專(zhuān)利名稱(chēng)：聚(芳醚砜)材料和其用途的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)參考
本申請(qǐng)要求2005年2月16日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/653,137的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容在此引入作為參考。
本發(fā)明涉及高性能薄膜、特別適用于包裹(bagging)飛機(jī)一些部件內(nèi)包括的各種絕緣材料。
工業(yè)中，特別是在飛機(jī)制造業(yè)中有利地使用各種材料，如玻璃纖維，來(lái)制造各種工業(yè)隔熱、隔音和/或防潮部件的絕緣棉。因?yàn)樗鼈兊奈锢硇问?例如纖維或顆粒)和為了防止它們受潮，這些絕緣材料通常需要進(jìn)行包裹。優(yōu)選使用聚合物膜以形成所述的袋。所述聚合物膜通常需要是薄的，因?yàn)樵诨鹬?，即使所述聚合物自身表現(xiàn)出相當(dāng)高的防火性和阻燃性，其表現(xiàn)也通常比所述袋的內(nèi)容物自身(如玻璃纖維)更差一些，并且因?yàn)楣I(yè)中，尤其是飛機(jī)業(yè)中要求部件由越來(lái)越多的阻燃材料制成。
因?yàn)樗霰〉陌け┞队诨蛉菀妆┞队趷毫拥沫h(huán)境中，盡管其厚度較低，它應(yīng)當(dāng)令人滿(mǎn)意地滿(mǎn)足各種機(jī)械、熱和/或化學(xué)特性的廣泛組合。
目前，由金屬化PET(特別可作為MYLAR產(chǎn)物得到)制成的薄包裹膜經(jīng)常用于飛機(jī)部件的制造。然而，由金屬化PET制備的薄包裹膜對(duì)于包括的最終用途通常不再令人滿(mǎn)意，特別是根據(jù)新的要求，因?yàn)樗鼈兘?jīng)常確實(shí)不能表現(xiàn)出足夠的阻燃性。這些安排的目的特別在于增加碰撞后外部燃料火焰穿透機(jī)身到達(dá)內(nèi)部的時(shí)間，以及消除在所述飛機(jī)的內(nèi)壁和外機(jī)身之間開(kāi)始的飛火的蔓延。
已經(jīng)嘗試將其他的聚合物用于制備替代金屬化PET的薄包裹膜，特別是PVF(特別可作為T(mén)EDLAR聚合物商購(gòu)得到)。然而飛機(jī)制造廠(chǎng)商通常不喜歡由PVF制得的薄包裹膜，特別是因?yàn)樗鼈冊(cè)谌紵龝r(shí)釋放出相當(dāng)高的毒煙。此外，關(guān)于如何生產(chǎn)PVF膜也存在局限，如它們的厚度麻痹不低于至少50μm。
也制得了由聚酰亞胺制成的薄包裹膜如KAPTON樹(shù)脂，并證明在大部分情況下是不適合的，特別是因?yàn)樵谥貜?fù)暴露于潮濕冷凝物之后的韌性不足和耐韌性的不足。
從而，目前在本行業(yè)中特別是在飛機(jī)行業(yè)中，存在對(duì)于特別適于包裹各種飛機(jī)一些部件內(nèi)包括的絕緣材料的薄膜的強(qiáng)烈需求，其滿(mǎn)足若干，優(yōu)選全部的以下要求 -容易生產(chǎn)，包括制成所述膜的材料的高加工性能， -高韌性，包括在暴露于潮濕冷凝物之后， -高的抗撕裂性，包括在疲勞循環(huán)之后， -高的防火性，特別是高阻燃性， -在燃燒時(shí)低的毒性， -通過(guò)輻射板火焰?zhèn)鞑y(cè)試的等級(jí)， -成本適中，和 -規(guī)則的表面狀況(特別是所述表面如果不是完全無(wú)凸起的話(huà)，也必須是基本無(wú)凸起的)， 對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的薄膜具有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。
尤其當(dāng)需要使所述待制備的膜非常薄的情況下，如果有時(shí)不是最關(guān)鍵的特性，其表面狀況的質(zhì)量也可能成為最關(guān)鍵的特性之一。
在某些應(yīng)用中，所述薄膜還應(yīng)提供對(duì)化學(xué)試劑的高耐化學(xué)性，特別是對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、脂肪族烴和芳族烴，并具有高的水解穩(wěn)定性。
