(57)【要約】エチレン含有量が０．５〜３．０質量部のエチレン−プロピレンランダム共重合体（Ａ）と、該エチレン−プロピレンランダム共重合体１００質量部に対して１〜１０質量部の、平均粒子径１０ｎｍ〜８００ｎｍのエラストマー（Ｂ）と、結晶核剤（Ｃ）とを必須成分とし含有し、且つ混練後のメルトフローレートが０．０１〜１．００ｇ／１０分であるプロピレン系樹脂組成物。このプロピレン系樹脂組成物は、各種の成形体の製造に好適である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン含有量が０．５〜３．０質量部のエチレン−プロピレンランダム共重合体（Ａ）と、該エチレン−プロピレンランダム共重合体１００質量部に対して１〜１０質量部の、平均粒子径１０ｎｍ〜８００ｎｍのエラストマー（Ｂ）と、結晶核剤（Ｃ）とを必須成分とし含有し、且つ混練後のメルトフローレートが０．０１〜１．００ｇ／１０分であることを特徴とするプロピレン系樹脂組成物。
【請求項２】
前記エチレン−プロピレンランダム共重合体（Ａ）が、プロピレン単独重合体２５〜７５質量部と、エチレン−プロピレンランダム共重合体７５〜２５質量部とを配合してなることを特徴とする請求項１に記載のプロピレン系樹脂組成物。
【請求項３】
前記結晶核剤（Ｃ）が、糖類系核剤及び／または有機リン酸系核剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロピレン系樹脂組成物。
【請求項４】
９５℃の雰囲気下で３．５ＭＰａの引張荷重をかけたクリープ特性において、破断に至るまでの時間が１０００時間以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロピレン系樹脂組成物。
【請求項５】
配管部材の成形材料であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロピレン系樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロピレン系樹脂組成物を成形してなることを特徴とする成形体。
【請求項７】
前記成形体が、パイプ、多層パイプ、プレート、タンク、ダクト、継手、フランジ、バルブ又はアクチュエータのケーシングであることを特徴とする請求項６に記載の成形体。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロピレン系樹脂組成物の成形体から少なくとも一部が構成されていることを特徴とする配管部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の成形体の製造に好適に使用されるプロピレン系樹脂組成物及びそれを用いて成形した成形体に関し、さらに詳しくは、透明性、耐熱性、耐衝撃性、高温クリープ特性等に優れるプロピレン系樹脂組成物及びそれを用いて成形した成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来プロピレン系樹脂組成物は、剛性、耐熱性、耐薬品性等の優れた特性を有しており、それを用いて成形したプロピレン系樹脂製配管部材は、各種工場、医療分野、建築分野等において幅広く使用されている。特にプロピレン系樹脂製パイプは、高温域（６０℃〜９５℃）での酸・アルカリに対する耐薬品性を有しており、価格も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、プロピレン系樹脂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。さらに近年では、安全性の問題等から配管内の流体への異物混入を目視確認できる透明配管のニーズが高まりつつあり、あらゆる条件下で使用可能なプロピレン系樹脂製配管部材の透明化が期待されている。実際に一部では、半透明と称されるプロピレン系樹脂製配管部材も存在している。しかしながら、プロピレン系樹脂の透明性を追及すると衝撃強度や引張弾性率など配管部材として必要な物性強度が低下してしまうため、配管部材としての物性強度を有する範囲で透明性を求めたプロピレン系樹脂製配管部材を用いた場合、その透明性は配管内を流体が流れているかどうか判断できる程度の透明性（曇価（ヘイズ）が７８％程度）しかなく、流体の状態を確認できる程の透明性は確保できていないという問題があった。
配管部材をプロピレン系樹脂組成物から成形したときの透明性の改良方法としては、例えばポリプロピレン樹脂に透明化核材を添加する方法が知られている（特許文献１参照）。この飲食配管用管継手は飲食品の配管に使用され、雄体を内面に挿入可能な雌体を備え、挿入された雄体の少なくとも先端側が目視確認できる透明部を有し、透明部はポリプロピレン樹脂に透明化核材を添加した材料からなる。本来白色又は乳白色であるポリプロピレン樹脂に透明化核材を添加することで、この材料で成形された管継手の透明度を向上させることができる。そのため、ポリプロピレン樹脂に透明化核材を添加して雌体が透明部を有するようにすることで、管継手に挿入された雄体の少なくとも先端側が目視確認できるようにしている。
しかしながら、単にプロピレン系樹脂組成物に透明化核材を添加するだけでは透明性は改良されるが、透明化核材の添加により配管部材として必要な耐衝撃性が低下するという致命的な問題があった。これにより、管継手は比較的割れ易くなり用途は内圧が低い条件下など著しく限定されるという問題があった。
そこで、プロピレン系樹脂組成物の透明性と耐衝撃性の両方を改良する方法として、例えば錠剤、カプセル剤等の医薬品の包装に用いられるプレス・スルー・パック包装（ＰＴＰ包装）用ポリプロピレン系シートがある（特許文献２参照）。このポリプロピレン系シートは、結晶核剤含有率０．００２〜０．３重量％のポリプロピレン単独重合体５７〜８４重量％、エチレン含有率０．１〜５．０重量％のエチレン−プロピレンランダム共重合体１０〜２５重量％、石油樹脂１〜８重量％及び熱可塑性エラストマー５〜１０重量％からなるものであり、熱可塑性エラストマーとしてスチレン含有率１１〜３５重量％の水素添加スチレン−ブタジエン共重合体またはスチレン含有率１１〜３５重量％の水素添加スチレン−イソプレン共重合体を添加するものである。このポリプロピレン系シートは、剛性、防湿性、透明性、成形性、耐衝撃性に優れたシートを提供することができる。
