテル、 ポリ （ 2 ， 6 ージフ X二ルー 1
， 4一フエ二レン） エーテル、 ポリ ( 2 , 6 ―ン h Uル一 1 , 4一 フエ二レン） ェ —テル、 ポリ （ 2 6ージク □ P一 1 , 4一フェニレ ン） ェ —テル 、 ンジル ― 1， 4ーフェ二レン） エーテル、 ポ U ( 2 , 5—ジメチル一 1， 4一フェニレン） エーテ ルなどが挙げられる。
本発明のポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物で用いられるポリ スチレン系樹脂は、 スチレン及びスチレン誘導体の単独重合体、 例 えば、 ポリスチレン、 ゴム変性ポリスチレン （ハイイ ンパク トポリ スチレン） 、 シンジオタクチックポリスチレン等が挙げられ、 さ ら にはスチレン系共重合体、 例えば、 スチレン一アク リ ロニト リル共 重合体 （A S樹脂） 、 スチレン—アク リ ロニト リル一ブタジエン共 重合体 （A B S樹脂） 等が挙げられる。 このうち相溶性が良好で衝 撃強度を向上させる点でハイインパク トポリスチレンを用いること が好ましい。
また、 本発明のポリ フエ二レンエーテル系樹脂組成物は、 必要に より応じて、 酸化防止剤、 紫外線吸収剤、 光安定剤などの安定剤を 配合しても良く、 これらの配合により組成物の熱安定性や耐光性を 向上させることができる。
酸化防止剤としては、 例えば 2 , 6 —ジ _ t —ブチル _ 4 —メチ ルフエノール、 n —ォク夕デシル— 3 — ( 4， 一ヒ ドロキシ _ 3 ， ， 5 ' —ジ— t —ブチルフエニル） プロピオネー ト、 2， 2 ' —メ チレンビス （ 4 _メチル— 6 _ t —ブチルフエノール） 、 2， 2 ' —メチレンビス （ 4—ェチル— 6 — t —ブチルフエノール） 、 2 ， 4 一 ビス 〔 （ ォクチルチオ） メチル〕 一 0 _ク レゾール、 2 — t ―プチル— 6 _ ( 3 - t -プチル— 2 —ヒ ドロキシ _ 5 —メチル ベンジル） 一 4 一メチルフエニルァク リ レー ト、 2， 4 —ジ一 t _ ァミル— 6 — 〔 1 一 （ 3， 5 —ジ— t —ァミル— 2 —ヒ ドロキシフ ェニル） ェチル〕 フエニルァク リ レー ト、 2 — 1 — ( 2 —ヒ ドロキ シ一 3， 5 —ジ— t e r t —ペンチルフエ二ル） ] ァク リ レー トな どのヒンダー ドフエノール系酸化防止剤 ； ジラウリルチオジプロビ ォネー ト、 ラウリルステアリルチオジプロピオネー トペン夕エリス リ トールーテトラキス （ )8 —ラウリルチオプロピオネー ト） などの ィォゥ系酸化防止剤 ； 卜リス （ノニルフエ ル） ホスファイ ト、 ト リス （ 2， 4 —ジ— t _ブチルフエニル） ホスファイ トなどの リ ン系酸化防止剤などを挙げることができる。
紫外線吸収剤、 光安定剤としては、 例えば 2 — ( 2 ' ーヒ ドロキ シー 5 ' —メチルフエニル） ベンゾト リァゾール、 2 — ( 2 ' —ヒ ドロキシ— 3， ， 5， — t —ブチルフエニル） ベンゾト リアゾ一ル 、 2 - ( 2 ， 一ヒ ドロキシ— 3 ' , 5 ， —ジ— t —ブチルフエニル 一 5 —クロ口べンゾト リアゾ一ルなどのベンゾト リアゾール系紫外 線吸収剤、 2 —ヒ ドロキシー 4 —メ トキシベンゾフエノ ンなどのべ ンゾフエノン系紫外線吸収剤、 卜リアジン系紫外線吸収剤あるいは ヒンダー ドアミ ン系光安定剤などを挙げることができる。
本発明のポリ フエ二レンエーテル系樹脂組成物は必要に応じて （ 例えば接液しない部分の強度を向上させたいとき等） 、 球状フイ ラ 一、 板状フイ ラ一、 繊維状フイ ラ一等の無機充填材を配合してもよ い。 これらは単独でも、 2種類以上組み合わせて用いても良い。 球 状フイ ラ一としては、 炭酸カルシウム、 硫酸バリウム、 硫酸カルシ ゥム、 ク レー、 パ一ライ ト、 シラスバルーン、 珪藻土、 焼成アルミ ナ、 ケィ酸カルシウム等が挙げられる。 板状フイ ラ一としては、 夕 ルク、 マイ力等が挙げられる。 繊維状フイ ラ一としてはガラス繊維 、 炭素繊維、 ホウ素繊維、 炭化ケィ素繊維、 チタン酸カリウム繊維 、 ポリアミ ド繊維、 ポリエステル繊維、 ポリアリ レー ト繊維、 ポリ ィミ ド繊維等が挙げられる。