如果非全部，滿(mǎn)足若干上述要求的挑戰(zhàn)對(duì)于申請(qǐng)人而言看起來(lái)也是特別棘手的，因?yàn)楦倪M(jìn)一些上述特性的嘗試通常導(dǎo)致另一些特性的降低。
然而，以下含有的聚合物組合物(C)的具有低于100μm厚度的膜取得了特性的優(yōu)異平衡，且甚至通常滿(mǎn)足所有的上述要求，并可能還滿(mǎn)足另外的要求，所述聚合物組合物(C)包含 -聚(芳醚砜)材料(P)，由 ·至少一種聚(二苯醚砜)(P1)，或 ·至少一種聚(二苯醚砜)(P1)和至少一種與聚(二苯醚砜) (P1)不同的聚(芳醚砜)(P2)組成，和 -至少一種碳氟聚合物。
所述膜的厚度(t)有利地定義為 t＝∫vτ(x，y，z)dx dy dz/V， 其中x，y和z是全部平面體積(plain volume)V的膜的體積單元dV在三維空間內(nèi)的坐標(biāo)(dV等于dx乘dy乘dz)，τ是局部厚度。
局部厚度τ與坐標(biāo)(x，y，z)的質(zhì)點(diǎn)的關(guān)系定義為包括所討論質(zhì)點(diǎn)的最短直線(xiàn)D的長(zhǎng)度，其垂直穿過(guò)所述的膜(即，其從D進(jìn)入該膜處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)D離開(kāi)成形制品處的質(zhì)點(diǎn))。
本發(fā)明的膜應(yīng)理解為不涂覆在襯底上。涂覆在襯底上的材料薄層通常稱(chēng)為涂層，其與本發(fā)明的膜不同。通常通過(guò)溶液處理產(chǎn)生涂層；相反，如將在下文詳述的，本發(fā)明的膜通常是通過(guò)熔融處理制備的。
所述膜的厚度優(yōu)選小于50μm，更優(yōu)選小于30μm，仍更優(yōu)選小于20μm。
此外，所述膜的厚度有利地大于1μm，優(yōu)選大于2μm，更優(yōu)選大于3μm，仍更優(yōu)選大于或等于4μm。
最優(yōu)選的厚度范圍為4～8μm。
另一最優(yōu)選的厚度范圍為大于8μm并高達(dá)16μm。
任選地，所述膜可例如在其末端或沿其周長(zhǎng)，局部地包含一些由至少一種不同于聚合物組合物(C)的材料組成的區(qū)域，所述材料例如金屬或不含聚(芳醚砜)和/或碳氟聚合物的熱塑性材料。
基于所述膜的總重，所述膜內(nèi)包含的聚合物組合物(C)的量有利地大于50wt％。
優(yōu)選，所述膜主要由聚合物組合物(C)組成。更優(yōu)選，所述膜由聚合物組合物(C)組成。
聚(芳醚砜)材料 如之前提到的，聚合物組合物(C)含有聚(芳醚砜)材料(P)。
為本發(fā)明目的，聚(芳醚砜)材料意欲是指如下的一種或多種縮聚聚合物，其多于50mol.％的重復(fù)單元含有至少一個(gè)醚基(-O-)、至少一個(gè)砜基(-SO2-)和至少一個(gè)亞芳基。
基于所述聚合物組合物(C)的總重，聚合物組合物(C)中包含的聚(芳醚砜)材料(P)的量有利地多于50wt％，優(yōu)選多于70wt％，更優(yōu)選多于85wt％。
如之前提到的，聚(芳醚砜)材料(P)含有至少一種聚(二苯醚砜)(P1)。
為本發(fā)明的目的，聚(二苯醚砜)意欲是指其多于50mol.％的重復(fù)單元是重復(fù)單元(R1)的縮聚聚合物，其中重復(fù)單元(R1)是含有至少一個(gè)醚基(-O-)、至少一個(gè)砜基(-SO2-)和至少兩個(gè)基團(tuán)(G)的那些，所述基團(tuán)(G)選自亞苯基，亞萘基(如2，6-亞萘基)，亞蒽基(如2，6-亞蒽基)和亞菲基(如2，7-亞菲基)，亞并四苯基和亞芘基，所述基團(tuán)(G)各自通過(guò)至少一個(gè)單鍵，此外任選通過(guò)至多一個(gè)亞甲基，直接連接到不同于其自身的至少一個(gè)基團(tuán)(G)上。相應(yīng)的，因而基團(tuán)(G)可連接在一起以特別是形成亞聯(lián)苯基如對(duì)亞聯(lián)苯基，1，2’-二亞萘基，苯并菲基如對(duì)苯并菲和亞芴基(即衍生自芴的二價(jià)基團(tuán))。
重復(fù)單元(R1)優(yōu)選含有至少一個(gè)醚基(-O-)、至少一個(gè)砜基(-SO2-)和至少一個(gè)對(duì)亞聯(lián)苯基