しかしながら、上記したような従来の樹脂組成物は、耐衝撃性を向上させるために熱可塑性エラストマーを配合しているが、結晶核剤の配合に起因する耐衝撃性の低下は依然として発生するので、特に配管部材として使用するには耐衝撃性は不十分である。また、耐衝撃性の低下を抑えるために熱可塑性エラストマーの配合量を多くすると透明性が損なわれる問題があった。さらに、ポリプロピレン系シート用として確立されたものであるため、通常は混錬前のポリプロピレン単独重合体及びエチレン−プロピレンランダム共重合のメルトフローレートが１〜１０ｇ／１０分の範囲となり、特にパイプの押出成形においてはメルトフローレートが大きすぎることが考えられる。そのためパイプ成形においてドローダウンが大きく成形できなかったり、仮にパイプ成形できたとしてもクリープ特性が不十分なためにパイプの寿命が短かったり、配管部材として十分な衝撃強度が得られずに破損し易い等の問題が発生する恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１６３９８３号公報
【特許文献２】特許第３３１５０１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、成形体、例えば押出成形法で製造されるパイプや、射出成形法で製造される継手、フランジ、バルブ、及びアクチュエータのケーシング等の配管部材の製造に好適に使用されるプロピレン系樹脂組成物及びそれを用いて成形した成形体を提供することにある。さらに詳しくは、本発明の目的は、透明性、耐熱性、耐衝撃性、高温クリープ特性に優れるプロピレン系樹脂組成物及びそれを用いて成形した成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは上記の好ましい性質を有するプロピレン系樹脂組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、特定のプロピレン系樹脂と特定のエラストマーおよび透明核剤を必須とした配合系の樹脂組成物で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、プロピレン系樹脂組成物において、エチレン含有量が０．５〜３．０質量部のエチレン−プロピレンランダム共重合体（Ａ）と、該エチレン−プロピレンランダム共重合体（Ａ）１００質量部に対して１〜１０質量部の、平均粒子径１０ｎｍ〜８００ｎｍのエラストマー（Ｂ）と、結晶核剤（Ｃ）とを必須成分として含有しており、且つ混練後のメルトフローレート（以下、ＭＦＲと記す）が０．０１〜１．００ｇ／１０分であることを第一の特徴とし、
エチレン−プロピレンランダム共重合体（Ａ）が、プロピレン単独重合体２５〜７５質量部と、エチレン−プロピレンランダム共重合体７５〜２５質量部とからなることを第二の特徴とし、
結晶核剤（Ｃ）が、糖類系核剤及び／または有機リン酸系核剤であることを第三の特徴とし、
９５℃の雰囲気下で３．５ＭＰａの引張荷重をかけたクリープ特性において、破断に至るまでの時間が１０００時間以上であることを第四の特徴とし、
配管部材の成形材料として使用されることを第五の特徴とする。
また、本発明は、本発明のプロピレン系樹脂組成物を用いて成形体を成形したことを第六の特徴とし、
成形体が、パイプ、多層パイプ、プレート、タンク、ダクト、継手、フランジ、バルブ又はアクチュエータのケーシングであることを第七の特徴とする。
さらに、本発明は、本発明のプロピレン系樹脂組成物を用いて配管部材を成形したことを第八の特徴とする。配管部材は、その全体が本発明のプロピレン系樹脂組成物の成形体であってもよく、一部の部分が本発明のプロピレン系樹脂組成物の成形体であってもよい。
【発明の効果】
【０００６】
以下の詳細な説明から理解されるように、本発明のプロピレン系樹脂組成物を用いると、例えば次のような優れた特性を有する成形体、例えば配管部材を製造することができる。
（１）透明性に優れ、配管内の流体への異物混入を目視確認できる透明配管を得ることができる。
（２）結晶核剤と平均粒子径１０ｎｍ〜８００ｎｍのエラストマーを併用してプロピレン系樹脂に添加することで、透明性を有し且つ従来のプロピレン系配管部材と同等の耐熱性、耐衝撃性を有する透明配管を得ることができる。
（３）高温クリープ特性に優れ、９５℃の高温流体を流して長期間使用できる配管部材を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明は、いろいろな形態で有利に実施することができる。本発明の好ましい形態は、限定されるもではないが、次のような形態である。
本発明のプロピレン系樹脂組成物は、エチレン−プロピレンランダム共重合体（Ａ）を必須成分として含有する。本発明の実施において、このエチレン−プロピレンランダム共重合体は、そのエチレン含有量が０．５〜３．０質量部である必要がある。エチレンが含有されることにより良好な耐衝撃性及び透明性を得ることができるため、エチレン含有量は０．５質量部以上が良く、また、配管部材の耐熱性と剛性を維持して高温流体で好適に使用するためには３．０質量部以下が良い。さらに、耐衝撃性、配管部材の耐熱性と剛性をバランスよく満たすためには、エチレン含有量を０．５〜２．０質量部の範囲にするのがより望ましい。
また、エチレン−プロピレンランダム共重合体は、それを含むプロピレン系樹脂組成物において所定範囲のメルトフローレート（ＭＦＲ）を有することが望ましい。プロピレン系樹脂組成物のＭＦＲは、その組成物を混練する前、０．０１〜０．９ｇ／１０分の範囲であることが望ましく、０．０１〜０．８０ｇ／１０分の範囲であることがより望ましい。また、ＭＦＲは、プロピレン系樹脂組成物の良好な生産性を得るために０．０１ｇ／１０分以上が良く、パイプ成形におけるドローダウンを抑えて良好な高温クリープ特性を得るために１．００ｇ／１０分以下が良い。また、プロピレン系樹脂組成物のＭＦＲは、混練によって混錬前のそれより大きくなるため、混練後のプロピレン系樹脂組成物のＭＦＲを０．０１〜１．００ｇ／１０分の範囲内に収めることが望ましい。上記したように、ＭＦＲが０．０１ｇ／１０分を下回るとプロピレン系樹脂組成物の生産性が低下し、反対に１．００ｇ／１０分を上回るとパイプ成形におけるドローダウンを抑えきれなくなるからである。さらに、このＭＦＲは、特に良好な成形性を達成できることから、０．８０ｇ／１０分以下であることが良い。なお、プロピレン系樹脂組成物のＭＦＲは、この技術分野で周知の技法及び装置を使用して測定することができる。
エチレン−プロピレンランダム共重合体は、この技術分野で周知の任意の技法及び装置を使用して製造することができる。例えば、エチレン−プロピレンランダム共重合体は、重合装置を用いて公知の重合法により回分式、半連続式、連続式のいかなる方法で重合し、製造しても良い。もちろん、重合条件の異なる１つまたは２つ以上の重合装置をシリーズに連結した多段重合によって製造しても良い。但し、エチレン−プロピレンランダム共重合体を製造するに当たっては、エチレン−プロピレンランダム共重合体が１００質量部のときにエチレン含有量が０．５〜３．０質量部となるように配慮しなければならない。
