高熔体流动性peak组合物的制作方法
【专利说明】高熔体流动性PEAK组合物
[0001] 本申请要求于2012年9月04日提交的美国临时申请号61/696528以及2012年 11月28日提交的欧洲申请号12194544. 8的优先权，出于所有的目的这些申请中每一个的 全部内容通过引用结合在此。 发明领域
[0002] 本发明涉及高性能聚（芳基醚酮）（PAEK)-基聚合物组合物（对于制造薄膜和线 材涂层非常有用），以及一种用于制造所述组合物的方法。本发明进一步涉及所述PAEK-基 薄膜和线材涂层以及其制造方法。
[0003] 发明背景
[0004]PAEK聚合物，具体地包括聚（醚醚酮）（PEEK)、聚（醚酮）（PEK)和聚（醚酮酮） (PEKK)聚合物由于其卓越的技术特性的平衡而众所周知，这些特性是：高熔点，良好的热 稳定性、高的坚挺度和强度、良好的韧性以及尤其是优异的化学耐性。因此，PAEK具有用于 多种多样的用途的潜力，并且其有利的特性将它们归为最佳的工程聚合物。例如，PEEK聚合 物已经在制造高温和耐火膜中找到了日益增加的用途（因为PEEK在薄区段（例如膜）具 有良好的伸长和良好的柔性），或用于涂覆线材（因为PEEK具有良好的耐火性，是自熄性的 具有非常低的烟雾）。
[0005] 还广泛认可的是PAEK聚合物特别是在薄膜和线材涂层中的某些应用要求材料还 具有增强的电绝缘特性和低的电弧起痕倾向（tendency to arc track)。然而，PAEK聚合 物是相当易受电弧起痕影响的。
[0006] 聚四氟乙烯（PTFE)聚合物，尽管由于其热稳定性、高熔化温度、化学惰性、和润滑 性（低摩擦系数和非粘性特征）、优异的电绝缘性、非常低的介电常数并且当用于线材涂层 中时包括非常低的电弧起痕倾向而已知，它们还以其非熔体加工性而已知，即，它们不能通 过此类通常的熔体制造技术如熔体挤出（包括注射成型）制造。相反，（PTFE)通过此类 非-熔体流技术如糊料挤出（精细粉末类型（PTFE))以及压缩模制（颗粒类型（PTFE))加 工成强力物品，其强度可以通过烧结增强。
[0007] 具有较低分子量（典型地，相对于标准（PTFE) 50, 000至700, 000,通常具有超过 2, 000, 000的质量）并且具有较低熔体粘度（MV)的（PTFE)树脂在本领域是熟知的。
[0008] 尽管这些（PTFE)是熔体可流动的，但是远远更低的分子量使得它们没有强度，由 此由这种低MV (PTFE)通过熔体挤出模制的物品在加工时断裂。因此，尽管是熔体可流动 的，这种低MV (PTFE)并非是熔体可加工的。
[0009] 低MV(PTFE)与非氟化的热稳定聚合物（例如PAEK聚合物）一起使用已经在本领 域进行了讨论。
[0010] 例如，美国专利6, 013, 719披露了具有熔体可加工成改进物品的实用性的PAEK/ (PTFE)组合物。具体而言，在实例中已经描述了 PEKK与某些低MV (PTFE)聚合物，更确切地 说与ZON YLK MP 1600 (PTFE)粉末的共混物，该粉末具有17g/10min的MFR(在372°C下）， 根据ASTM D4894测量的325°C的熔化峰温度以及通过激光Microtrac测量的约12 y m的粒 度分布。
[0011] JP-A 58-160,346披露了一种PAEKAPTFE)树脂组合物，该组合物具有优异的滑 动特征并且包含一种热塑性的芳香族聚醚酮（例如PEEK)作为基础材料，按重量计10% 至40%的具有小于20 ym的平均粒度的聚四氟乙烯作为碳氟聚合物以及按重量计10%至 40%的一种碳纤维。据称通过以上树脂组合物获得了高热变形温度（HDT)和高极限PV值。 该热塑性的芳香族聚（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下测量的在0. 7与2. 6(dL/g)之间的特性粘度（IV)。