また、 その他必要に応じて、 難燃剤 （塩素化ポリエチレン、 デカ ブロモジフエニルエーテル等のハロゲン系、 ト リク レジルホスフエ ー ト等のリ ン系、 水酸化アルミニウム等の無機系等） 、 滑剤 （流動 パラフィ ン等の炭化水素系、 ステアリ ン酸等の脂肪酸、 ステアリル アルコール等の高級アルコール系、 ステアリン酸アミ ド等のアミ ド 系、 ステアリン酸カルシウム等の金属せつけん系等） 、 帯電防止剤 (ポリアルキレングリコール、 スルホン酸基含有化合物等） 、 抗菌 剤 （ゼオライ ト等の無機系、 2 - ( 4 _チアゾリル） ベンツイミダ ゾール等の有機系等） 、 着色剤 （酸化チタン等の無機系、 カーボン ブラック等の有機系等） 等を配合してもよい。 それらの配合量は添 加剤の種類によって変化するため、 組成物の物性を低下させずに添 加剤の効果が十分発揮される量を配合することが好ましい。 以上の ごとく配合した後、 溶融混練する方法には特に制限はなく、 単軸押 出機や二軸押出機、 ニーダ一などを用いることで各成分が均一に分 散したポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物を得ることができる。 本発明のポリフェレ二レンエーテル系樹脂組成物を用いた配管部 材とは特にパイプ、 継手に関するものであり、 その成形方法は特に 制限は無く、 押出成形で製造されるパイプ、 多層パイプ、 射出成形 、 真空 · 圧空成形等で製造される継手、 フランジ等が挙げられる。 発明を実施するための最良の形態
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、 本発明 はこれら実施例のみに限定されるものではない。 実施例
本発明のポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物製配管部材につい て、 その性能を以下に示す試験方法で評価した。 評価の内容は、 異 なる配合のポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物から押出成形した パイプの機械的物性の評価と、 異なる M F Rと異なる含水量のポリ フエ二レンエーテル系樹脂組成物から押出成形したパイプの成形性 と外観の評価と、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂とポリスチレン系 樹脂の配合比率が異なるポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物から 射出成形した継手の成形収縮率の評価である。
( 1 ) M F R測定
J I S K 7 2 1 0に準拠して、 試験温度 2 5 0 、 試験荷重 1 0 k gの条件で測定した。
( 2 ) ノッチ付きアイゾッ ト衝撃試験
J I S K 7 1 1 0に準拠して、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 組成物製パイプからノッチ付きアイゾッ ト衝撃試験片を切り出し、 2 3 ± 1での雰囲気中でアイゾッ ト衝撃強度を測定した。
( 3 ) 高温クリープ試験
D I N 8 0 7 8に準拠して、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂組成 物製パイプ 1 0 0 0 mmに対し、 9 5 ± 1で、 内圧 1. O M P a ( パイプ厚さ 6. O mm、 外径 6 3 mm、 引張荷重で 5. O M P aに 相当するパイプ内圧を式 1の N a d a yの式から算出） をかけ、 破 壊に至るまでの時間を測定した。
パイプ内圧 = ( 2 Xパイプ肉厚 X試験応力） / (パイプ外径ーパ ィプ肉厚） · · · 式 1
( 4 ) 成形収縮率