重復(fù)單元(R1)更優(yōu)選
其中R1-R4是-O-，-SO2-，-S-，-CO-，前提是至少R1-R4之一是-SO2-和至少R1-R4之一是-O-；Ar1，Ar2和Ar3是含有6-24個(gè)碳原子的亞芳基，并優(yōu)選亞苯基或?qū)喡?lián)苯基；且a和b是0或1。
對(duì)于本發(fā)明某些膜，更優(yōu)選重復(fù)單元(R1)是
對(duì)于本發(fā)明另外某些膜，仍更優(yōu)選重復(fù)單元(R1)是
任選地，聚(二苯醚砜)(P1)還包括重復(fù)單元(R2)[不同于重復(fù)單元(R1)]。
重復(fù)單元(R2)優(yōu)選選自
和
聚(二苯醚砜)(P1)特別可以是均聚物，無(wú)規(guī)、交替或嵌段共聚物。
優(yōu)選至少70wt％，更優(yōu)選至少85wt％的所述聚(二苯醚砜)(P1)的重復(fù)單元是重復(fù)單元(R1)。仍更優(yōu)選聚(二苯醚砜)(P1)是重復(fù)單元(R1)的均聚物。
對(duì)于某些本發(fā)明的膜，用重復(fù)單元為下列單元的均聚物得到了優(yōu)異的結(jié)果
得自Solvay Advanced Polymers，L.L.C.的RADELR聚苯砜是上述均聚物的一個(gè)例子。
對(duì)于其他某些本發(fā)明的膜，用重復(fù)單元為下列單元的均聚物得到了優(yōu)異的結(jié)果
如之前提到的，除聚(二苯醚砜)(P1)之外，聚(芳醚砜)材料(P)可包含至少一種不同于聚(二苯醚砜)(P1)的聚(芳醚砜)材料(P2)。
聚(芳醚砜)(P2)可有利地選自聚砜，聚醚砜和聚醚醚砜。
如本文所定義的，聚醚醚砜是如下的縮聚聚合物，其多于50mol％的重復(fù)單元是
如本文所定義的，聚醚砜是如下的縮聚聚合物，其多于50mol％的重復(fù)單元是
所述聚醚砜任選還可包括小于50mol％以下的重復(fù)單元
聚醚砜可作為RADELA從Solvay Advanced Polymers，L.L.C.得到。
如本文所定義的，聚醚砜是如下的縮聚聚合物，其多于50mol％的重復(fù)單元是
聚砜可作為UDELPSF從Solvay Advanced Polymers，L.L.C.得到。
聚(芳醚砜)(P2)優(yōu)選選自聚醚砜和聚醚醚砜，更優(yōu)選選自聚醚砜。
對(duì)于本發(fā)明的某些膜，基于聚(芳醚砜)材料(P)的總重，所述聚(芳醚砜)(P2)的重量范圍為25-75％，更優(yōu)選為40-60％。
對(duì)于本發(fā)明其他某些優(yōu)選的膜，聚(芳醚砜)材料(P)不含聚(芳醚砜)(P2)。從而在所述的膜中，聚(芳醚砜)材料(P)是由聚(二苯醚砜)(P1)組成的。
聚合物(P1)和(P2)有利地是無(wú)定形的。
碳氟聚合物 為本發(fā)明的目的，碳氟聚合物意欲是指任何其多于50mol％的重復(fù)單元衍生自至少一種包括至少一個(gè)氟原子的烯鍵式不飽和單體(下文稱(chēng)為“氟化單體”)的聚合物。
優(yōu)選所述碳氟聚合物的多于90mol％的重復(fù)單元衍生自所述氟化單體。
仍更優(yōu)選，所述碳氟聚合物所有的重復(fù)單元均衍生自所述氟化單體。
所述氟化單體可選自全氟單體，如八氟丁烯，六氟丙烯，四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚(例如全氟甲基乙烯基醚和全氟丙基乙烯基醚)，和非全氟單體如三氟乙烯，氯代三氟乙烯和偏氟乙烯。
所述氟化單體優(yōu)選為四氟乙烯或四氟乙烯和至少一種全氟單體(不同于四氟乙烯)的混合物。
所述氟化單體更優(yōu)選為四氟乙烯。
當(dāng)所述碳氟聚合物是四氟乙烯的均聚物(“PTFE”)時(shí)獲得良好結(jié)果。
當(dāng)所述碳氟聚合物是非原纖化的PTFE時(shí)獲得優(yōu)異的結(jié)果(也稱(chēng)作“低分子量PTFE”或“低熔融粘度PTFE”)。
所述非原纖化PTFE的數(shù)均分子量?jī)?yōu)選低于700,000(如通過(guò)常規(guī)GPC技術(shù)確定的)。
此外，優(yōu)選所述非原纖化的PTFE的熔融粘度低于104Pa.s，如在372℃根據(jù)ASTM D1239-52T方法測(cè)定的，如美國(guó)專(zhuān)利4,380,618中公開(kāi)的進(jìn)行調(diào)整。
