TW201902952A - 氟聚合物熱塑性彈性體 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於由包含至少一種氟聚合物F之組合物製得之物件或物件部件,其中: - 該至少一種氟聚合物F包含二氟亞乙烯單元及至少30 wt.%衍生自至少一種式(I)單體之單元: (I) CX1
X2
=CX3
Y, 其中X1
、X2
及X3
中之每一者獨立地選自H、Cl、F、Br、I及包含1至3個碳原子之烷基,該等烷基視情況部分或完全鹵化,且Y係包含1至3個碳原子之烷基,該烷基視情況部分或完全鹵化; - 該至少一種氟聚合物F在該組合物中之比例係至少80 wt.%;且 - 該組合物之黏度在230℃之溫度及100 s-1
之剪切速率下係至少1000 Pa.s。
Description
本發明係關於基於氟聚合物、且較佳基於包含二氟亞乙烯(VDF)衍生之單元及六氟丙烯(HFP)衍生之單元之共聚物的熱塑性彈性體組合物。此組合物使得可使用熱塑性成型製程製造可穿戴或消費型電子器件物件或物件部件。
在消費型電子器件及可穿戴工業中,許多裝置意欲與人體接觸。
對於該等裝置有許多期望之要求,例如高柔軟度及彈性、柔軟觸感, 耐沾污及耐化學品性以及易於加工成各種形狀。
有兩種主要類型之聚合物習用地用於該等應用。
第一類,交聯氟彈性體,其通常具有優良機械性質及耐化學品性、一些(但有限)耐沾污性,但難以加工。
第二類,熱塑性彈性體,例如聚胺基甲酸酯,其通常易於加工且具有良好機械性質,但通常具有差的耐沾污及耐化學品性。
此外,期望之「柔軟觸感」性通常需要在該等聚合物之頂部添加聚矽氧塗層。
舉例而言,文獻US 2016/0037878揭示由交聯氟彈性體製成之腕帶。高成本及低產量係此一材料之兩個主要缺點。
文獻US 7,718,727揭示氟樹脂與交聯聚矽氧之摻合物。該等摻合物具有良好的機械性質及經改良觸感,但由於聚矽氧相之反應性而難以轉變成最終物件。在此文獻中,使用反應性擠出,即,一種難以適當控制且代價高之製程。
文獻US 2011/0009572係關於摻和於熱塑性基質中之非交聯聚矽氧共聚物。該等組合物之加工性良好,但據信其具有有限的耐沾污及耐化學品性。
文獻US 6,586,547揭示一等級之P(VDF-HFP)共聚物,其經提供用於塗層之塗料底漆。
文獻WO 2015/028761揭示包含聚二氟亞乙烯(PVDF)聚合物及基於PVDF之共聚物之組合物,其用於製作尤其用於石油及天然氣工業之管道。
文獻FR 2987624揭示含有PVDF均聚物、塑化劑及10至35 wt.%基於PVDF之共聚物之組合物。此組合物具體而言用於製作管道。此組合物不具有彈性性質。
文獻WO 2015/031569揭示氟聚合物複合物摻合物,其包含連續氟聚合物相及均勻分散之氟化共聚物B的離散域,以及由此複合物摻合物製得之物品。此複合物摻合物不具有彈性性質。
因此,業內需要提供適於可穿戴及消費型電子器件工業之聚合物組合物,其具有高柔軟度及彈性、耐沾污及耐化學品性,且易於加工成各種形狀。
本發明之第一目標係提供自包含至少一種氟聚合物F之組合物製得之物件或物件部件,其中:- 該至少一種氟聚合物F包含二氟亞乙烯單元及至少30 wt.%衍生自至少一種式(I)單體之單元: (I) CX1
X2
=CX3
Y, 其中X1
、X2
及X3
中之每一者獨立地選自H、Cl、F、Br、I及包含1至3個碳原子之烷基,該等烷基視情況部分或完全鹵化,且Y係包含1至3個碳原子之烷基,該烷基視情況部分或完全鹵化; - 氟聚合物F在該組合物中之總比例為至少80 wt.%;且 - 該組合物之黏度在230℃之溫度及100 s-1
