DE69817708T2

DE69817708T2 - Mischungen aus Fluorplastiken und Polyetherketoneketonen

Info

Publication number: DE69817708T2
Application number: DE1998617708
Authority: DE
Inventors: Jacob Wilmington Lahijani
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2018-06-23
Also published as: JPH11158340A; EP0893471A1; JP4406099B2; US6177518B1; DE69817708D1; EP0893471B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf Mischungen von Fluorkunststoffen und Polyetherketonketon mit verbesserten Eigenschaften.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Fluorkunststoffe, die durch Schmelzfluß bei Temperaturen über ihren Schmelzpunkten verarbeitbar sind, haben wegen ihrer chemischen Inertheit und hohen Schmelztemperatur einen umfassenden Bereich von Verwendungen. Diese Verwendungen könnten erweitert werden, wenn derartige Eigenschaften, wie Raumtemperaturzähigkeit, physikalische Hochtemperatureigenschaften, wie Formbeständigkeitstemperatur und/oder Permeabilität, verbessert werden könnten. Die Verwendung von Additiven in dem Fluorkunststoff in einem Versuch, derartige Verbesserung zu erzielen, leidet an einem oder mehreren Problemen von Inkompatibilität mit dem Fluorkunststoff was zu Verschlechterung von gewünschten Eigenschaften und Schwierigkeit beim einheitlichen Einbauen des Additivs in den Fluorkunststoff führt.
EP-A-0320894 offenbart Kombinationen eines Fluorelastomeren und Polyetherketonketons, verbessertes Verarbeiten des Fluorelastomeren und verbesserte physikalische Eigenschaften in dem gehärteten Fluorelastomer ergebend.
WO98/13422, die in die regionale Europäische Phase als EP-A-0928315 eingetreten ist, offenbart in erster Linie Kombinationen von Polytetrafluorethylen (PTFE), einem nicht schmelzfließbarem Fluorpolymer, und Polyaryletherketon (PEEK). Es gibt eine geltende Bezugnahme zu anderen Polymeren, die PTFE ersetzen. Es gibt eine separate Bezugnahme zu anderen Verstärkungspolymeren, die PEEK ersetzen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist festgestellt worden, daß der Einbau von variierenden Mengen von Polyetherketonketon, üblicherweise als PEKK bekannt, in schmelzfließbaren Fluorkunststoffen dem Fluorkunststoff übenaschende Verbesserungen in Eigenschaften verleiht. Ein anderer Aspekt der gegenwärtigen Erfindung ist der Einbau des Fluorkunststoffes in das PEKK unter Erzeugen übenaschender Verbesserung an Eigenschaften des PEKK. Bei diesem Aspekt wird der Fluorkunststoff in PEKK als die Matrix dispergiert, statt daß das PEKK in dem Fluorkunststoff wie in der zuerst genannten Ausführungsform dispergiert wird. Somit ist die gegenwärtige Erfindung eine Zusammensetzung, umfassend 5 bis 95 Gew.-% schmelzfließbaren nicht elastomeren Fluorkunststoff, wahlfrei weitere Bestandteile, wie Pigmente oder Füllstoffe, und, ergänzend zu insgesamt 100 Gew.-%, 95 bis 5 Gew.-% PEKK.