優(yōu)選通過(guò)輻照降解四氟乙烯的高分子量均聚物(通常數(shù)均分子量高于2,000,000)而獲得所述非原纖化的PTFE，或直接通過(guò)如在美國(guó)專(zhuān)利5,223,343的實(shí)施例1中公開(kāi)的聚合技術(shù)。
所述非原纖化的PTFE通常是以細(xì)碎固體的形式，并從而通常稱(chēng)作“PTFE微粉”。所述細(xì)碎固體的平均粒度優(yōu)選小于100μm，更優(yōu)選小于20μm，仍更優(yōu)選小于10μm和最優(yōu)選小于5μm。
優(yōu)選所述非原纖化的PTFE具有類(lèi)似于高分子量PTFE的熱穩(wěn)定性、化學(xué)惰性、潤(rùn)滑性和高的熔點(diǎn)。
尤其適用的非原纖化的PTFE是POLYMISTF5A PTFE，可從Solvay So lexis，Inc.商購(gòu)得到。其他適用的非原纖化的PTFE特別可由DuPont作為ZONYLPTFE(如ZONYLMP1600級(jí))，來(lái)自DaikinIndustries，Ltd.的LUBLON(例如LUBLONL-5PTFE)商購(gòu)得到。
基于所述聚(芳醚砜)材料(P)的重量，所述碳氟聚合物的重量有利地至少為1.0％，優(yōu)選高于2.5％，仍更優(yōu)選高于4.0％。
此外，基于所述聚(芳醚砜)材料(P)的重量，所述碳氟聚合物的重量有利地至多為30％，優(yōu)選低于18％，仍更優(yōu)選低于12％。
任選組分 (1)無(wú)水硼酸鋅和其他無(wú)機(jī)阻燃劑 聚合物組合物(C)還可任選包括無(wú)水硼酸鋅。所述無(wú)水硼酸鋅相對(duì)于碳氟聚合物的重量比(q1)有利地為 0≤q1≤50％。
如在美國(guó)專(zhuān)利5,204,400中所述，無(wú)水硼酸鋅(即含水量小于0.2wt％的硼酸鋅，優(yōu)選具有測(cè)不到的含水量如來(lái)自U.S.Borax的XPI-187硼酸鋅)是聚(二苯醚砜)組合物的適當(dāng)阻燃劑，還已知它可有利地與碳氟聚合物結(jié)合使用。
申請(qǐng)人:意想不到地發(fā)現(xiàn)，由不含無(wú)水硼酸鋅的聚(二苯醚砜)組合物，制成的薄膜，或者由與所述碳氟聚合物的含量(即比例q1在上述特定的范圍內(nèi))相比包含降低含量的無(wú)水硼酸鋅的聚(二苯醚砜)組合物制成的薄膜表現(xiàn)出進(jìn)一步改進(jìn)的性能平衡。特別是申請(qǐng)人注意到對(duì)所述薄膜的表面狀況的進(jìn)一步改進(jìn)盡管具有(甚至完全)比例q1＞50的無(wú)水硼酸鋅的阻燃聚(二苯醚砜)組合物有時(shí)可能使所述薄膜具有一定量的不希望的凸起(所述凸起的性質(zhì)和來(lái)源均與已知可能由硼酸鋅的水合水引起的斜面和裂縫完全不同)，由除現(xiàn)在比例q1的范圍為0≤q1≤50％外同樣的組合物制成的薄膜基本上無(wú)，或甚至完全無(wú)凸起。所述膜越薄，所述改進(jìn)越大。
重量比q1優(yōu)選低于30％，更優(yōu)選低于10％。仍更優(yōu)選q1等于0；換句話(huà)說(shuō)，則聚合物組合物(C)不含無(wú)水硼酸鋅。
基于所述聚(芳醚砜)材料(P)的重量，所述無(wú)水硼酸鋅的重量有利地低于4.0％，優(yōu)選低于2.0％，更優(yōu)選低于1.0％。仍更優(yōu)選，聚合物組合物(C)不含無(wú)水硼酸鋅，如之前所述。
更一般的，若聚合物組合物(C)包含無(wú)機(jī)阻燃劑，當(dāng)與所述碳氟聚合物的重量相比時(shí)，它們的重量應(yīng)有利地低。相應(yīng)的，所述無(wú)機(jī)阻燃劑相對(duì)于碳氟聚合物的重量比(q’1)為 0≤q’1≤60％。
重量比q’1優(yōu)選低于30％，更優(yōu)選低于10％。
基于聚(芳醚砜)材料(P)的重量，無(wú)機(jī)阻燃劑的重量有利地低于6.0％，優(yōu)選低于3.0％，更優(yōu)選低于1％。
(2)二氧化鈦 聚合物組合物(C)還可任選包括二氧化鈦。
如特別在美國(guó)專(zhuān)利5,204,400和美國(guó)專(zhuān)利5,916,058中所述的，二氧化鈦可用作聚(二苯醚砜)組合物的顏料，并已知它可有利地與碳氟聚合物結(jié)合以提供有效的著色和阻燃組合物。