之剪切速率下係至少1000 Pa.s。
在一些實施例中:- Y係CF3
;及/或 - X1
、X2
及X3
中之每一者獨立地選自H、Cl、F、Br及I; - 或較佳地,該至少一種式(I)單體係六氟丙烯;且更佳地,該至少一種氟聚合物F係或包含聚(二氟亞乙烯-共-六氟丙烯)共聚物。
在一些實施例中,該至少一種氟聚合物F包含32至40 wt.%、較佳33至36 wt.%衍生自該至少一種式(I)單體之單元。
在一些實施例中,該組合物之黏度在230℃之溫度及100 s-1
之剪切速率下係1000至4400 Pa.s、較佳1500至4000 Pa.s。
在一些實施例中,氟聚合物F在該組合物中之總比例為至少85 wt.%、較佳至少90 wt.%、更佳至少95 wt.%。
在一些實施例中,該物件或物件部件之最小尺寸為至少100 µm、較佳至少500 µm。
在一些實施例中,該物件選自可穿戴物件及消費型電子器件物件,且較佳選自感測器之支撐件、電子裝置之支撐件、外殼、帶、手套、墊、束帶及綁帶。
本發明之另一目標係提供製作上文所定義物件或物件部件之方法,其包含使該組合物成型之步驟。
在一些實施例中,該方法包含以下步驟:- 提供呈固體形式、較佳呈粉末、顆粒、球粒或團塊形式之組合物; - 藉由升高溫度使該組合物軟化; - 使該軟化組合物成型; - 冷卻。
在一些實施例中,該成型係藉由壓縮模製、射出模製、熱壓製或擠出實施。
在一些實施例中,該組合物未經受任何交聯。
在一些實施例中,該組合物在冷卻後較佳藉由輻照交聯。
本發明使得解決以上提及之需求成為可能。具體而言,本發明提供適於可穿戴及消費型電子器件工業之聚合物組合物,其具有高柔軟度及彈性、耐沾污及耐化學品性,且易於加工成各種形狀。有利地,組合物亦提供柔軟觸感。有利地,組合物亦適於食品接觸。
此係藉由提供包含至少80 wt.%至少一種氟聚合物F之組合物達成,該至少一種氟聚合物F包含VDF單元及至少30 wt.%衍生自至少一種式(I)單體之單元(例如HFP),其中該組合物具有至少1000 Pa.s、較佳至少1500 Pa.s之黏度。
不希望受限於理論,據信相對較高比例之衍生自至少一種式(I)單體之單元使得獲得低或無結晶氟聚合物F成為可能;且至少一種氟聚合物F之相對較高黏度對應於相對較高分子量,此使得其可達成彈性行為。
因此,由於習用熱塑性加工技術,可使本發明組合物以簡單且成本有效之方式成型為各種物件或物件部件,而無需任何固化步驟。
由於本發明之組合物可類似於熱塑性材料進行加工,故加工期間損失之組合物的任何部分可容易地再循環。若組合物在製造製程中未固化,則此同樣適用於利用本發明組合物製得之已使用或用過之物件或物件部件。
現將更詳細的闡述本發明,但不受限於以下說明。
氟聚合物 F
本發明之組合物包含至少一種氟聚合物F。在一些實施例中,僅使用一種氟聚合物F。在其他實施例中,組合物中存在兩種(或兩種以上)氟聚合物F之混合物。
在本申請案中,表述「衍生自某一單體之單元」指定聚合物中對應於該單體之聚合形式之結構重複單元。
該(或每一)氟聚合物F包含VDF衍生之單元以及衍生自至少一種式(I)單體之單元:(I) CX1
X2
=CX3
Y, 其中X1
、X2
及X3
中之每一者獨立地選自H、Cl、F、Br、I及包含1至3個碳原子之烷基,該等烷基視情況部分或完全鹵化,且Y係包含1至3個碳原子之烷基,該烷基視情況部分或完全鹵化。
在一些較佳實施例中,該(或每一)氟聚合物F係P(VDF-Z)共聚物,其中Z指定一種式(I)單體。