[0012] 美国专利5, 131，827披露了一种适合用于涡旋式压缩机部件的PEEKAPTFE)组 合物，包含60重量份PEEK、30重量份SiC晶须、10重量份碳纤维、7重量份（PTFE)，特别是 FIlioi/ L150J(PTFE)(所述（PTFE)具有9 y m的平均粒径），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的数均粒 度、在380°C下测量的2.0X105泊（2.0X10 4Pa.s)的熔体粘度和327°C的熔点。包含 PEEK(Victrex PEEK 450G)和相对于 PEEK和（PTFE)的总质量 0. 025%和 0. 005%质量的所 述低分子量（PTFE)的树脂组合物在实例8和9中例示。所述PEEKAPTFE)树脂用作一种 模制材料。
[0014] 然而，在本领域对于PAEKAPTFE)组合物仍然存在不足，这些PAEKAPTFE)组合 物尤其适合于制造薄PAEK-基膜和线材涂层，因此具有低的电弧起痕倾向和非常低的介电 常数由此提供增强的电绝缘特性，但是还具有高性能特性（包括高温性能、机械强度、化学 耐性、高耐摩擦和磨损性，良好的耐火性、低烟雾）的组合并且此外提供了优异的可加工性 /流动能力，尤其提供了改进的熔体和涂层挤出。因此，对于薄PAEK-基膜仍然存在高度需 求，该膜在熔体制造过程中具有降低的撕裂和/或成孔的倾向和/或具有改进的表面外观 (例如，具有更低量的表面缺陷）和/或具有增加的平滑度。对于薄PAEK-基线材涂层也仍 然存在一种高度需求，这些涂层在涂层挤出过程中具有降低的撕裂和/或表面断裂倾向。
[0015] 发明概述
[0016]本申请人现已出人意料地发现了有可能提供有利地满足上述需要（包括增强的 电绝缘特性和改进的适合于优异的熔体和涂层挤出的熔体可加工性）的PAEK/PTFE组合 物。
[0017] 因此，本发明涉及一种组合物[组合物（C)]，包括：
[0018]-按重量计（wt. % )从0? 1 %至99. 9%的至少一种聚（芳基醚酮）聚合物[下文中 为（PAEKHMF)聚合物]，该聚合物具有根据ASTM方法D1238测量的在400°C下并且在2. 16kg 的负荷下等于或高于8g/10min的熔体流动速率（MFR)，
[0019]-从0? lwt. %至50wt. %的至少一种聚（四氟乙稀）聚合物[下文中为（PTFE)聚 合物]，该聚合物具有等于或低于10 U m的D50粒度，并且具有在372°C下根据修改的ASTM D-1238-52T方法测量的等于或低于lX105Pa. s的熔体粘度，
[0020]-从0至50wt. %的至少一种聚（芳基醚砜）聚合物[下文中为（PAES)聚合物]，该 聚合物具有根据ASTM方法D1238测量的在365°C下并且在5. 0kg的负荷下至少15g/10min 的熔体流量，
[0021]-从0至50% wt. %的至少一种增强填充剂，并且
[0022] 其条件是：
[0023]-如果该组合物（C)包含当根据ASTM方法D1238在365°C下并且在5. 0kg的负 荷下测量时具有大于22g/10min的熔体流量的（PAES)聚合物，则该（PTFE)聚合物以小于 40wt. %的量存在，并且
[0024]-如果该组合物（C)包含当根据ASTM方法D1238在365°C下并且在5. 0kg的负荷 下测量时具有22g/10min或更小的熔体流量的（PAES)聚合物，则该（PTFE)聚合物以小于 30wt. %的量存在，
[0025] 并且其中所有的％是基于该组合物（C)的总重量。
[0026] 在本文的其余部分，为了本发明的目的，表述" (PAEKHMF)聚合物"理解为既是复数 也是单数，也就是说，本发明的组合物可包含一种或多于一种（PAEK H