不管它對(duì)阻燃性(與碳氟聚合物結(jié)合)的可能有益效果，二氧化鈦通常自身作為無(wú)機(jī)阻燃劑是不合格的，對(duì)于本發(fā)明的目的，它不是無(wú)機(jī)阻燃劑。
在聚合物組合物(C)中使用的二氧化鈦可商購(gòu)得到。
所述二氧化鈦的粒度有利地低于5.0μm，因?yàn)楦叩牧６忍貏e是可影響聚合物組合物(C)的物理特性。
可使用現(xiàn)有的任何形式的二氧化鈦，由于金紅石出眾的特性?xún)?yōu)選金紅石形式。
申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明的膜中，通過(guò)優(yōu)化所述二氧化鈦相對(duì)于碳氟聚合物的比例(q2)還獲得了進(jìn)一步的改進(jìn)。
特別是，申請(qǐng)人注意到對(duì)于所述本發(fā)明膜的表面狀況(例如凸起程度)和/或抗撕裂性的可能的進(jìn)一步改進(jìn)。
從而，所述二氧化鈦相對(duì)于碳氟聚合物的重量比(q2)有利地為 0≤q2≤150％。
在本發(fā)明某些優(yōu)選的膜中，重量比(q2)在50～125％之間；更優(yōu)選在50～100％之間。
在本發(fā)明某些優(yōu)選的膜中，重量比(q2)高達(dá)50％；更優(yōu)選聚合物組合物(C)不含二氧化鈦。
出于類(lèi)似的理由，基于所述聚(芳醚砜)材料(P)的重量，二氧化鈦的重量有利地低于8.0％。
在本發(fā)明某些優(yōu)選的膜中，基于所述聚(芳醚砜)材料(P)的重量，二氧化鈦的重量?jī)?yōu)選在2.0～6.0％之間，更優(yōu)選在3.0～5.0％之間。
在本發(fā)明某些優(yōu)選的膜中，基于所述聚(芳醚砜)材料(P)的重量，二氧化鈦的重量高達(dá)5.0％；更優(yōu)選地，聚合物組合物(C)不含二氧化鈦。
(3)無(wú)機(jī)熱穩(wěn)定劑 聚合物組合物(C)還有利地包括至少一種無(wú)機(jī)穩(wěn)定劑。
所述無(wú)機(jī)穩(wěn)定劑優(yōu)選是金屬氧化物；更優(yōu)選是氧化鋅。
所述無(wú)機(jī)穩(wěn)定劑相對(duì)于碳氟聚合物的重量比(q3)有利地為0≤q3≤50％。
重量比(q3)優(yōu)選為1～20％；更優(yōu)選為2～10％?；诰?芳醚砜)材料(P)的重量，所述熱穩(wěn)定劑的重量?jī)?yōu)選為0.1～2.0％；更優(yōu)選為0.2～1.0％。
(4)其他組分 聚合物組合物(C)還可包括砜聚合物組合物的其他常規(guī)組分。這些組分通常選自 -不同于之前提到的那些的無(wú)機(jī)化合物(IC)， -有機(jī)非聚合化合物(OC)如有機(jī)抗氧化劑，和 -不同于(P1)和(P2)的有機(jī)聚合物(P3)，例如可熔融處理 的聚酰亞胺和聚(芳醚酮)。
所述無(wú)機(jī)化合物(IC)相對(duì)于碳氟聚合物的重量比(q4)有利地是 0≤q4≤50％。
基于所述聚(芳醚砜)材料(P)的重量，所述無(wú)機(jī)化合物(IC)的重量有利地低于2.0％。
優(yōu)選，聚合物組合物(C)不含無(wú)機(jī)化合物(IC)。
基于聚(芳醚砜)材料(P)的重量，(IC)、(OC)和(P3)組分的總重有利地低于25wt％；優(yōu)選低于5wt％；更優(yōu)選聚合物組合物(C)不含組分(IC)、(OC)和(P3)。
所述的聚合物組合物有利地通過(guò)任何常規(guī)的混合方法制得。優(yōu)選的方法包括利用如機(jī)械攪拌器干法混合所述粉末狀或顆粒狀的聚合物組合物(C)的組分，然后將所述混合物擠出成股并將所述的股切成球粒。
制備本發(fā)明膜的適當(dāng)技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是眾所周知的。例如，原則上本發(fā)明的膜可通過(guò)溶劑澆注制備[該工藝包括將聚合物組合物(C)溶于溶劑中以得到溶液，將這樣得到的溶液鋪敷到易滑脫的襯底上成膜，并從所述易滑脫的襯底上除去所述這樣形成的膜]。然而，本發(fā)明的膜通常通過(guò)熔融處理制備，并優(yōu)選通過(guò)擠出工藝制備。