Die gegenwärtige Erfindung liefert auch ein Verfahren, umfassend Coextrudieren eines Compositeschlauchs mit einer Innenschicht von schmelzherstellbarem Fluorkunststoff und einer Außenschicht der Zusammensetzung, wie zuvor definiert.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In einer Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung ermöglicht es die Schmelzfließbarkeit des Fluorkunststoffs durch Schmelzextrusion, einschließlich Spritzformen, verarbeitet zu werden. Als solches kann der Fluorkunststoff eine Schmelzflußgeschwindigkeit (MFR) in dem Bereich von 1 bis 100 g/10 Min, bestimmt in Übereinstimmung mit ASTM D-1238 bei der Temperatur, die Standard für den Fluorkunststoff ist, haben. Der Fluorkunststoff ist nicht elastomer, das heißt die Spannungs-Beanspruchung Kurve für den Fluorkunststoff zeigt einen Fließpunkt, und bei weiterem Recken des Fluorkunststoffs gibt es wenig Gewinnung von Beanspruchung (Recken), beispielsweise weniger als 20% bei Freigabe der Reckkraft. Beispiele von schmelzherstellbaren Fluorkunststoffen schließen ein die Gruppe von gut bekannten Fluorpolymeren, umfassend Tetrafluorethylen (TFE) Copolymere, insbesondere die Copolymere von TFE mit einem oder mehreren Comonomeren, ausgewählt aus Perfluorolefinen mit 3–8 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Hexafluorpropylen (HFP), und Perfluor(alkylvinylether) (PAVE) mit Alkylgruppen mit 1–5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1–3 Kohlenstoffatomen, am bevorzugtesten 2–3-Kohlenstoffatomen. Derartige Copolymere haben ausreichende Konzentration von Comonomer zum Reduzieren der Schmelztemperatur des Copolymeren beträchtlich unterhalb derjenigen von TFE Homopolymer. Bevorzugte schmelzherstellbare Fluorkunststoffe schließen ein TFE/HFP (typischerweise als FEP bezeichnet), TFE/PAVE (typischerweise als PFA bezeichnet) und TFE/HFP/PAVE. Die zuvor genannten TFE Copolymere können auch geringe Mengen von Einheiten, abstammend von anderen Comonomeren, einschließlich polyfunktionelle Monomere, enthalten, die polare Gruppen entlang der Polymerkette einführen, üblicherweise am Ende von herabhängenden Seitengruppen, wenn in das Polymer copolymerisiert. Fluorkunststoffe anders als die zuvor genannten perfluorierten Copolymere können auch verwendet werden, wie Copolymere von TFE oder Chlortrifluorethylen (CTFE) mit Ethylen und TFE/HFPNinylidenfluorid Copolymer (THV). Das Verarbeiten des Fluorkunststoffes bei Temperatur oberhalb seines Schmelzpunkts gibt an, daß der Fluorkunststoff Kristallinität hat. Der in der gegenwärtigen Erfindung verwendete Fluorkunststoff kann auch amorph sein, wobei jedoch in diesem Fall das Verarbeiten des Fluorkunststoffs bei einer hohen Temperatur ist, bei der der PEKK fließfähig sein wird, wenn auch während des Verarbeitens geschmolzen.
In einer anderen Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung wird ein Teil des schmelzherstellbaren Fluorkunststoffs durch Polytetrafluorethylen (PTFE) Mikropulver ersetzt. PTFE Mikropulver ist ein Tetrafluorethylen Homopolymer oder modifiziertes Homopolymer, das ein beträchtlich niedrigeres Molekulargewicht als das normale Hochschmelzviskosität PTFE hat, was ermöglicht, daß das Mikropulver durch sich selbst schmelzfließbar ist, eine Schmelzflußgeschwindigkeit innerhalb des Bereichs, beschrieben für den schmelzherstellbaren Fluorkunststoff, habend. Das hohe Molekulargewicht des normalen PTFE ist gekennzeichnet durch ein Molekulargewicht (Mn) von mindestens 2 000 000 und eine Schmelzviskosität von mindestens 10⁸ Pans bei 380°C, diese Schmelzviskosität ist so hoch, daß das PTFE nicht in dem geschmolzenen Zustand fließt, was spezielle Nicht-Schmelz-Verarbeitungstechniken, einschließlich Pastenextrusion für den Feinpulvertyp von PTFE und Kompressionsformen für den granulären Typ von PTFE verlangt. Zum Unterschied, das Molekulargewicht (Mn) von PTFE Mikropulver wird üblicherweise in dem Bereich von 50000 bis 700000 sein, und die Schmelzviskosität des Mikropulvers wird 50 bis 1 × 10⁵ Pans, wie bei 372°C gemessen in Übereinstimmung mit dem Verfahren von ASTM D-1239-52T, modifiziert, wie in U.S. Patent 4380618 offenbart, sein. Vorzugsweise ist die Schmelzviskosität des PTFE Mikropulvers 100 bis 1 × 10° Pans bei 372°C. PTFE Mikropulver ist ferner in Kirk-Othmer, The Encyclopedia of Chemical Technology, 4te Auflage, veröffentlicht von John Wiley & Sons (1994) auf Seite 637–639 von Band 11 und in Artikel H.-J. Hendriock, „PTFE Micropowders", Kunststoffe German Plastics, 76, Seite 920–926 (1986) beschrieben. Diese Veröffentlichungen beschreiben das Mikropulver, als erhalten worden durch Polymerisation oder durch Bestrahlungsabbau des Hochmolekulargewicht (Hochschmelzviskosität) PTFE. Polymerisation direkt zu dem Mikropulver ist beispielsweise in PCT WO 95/23829 offenbart, wobei auf das Mikropulver als Niedrigschmelzviskosität PTFE Bezug genommen wird. Obwohl das PTFE Mikropulver schmelzfließbar ist, ist es nicht schmelzverarbeitbar durch sich selbst, weil das sich ergebende Produkt praktisch keine Stärke aufgrund des niedrigen Molekulargewichts des PTFE Mikropulvers hat. Somit ist das Kugelmaterial, erhalten in dem Schmelzflußgeschwindigkeitstest, von dem die Schmelzviskosität bestimmt wird, brüchig, so daß es bei der leichtesten Biegung bricht.