また、エチレン−プロピレンランダム共重合体は、その製造後、他の樹脂を混合することなく使用しても良く、さもなければ、別々に製造されたプロピレン単独重合体とエチレン−プロピレンランダム共重合体とを各種混合装置を用いて混合して製造したものを使用しても良い。プロピレン単独重合体とエチレン−プロピレンランダム共重合体とを混合して形成すると、配管部材を成形する際にパイプの押出成形や射出成形の成形方法に合わせて配合比を調節することで各成形方法に適したプロピレン樹脂組成物で形成することができるので好適である。例えば、パイプの押出成形ではエチレン含有量は少なくなる配合の方が良いが、同一の樹脂組成物で継手やバルブ部品などを射出成形するとボイドが発生し易いため射出成形の時にエチレン含有量が多くなるように配合してボイドの発生を抑えるようにすると良い。また、２種類の樹脂を有するだけで、プロピレン単独重合体とエチレン含有量の異なる複数のエチレン−プロピレンランダム共重合体を用途に合わせて用いることができる。
このとき、エチレン−プロピレンランダム共重合体は、プロピレン単独重合体２５〜７５質量部と、エチレン−プロピレンランダム共重合体７５〜２５質量部を配合して製造すると良い。配管部材の耐熱性と剛性を維持して高温流体に使用するためにはプロピレン単独重合体は２５質量部以上、エチレン−プロピレンランダム共重合体は７５質量部以下が良く、良好な耐衝撃性及び透明性を得るためにはプロピレン単独重合体は７５質量部以下、エチレン−プロピレンランダム共重合体は２５質量部以上が良い。また、混合されるエチレン−プロピレンランダム共重合体のエチレン含有量は２．５〜４．０％であることが望ましく、２．８〜３．５％であることがより望ましい。プロピレン単独重合体と配合することで、エチレン−プロピレンランダム共重合体が１００質量部のときにエチレン含有量が０．５〜３．０質量部となるように形成できれば良い。この範囲のエチレン含有量であればエチレン−プロピレンランダム共重合体として汎用性が高く、樹脂製造も比較的容易で市販品で入手し易いため好適である。
また、本発明のプロピレン系樹脂組成物において、もう一つの必須成分であるエラストマー（Ｂ）は、特に耐衝撃性の向上を目的として配合される。エラストマーの平均粒子径は１０ｎｍ〜８００ｎｍである必要がある。これは、エラストマーは耐衝撃性を向上させる反面、樹脂の透明性を損なう傾向にあるため、エラストマーの平均粒子径を微細にすることで透明性の低下を抑えるためのものである。さらに、エラストマーの平均粒子径が微細であることにより、もう一つの必須成分である透明核剤（Ｃ）との相乗効果を発揮し、優れた透明性を維持しながら耐衝撃性を向上させることができることから、耐衝撃性に対して平均粒子径は８００ｎｍ以下が良く、さらには分散性を向上させて物性を安定させることから６００ｎｍ以下が良い。またエラストマーの良好な生産性の点から、平均粒子径は１０ｎｍ以上が良く、さらには生産された粒子径の安定性を維持し易くすることから１００ｎｍ以上が良い。これらエラストマーの配合量は、通常１〜１０質量部である。ポリプロピレン樹脂の耐衝撃性を向上させるためには１質量部以上が良く、透明性を低下させず配管部材の耐熱性と剛性を維持して高温流体に使用するためには１０質量部以下が良い。
本発明の実施において、各種のエラストマーをプロピレン系樹脂組成物に配合することができる。適当なエラストマーとしては、ゴム状ポリマー、オレフィンエラストマー、スチレンエラストマー等を挙げることができる。具体的には、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＥＰＳ）、ブタジエン−イソプレン共重合体等のジエン系ゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレンジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−オクテン共重合体（ＥＯＲ）等のエチレンとα−オレフィンとの共重合体、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン共重合体、エチレン−プロピレン−ヘキサジエン共重合体等のエチレン−プロピレン非共役ジエン３元共重合体、ブチレン−イソプレン共重合体等及びこれらのエラストマーに水素添加した重合体等が挙げられる。基本的に、平均粒子径１０ｎｍ〜８００ｎｍのエラストマーであれば公知のものを制限なく用いることができ、また、かかるエラストマー類は、単独で使用してもよく、２種類以上併用することもまた可能である。
また、本発明のプロピレン系樹脂組成物において、さらにもう一つの必須成分として結晶核剤（Ｃ）が用いられる。結晶核剤には有機系核剤と無機系核剤とがあるが、無機系核剤は透明性を阻害するため本発明の実施には使用できない。すなわち、本発明において使用される結晶核剤は有機系核剤である。結晶核剤は、特に耐衝撃性、剛性付与及び透明性の向上を目的として配合される。結晶核剤の配合量は、特に限定されるものでないが、耐衝撃性、剛性付与及び透明性の向上に有効な量で良く、通常、エチレン−プロピレンランダム共重合体に対して微量配合すれば良い。さらに詳細には、結晶核剤の配合量は、良好な透明性と物性のバランスを得るために０．００５〜０．５質量部が好ましい。結晶核剤の効果によりプロピレン系樹脂組成物の良好な透明性を得るために０．００５質量部以上が良く、配合量は０．５質量部を越えると透明性向上の効果が頭打ちになるため、余分な配合を控えると共に耐衝撃性の低下を抑えるために０．５質量部以下が良い。
有機系核剤としては、糖類、脂肪族アルコール類、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル類、芳香族カルボン酸の金属塩、有機リン酸類、ロジン酸類等が挙げられる。このような有機系核剤のなかでも、糖類系核剤及び／または有機リン酸系核剤が、核剤の中でも一般的で入手し易く、特に糖類系核剤はプロピレン系樹脂組成物の透明性の向上に効果が高く、有機リン酸系は耐衝撃性の向上に効果が高いためにより望ましい。なお、有機系核剤であれば公知のものを制限なく用いることができ、かかる核剤類は単独で使用してもよく、２種類以上併用することも可能である。
