高熔體流動(dòng)性peak組合物的制作方法
【專利說明】高熔體流動(dòng)性PEAK組合物
[0001] 本申請(qǐng)要求于2012年9月04日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/696528以及2012年 11月28日提交的歐洲申請(qǐng)?zhí)?2194544. 8的優(yōu)先權(quán)，出于所有的目的這些申請(qǐng)中每一個(gè)的 全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。 發(fā)明領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及高性能聚（芳基醚酮）（PAEK)-基聚合物組合物（對(duì)于制造薄膜和線 材涂層非常有用），以及一種用于制造所述組合物的方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及所述PAEK-基 薄膜和線材涂層以及其制造方法。
[0003] 發(fā)明背景
[0004]PAEK聚合物，具體地包括聚（醚醚酮）（PEEK)、聚（醚酮）（PEK)和聚（醚酮酮） (PEKK)聚合物由于其卓越的技術(shù)特性的平衡而眾所周知，這些特性是：高熔點(diǎn)，良好的熱 穩(wěn)定性、高的堅(jiān)挺度和強(qiáng)度、良好的韌性以及尤其是優(yōu)異的化學(xué)耐性。因此，PAEK具有用于 多種多樣的用途的潛力，并且其有利的特性將它們歸為最佳的工程聚合物。例如，PEEK聚合 物已經(jīng)在制造高溫和耐火膜中找到了日益增加的用途（因?yàn)镻EEK在薄區(qū)段（例如膜）具 有良好的伸長和良好的柔性），或用于涂覆線材（因?yàn)镻EEK具有良好的耐火性，是自熄性的 具有非常低的煙霧）。
[0005] 還廣泛認(rèn)可的是PAEK聚合物特別是在薄膜和線材涂層中的某些應(yīng)用要求材料還 具有增強(qiáng)的電絕緣特性和低的電弧起痕傾向（tendency to arc track)。然而，PAEK聚合 物是相當(dāng)易受電弧起痕影響的。
[0006] 聚四氟乙烯（PTFE)聚合物，盡管由于其熱穩(wěn)定性、高熔化溫度、化學(xué)惰性、和潤滑 性（低摩擦系數(shù)和非粘性特征）、優(yōu)異的電絕緣性、非常低的介電常數(shù)并且當(dāng)用于線材涂層 中時(shí)包括非常低的電弧起痕傾向而已知，它們還以其非熔體加工性而已知，即，它們不能通 過此類通常的熔體制造技術(shù)如熔體擠出（包括注射成型）制造。相反，（PTFE)通過此類 非-熔體流技術(shù)如糊料擠出（精細(xì)粉末類型（PTFE))以及壓縮模制（顆粒類型（PTFE))加 工成強(qiáng)力物品，其強(qiáng)度可以通過燒結(jié)增強(qiáng)。
[0007] 具有較低分子量（典型地，相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)（PTFE) 50, 000至700, 000,通常具有超過 2, 000, 000的質(zhì)量）并且具有較低熔體粘度（MV)的（PTFE)樹脂在本領(lǐng)域是熟知的。
[0008] 盡管這些（PTFE)是熔體可流動(dòng)的，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)更低的分子量使得它們沒有強(qiáng)度，由 此由這種低MV (PTFE)通過熔體擠出模制的物品在加工時(shí)斷裂。因此，盡管是熔體可流動(dòng) 的，這種低MV (PTFE)并非是熔體可加工的。
[0009] 低MV(PTFE)與非氟化的熱穩(wěn)定聚合物（例如PAEK聚合物）一起使用已經(jīng)在本領(lǐng) 域進(jìn)行了討論。
[0010] 例如，美國專利6, 013, 719披露了具有熔體可加工成改進(jìn)物品的實(shí)用性的PAEK/ (PTFE)組合物。具體而言，在實(shí)例中已經(jīng)描述了 PEKK與某些低MV (PTFE)聚合物，更確切地 說與ZON YLK MP 1600 (PTFE)粉末的共混物，該粉末具有17g/10min的MFR(在372°C下）， 根據(jù)ASTM D4894測量的325°C的熔化峰溫度以及通過激光Microtrac測量的約12 y m的粒 度分布。