在所述擠出工藝中，在被擠出之前有利地干燥聚合物組合物(C)。所述干燥可在除濕烘箱中進(jìn)行。干燥溫度的范圍有利地為135℃～165℃，并通常為約150℃。所述干燥的時(shí)間范圍有利地為6～24小時(shí)，尤其取決于干燥的溫度，并通常為約12個(gè)小時(shí)。在許多其他適當(dāng)?shù)臄D出機(jī)和模具中，25mm的Optical Control Systems Model 20/26 Extruder表現(xiàn)良好。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的，擠出機(jī)加熱區(qū)域的溫度通常作為所述待擠出的聚合物組合物的a.o.化學(xué)性質(zhì)的.函數(shù)，這里所述待擠出的聚合物組合物是聚合物組合物(C)。例如，對(duì)于其中聚(芳醚砜)材料由RADELR聚(二苯醚砜)純聚合物組成的聚合物組合物而言，擠出機(jī)的加熱區(qū)域優(yōu)選至少為360℃，并更優(yōu)選至少為370℃；此外，它們優(yōu)選至多為390℃，更優(yōu)選至多為380℃。所有擠出機(jī)的加熱區(qū)域可設(shè)定在相同的溫度下。如同樣為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，所述擠出機(jī)的螺桿速度通常作為所述膜厚度的a.o.函數(shù)。通常，膜越薄，螺桿速度越低。將所述膜有利地澆注到兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)的冷卻輥上，所述冷卻輥保持在以下溫度下，當(dāng)其中聚(芳醚砜)材料由RADELR聚(二苯醚砜)純聚合物組成時(shí)，其范圍優(yōu)選為220～240℃。
從而本發(fā)明還涉及一種用于制備本發(fā)明膜的方法，其包括熔融處理聚合物組合物(C)。優(yōu)選本發(fā)明的方法包括擠出聚合物組合物(C)的步驟。
本發(fā)明還涉及一種包括如上所述的膜或通過(guò)如上所述的方法制備的成形制品。
本發(fā)明的成形制品有利地包括并優(yōu)選由以下組成 -由所述膜組成的包裹部分，和 -材料(Z)，所述材料(Z)由所述包裹部分包裹。
所述包裹部分有利地閉合，可通過(guò)密封。
所述材料有利地以細(xì)分的形式，如以顆?；蛞岳w維狀的形式。優(yōu)選為纖維。非常優(yōu)選為玻璃纖維。
本發(fā)明還涉及一種聚合物組合物，其尤其適用于制備本發(fā)明的膜。所述的聚合物組合物，下文所稱(chēng)本發(fā)明的聚合物組合物，含有 -聚(芳醚砜)材料(P)，由 ·至少一種聚(二苯醚砜)(P1)，或 ·至少一種聚(二苯醚砜)(P1)和至少一種與聚(二苯醚砜) (P1)不同的聚(芳醚砜)(P2)組成，和 -至少一種碳氟聚合物，和 -任選的無(wú)水硼酸鋅和/或二氧化鈦， 其中， -所述無(wú)水硼酸鋅相對(duì)于碳氟聚合物的重量比(q1)為 0≤q1≤50％， -所述二氧化鈦相對(duì)于碳氟聚合物的重量比(q2)為 0≤q2≤150％，和 -基于所述聚合物組合物的總重，所述聚合物組合物中含的聚(芳醚砜)材料(P)的量為大于70wt％。
除上述的特性外，本發(fā)明的聚合物組合物優(yōu)選滿(mǎn)足所有聚合物組合物(C)的優(yōu)選特征，無(wú)論所述優(yōu)選的表達(dá)程度。
本發(fā)明的聚合物組合物有利地用于制備膜，更特別是薄膜，但更一般的，它還證明可用于制備各種制品，優(yōu)選長(zhǎng)絲、片材和中空體。從而，本發(fā)明的最后一個(gè)方面涉及所述的制品。
通過(guò)考慮以下實(shí)施例將更好地理解本發(fā)明，所述實(shí)施例以說(shuō)明而非限制其的方式提供。
實(shí)施例(根據(jù)本發(fā)明) 聚合物組合物的制各 制備球粒形式的聚合物組合物(a)，(b)和(c)。
所述聚合物組合物分別由以下組分組成 然后將這樣得到的球粒擠出，以得到如下文所述厚度為12μm的膜。