糖類系核剤には、ソルビトール系、ノニトール系、キシリトール系等があり、具体的には、ビス−１，３：２，４−（３′−メチル−４′−フルオロ−ベンジリデン）１−プロピルソルビトール、ビス−１，３：２，４−（３′，４′−ジメチルベンジリデン）１′−メチル−２′−プロペニルソルビトール、ビス−１，３，２，４−ジベンジリデン２’，３′−ジブロモプロピルソルビトール、ビス−１，３，２，４−ジベンジリデン２’−ブロモ−３’−ヒドロキシプロピルソルビトール、ビス−１，３：２，４−（３’−ブロモ−４’−エチルベンジリデン）−１−アリルソルビトール、モノ２，４−（３’−ブロモ−４’−エチルベンジリデン）−１−アリルソルビトール、ビス−１  ，３：２，４−（４’−エチルベンジリデン）１−アリルソルビトール、ビス−１，３：２，４−（３’，４’−ジメチルベンジリデン）１−メチルソルビトール、１，２，３−トリデオキシ−４，６：５，７−ビス−［（４−プロピルフェニル）メチレン］−ノニトール、ビス−１，３：２，４−（４’−エチルベンジリデン）１−アリルソルビトール、ビス−１，３：２，４−（５’，６’，７’，８’−テトラヒドロ−２−ナフトアルデヒドベンジリデン）１−アリルキシリトール、ビス−１，３：２，４−（３’，４’−ジメチルベンジリデン）１−プロピルキシリトール等が挙げられる。
有機リン酸系核剤には、リン酸エステル系化合物等があり、具体的には、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）リン酸ナトリウム塩、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）リン酸リチウム塩、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）リン酸アルミニウム塩、２，２’−メチレン−ビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）リン酸ナトリウム塩、２，２’−メチレン−ビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）リン酸リチウム塩、２，２’−メチレン−ビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）リン酸アルミニウム塩、２，２’−メチリデン−ビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）リン酸カルシウム塩、２，２’−エチリデン−ビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）リン酸ナトリウム塩、２，２’−エチリデン−ビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）リン酸塩リチウム、２，２’−エチリデン−ビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）リン酸アルミニウム塩、ビス−（４−ｔ−ブチルフェニル）リン酸カルシウム塩等が挙げられる。
本発明のプロピレン系樹脂組成物は、必要に応じて、１種類もしくはそれ以上の添加剤を任意に配合することができる。例えば、添加剤として酸化防止剤を配合しても良い。酸化防止剤としてはフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤が配管部材の使用として好適なものとして挙げられる。フェノール系酸化防止剤は高温領域で効果を発揮し、例えば射出成形時の成形温度による酸化を抑制するので好適である。リン系酸化防止剤はフェノール系酸化防止剤のラジカル化を抑制する助剤として作用するので好適である。イオウ系酸化防止剤は長期耐熱性において効果を発揮し、例えば９５℃程度の流体が長期間流れる配管での使用において酸化劣化を抑制するので好適である。このフェノール系酸化防止剤とイオウ系酸化防止剤とリン系酸化防止剤は、単独で使用しても良いが組み合わせることで相乗効果が発揮され、酸化防止効果と長期耐熱効果を向上させるとともに、溶出防止のために抑えた配合量でも十分な効果を得ることができる。
また、フェノール系酸化防止剤は、エチレン−プロピレンランダム共重合体１００質量部に対して０．０５〜１．００質量部配合することが望ましく、テトラキス［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン等が好適なものとして挙げられる。リン系酸化防止剤は、エチレン−プロピレンランダム共重合体１００質量部に対して０．０５〜１．００質量部配合することが望ましく、例えばトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト等が好適なものとして挙げられる。イオウ系酸化防止剤は、エチレン−プロピレンランダム共重合体１００質量部に対して０．０５〜１．００質量部配合することが望ましく、３，３’−チオジプロピオン酸ジステアリル等が好適なものとして挙げられる。
また、その他必要に応じて、紫外線吸収剤や光安定剤（ヒンダードアミン系、ベンゾエート系、ベンゾフェノン系等）、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っけん系等）、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）等を、透明性を損なわない範囲で配合しても良い。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発揮される量を配合することが好ましい。さらに、無機充填材（タルク等）、難燃剤、帯電防止剤、造核剤等を必要に応じて配合しても良い。
本発明のプロピレン系樹脂組成物は、上記したような必須成分及びその他の任意成分から任意の手法に従って調製することができる。プロピレン系樹脂組成物は、通常、各種の成分を任意の順序で配合した後、溶融混練することによって調製することができる。ここで、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、ニーダーなどを用いることで各成分が均一に分散したプロピレン系樹脂組成物を得ることができる。なお、混練後のプロピレン系樹脂組成物のＭＦＲは、上記した通り、０．０１〜１．００ｇ／１０分の範囲が望ましく、０．０１〜０．８０ｇ／１０分の範囲がより望ましく、また、特に成形性が安定して良好なことから０．８０ｇ／１０分以下が良い。
上記のようにして調製した、特に配管部材の製造に好適なプロピレン系樹脂組成物は、そのクリープ特性によって規定することができる。本発明のプロピレン系樹脂組成物のクリープ特性は、９５℃の雰囲気下で３．５ＭＰａの引張荷重をかけた条件下において、破壊に至るまでの時間が１０００時間以上であることが望ましい。これはバルブやパイプといったプロピレン系樹脂製配管部材に対して、内圧がかかった状態で高温の流体を流したまま長期間にわたって使用することができるので好適である。なお、「９５℃の雰囲気下で３．５ＭＰａの引張荷重をかけた条件下において、破壊に至るまでの時間が１０００時間以上」とは、テストピースに対しての試験条件であり、これが配管部材、特にパイプに対して試験を行う場合、引張荷重３．５ＭＰａと同等の引張荷重がかかるようなパイプ内圧をかけることより試験を行なうことができる。このときのパイプ内圧は、パイプの外径と肉厚、および引張荷重３．５ＭＰａから、次式（１）で表されるＮａｄａｙの式により換算するができる。