射出成形機にて筒状試験片（塩化ビニル樹脂金型、 基準寸法 ： 外 径 7 0 mm、 幅 （筒の長さ） 1 3 3 mm、 肉厚 6 mm)を成形し、 2 3 雰囲気中で 2 日間放置した後、 外径 （直径方向に 2点） と幅 (外周に等間隔に 4点） の寸法値を測定した。 測定は試験片 1 0個 を測定し、 外径と幅の平均値を算出し、 外径と幅の平均値から各々 の成形収縮率を式 2より算出した。 比較対象として同様に塩化ビニ ル樹脂を成形して寸法を測定し、 成形収縮率を式 2より算出した。 なお、 基準寸法とは、 成形品が狙う寸法であり、 製品寸法のことで ある。 また、 本試験で使用した塩化ビニル樹脂用金型は、 塩化ビニ ル樹脂で成形したときに基準寸法に対する寸法許容差が、 外径で土
0. 2 mm以内、 幅で ± 0. 2 mm以内の範囲になるように調整さ れている。 この金型寸法 （実測値） は外径 7 0. 5 9 mm, 幅 1 3 3. 8 l mmで設計されている。 本試験では、 幅の成形収縮率が 0 . 5〜 0. 8 %の範囲内 （外径の収縮率は、 試験片が筒状で内部に 空間があるため本来の成形収縮率より大きな値になるので、 幅で比 較を行う） であり、 基準寸法の寸法許容差の外径で ± 0. 2 mm以 内、 幅で ± 0. 2 mm以内の範囲内であることを合格とする。
成形収縮率 = { (金型寸法一試験片寸法） 金型寸法 } X I 0 0 · … 式 2
( 5 ) 含水量測定
設定温度 2 3 0でで、 カールフィ ッシャ一法により測定した。 実施例 1
ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部、 ポリスチレン系樹 脂のハイインパク トポリスチレン 8 0質量部を配合し、 二軸押出機 にて混練してペレッ ト化し、 混練後の M F Rが 3. 6 2のポリフエ 二レンエーテル系樹脂組成物を製造した。 得られた樹脂組成物を乾 燥 （ 1 1 0でで 2 4時間） させ、 含水量を 2 5 0 p p m未満にした のち、 単軸押出機を用いてシリンダー温度 2 5 0でにて肉厚 6. 0 mm、 外径 6 3 mmのポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物製のパ イブを成形し、 パイプから各種試験用の試験片を作製し、 ノッチ付 きアイゾッ ト衝撃試験、 高温クリープ試験を行い、 その結果を表 1 に示す。 また、 パイプ成形時の押出成形性と成形したパイプの外観 の評価を行い、 その結果を表 2に示す。 また、 樹脂組成物で射出成 形した継手の成形収縮率の測定を行い、 その結果を表 3に示す。 実施例 2
ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部、 ハイインパク トポ リスチレン 8 0質量部を配合し、 実施例 1 と同様に混練してペレツ 卜化し、 混練後の M F Rが 1. 5 7のポリ フエ二レンエーテル系樹 脂組成物を製造した。 得られた樹脂組成物を乾燥させ、 含水量を 2 5 0 p p m未満にしたのち、 パイプを成形し、 各種物性評価試験を 行った結果を表 1 に示す。 また、 押出成形性と外観の評価を行った 結果を表 2に示す。
実施例 3
ポリ フエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部、 ハイインパク トポ リスチレン 6 0質量部を配合し、 実施例 1 と同様に混練してペレツ ト化し、 混練後の M F Rが 3. 6 2のポリ フエ二レンエーテル系樹 脂組成物を製造した。 得られた樹脂組成物を乾燥させ、 含水量を 2 5 0 p p m未満にしたのち、 パイプを成形し、 各種物性評価試験を 行った結果を表 1 に示す。 また、 成形収縮率の測定を行った結果を 表 3に示す。
実施例 4
ポリ フエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部、 ハイインパク トポ リスチレン 1 1 0質量部を配合し、 実施例 1 と同様に混練してペレ ッ ト化し、 混練後の M F Rが 4. 5 0のポリ フエ二レンエーテル系 樹脂組成物を製造した。 得られた樹脂組成物を乾燥させ、 含水量を 2 5 0 p p m未満にしたのち、 パイプを成形し、 各種物性評価試験 を行った結果を表 1 に示す。 また、 押出成形性と外観の評価を行つ た結果を表 2に、 成形収縮率の測定を行った結果を表 3に示す。 実施例 5