[0011] JP-A 58-160,346披露了一種PAEKAPTFE)樹脂組合物，該組合物具有優(yōu)異的滑 動(dòng)特征并且包含一種熱塑性的芳香族聚醚酮（例如PEEK)作為基礎(chǔ)材料，按重量計(jì)10% 至40%的具有小于20 ym的平均粒度的聚四氟乙烯作為碳氟聚合物以及按重量計(jì)10%至 40%的一種碳纖維。據(jù)稱通過以上樹脂組合物獲得了高熱變形溫度（HDT)和高極限PV值。 該熱塑性的芳香族聚（醚酮）可以具有在l〇〇ml H2S04(具有1.84g/cm3的密度）中的0? lg 聚合物溶液上在25°C下測量的在0. 7與2. 6(dL/g)之間的特性粘度（IV)。
[0012] 美國專利5, 131，827披露了一種適合用于渦旋式壓縮機(jī)部件的PEEKAPTFE)組 合物，包含60重量份PEEK、30重量份SiC晶須、10重量份碳纖維、7重量份（PTFE)，特別是 FIlioi/ L150J(PTFE)(所述（PTFE)具有9 y m的平均粒徑），以及3重量份的氮化硼（BN)。
[0013] EP 1 454 963 A1披露了低分子量（PTFE)的合成，其特征在于5ym的數(shù)均粒 度、在380°C下測量的2.0X105泊（2.0X10 4Pa.s)的熔體粘度和327°C的熔點(diǎn)。包含 PEEK(Victrex PEEK 450G)和相對(duì)于 PEEK和（PTFE)的總質(zhì)量 0. 025%和 0. 005%質(zhì)量的所 述低分子量（PTFE)的樹脂組合物在實(shí)例8和9中例示。所述PEEKAPTFE)樹脂用作一種 模制材料。
[0014] 然而，在本領(lǐng)域?qū)τ赑AEKAPTFE)組合物仍然存在不足，這些PAEKAPTFE)組合 物尤其適合于制造薄PAEK-基膜和線材涂層，因此具有低的電弧起痕傾向和非常低的介電 常數(shù)由此提供增強(qiáng)的電絕緣特性，但是還具有高性能特性（包括高溫性能、機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué) 耐性、高耐摩擦和磨損性，良好的耐火性、低煙霧）的組合并且此外提供了優(yōu)異的可加工性 /流動(dòng)能力，尤其提供了改進(jìn)的熔體和涂層擠出。因此，對(duì)于薄PAEK-基膜仍然存在高度需 求，該膜在熔體制造過程中具有降低的撕裂和/或成孔的傾向和/或具有改進(jìn)的表面外觀 (例如，具有更低量的表面缺陷）和/或具有增加的平滑度。對(duì)于薄PAEK-基線材涂層也仍 然存在一種高度需求，這些涂層在涂層擠出過程中具有降低的撕裂和/或表面斷裂傾向。
[0015] 發(fā)明概述
[0016]本申請(qǐng)人現(xiàn)已出人意料地發(fā)現(xiàn)了有可能提供有利地滿足上述需要（包括增強(qiáng)的 電絕緣特性和改進(jìn)的適合于優(yōu)異的熔體和涂層擠出的熔體可加工性）的PAEK/PTFE組合 物。
[0017] 因此，本發(fā)明涉及一種組合物[組合物（C)]，包括：
[0018]-按重量計(jì)（wt. % )從0? 1 %至99. 9%的至少一種聚（芳基醚酮）聚合物[下文中 為（PAEKHMF)聚合物]，該聚合物具有根據(jù)ASTM方法D1238測量的在400°C下并且在2. 16kg 的負(fù)荷下等于或高于8g/10min的熔體流動(dòng)速率（MFR)，
[0019]-從0? lwt. %至50wt. %的至少一種聚（四氟乙?。┚酆衔颷下文中為（PTFE)聚 合物]，該聚合物具有等于或低于10 U m的D50粒度，并且具有在372°C下根據(jù)修改的ASTM D-1238-52T方法測量的等于或低于lX105Pa. s的熔體粘度，
[0020]-從0至50wt. %的至少一種聚（芳基醚砜）聚合物[下文中為（PAES)聚合物]，該 聚合物具有根據(jù)ASTM方法D1238測量的在365°C下并且在5. 0kg的負(fù)荷下至少15g/10min 的熔體流量，
[0021]-從0至50% wt. %的至少一種增強(qiáng)填充劑，并且
[0022] 其條件是：
[0023]-如果該組合物（C)包含當(dāng)根據(jù)ASTM方法D1238在365°C下并且在5. 0kg的負(fù) 荷下測量時(shí)具有大于22g/10min的熔體流量的（PAES)聚合物，則該（PTFE)聚合物以小于 40wt. %的量存在，并且
[0024]-如果該組合物（C)包含當(dāng)根據(jù)ASTM方法D1238在365°C下并且在5. 0kg的負(fù)荷 下測量時(shí)具有22g/10min或更小的熔體流量的（PAES)聚合物，則該（PTFE)聚合物以小于 30wt. %的量存在，
[0025] 并且其中所有的％是基于該組合物（C)的總重量。
[0026] 在本文的其余部分，為了本發(fā)明的目的，表述" (PAEKHMF)聚合物"理解為既是復(fù)數(shù) 也是單數(shù)，也就是說，本發(fā)明的組合物可包含一種或多于一種（PAEK H