Wenn ein Teil des schmelzverarbeitbaren Fluorkunststoffs durch PTFE Mikropulver ersetzt wird, werden mindestens 10 Gew.-% des gesamten Fluorkunststoffs der schmelzherstellbare Fluorkunststoff vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%, sein, wobei der Rest das PTFE Mikropulver ist. Übenaschenderweise verleiht das PTFE Mikropulver erhöhte Stärke den Gegenständen, geformt aus der Fluorkunststoff/-PEKK Mischung, obwohl das PTFE Mikropulver keine Stärke durch sich selbst hat, wie zuvor beschrieben.
Die PEKK Komponente ist ein Copolymer von Diphenylether und Benzoldicarbonsäurehalogeniden, vorzugsweise Terephthalyl (T) oder Isophthaloyl- (I) halogenide, üblicherweise Chloride und Mischungen davon, wie in U.S. Patenten 3062205, 3441538, 3442857, 3516966, 4704448 und 4816556 offenbart, vorzugsweise mit einer inhärenten Viskosität von mindestens 0,4, gemessen bei einer 0,5 Gew.-% Lösung in konzentrierter Schwefelsäure bei 30°C. Das PEKK hat im allgemeinen einen Schmelzpunkt von mindestens 300°C. Typischerweise enthält das PEKK sowohl T wie I Einheiten in einem Verhältnis von 90 : 10 bis 30 : 70, und typischer 80 : 20 bis 60 : 40. Wenn der Anteil von T Einheiten sich verringert und von I Einheiten erhöht, verringert sich die Kristallinität des PEKK bis auf 60 : 40, das PEKK kristallisiert so langsam, daß es einem amorphen Polymer ähnelt, ausgenommen, daß es einen Schmelzpunkt zeigt.
Im Hinblick auf die Kombination von Fluorkunststoff und PEKK bildenden Zusammensetzungen der gegenwärtigen Erfindung in einem allgemeinen Sinn hat die bevorzugte Zusammensetzung mindestens 25 Gew.-% des schmelzfließbaren Fluorkunststoffs. Für spezifische Ergebnisse variiert der Anteil des Fluorkunststoffs. Eine der Verbesserungen, die eine relativ geringe Menge von PEKK dem Fluorkunststoff verleiht, ist verbesserte Durchschlagsbeständigkeit, die besonders wertvoll bei der Verwendung von Fluorkunststoff für Isolierungsüberziehen oder Ummanteln von isoliertem Draht ist. Bei dieser Ausführungsform wird der PEKK Gehalt der Zusammensetzung 5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%, sein. Während das PEKK inkompatibel mit dem Fluorkunststoff ist, wie dadurch angegeben, daß dasPEKK als diskrete Teilchen (Domänen), dispergiert in der Fluorkunststoffmatrix, die die Isolierung oder Ummantelung bildet, vorliegt, leiden die elektrischen Eigenschaften und Zugdehnung der Isolierung und Ummantelung nicht.