在其他實施例中,該(或每一)氟聚合物F係由衍生自三種不同單體之單元組成(即其係三元共聚物)或由衍生自至少四種不同單體之單元組成。在該等實施例中,該氟聚合物F可包含衍生自一種以上式(I)單體之單元;及/或該氟聚合物F可包含衍生自一或多種不同於VDF及式(I)單體之單體的單元。
在式(I)單體之具體變化形式中:- 式(I)單體包含3至6個碳原子、較佳3至5個碳原子、更佳3至4個碳原子且最佳3個碳原子; - Y係包含1至2個碳原子之烷基,其視情況部分或完全鹵化; - Y係甲基,其視情況部分或完全鹵化; - Y經部分或完全鹵化; - Y經完全鹵化; - Y包含至少一個氟取代基; - Y係包含1至3個碳原子之烷基,其視情況部分或完全氟化且較佳完全氟化; - X1
、X2
及X3
中之每一者獨立地選自H、Cl、F、Br及I; - X1
、X2
及X3
中之每一者獨立地選自H、Cl及F; - X1
、X2
及X3
中之每一者獨立地選自H及F; - X1
、X2
及X3
中之每一者係F; - 式(I)單體係全氟化(即完全氟化)烯烴。 式(I)之可能單體包括HFP、3,3,3-三氟丙烯、1,3,3,3-四氟丙烯(1234ze)、2,3,3,3-四氟丙烯(1234yf)、1-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233zd)及2-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233xf)。1234ze及1233zd可以其順式或反式形式、較佳以其反式形式使用。
HFP及1234ze係甚至更佳之式(I)單體。
HFP係最佳之式(I)單體。
因此,在本發明之較佳實施例中,至少一種氟聚合物F包含或係P(VDF-HFP)。
在氟聚合物F中存在衍生自不同於VDF單體及式(I)單體之單體的單元的情形中,其較佳具有式(II):(II) CX4
X5
=CX6
X7
, 其中X4
、X5
、X6
及X7
中之每一者獨立地選自H、Cl及F,前提條件係若X4
=H且X5
=H,則X6
及X7
中之至少一者不為F (或若X4
=F且X5
=F,則X6
及X7
中之至少一者不為H)。
較佳地,X4
、X5
、X6
及X7
中之至少一者為F。
式(II)之該等單體更佳選自氟乙烯、三氟乙烯(TrFE)、四氟乙烯、氯三氟乙烯及1,1-氯氟乙烯。
衍生自式(I)單體之單元在該(或每一)氟聚合物F中之比例相對於氟聚合物F中之所有單元為至少30 wt.%。更佳地,其可為:30至31 wt.%;或31至32 wt.%;或32至33 wt.%;或33至34 wt.%;或34至35 wt.%;或35至36 wt.%;或36至37 wt.%;或37至38 wt.%;或38至39 wt.%;或39至40 wt.%;或多於40 wt.%。
衍生自VDF單體及式(I)單體之單元在該(或每一)氟聚合物F中之總比例(相對於氟聚合物F中之所有單元)可為例如:至少75 wt.%;或至少80 wt.%;或至少85 wt.%;或至少90 wt.%;或至少95 wt.%。其亦可為大約100 wt.%。
氟聚合物F之重量組成可藉由各種方法測定。用於尤其碳、氟及氯或溴元素之元素分析的習用方法可導致包含用於各單元之比例的獨立未知數之獨立方程式系統,此使得可計算以氟聚合物F之重量計之組成。
亦可採用多核NMR技術(例如質子(1H)及氟(19F) NMR),及分析氟聚合物於適當氘化溶劑中之溶液。於配備有多核探針之FT-NMR光譜儀上記錄NMR光譜。然後鑑別所產生光譜中由不同單元造成之特定信號。舉例而言,TrFE衍生之單元(若存在)在質子NMR中造成CFH基團之特定信號特徵(在約5 ppm)。此同樣適用於VDF衍生之單元的CH2