パイプ内圧＝（２×パイプ肉厚×試験応力）／（パイプ外径−パイプ肉厚）
・・・（１）
例えばパイプの厚さが３．０ｍｍ、外径３２ｍｍのパイプであれば、式（１）よりパイプ内圧０．７ＭＰａが求められる。
本発明のプロピレン系樹脂組成物は、各種の成形体、すなわち、成形物品の製造に有利に使用することができるけれども、かかる樹脂組成物は上記したように透明性、耐熱性、耐衝撃性、高温クリープ特性等に優れるので、とりわけ配管部材の製造に有利に使用することができる。配管部材の好適な例としては、特に限定されないが、押出成形で製造されるパイプ（単層もしくは多層のパイプ）、射出成形で製造される継手、フランジ、バルブ、アクチュエータのケーシング等が挙げられる。
成形体は、本発明のプロピレン系樹脂組成物から押出成形法、射出成形法等の任意の周知の成形方法及び任意の周知の成形装置を使用して製造することができる。例えば、押出成形でパイプを製造する場合、プロピレン系樹脂組成物をペレット化した後、単軸押出機に充填して高められたシリンダー温度で金型に押出成形し、所定の形状及び寸法をもったパイプを製造することができる。
【実施例】
【０００８】
以下に実施例をあ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。
〔試験方法〕
本発明のプロピレン系樹脂組成物の性能及び該樹脂組成物から成形されたプロピレン系樹脂製配管部材（パイプ）の性能を以下に示す試験方法で評価する。
（１）メルトフローレート測定試験（ＭＦＲ、単位：ｇ／１０分）
ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠して、混錬後のプロピレン系樹脂組成物のＭＦＲを試験温度２３０℃、試験荷重２．１６Ｋｇで測定する。
（２）引張試験（単位：ＭＰａ）
ＪＩＳ  Ｋ７１１３に準拠して、プロピレン系樹脂製パイプから引張試験片を切り出し、２３±１℃の雰囲気中で引張試験を行い、試験片の引張強度及び引張弾性率を測定する。
（３）ノッチ付きアイゾット衝撃試験（単位：ｋＪ／ｍ２）
ＪＩＳ  Ｋ７１１０に準拠して、プロピレン系樹脂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、２３±１℃及び０±１℃の雰囲気中で各々試験片のアイゾット衝撃強度を測定する。
（４）透明性試験（曇価（ヘイズ）、単位：％）
ＪＩＳ  Ｋ７３６１に準拠して、ヘイズメータを用いて試験片のヘイズ値を測定する。ヘイズ値は透明性の指標であり、ヘイズ値が小さいほど、目視における試験片の透明感が良好であり、透明性が高いことを示す。
（５）示差走査熱量分析試験
示差走査熱量計（Ｔｈｅｒｍｏ  ｐｌｕｓ  ＤＳＣ  ８２３０、Ｒｉｇａｋｕ社製）にて、シート状のサンプル片を５ｍｇアルミパンに詰め、室温から１０℃／分で２３０℃まで昇温して１０分間の保持後、５℃／分で降温した際に検出するピークから結晶化エネルギー（ΔＨ）、そして結晶化度（単位：％）を算出する。また、その時の結晶化最大ピーク温度を結晶化温度（単位：℃）とする。
（６）高温クリープ試験
ＤＩＮ８０７８に準拠して、プロピレン系樹脂製パイプ１０００ｍｍに対し、９５±１℃内圧０．７ＭＰａ（パイプ厚さ３．０ｍｍ、外径３２ｍｍ、試験応力で３．５ＭＰａに相当するパイプ内圧を次式（１）のＮａｄａｙの式から算出）をかけ、破壊に至るまでの時間を測定する。
パイプ内圧＝（２×パイプ肉厚×試験応力）／（パイプ外径−パイプ肉厚）
・・・（１）
〔試験手順及び評価基準〕
配合組成を異にするいろいろなプロピレン系樹脂組成物を調製し、ＭＦＲの測定を行う。次いで、調製した樹脂組成物から押出成形によりパイプを製造する。得られたパイプについて各種機械的物性の評価を行う。ここで、本評価の合格条件とは、配管部材として好適に使用するために、特に高温域でバルブを使用した際の良好なシール性を得るためには引張弾性率が１１００ＭＰａ以上であり、配管部材としての良好な耐衝撃性を得るためにはアイゾット衝撃強度が１６ｋＪ／ｍ２以上、長期使用でより望ましくは２０ｋＪ／ｍ２以上であり、高温流体で長期間使用するためには熱間内圧クリープ試験が１０００時間以上であり、さらに配管部材内の流体の状態を目視確認するためには透明性として曇価（ヘイズ）が７０％以下であることを満たすものとする。
実施例１
エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）７０質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）５．０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ＭＦＲが０．５６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物を製造した。得られた樹脂組成物から、単軸押出機を用いてシリンダー温度２１０℃にて厚さ３．０ｍｍ、外径３２ｍｍのプロピレン系樹脂製パイプを成形し、パイプから各種試験用の試料を作製し、引張試験、ノッチ付きアイゾット衝撃試験、透明性試験、示差走査熱量分析試験、高温クリープ試験を実施した。結果を第１表に示す。
実施例２
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）７０質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）２．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５４ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第１表に示す。
実施例３
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）７０質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）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た。混練後のＭＦＲが０．５９ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第１表に示す。
実施例４
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）７０質量部、リン酸エステル金属塩系結晶核剤（ＰＰＭ  ＳＴ−０４５１、東京インキ（株）製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第１表に示す。