Eine andere Verbesserung, die eine relativ geringe Menge von PEKK dem Fluorkunststoff verleiht, ist verbesserte Hochtemperaturbeständigkeit gegenüber Verformung unter Belastung. Dieses ist besonders wertvoll für Anwendungen, bei denen der Fluorkunststoff ein Strukturglied, wie Körbe zum Tragen von Gegenständen, durch Aussetzung chemischem Verarbeiten bei hohen Temperaturen bildet. Unglücklicherweise tendiert der Fluorkunststoff dazu, zu kriechen und sich zu verformen bei Temperaturen, so niedrig wie 60 bis 100°C. PEKK verleiht viel größere Beständigkeit gegenüber Kriechen und Verformung bei erhöhten Temperaturen, als aus der Menge von verwendetem PEKK erwartet werden würde. Diese größere Beständigkeit gegenüber Kriechen und Verformung kann als erhöhte Formbeständigkeitstemperatur in Übereinstimmung mit ASTM D648 unter Verwenden von 264 psi (1816 MPa) Beladung gemessen werden. Dispersion von PEKK in Fluorkunststoff kann Mischungen liefern, die eine Formbeständigkeitstemperatur (HDTE) größer als 100°C und sogar größer als 140°C haben, es ermöglichend, daß der Fluorkunststoff eine höhere Leistungstemperatur hat, ohne von der chemischen Inertheit des Fluorkunststoffs abzuziehen. Bei dieser Ausführungsform kann der PEKK Gehalt der Zusammensetzung 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, und bevorzugter 15 bis 25 Gew.-%, sein.
Bei noch einer anderen Ausführungsform bei höherem PEKK Gehalt für die Zusammensetzung, beispielsweise 40 bis 60 Gew.-%, wobei das PEKK noch die dispergierte Phase in der Fluorkunststoffzusammensetzung ist, zeigt die sich ergebende Zusammensetzung bemerkenswerte Kriechbeständigkeit, d. h. Beständigkeit gegenüber Kaltfluß. Anstelle von Entlaminieren, wie erwartet werden könnte, hat die Zusammensetzung physische Integrität, um so geeignet in Strukturanwendungen zu sein, die die verbesserte Leistung von Dimensionsintegrität liefern. Diese Ausführungsform wird gezeigt, als besonders wertvoll in Futterrohren zu sein.
In noch einer anderen Ausführungsform, wobei das PEKK die Matrixpolymerkomponente der Zusammensetzung ist, liefert der Einbau von dispergiertem Fluorkunststoff darin verbesserte Undurchlässigkeit gegenüber organischem Fluidum und verbesserte Zähigkeit. Fluorkunststoff hat durch sich selbst hohe Undurchlässigkeit gegenüber derartigen Kohlenwasserstofffluida, wie Brennstoff, im Vergleich zu der relativ hohen Durchlässigkeit von PEKK gegenüber derartigem Fluidum. Dispersion einer " relativ geringen Menge des Fluorkunststoffs, beispielsweise 5 bis 30 Gew.-%, verbessert umfassend die Undurchlässigkeit des PEKK (die sich ergebende Mischung) gegenüber derartigem Fluidum und verbessert die Zähigkeit des PEKK ebenso. Somit ist coextrudierter Schlauch einer Fluorkunststoffinnenschicht und einer Schicht der Mischung (Dispersion des Fluorkunststoffs in dem PEKK) der gegenwärtigen Erfindung sehr geeignet in Anwendungen zum Transportieren von derartigem Kohlenwasserstofffluidum als Brennstoff, sowohl an Bord motorisierter Vehikel wie bei stationären Anwendungen.
Die Fluorkunststoff und PEKK Komponenten können als Teil des Extrusionsverfahren schmelzgemischt werden oder können vorgemischt werden, gefolgt von Schmelzmischen bei Temperatur, bei der beide Harze geschmolzen werden. Allgemein, die Schmelzmischtemperatur wird mindestens 300°C betragen. Unter dieser Bedingung werden das PEKK oder der Fluorkunststoff, wie es der Fall sein kann, einheitlich als feine Teilchen (Domänen) in der Komponente, die die Matrix wird, dispergiert. Das sich ergebende Extrudat kann der endgeformte Gegenstand sein, wie im Falle eines spritzgeformten Gegenstandes oder einer extrudierten Röhre, Lage oder Überzug, oder kann in Formgranalien für anschließendes Schmelzverarbeiten in den gewünschten Gegenstand geschnitten werden.