基團(以3 ppm為中心之未解析峰)。兩個信號之相對積分給出兩種單體之相對豐度,換言之VDF/TrFE莫耳比(若存在TrFE衍生之單元)。
類似地,存在於HFP衍生之單元中之CF3
基團在氟NMR中導致特徵性及充分分離之信號。在質子NMR及/或氟NMR中所獲得不同信號之相對積分的組合導致一組方程式,該等方程式的解提供氟聚合物中不同單元之莫耳比(自其可計算重量比)。
文獻US 6,586,547提供NMR可如何用於測定P(VDF-HFP)共聚物中HFP衍生之單元的含量的實例。
最後,可將元素分析(例如,針對雜原子,例如氯或溴)及NMR分析組合。
本發明之該(或每一)氟聚合物F較佳係統計(隨機)、線性聚合物。
該至少一種氟聚合物F (即,單一氟聚合物F或氟聚合物F之混合物)較佳係彈性體。
「彈性體
」在本文作用意指當根據ASTM標準,特別公告第184號經受應力/鬆弛方案時,具有至少80%、較佳至少90%之彈性回復的材料。此方案適用於100 × 12.8 × 2 mm之束帶。使樣品在23℃下經受以100 mm/min之速度施加之100%拉伸變形。將100%變形維持5分鐘且然後將樣品釋放。在5分鐘鬆弛之後,量測殘餘變形。彈性回復定義為初始樣品長度減去殘餘變形。應力/鬆弛方案係使用配備有25 kN荷重元(cell)之MTS 810測力計施加。
該至少一種氟聚合物F (即,單一氟聚合物F或氟聚合物F之混合物)較佳具有低或無結晶性,其特徵在於自差式掃描量熱計(DSC)掃描中所檢測之第一吸熱計算之熔化熱小於20 J/g、較佳小於15 J/g且甚至更佳小於10 J/g。DSC掃描係根據ASTM D 451-97使用具有Intercooler II附件之Perkin Elmer 7 DSC設備實施。儀器配備有乾燥箱,其中氮吹掃穿過乾燥箱。使用9至10 mg之樣本並壓接於鋁盤中。DSC運行係在-50℃開始,隨後10℃/min升溫至180℃。
根據一些實施例,該至少一種氟聚合物F之黏度為至少1000 Pa.s且較佳至少1500 Pa.s。
在本申請案之上下文中,除非另外指示,否則所有黏度均係在230℃之溫度及100 s-1
之剪切速率下量測之熔融黏度。更特定而言,熔融黏度可根據ASTM D4440使用配備有兩個平行板之PHYSICA MCR301設備量測。量測係在230℃下以628至0.0628 rad.s-1
範圍內之頻率實施且黏度係在100 rad.s-1
下記錄。
若組合物中存在一種以上氟聚合物F,則本文所提及之黏度值係氟聚合物F之相應混合物之彼等,其與組合物中之相對比例相同。
當氟聚合物之分子量相對較佳時,可難以準確地測定。因此,在本申請案中,藉由參照其總體黏度來更方便且更準確的間接表徵至少一種氟聚合物F之分子量。
在一些實施例中,至少一種氟聚合物F之黏度為1000至1200 Pa.s;或1200至1400 Pa.s;或1400至1600 Pa.s;或1600至1800 Pa.s;或1800至2000 Pa.s;或2000至2200 Pa.s;或2200至2400 Pa.s;或2400至2600 Pa.s;或2800至3000 Pa.s;或3000至3200 Pa.s;或3200至3400 Pa.s;或3600至3800 Pa.s;或3800至4000 Pa.s;或4000至4200 Pa.s;或4200至4400 Pa.s;或多於4400 Pa.s。