ポリ フエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部、 ハイイ ンパク トポ リスチレン 8 0質量部を配合し、 水素添加したスチレン · ブ夕ジェ ン系ゴム （スチレン含有量 3 0 %、 重量平均分子量 2 3万） 1 3質 量部を実施例 1 と同様に混練してペレッ ト化し、 混練後の M F Rが 3. 6 0のポリ フエ二レンエーテル系樹脂組成物を製造した。 得ら れた樹脂組成物を乾燥させ、 含水量を 2 5 0 p p m未満にしたのち 、 パイプを成形し、 各種物性評価試験を行った結果を表 1 に示す。 実施例 6
ポリ フエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部、 ハイイ ンパク トポ リスチレン 8 0質量部を配合し、 水素添加したスチレン · ブ夕ジェ ン系ゴム （スチレン含有量 3 0 %、 重量平均分子量 1 0万） 1 3質 量部を実施例 1 と同様に混練してペレッ ト化し、 混練後の M F尺が
4. 2 3のポリ フエ二レンエーテル系樹脂組成物を製造した。 得ら れた樹脂組成物を乾燥させ、 含水量を 2 5 0 p p m未満にしたのち 、 パイプを成形し、 各種物性評価試験を行った結果を表 1 に示す。 実施例 7
ポリ フエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部、 ハイイ ンパク トポ リスチレン 8 0質量部を配合し、 水素添加したスチレン · ブ夕ジェ ン系ゴム （スチレン含有量 5 %、 重量平均分子量 2 3万） 1 3質量 部を実施例 1 と同様に混練してペレツ ト化し、 混練後の M F Rが 3 . 0 2のポリ フエ二レンエーテル系樹脂組成物を製造した。 得られ た樹脂組成物を乾燥させ、 含水量を 2 5 0 p p m未満にしたのち、 パイプを成形し、 各種物性評価試験を行った結果を表 1 に示す。 実施例 8
ポリ フエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部、 ハイインパク トポ リスチレン 8 0質量部を配合し、 水素添加したスチレン · ブ夕ジェ ン系ゴム （スチレン含有量 5 0 %、 重量平均分子量 2 3万） 1 3質 量部を実施例 1 と同様に混練してペレッ ト化し、 混練後の M F が 4. 1 5のポリ フエ二レンエーテル系樹脂組成物を製造した。 得ら れた樹脂組成物を乾燥させ、 含水量を 2 5 0 p p m未満にしたのち 、 パイプを成形し、 各種物性評価試験を行った結果を表 1 に示す。 実施例 9
ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部、 ハイインパク トポ リスチレン 8 0質量部を配合し、 水素添加したスチレン · ブ夕ジェ ン系ゴム （スチレン含有量 3 0 %、 重量平均分子量 2 3万） 1 8質 量部を実施例 1 と同様に混練してペレツ 卜化し、 混練後の M F が 3. 5 5のポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物を製造した。 得ら れた樹脂組成物を乾燥させ、 含水量を 2 5 0 p p m未満にしたのち 、 パイプを成形し、 各種物性評価試験を行った結果を表 1 に示す。 比較例 1
ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部、 ハイインパク トポ リスチレン 8 0質量部を配合し、 実施例 1 と同様に混練してペレツ ト化し、 混練後の M F Rが 6. 2 0のポリフエ二レンエーテル系樹 脂組成物を製造した。 得られた樹脂組成物を乾燥させ、 含水量を 2 5 0 p p m未満にしたのち、 パイプを成形し、 各種物性評価試験を 行った結果を表 1 に示す。 また、 押出成形性と外観の評価を行った 結果を表 2に示す。
比較例 2
ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部、 ハイインパク トポ リスチレン 4 0質量部を配合し、 実施例 1 と同様に混練してペレツ ト化し、 混練後の M F Rが 2. 9 2のポリフエ二レンエーテル系樹 脂組成物を製造した。 得られた樹脂組成物を乾燥させ、 含水量を 2 5 0 p p m未満にしたのち、 パイプを成形し、 各種物性評価試験を 行った結果を表 1 に示す。 また、 成形収縮率の測定を行った結果を 表 3に示す。