Die Zusammensetzungen der gegenwärtigen Erfindung können andere Bestandteile, wie Pigmente zum Färben der Zusammensetzung, oder Füllstoffe, wie Glimmer, Glas, Kohlenstoff oder Aramid, in faserförmiger oder anderer teilchenförmiger Form enthalten. Das PEKK hilft beim Dispergieren des Füllstoffs in der Fluorkunststoffmatrix. Wenn Füllstoff vorhanden ist, wird die vorhandene Menge 0,5 bis 30 Gew.-%, basierend auf dem kombinierten Gewicht von PEKK, Fluorkunststoff und Füllstoff, sein.
BEISPIELE
Das allgemeine Verfahren für Schmelzmischen unter Bilden von Mischungen der gegenwärtigen Erfindung, wie in den folgenden Beispielen beschrieben, war wie folgt. Der Fluorkunststoff und PEKK wurden in den gewünschten Anteilen einem Doppelschneckenextruder, ausgerüstet mit Hochscherschnecken für Schmelzmischen, unter Vakuum unter Entfernen von irgendeinem Gas, das erzeugt worden sein kann, zugeführt. Die maximale Extrudertemperatur ist in den Beispielen angegeben. Die sich ergebende Schmelzmischung wurde als Stränge extrudiert, gekühlt und in Pellets für Einspritzung und Kompressionsformen bei Temperaturen von 330 bis 370°C zum Testen geschnitten. Die Schmelzflußgeschwindigkeiten (MFR), offenbart in den Beispielen, sind typisch für die entsprechenden Fluorpolymere, wie in der kommerziellen Produktliteratur angegeben. Das PEKK, verwendet in den Beispielen, wird durch das Verfahren, offenbart in U.S. Patent 4816556 (Gay et al.), hergestellt.
BEISPIEL 1
In diesem Experiment war der Fluorkunststoff TEFLON^®PFA Fluorpolymerharz Grad 350 (MFR 2 g/10 Min bei 372°C), und das PEKK enthielt T und I Einheiten in einem 80/20 Verhältnis. Die verwendete Extrudertemperatur betrug 360°C. Mischungen, enthaltend 5 bis 30 Gew.-% des Fluorkunststoffs, dispergiert in der PEKK Matrix, wurden hergestellt und in bezug auf Hochtemperaturverformung (Test zuvor beschrieben) und Zugmodul gemessen, mit den Ergebnissen, gezeigt in den folgenden Tabellen.
TABELLE 1 – HDT
Diese Ergebnisse zeigen, daß nur ein relativ geringer Anteil des PEKK Dispergiermittels in dem Fluorkunststoff eine viel größere Wirkung auf sich erhöhende HDT hat, als erwartet werden würde. Beispielsweise wurden nur 30 Gew.-% des PEKK benötigt, die HDT beinahe 90% des Unterschiedes an HDT zwischen reinem PFA und reinem PEKK zu erhöhen.
TABELLE 2 – ZUGMODUL (D638)
Diese Tabelle zeigt, daß der Zugmodul von PFA ziemlich niedrig im Vergleich zu PEKK ist, aber daß, wenn nur 30 Gew.-% der Mischung PEKK ist, mehr als 50% des Unterschiedes zwischen diesen Moduli durch die 70/30 Mischung gewonnen wird. Zusätzliche Mischungen wurden hergestellt, bei denen der PEKK Gehalt von 30 Gew.-% auf 95 Gew.-% in annähernd 10 Gew.-% Inkrementen erhöht wurde.
Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn Harz Grad 340 PFA (MFR 13 g/10 Min bei 372°C) anstelle des 350 Harzes Grad PFA gesetzt wird.