実施例５
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）７０質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、リン酸エステル金属塩系結晶核剤（ＰＰＭ  ＳＴ−０４５１、東京インキ（株）製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第１表に示す。
実施例６
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）７０質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及び水素添加スチレン−ブタジエン系エラストマー（タフテックＨ１０６２、旭化成ケミカルズ（株）製：平均粒子径１００ｎｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第１表に示す。
実施例７
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）５０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）５０質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第１表に示す。
実施例８
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）７０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からでパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第１表に示す。
実施例９
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）９０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）１０質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５７ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第１表に示す。
実施例１０
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量１．０％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）１００質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第１表に示す。
実施例１１
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）７０質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及び水素添加スチレン−ブタジエン系エラストマー（平均粒子径６００ｎｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第１表に示す。
比較例１
エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）７０質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）１５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．７６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第２表に示す。
比較例２
エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）７０質量部、及びノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５２ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第２表に示す。
比較例３
エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ２．０ｇ／１０分）７０質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが１．６８ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第２表に示す。
比較例４
エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）７０質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第２表に示す。
比較例５
エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）７０質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及び水素添加スチレン−ブタジエン系エラストマー（タフテックＮ５０４、旭化成ケミカルズ（株）製：平均粒子径１μｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第２表に示す。
比較例６
プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）１００質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第２表に示す。
比較例７
エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）１００質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第２表に示す。
比較例８
エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）１０質量部、プロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）９０質量部、ノニトール系結晶核剤（Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、ＭＩＬＬＩＫＥＮ製）０．２質量部、及びα−オレフィン系共重合体（ＮＯＴＩＯ  ＰＮ−２０６０、三井化学（株）製：平均粒子径２０ｎｍ）５．０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５６ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。なお、本例の場合、エチレン−プロピレンランダム共重合体のエチレン含有量は０．５質量部未満となる。結果を第２表に示す。