比較例 3
ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部、 ハイインパク トポ リスチレン 1 3 0質量部を配合し、 実施例 1 と同様に混練してペレ ッ ト化し、 混練後の M F Rが 1 0. 0 0のポリフエ二レンェ一テル 系樹脂組成物を製造した。 得られた樹脂組成物を乾燥させ、 含水量 を 2 5 0 p p m未満にしたのち、 パイプを成形し、 各種物性評価試 験を行った結果を表 1 に示す。 また、 押出成形性と外観の評価を行 つた結果を表 2に、 成形収縮率の測定を行った結果を表 3に示す。 比較例 4
ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部、 ハイインパク トポ リスチレン 1 0質量部を配合し、 実施例 1 と同様に混練してペレツ ト化し、 混練後の M F Rが 0. 5 0のポリフエ二レンェ一テル系樹 脂組成物を製造した。 得られた樹脂組成物を乾燥させ、 含水量は 2 O O p p m未満にした。 しかし流動性が得られず、 パイプは成形で きなかった。 押出成形性の結果を表 2に示す。
比較例 5
実施例 1 と同様のポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物を製造し 、 未乾燥のままパイプを成形した。 未乾燥時の含水量は 3 8 0 p p m程度であった。 押出成形性と外観の評価を行った結果を表 2に示 す。
表 1
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表 2
Figure imgf000024_0001
表 3
Figure imgf000025_0001
本発明においては、 配管部材としての最低限必要な条件として、 アイゾッ 卜衝撃強度が 7 K J Z m 2以上 （配管部材が割れ易くなれ ないように 7 K J Z m 2以上必要） であり、 高温クリープ特性が 6 0 0時間以上 （ 9 5 雰囲気下で内圧が 0 . 6 M P aのときパイプ は 5年程度の寿命を有する） であり、 押出成形性においては反りの 発生がなく、 パイプ外観不良がないものを最低合格ラインとする。 表 1より、 実施例 1、 実施例 2、 比較例 1 を比較すると、 ポリフ ェニレンエーテル系樹脂とポリスチレン系樹脂の配合割合は同じだ が、 混練後の M F Rが異なっていることにより高温ク リープ特性が 変わっていることが分かる。 実施例 1 と実施例 2の M F Rでは高温 クリープ特性に変化はみられないが、 比較例 1 は M F Rが大きいた めに高温クリープ特性が実施例 1の 4 5程度に低下している。 こ れは M F Rが小さくなるとポリフエ二レンエーテル系樹脂の分子量 が小さくなり、 分子量が小さいと高温クリ一プ特性が低下するため である。
また、 表 1 の実施例 1、 実施例 3、 実施例 4、 比較例 2、 比較例 3より、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂に対するポリスチレン系樹 脂の配合割合によつて高温クリープ特性と衝撃強度等の物性が変化 することが分かる。 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部に 対するポリスチレン系樹脂の配合割合が実施例 1の 8 0質量部と比 ベて少ない場合、 実施例 3の 6 0質量部では高温クリープ特性、 衝 撃強度共に変化はなく、 比較例 2の 4 0質量部では高温クリープ特 性に変化はないが、 衝撃強度が低下して配管部材として不十分とな る。 また、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部に対するポ リスチレン系樹脂の配合割合が実施例 1の 8 0質量部と比べて多い 場合、 実施例 4の 1 1 0質量部では衝撃強度は向上するものの、 高 温クリーブ特性は僅かに低下し、 比較例 3の 1 3 0質量部では衝撃 強度がより向上し、 高温クリープ特性が低下して配管部材として不 十分となる。 このことから、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0 質量部に対し、 ポリスチレン系樹脂を 5 0〜 1 2 0質量部の範囲内 で配合するからこそ配管部材として必要な高温クリープ特性、 衝撃 強度等の物性がバランス良く得ることができる。