BEISPIEL 2
Mischungen wurden hergestellt, in denen das PEKK T und I Einheiten in einem 60/40 Verhältnis enthielt, das PFA war das 340 Grad. In diesen Experimenten enthielt das PEKK etwa 10 Gew.-% TiO₂ Füllstoff, basierend auf dem Gewicht des PEKK plus Füllstoff, und die PEKK/Füllstoff Mischung bildete 70 bis 80 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung. Die Temperatur des Doppelschneckenextruders betrug 370°C. Die 80 Gew.-% Zusammensetzung wurde in Bezug auf Zugmodul getestet, der 471 ksi (3250 MPa) war im Vergleich zu 495 ksi (3416 MPa) für die PEKK Zusammensetzung durch sich selbst und 64 ksi (442 MPa) für das PFA durch sich selbst. Der Einbau des PFA in das PEKK führte zu einer unerwartet geringen Reduzierung in dem Zugmodul der PEKK Zusammensetzung, während der Gesamtzusammensetzung verbesserte chemische Beständigkeit verliehen wurde.
Mischungen, ähnlich hergestellt, aber enthaltend 40 Gew.-% des PFA, zeigten auch einen unerwartet hohen Zugmodul von 441 ksi (3043 MPa).
BEISPIEL 3
Dieses Experiment wiederholte die Experimente von Beispiel 2, ausgenommen, daß das PFA die Mischungsmatrix durch Bilden von 60 bis 80 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung bildete. Die Doppelschneckenextrudertemperatur betrug 370°C. Mischungen, enthaltend 60 und 80 Gew.-% des PFA, dadurch die Matrix der Mischung bildend, zeigten unerwartet hohe Zugmoduli von 296 ksi (2042 MPa) bzw. 222 ksi (1532 MPa). Gegenstände, hergestellt aus diesen Mischungen, zeigen viel größere Stärke als Gegenstände, allein hergestellt aus dem PFA Harz, und chemische Beständigkeit, sich denenigen des reinen PFA Harzes nähernd.
BEISPIEL 4
Dieses Experiment war ähnlich zu dem Experiment von Beispiel 2, ausgenommen, daß die Zusammensetzung der Schmelzmischung 60 Gew.-% des PEKK, 5 Gew.-% TiO₂ und 35 Gew.-% des PFA betrug. Ähnlich höher als erwartet wurde Zugmodul (318 ksi, 2194 MPa) erhalten.
BEISPIEL 5
Die PEKK Zusammensetzung von Beispiel 2 wurde verwendet, und der Fluorkunststoff war TFE/HFP Copolymer (TEFLON^® FEP Fluorpolymerharz Grad 100, MFR 7 g/10 Min bei 372°C). Mischungen, enthaltend 5 bis 30 Gew.-% dieses Fluorkunststoffs, und 95 bis 70 Gew.-% des PEKK, wurden unter Verwenden eines Doppelschneckenextruders, arbeitend bei 370°C, hergestellt. Der Zugmodul des FEP durch sich selbst ist 50 ksi (345 MPa). Die Zugmoduli der Mischungen mit 5, 10 und 20 Gew.-% des FEP wurden bestimmt und waren alle größer als 436 ksi (3008 MPa), erhalten für die 20 Gew.-% Mischung, welche unerwartet hoch ist.
Mischungen, ähnlich hergestellt, aber enthaltend 60, 80 und 90 Gew.-% des FEP, dadurch die Matrix der Mischung bildend, zeigten unerwartet hohe Zugmoduli von 310 ksi (2139 MPa), 185 ksi (1277 MPa) und 141 ksi (973 MPa).
BEISPIEL 6
Eine Mischung aus 80 Gew.-% TEFZEL^® ETFE Fluorpolymer Grad 280 (MFR 4 g/10 Min bei 297°C) und 20 Gew.-% des PEKK, verwendet in Beispiel 1, wurde in dem Doppelschneckenextruder bei einer Temperatur von 370°C hergestellt und in Bezug auf Zugmodul getestet. Der TEFZEL Fluorkunststoff zeigte durch sich selbst einen Zugmodul von 186 ksi (1283 MPa), und die Mischung zeigte einen Zugmodul von 263 ksi (1815 MPa), war größer als der Anstieg ist, der aus dem Zugmodul des PEKK erwartet werden würde. Ein ähnliches Ergebnis wurde erhalten, als das PEKK von Beispiel 2 verwendet wurde; die 80/20 Mischung zeigte einen Zugmodul von 260 ksi (1794 MPa).
