[发明专利]纤维素酯与聚缩醛的韧化共混物

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求提交于2008年5月19日并且目前待审的美国临时申请61128138的优先权。

发明领域

权利要求中描述的本发明涉及具有高热变形温度的韧化聚甲醛热塑性组合物。

发明背景

聚缩醛在本领域中也称为聚甲醛。聚缩醛已知具有优异的摩擦学性能和良好的物理特性，例如热变形温度(HDT)，该特性对在高温下保持部件的功能至关重要。因此，使用可与聚缩醛混溶的材料可获得具有改善(即更高)的热变形温度的共混物并推动了得益于高HDT的用途和环境。

美国专利3,406,130公开了此类共混物的实例，具体为包含胶态分散体中的聚甲醛和纤维素酯的纤维素共混聚合物。这些共混物均可模塑。

还需要不使用液体就可注塑或吹塑的组合物，这些组合物所具备的HDT特性应优于聚甲醛的HDT特性。

发明内容

本文所公开的是热塑性组合物和由这些组合物制成的制品，该组合物包含：

(a)约87重量％至约30重量％的聚缩醛均聚物、共聚物或它们的组合；

(b)约10重量％至约60重量％的C1至C6烷基羧酸的一种或多种纤维素酯；和

(c)约3重量％至约15重量％的至少一种增韧剂，

其中(a)、(b)和(c)均是按所述热塑性组合物的总重量计的。

发明详述

本文所述的热塑性组合物包含：

(a)约87重量％至约30重量％的聚缩醛均聚物、共聚物或它们的组合；(b)约10重量％至约60重量％的C1-C6烷基羧酸的一种或多种纤维素酯；和(c)约3重量％至约15重量％的至少一种增韧剂，其中(a)、(b)和(c)均按是所述热塑性组合物的总重量计的。

定义

权利要求和本文中所述的本发明应使用以下定义进行解释：

如本文所用，术语“重量％”是重量百分比的缩写。

如本文所用，术语“聚甲醛”是指

(i)甲醛的均聚物或甲醛环状低聚物的均聚物，其末端基团通过酯化作用或醚化作用封端；和

(ii)甲醛的共聚物或甲醛环状低聚物的共聚物，其具有氧化烯基，同时该氧化烯基在主链中具有至少两个相邻的碳原子。共聚物的末端基团可为羟基封端，或通过酯化作用或醚化作用封端。

如本文所用，术语“长链酯单元”适用于聚合物链中的单元并且是指长链二醇与二羧酸的反应产物。如本文所用，术语“二羧酸”是指？？

此类“长链酯单元”是共聚酯中的重复单元，其对应于上述式(I)。长链二醇为具有末端(或尽可能接近末端位置)羟基的聚合二醇，其分子量大于约400，优选为约400至4000。用于制备共聚酯的长链二醇为本文所公开的聚(环氧烷)二醇。

如本文所用，术语“短链酯单元”用于聚合物链中的单元并且是指分子量小于约550的聚合物链单元。通过使低分子量二醇(小于约250)与二羧酸反应形成以上述式(II)表示的酯单元可制备“短链酯单元”。

上述聚甲醛聚合物可为支链的或直链的。可通过多种方式对在本文所述组合物中使用的聚甲醛聚合物的适用性进行表征，例如通过其数均分子量，数均分子量的范围是20,000至100,000，优选25,000至90,000，更优选30,000至70,000，并最优选35,000至40,000。使用具有60和1000埃标称孔径的DuPont PSM双峰色谱柱套件于160℃下在间甲酚中，通过凝胶渗透色谱法可方便地测量聚甲醛的分子量。

如果聚甲醛聚合物的分子量过大，将很难使其与增韧剂和纤维素酯共混。如果聚甲醛的分子量过小，其熔融粘度将会低，此时要将增韧剂和纤维素酯充分混合就变得非常困难，使得增韧剂以离散颗粒的形式分散在整个组合物中。分散体的这种性质至关重要，这是因为？？？？

除用数均分子量表征适用性外，还可通过聚甲醛的熔体流动速率来表征其适用性。根据ISO 1133，在190℃和2.16Kg的负荷下，测得适用于本文所述组合物的聚甲醛的熔体流动速率为0.1至30克/10分钟。本文所使用的聚甲醛的熔体流动速率优选在0.1克/10分钟至10克/10分钟的范围内。

聚甲醛共聚物

如上文所述，聚甲醛可为均聚物、共聚物以及这些物质的组合。如果聚甲醛包含共聚物，则优选甲醛和环氧乙烷的共聚物，其中环氧乙烷的量为约2重量％。