実施例 1 と実施例 5を比較すると、 スチレン · ブタジエン系ゴム を適量配合することにより高温クリーブ特性を維持したまま、 衝撃 強度を向上させることができる。 また実施例 5〜実施例 9 を比較す ると、 スチレン · ブタジエン系ゴムの最適条件は、 スチレンの重量 平均分子量と、 スチレン含有量と、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部に対するスチレン · ブタジエン系ゴムの量で決まるこ とが分かる。 スチレンの重量平均分子量は、 実施例 5のスチレン · ブタジエン系ゴムの重量平均分子量が 2 3万に比べて実施例 6のス チレン · ブタジエン系ゴムの重量平均分子量が 1 0万と小さいため 、 実施例 6の高温クリープ特性は低下する。 またスチレン含有量は 、 実施例 5のスチレン含有量 3 0 %に比べて実施例 7はスチレン含 有量が 5 %と少ないためにポリフエ二レンエーテル系樹脂との相溶 性が悪くなり、 高温クリープ特性が低下して衝撃強度も向上しない 。 実施例 8はスチレン含有量が 5 0 %と多いためにポリフエ二レン エーテル系樹脂との相溶性が向上して衝撃強度は向上するものの、 高温クリーブ特性が若干低下する。 またポリフエ二レンエーテル系 樹脂 1 0 0質量部に対するスチレン · ブタジエン系ゴムの量は、 実 施例 5の 1 3質量部に比べて実施例 9の 1 8質量部と配合量が多く なると、 衝撃強度は向上するものの、 高温クリープ特性が低下して いる。 これらのことから、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質 量部に対して、 スチレン含有量が 1 0〜 4 0 %、 重量平均分子量が 2 0万以上のスチレン · ブタジエン系ゴムを 1〜 1 5質量部を配合 することにより、 高温クリープ特性を維持したまま、 衝撃強度を向 上させることができる。
表 2より、 混練後の M F Rの違いによる高温クリープ特性と成形 性の相関関係が分かる。 M F Rが 1. 0〜 5. O gZ l O分の範囲 から外れたものは高温クリープ特性と成形性を共に満足することが できない。 比較例 4は M F Rの値が小さすぎて樹脂組成物が流動で きないためにパイプが成形できず、 比較例 3は M F Rの値が大きす ぎるためにパイプが偏肉してしまい、 パイプに反りが発生して良好 なパイプを得ることができなかった。 比較例 1 もパイプが若干偏肉 してしまい、 パイプに少し反りが発生して良好なパイプを得ること ができなかった。 このため、 樹脂組成物の M F Rは 1. 0〜 5. 0 g / 1 0分である必要がある。
また表 2において、 実施例 1 と比べて比較例 5は物性自体に差は 無いが、 含水量が多いと成形したパイプの表面にシルバース トリー クが発生することがあった。 このことから、 樹脂組成物の成形前の 含水量は 2 5 0 p p m未満であることにより、 良好な外観の成形を 行うことができる。
表 3より、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部に対する ポリスチレン系樹脂の配合割合によつて成形収縮率は変化すること が分かる。 実施例 1、 実施例 3、 実施例 4、 比較例 3の成形収縮率 は 0. 5〜 0. 8 %の範囲内であり、 また基準寸法の許容差の範囲 内であるため、 塩化ビニル樹脂による成形品と同等の成形品を得る ことができる。 これより塩化ビニル樹脂と同じ金型を使用すること ができる。 また、 ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部に対 し、 ポリスチレン系樹脂 5 0〜 1 2 0質量部であれば塩化ビニル樹 脂とほぼ同じ成形収縮率の範囲内にすることができる。