BEISPIEL 7
Dieses Beispiel zeigt den unerwartet hohen Zugmodul von Mischungen von Fluorkunststoff und PEKK, wenn der Fluorkunststoff eine Kombination von schmelzherstellbaren und schmelzfließbaren, nicht schmelzherstellbaren Fluorkunststoffs ist. Das verwendete PEKK war dasjenige von Beispiel 1, Zugmodul von 530 ksi, der schmelzherstellbare Fluorkunststoff war TEFLON^® PFA Fluorpolymer Grad 440 HP (MFR 13 g/10 Min bei 372°C), einen Zugmodul von 80 ksi (552 MPa) zeigend, und der schmelzfließbare, nicht schmelzherstellbare Fluorkunststoff (PTFE Mikropulver) war ZONYL^® Fluoradditiv Grad MP1600 (MFR 17 g/10 Min bei 372°C), keine Zugfestigkeit (Null Zugmodul) zeigend, weil die Zugteststäbe beim Klammern in der Zugtestmaschine brechen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
TABELLE 3 -ZUGMODUL
Tabelle 3 zeigt, daß sogar nur ein geringer Anteil von PEKK den Zugmodul des PFA, betrachtet für sich selbst, verdoppelt, und daß das MP1600 Fluoradditiv, das keinen Zugmodul hat, nicht von dem Zugbeanspruchen der Mischung abzieht.
Überraschenderweise kann das MP1600 Fluoradditiv, das keine Zugfestigkeit hat, einen wesentlichen Teil der Mischung mit PEKK bilden, wobei die Mischung hohen Zugmodul hat. Dieses liefert eine Verwendung für das MP1600 Fluoradditiv in geformten Gegenständen im Unterschied zu früheren Verwendungen für diese Fluorpolymere als ein aus Teilchen bestehendes festes Gleitmittel in flüssigen Medien oder als eine Komponente in einer unterstützten Überzugszusammensetzung. Das PTFE Mikropulver verleiht der Mischung auch verbesserte chemische Beständigkeit und Gleitfähigkeit.
BEISPIEL 8
Dieses Beispiel zeigt die verbesserte Kriechbeständigkeit (reduziertes Kriechen) der Mischungen der gegenwärtigen Erfindung. Das verwendete Fluorpolymer war das PFA von Beispiel 1, und das verwendete PEKK war dasjenige von Beispiel 1. Das Kriechen von Testproben der Mischungen wurde durch DMA (Dynamischer Mechanischer Analysator) bei 100°C unter Verwenden einer 500 g Belastung gemessen. Das Kriechen ist der Anstieg an Länge der Probe als ein Prozent der ursprünglichen Länge (% Dehnung).
Tabelle 3 zeigt, daß so wenig wie 5 Gew.-% PEKK die anfängliche Dehnung um 19% reduziert und die Langzeitdehnung (Kriechen) um 21%. Das Vorhandensein von 20 Gew.-% PEKK in der Mischung verringert Kriechen um beinahe 400%.

Claims

Zusammensetzung, umfassend 5 bis 95 Gew.-% schmelzfließbarer, nicht elastomerer Fluorkunststoff und, ergänzend zu insgesamt 100 Gew.-%, 95 bis 5 Gew.-% Polyetherketonketon.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyetherketonketon in einer Matrix des Fluorkunststoffs dispergiert ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Fluorkunststoff in einer Matrix des Polyetherketonketons dispergiert ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 und zusätzlich Füllstoff enthaltend.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Menge des vorhandenen Polyetherketonketons 5 bis 30 Gew.-% beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Menge des vorhandenen Polyetherketonketons 40 bis 50 Gew.-% beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Menge des vorhandenen Fluorkunststoffs 5 bis 30 Gew.-% beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Fluorkunststoff schmelzherstellbarer, Fluorkunststoff ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Fluorkunststoff mindestens 10 Gew.-% von schmelzherstellbarem Fluorkunststoff umfaßt, der Rest zu insgesamt 100 Gew.-% des Fluorkunststoffs ist Polytetrafluorethylenmikropulver mit einer Schmelzviskosität von 50 × 10⁵ Pa s bei 372°C.
Verfahren, umfassend Coextruieren eines Compositeschlauchs mit einer Innenschicht von schmelzherstellbarem Fluorkunststoff und einer Außenschicht der Zusammensetzung nach Anspruch 1.