比較例９
エチレン−プロピレンランダム共重合体（エチレン含有量３．２％、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）３０質量部、及びプロピレン単独重合体（ＭＦＲ０．５ｇ／１０分）７０質量部を配合し、二軸押出機にて混練してペレット化した。混練後のＭＦＲが０．５０ｇ／１０分となるプロピレン系樹脂組成物が得られた。得られた樹脂組成物からパイプを成形し、各種評価試験を実施した。結果を第２表に示す。
【表１】
2011096282.tif 000002
【表２】
2011096282.tif 000003
上記第１表及び第２表を参照すると、実施例１、７、８、及び９ならびに比較例６、７及び８において、エチレン含有量３．２％のエチレン−プロピレンランダム共重合体とプロピレン単独重合体の配合比を変えることでエチレン−プロピレンランダム共重合体のエチレン含有量を変化させている。各々の例において、エチレン含有量３．２％のエチレン−プロピレンランダム共重合体：プロピレン単独重合体の配合比と、エチレン−プロピレンランダム共重合体１００質量部のエチレン含有量は、比較例７が１００：０（エチレン含有量が約３．３質量部）、実施例９が９０：１０（エチレン含有量が約３．０質量部）、実施例８が７０：３０（エチレン含有量が約２．３質量部）、実施例７が５０：５０（エチレン含有量が約１．６質量部）、実施例１が３０：７０（エチレン含有量が約１．０質量部）、比較例８が１０：９０（エチレン含有量が約０．３質量部）、比較例６が０：１００（エチレン含有量が０質量部）となる。このとき、エチレン含有量３．２％のエチレン−プロピレンランダム共重合体の方の割合が多い、すなわちエチレン−プロピレンランダム共重合体のエチレン含有量が多くなると、アイゾット衝撃強度は向上するが、引張強度及び引張弾性率が低下する。また、プロピレン単独重合体の方の割合が多い、すなわちエチレン−プロピレンランダム共重合体のエチレン含有量が少なくなると、引張強度及び引張弾性率は向上するが引張弾性率は高くなりすぎて、アイゾット衝撃強度が低下する。比較例７はアイゾット衝撃強度が高いものの引張強度及び引張弾性率が低く、配管部材として望ましい引張弾性率１１００ＭＰａよりも低くなっている。また、比較例６及び８は、引張強度及び引張弾性率が高いもののアイゾット衝撃強度が低く、配管部材として望ましい数値１６ｋＪ／ｍ２よりも低くなっている。これに対して、実施例１、７、８及び９に記載の結果は、配管部材として望ましい数値の許容範囲内である。また、実施例１及び１０において、エチレン−プロピレンランダム共重合体のエチレン含有量が約１．０質量部で同等であり、物性値も同等のものが得られている。
このことから、エチレン含有量が０．５〜３．０質量部のエチレン−プロピレンランダム共重合体は、エチレン含有量が０．５〜３．０質量部であるからこそ良好な引張強度及び引張弾性率と、アイゾット衝撃強度を有することができることがわかる。このとき、エチレン−プロピレンランダム共重合体をプロピレン単独重合体と、エチレン−プロピレンランダム共重合体の配合によって形成することが望ましく、押出成形や射出成形の成形方法に合わせて配合比を調節することで各成形方法に適したプロピレン樹脂組成物で形成することができるので好適である。その配合比は、混合されるエチレン−プロピレンランダム共重合体のエチレン含有量は２．５〜４．０％であるときに、プロピレン単独重合体２５〜７５質量部に対して、エチレン−プロピレンランダム共重合体７５〜２５質量部を配合してなることが望ましい。
また、上記第１表及び第２表に記載の結果より、実施例１ならびに比較例２、４及び９において、比較例９にエラストマーを添加した比較例４では引張強度及び引張弾性率が低下し、アイゾット衝撃強度は微増であり、ただエラストマーを添加しただけでは物性値は向上していないことがわかる。また、比較例９に結晶核剤を添加した比較例２では引張強度及び引張弾性率が向上し、曇価が低下することで透明性は向上する反面、アイゾット衝撃強度が低下するため配管部材として使用するには衝撃強度が不足することがわかる。エラストマーと結晶核剤の両方を添加した実施例１では、引張強度及び引張弾性率、透明性を悪化させることなく、さらにはエラストマーや結晶核剤を単体で添加させただけでは向上しなかったアイゾット衝撃強度を向上させている。このことから、平均粒子径１０ｎｍ〜８００ｎｍのエラストマーと結晶核剤との相乗効果により、高い引張強度及び引張弾性率、透明性を維持したままアイゾット衝撃強度を向上させ得ることがわかる。なお、結晶核剤は、エチレン−プロピレンランダム共重合体１００質量部に対して微量添加すると良く、添加しすぎても効果は変わらないため、０．００５〜０．５質量部であることが好ましい。
また、実施例１、６及び１１ならびに比較例５において、エラストマーの平均粒子径が各々２０ｎｍ、１００ｎｍ、６００ｎｍ、１μｍ（１０００ｎｍ）としたときに、実施例１、６及び１１では引張強度及び引張弾性率、アイゾット衝撃強度共に良好であるが、比較例５のようにエラストマーの平均粒子径が大きくなるとアイゾット衝撃強度が１／２未満までも低下することがわかる。ここで、実施例１では平均粒子径が２０ｎｍのα−オレフィン系共重合体、実施例６では平均粒子径１００ｎｍの水素添加スチレン−ブタジエン系エラストマー、実施例１１では平均粒子径６００ｎｍの水素添加スチレン−ブタジエン系エラストマーであるが、結晶核剤との相乗効果は、エラストマーの平均粒子径が影響しており、エラストマーの材質が異なっていても同様の効果を得ることができる。なお、結晶核剤との相乗効果以外でも、配合したエラストマーの特性によって物性は変化する。良好な生産性を得るために、エラストマーの平均粒子径は１０ｎｍ以上で小さいものが望ましく、良好な透明性を維持しながら良好な耐衝撃性を有するために、エラストマーの平均粒子径は１０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内である必要がある。このうち、α−オレフィン系共重合体は平均粒子径の小さいエラストマーを形成し易いため、好適なものとして挙げられる。