以上のことから、 本発明のポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物 製配管部材は、 高温クリープ特性と衝撃強度がバランス良く優れて おり、 また成形時における流動性を確保し良好な成形品を得ること ができる。 そのため、 高温域 （ 6 0〜 9 5で） での酸 · アルカリな どの薬液を流しても長期間使用することができ、 l O Q ^付近での 使用も可能である。 また、 スチレン · ブタジエン系ゴムを加えるこ とによって、 高温クリープ特性を低下させることなく衝撃強度を向 上させることができる。
なお、 本実施例では押出成形で作製したポリフエ二レンエーテル 系樹脂組成物製パイプを用いているが、 押出成形で作製した多層パ イブや、 射出成形で作製した継手、 フランジ等の他の配管部材にお いても同様の効果が得られる。 発明の効果
本発明のポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物を用いて製造され る配管部材とは、 以下のような優れた特性を有する。
( 1 ) ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部に対し、 ポリス チレン系樹脂 5 0〜 1 2 0質量部を必須成分とすることで、 高温ク リーブ特性と衝撃強度のバランスが良い配管部材を得ることができ る。
( 2 ) ポリフエ二レンエーテル系樹脂組成物の M F Rを 1. 0〜 5 . 0 g / 1 0分と限定することで、 成形時における流動性を確保し 反りのない良好な成形品を得ることができ、 高温クリープ特性を保 持することができる。
( 3 ) 成形収縮率が 0. 5〜 0. 8 %であることで塩化ビニル樹脂 と同一の製造設備を使用することができる。
( 4 ) 9 5で雰囲気下で 5. O M P aの引張荷重をかけて 1 0 0 0 時間以上保持することで、 9 5での雰囲気下で内圧 0. 6 M P aが かかった状態で 1 0年の寿命を有することができ、 配管部材として 長期間使用が可能である。
( 5 ) 成形前の含水量を 2 5 0 p p m未満にすることにより、 特に 厚肉の配管部材において、 成形時における外観不良や気泡等を防ぐ ことができる。
( 6 ) 重量平均分子量 2 0万以上のスチレン · ブタジエン系ゴムの 配合により、 高温クリープ特性を低下させずに衝撃強度を高めるこ とができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部に対し、 ポリス チレン系樹脂 5 0〜 1 2 0質量部を必須成分とし、 混練後のメルト フロ一レートが 1. 0〜 5. 0 gノ 1 0分である樹脂組成物からな ることを特徴とする配管部材。
2. 成形収縮率が 0. 5〜 0. 8 %であることを特徴とする請求 項 1記載の配管部材。
3. 9 5で雰囲気下で 5. O M P aの引張荷重をかけた高温クリ —プ特性において、 破壊に至るまでの時間が 1 0 0 0時間以上であ ることを特徴とする請求項 1 または 2に記載の配管部材。
4. 前記混練後の樹脂組成物の成形前の含水量が 2 5 0 p p m未 満であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 3のいずれか 1項に 記載の配管部材。
5. ポリフエ二レンエーテル系樹脂 1 0 0質量部に対して、 スチ レン含有量が 1 0〜 4 0 %であり、 重量平均分子量が 2 0万以上の スチレン ' ブタジエン系ゴム 1〜 1 5質量部をさらに配合してなる ことを特徴とする請求項 1乃至請求項 4のいずれか 1項に記載の配 管部材。
6. 前記配管部材が管または継手であり、 該管または該継手の外 径 Dと肉厚 tが、
1 ) D > 4 8 mm
2) ( 1 Z 3 5 ) Dぐ t < ( l Z9 ) D
であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 5のいずれか 1項に記 載の配管部材。
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