將所述聚合物組合物擠出成厚度約12μm的膜 在除濕烘箱內(nèi)150℃下過(guò)夜干燥所述球粒約12小時(shí)。利用具有10.16cm寬模具的25mm Optical Control Systems Model 20/26Extruder將所述的球粒擠出成膜，所有加熱區(qū)域均設(shè)定為375℃以獲得約375℃的熔體，且所述擠出機(jī)螺桿在3rpm下旋轉(zhuǎn)。將膜澆注到兩個(gè)連續(xù)的冷卻輥上，第一個(gè)保持在225℃和另一個(gè)保持在220℃。以約2.0m/min取出膜，且寬度為約8.32cm和厚度為12μm。
所述12μm膜的評(píng)估 所述的膜表現(xiàn)出出眾的特性平衡，與現(xiàn)有技術(shù)膜相比具有實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。特別是除了其他高水平的性能外，所述膜還具有高的韌性，包括在暴露于潮濕的冷凝物下之后，高的抗撕裂性，高的阻燃性和規(guī)則的表面狀況；特別是與某些由一些市售的防火級(jí)RadelR聚(二苯醚砜)制成的現(xiàn)有技術(shù)膜相比，它們無(wú)凸起。
將所述聚合物組合物擠出成為厚度約6μm的膜 通過(guò)擠出聚合物組合物(a)，(b)和(c)的球粒而產(chǎn)生所述厚度約6μm的膜。
權(quán)利要求
1.一種含有聚合物組合物(C)的厚度小于100μm的膜，所述聚合物組合物(C)包含
聚(芳醚砜)材料(P)，由
·至少一種聚(二苯醚砜)(P1)，或
·至少一種聚(二苯醚砜)(P1)和至少一種與聚(二苯醚砜)(P1)不同的聚(芳醚砜) (P2)組成，和
至少一種碳氟聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的膜，其中所述的厚度小于20μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的膜，其中所述的厚度大于2μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的膜，其中所述的厚度為4～8μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3的膜，其中所述的厚度大于8并高達(dá)16μm。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的膜，其由聚合物組合物(C)組成。
7.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的膜，其中聚合物組合物(C)中聚(芳醚砜)材料(P)的含量大于50wt％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的膜，其中聚合物組合物(C)中聚(芳醚砜)材料(P)的含量大于85wt％。
9.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的膜，其中大于50mol％的聚(二苯醚砜) (P1)的重復(fù)單元是重復(fù)單元(R1)，所述的重復(fù)單元含有至少一個(gè)醚基(-O-)、至少一個(gè)砜基(-SO2-)和至少一個(gè)對(duì)亞聯(lián)苯基
10.根據(jù)權(quán)利要求9的膜，其中重復(fù)單元(R1)是
11.根據(jù)權(quán)利要求9的膜，其中重復(fù)單元(R1)是
12.根據(jù)權(quán)利要求9～11任一項(xiàng)的膜，其中聚(二苯醚砜) (P1)是重復(fù)單元(R1)的均聚物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～12任一項(xiàng)的膜，其中聚(芳醚砜) (P2)選自聚砜、聚醚砜和聚醚醚砜。
14.根據(jù)權(quán)利要求1～13任一項(xiàng)的膜，其中基于所述聚(芳醚砜)材料(P)的總重，所述聚(芳醚砜) (P2)的重量范圍為40～60％。
15.根據(jù)權(quán)利要求1～12任一項(xiàng)的膜，其中聚(芳醚砜)材料(P)由聚(二苯醚砜) (P1)組成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1～15任一項(xiàng)的膜，其中所述碳氟聚合物的所有重復(fù)單元均衍生自至少一種氟化單體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的膜，其中所述的氟化單體是四氟乙烯或四氟乙烯與至少一種全氟單體的混合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的膜，其中所述碳氟聚合物是四氟乙烯的均聚物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的膜，其中所述碳氟聚合物是四氟乙烯的非原纖化的均聚物。