給定氟聚合物F可具有單峰式鏈長度分佈或多峰式鏈長度分佈,例如雙峰式鏈長度分佈。
例如,至少一種氟聚合物F可為具有第一黏度之至少一種氟聚合物F與具有第二黏度之至少一種氟聚合物F之混合物,其中第一黏度低於第二黏度。具體而言,第一黏度可小於1500 Pa.s且第二黏度可大於1500 Pa.s;較佳地,第一黏度可小於1000 Pa.s,且第二黏度可大於2000或大於3000 Pa.s。在該等實施例中,且不希望受限於任何理論,假定具有第二黏度之氟聚合物F可賦予組合物彈性性質,同時具有第一黏度之氟聚合物F可用作塑化劑。
至少一種氟聚合物F可為均質或異質。均質聚合物具有均一鏈結構,換言之,衍生自各種單體之單元的統計分佈在鏈之間實質上不會改變。在異質聚合物中,鏈中衍生自各種單體之單元的分佈係多峰式或分散的。因此,異質聚合物包含含有較多某一類型之單元的鏈及含有較少此類型之單元的其他鏈。異質聚合物之實例可在文獻WO 2007/080338中發現。
至少一種氟聚合物F可使用任何已知聚合製程(例如乳液聚合、懸浮聚合及溶液聚合)來製備。具體而言,至少一種氟聚合物F可藉由乳液聚合、較佳如文獻US 6,586,547中與基於P(VDF-HFP)之聚合物有關之col.6 l.66至col.9 l.60中所述來製備。
組合物
本發明之組合物包含如上所述之至少一種氟聚合物F。
在一些實施例中,組合物由至少一種氟聚合物F組成,或基本由至少一種氟聚合物F組成。
在一些實施例中,組合物可包含其他組分及/或添加劑。在此情形中,組合物中所有氟聚合物F (如上所定義)之重量比為至少80%、較佳或至少85%、或至少90%、或至少92%、或至少94%、或至少95%、或至少96%、或至少97%或至少98%。
視情況,其他氟聚合物(即,與上文提供之氟聚合物F之定義不一致之氟聚合物,例如PVDF均聚物或包含小於25 wt.%之少量HFP單元之P(VDF-HFP)共聚物等)可存在於組合物中。
視情況存在於組合物中添加劑尤其可包括表面活性劑、流變改質劑(例如塑化劑)、抗老化劑、顏料或染料、填充劑(包括奈米填充劑)或用於合成至少一種氟聚合物F或可存在之其他聚合物所有之任何殘餘添加劑。
塑化劑係定義於Encyclopedia of Polymer Science and Engineering (Wiley and Sons, 1989), 第568-569頁及第588-593頁。其可係單體或聚合物。癸二酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、N-正丁基磺醯胺、聚合聚酯及其組合係適宜塑化劑之實例。適宜聚合聚酯可(例如)衍生自己二酸、壬二酸或癸二酸及二醇及其組合。其分子量較佳為至少1500 g/mol、更佳至少1800 g/mol。
當添加劑存在時,其較佳以0.1至10 wt.%、更佳0.2至5 wt.%且最佳0.5至3 wt.%之量存在於組合物中。
根據本發明,組合物之黏度係至少1000 Pa.s且較佳至少1500 Pa.s。在一些實施例中,組合物之黏度係1000至1200 Pa.s;或1200至1400 Pa.s;或1400至1600 Pa.s;或1600至1800 Pa.s;或1800至2000 Pa.s;或2000至2200 Pa.s;或2200至2400 Pa.s;或2400至2600 Pa.s;或2800至3000 Pa.s;或3000至3200 Pa.s;或3200至3400 Pa.s;或3600至3800 Pa.s;或3800至4000 Pa.s;或4000至4200 Pa.s;或4200至4400 Pa.s;或多於4400 Pa.s。