また、実施例１、２及び３ならびに比較例１において、エラストマーの含有量を変化させた場合、エラストマーの配合量が増えるとアイゾット衝撃強度は向上するが、引張強度及び引張弾性率が低下することがわかる。また、エラストマーの配合量が減ると引張強度及び引張弾性率は向上するが、アイゾット衝撃強度が低下することがわかる。比較例１はアイゾット衝撃強度が高いものの引張強度及び引張弾性率が低く、配管部材として望ましい引張弾性率１１００ＭＰａよりも低くなり、エラストマー増量によるＭＦＲの向上から熱間内圧クリープの強度も不足している。また、エラストマーを有しない比較例２は引張強度及び引張弾性率が高いもののアイゾット衝撃強度が低く、配管部材として望ましい数値１６ｋＪ／ｍ２よりも低くなっている。実施例１、２及び３に記載の結果は、配管部材として望ましい数値の許容範囲内である。これより、エチレン−プロピレンランダム共重合体１００質量部に対して配合するエラストマーの量は１〜１０質量部である必要がある。なお、比較例２はエラストマーが配合されていないものだが、この場合、エラストマーと結晶核剤との相乗効果による引張強度、引張弾性率の向上がなくなり、アイゾット衝撃強度が低い値となっている。
また、実施例１と実施例４を対比するに、実施例１がノニトール系結晶核剤を用いているのに対して実施例４ではリン酸エステル金属塩系の結晶核剤を用いていることから、実施例４では引張弾性率及び透明性が若干低くなっている。しかしながら、配管部材として使用するには十分許容範囲であるため、結晶核剤には有機系核剤であれば如何なる種類のものを用いても良いことがわかる。なお、有機系核剤の中でも糖類系核剤やリン酸系核剤を用いることが好ましく、糖類系核剤の中でもノニトール系結晶核剤は透明性や耐衝撃性を向上させるためにより好適である。また、実施例５ではノニトール系結晶核剤とリン酸エステル金属塩系の結晶核剤の２種類の結晶核剤を併用して配合しているが、実施例１と比べても殆ど悪影響は見られないことから、結晶核剤を併用して配合することも可能であることがわかる。複数の結晶核剤の配合は、引張強度及び引張弾性率と、アイゾット衝撃強度を変化させること無くその他の物性に更なる改良を加えたい時に好適である。また、結晶核剤は、良好な透明性を得ると共にエラストマーとの相乗効果による良好な耐衝撃性を有するために糖類系核剤や有機リン酸系核剤を用いることが望ましく、これらを併用しても良い。
第１表及び第２表より、実施例１と比べて比較例３では、混練後のＭＦＲが１．６８ｇ／１０分となっているため、熱間内圧クリープ試験結果が５００ｈｒと実施例１の１／２未満となったことがわかる。また、混練後のＭＦＲが１．００ｇ／１０分を越えるとパイプを押出成形する時にＭＦＲが上昇するに応じてドローダウンが発生して成形が難しくなっていくため、良好な高温クリープ特性と押出成形性を有するために混練後のＭＦＲは０．０１〜１．００ｇ／１０分である必要がある。
以上のことから、エチレン−プロピレンランダム共重合体と平均粒子径１０ｎｍ〜８００ｎｍのエラストマーを必須成分として含有する本発明のプロピレン系樹脂製配管部材は、引張強度、引張弾性率、アイゾット衝撃強度などの機械的性能に優れ、高温クリープ特性にも優れることから、９５℃の高温流体を長期間流すのに耐えうることができる。さらに、プロピレン系樹脂組成物に結晶核剤を配合することで、透明性が著しく向上し、配管内の流体への異物混入を目視確認できることから、異物混入を特に嫌う食品分野、医療分野、半導体製造分野などの様々な配管ラインに好適である。
なお、本実施例では押出成形で作製したプロピレン系樹脂製パイプを用いているが、押出成形で作製した多層パイプや、射出成形で作製した継手、フランジ、バルブ、アクチュエータのケーシングなどの他の配管部材においても同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
本発明のプロピレン系樹脂組成物は、各種の成形体の製造に有利に使用することができる。成形体は、その全体あるいは一部が本発明のプロピレン系樹脂組成物から製造されてよい。製造方法としては、押出成形法、射出成形法等の任意の成形法を、常用の成形装置を使用して有利に実施することができるが、必要に応じてその他の成形法を使用してもよい。適当な成形体の例には、特に限定されないが、押出成形で製造される単層もしくは多層のパイプ等、射出成形で製造される継手、フランジ、バルブ、アクチュエータのケーシング等が挙げられる。その他の例としては、プレート、タンク、ダクトが挙げられる。また、更に詳しくは、単層もしくは多層のパイプ、継手、フランジ、バルブ、アクチュエータのケーシング等の配管部材は、本発明のプロピレン系樹脂組成物を特に有利に使用することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月2日(2011.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン含有量が０．５〜３．０質量部のエチレン−プロピレンランダム共重合体（Ａ）と、該エチレン−プロピレンランダム共重合体１００質量部に対して１〜１０質量部の、平均粒子径１０ｎｍ〜８００ｎｍのエラストマー（Ｂ）と、結晶核剤（Ｃ）とを必須成分とし含有し、且つ混練後のメルトフローレートが０．０１〜１．００ｇ／１０分であり、
前記エチレン−プロピレンランダム共重合体（Ａ）が、プロピレン単独重合体２５〜７５質量部と、エチレン−プロピレンランダム共重合体７５〜２５質量部とを配合してなることを特徴とするプロピレン系樹脂組成物。
【請求項２】
前記結晶核剤（Ｃ）が、糖類系核剤及び／または有機リン酸系核剤であることを特徴とする請求項１に記載のプロピレン系樹脂組成物。
【請求項３】
９５℃の雰囲気下で３．５ＭＰａの引張荷重をかけたクリープ特性において、破断に至るまでの時間が１０００時間以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロピレン系樹脂組成物。
【請求項４】
配管部材の成形材料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロピレン系樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロピレン系樹脂組成物を成形してなることを特徴とする成形体。
【請求項６】
前記成形体が、パイプ、多層パイプ、プレート、タンク、ダクト、継手、フランジ、バルブ又はアクチュエータのケーシングであることを特徴とする請求項５に記載の成形体。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロピレン系樹脂組成物の成形体から少なくとも一部が構成されていることを特徴とする配管部材。
【請求項８】
（削除）
【国際調査報告】
2011096282.tif 000004
2011096282.tif 000005
2011096282.tif 000006
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