20.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的膜，其中基于所述聚(芳醚砜)材料(P)的重量，所述碳氟聚合物的重量至少為1.0％。
21.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的膜，其中基于所述聚(芳醚砜)材料(P)的重量，所述碳氟聚合物的重量低于18％。
22.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的膜，其中聚合物組合物(C)還任選包括無(wú)水硼酸鋅，所述無(wú)水硼酸鋅相對(duì)于碳氟聚合物的重量比(q1)是
0≤q1≤50％。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的膜，其中聚合物組合物(C)不含無(wú)水硼酸鋅。
24.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的膜，其中聚合物組合物(C)還任選包括二氧化鈦，所述二氧化鈦相對(duì)于碳氟聚合物的重量比(q2)是
0≤q2≤150％。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的膜，其中所述二氧化鈦相對(duì)于碳氟聚合物的重量比(q2)有利地是
50＜q2＜100％。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的膜，其不含二氧化鈦。
27.一種制備前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述膜的方法，其包括擠出聚合物組合物(C)的步驟。
28.一種成形制品，其包括所述根據(jù)權(quán)利要求1-26任一項(xiàng)的膜或通過(guò)權(quán)利要求27的方法制備的膜。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的成形制品，其包括
-由所述膜組成的包裹部分，和
-材料(Z)，所述材料(Z)由所述包裹部分包裹。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的成形制品，其中材料(Z)是玻璃纖維。
31.一種聚合物組合物，包含
聚(芳醚砜)材料(P)，由
·至少一種聚(二苯醚砜) (P1)，或
·至少一種聚(二苯醚砜) (P1)和至少一種與聚(二苯醚砜)(P1)不同的聚(芳醚砜) (P2)組成，和
至少一種碳氟聚合物，和
任選的無(wú)水硼酸鋅和/或二氧化鈦，
其中
所述無(wú)水硼酸鋅相對(duì)于碳氟聚合物的重量比(q1)為
0≤q1≤50％，
所述二氧化鈦相對(duì)于碳氟聚合物的重量比(q2)為
0≤q2≤150％，和
基于所述聚合物組合物的總重，所述聚合物組合物中聚(芳醚砜)材料(P)的含量大于70wt％。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了含有聚合物組合物(C)的厚度低于100μm的高性能薄膜，所述聚合物組合物(C)含有聚(芳醚砜)材料(P)和至少一種碳氟聚合物，所述的聚(芳醚砜)由至少一種聚(二苯醚砜)(P1)，或至少一種聚(二苯醚砜)(P1)和至少一種與聚(二苯醚砜)(P1)不同的聚(芳醚砜)(P2)組成。
文檔編號(hào)C08G75/00GK101120035SQ200680005196
公開(kāi)日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2006年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月16日
發(fā)明者莎麗·溫伯格 申請(qǐng)人:索維高級(jí)聚合物股份有限公司