最佳地,本發明之組合物不含任何交聯劑或固化劑。
本發明之組合物初始可以固體形式產生,例如粉末、顆粒、球粒或團塊。然後,其可經加工,以成型為固體物件或物件部件,如下文進一步闡述。
組合物之密度較佳為1.6至2.0、更佳1.7至1.9且最佳大約1.8。因此,組合物之密度較佳低於典型交聯氟彈性體,此使得在製造製程中能夠節省成本。另一方面,當組合物如下所述用於製造物件或物件部件時,組合物之密度足夠高以實現消費者對品質之感知。
本發明組合物之特徵較佳在於以下參數中之一或多者且較佳所有:- 斷裂變形多於300%、較佳多於350%、更佳多於400%、最佳多於450% (根據ISO 527,在25℃且以25 mm/min之速率量測); - 硬度小於90蕭氏A (Shore A)、較佳小於80蕭氏A,根據ISO 868量測; - 當暴露於如ASTM標準, 特殊公告第184號中所定義之應力鬆弛方案時,彈性回復為至少80%、較佳至少85%、更佳至少90% (因此,本發明之組合物較佳係如上所定義之彈性體組合物)。
由組合物製得之物件或物件部件
自本發明組合物之(例如)粉末、顆粒、球粒或團塊開始,可製造各種物件或物件部件。
或者,物件可藉由以下製造:製得本發明之組合物(例如藉由摻和至少一種氟聚合物F與一或多種額外組分),及直接將此組合物生產為物件或物件部件之形式。
在一些實施例中,根據本發明製得之物件由本發明之組合物組成。在其他實施例中,該等物件包含一或多個由本發明之組合物組成之部件及一或多個額外部件。例如,本發明之組合物可作為一或多個層存在於多層物件中。
本發明之物件或物件部件可藉由包含至少一個使本發明之組合物成型為期望形狀之步驟的製程製造。
較佳地,該成型係藉由使組合物經受相對較高溫度使其軟化、較佳將其混合、將期望形狀提供至軟化組合物並冷卻來實施。
組合物軟化之溫度較佳為150至260℃、更佳180至260℃且甚至更佳220至260℃。
最佳地,在成型及冷卻之步驟期間不發生組合物之交聯或固化。
較佳地,在整個製造製程期間不發生組合物之交聯或固化,以使得組合物在物件或物件部件中不交聯或固化。
或者,可在成型及冷卻後藉助後處理步驟、較佳藉由利用例如β、γ或X射線輻射輻照實施交聯。該交聯可擴展物件或物件部件之使用溫度範圍。
成型步驟較佳係擠出步驟、或熱壓製步驟或模製步驟,例如射出模製步驟或壓縮模製步驟。
例如,壓縮模製步驟可在於在以上溫度下施加高壓達幾分鐘,以將期望形狀提供至物件或物件部件,且然後使材料冷卻(例如) 3至5分鐘以允許脫模。
射出模製可在相同溫度範圍以低速度在維持在65℃之模具中實施。
本發明之組合物可視情況成型於已存在部件上(例如,藉由包覆模製)。
視情況,物件之額外部件可成型於本發明之已成型組合物上(例如,藉由包覆模製)。此額外部件可視情況亦由本發明之組合物製成。
或者,物件之兩個或更多個部件可分開製得,藉由任何已知技術(例如膠合)組裝。
作為上述熱塑性處理技術之替代,本發明之組合物亦可懸浮及/或溶解於液體媒劑中以形成墨水,然後可將墨水沈積於表面上,之後蒸發液體媒劑。
液體媒劑較佳係溶劑。更佳地,其選自二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲亞碸、酮(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮及環戊酮)、呋喃(例如四氫呋喃)、酯(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯及丙二醇甲醚乙酸酯);碳酸酯(例如碳酸二甲酯)、磷酸酯(例如磷酸三乙酯)。亦可使用該等化合物之混合物。
至少一種氟聚合物F在液體媒劑中之總重量濃度具體而言可為0.1至30%、較佳0.5至20%。
具體而言,墨水可沈積於玻璃表面或矽表面或聚合物表面或金屬表面上。該沈積可尤其藉由旋塗、噴塗、棒塗、浸塗、捲對捲印刷、網印印刷、平版印刷或噴墨印刷實施。
較佳地,在由本發明之組合物製得之物件或物件部件頂部上不提供塗層且具體而言不提供基於聚矽氧之塗層。
較佳地,由本發明之組合物製得之物件或物件部件自身沒有塗層。
因此,由本發明之組合物製得之物件或物件部件之最小尺寸較佳為至少100 µm、較佳至少200 µm、或至少500 µm、或至少1 mm、或至少2 mm。
該最小尺寸具體而言可為長度、寬度、深度、厚度或直徑。
例如,對於帶狀或板狀物件,最小尺寸係平均厚度;對於實質上細長圓柱形物件,最小尺寸係圓柱體之平均直徑等。
本發明之物件具體而言可選自可穿戴物件及消費型電子器件物件。
在特定實施例中,該等意欲與人體且更特定而言與人類皮膚接觸。
較佳實例包括感測器之支撐件、電子裝置之支撐件、外殼、帶、手套、墊、束帶及綁帶。
實例
以下實例說明本發明而非限制其。
材料
F1:VDF與HFP之統計共聚物(HFP重量含量 = 33%),在100 s-1
、230℃之熔融黏度為4000 Pa.s。 F2:VDF與HFP之統計共聚物(HFP重量含量 = 33%),在100 s-1
、230℃之熔融黏度為2000 Pa.s。 F3:VDF與HFP之統計共聚物(HFP重量含量 = 33%),在100 s-1
、230℃之熔融黏度為1000 Pa.s。F4:VDF與HFP之統計共聚物(HFP重量含量 = 33%),在100 s-1
、230℃之熔融黏度為500 Pa.s。 F5:50 wt.%共聚物F1與50 wt.%共聚物F4之摻合物。 F6:90 wt.%共聚物F2與10 wt.%之VDF與HFP之統計共聚物之摻合物(HFP重量含量 = 18%),在100 s-1
、230℃之熔融黏度為300 Pa.s。 P7:VDF與HFP之統計共聚物(HFP重量含量 = 25%),在100 s-1
、230℃之熔融黏度為1600 Pa.s。T8:醚基熱塑性聚胺基甲酸酯嵌段共聚物Desmopan 9370 A,由Covestro出售。
表徵
熔融黏度係根據ASTM D4440使用配備有兩個平行板之PHYSICA MCR301設備來量測。流變學量測係在230℃及100 s-1
下實施。
材料結晶性係藉由其在第一吸熱期間之熔化熱表徵,其係利用差式掃描量熱計根據ASTM D 451-97使用具有Intercooler II附件之Perkin Elmer 7 DSC設備來量測。儀器配備有乾燥箱,其中氮吹掃穿過乾燥箱。使用9至10 mg之樣本並壓接於鋁盤中。DSC運行係在-50℃開始,隨後10℃/min升溫至180℃。
硬度係根據標準ISO 868在4 mm厚板上量測。量測係在Hildebrand設備上在23℃下在蕭氏A範圍內在針堆放於樣品頂部上15 s後實施。
拉伸性質且具體而言斷裂變形係根據ISO 527在1A拉伸棒上在23℃及25 mm/min量測。使用MTS 810測力計來實施量測。
彈性回復係根據ASTM標準, 特別公告第184號在100 × 12.8 × 2 mm上量測。以100 mm/min之速度在23℃下在配備有25 kN荷重元之MTS 810測力計中施加100%拉伸變形。將100%變形維持5分鐘且然後將樣品釋放。在5分鐘鬆弛之後,量測殘餘變形以測定彈性回復。
在65℃、90%相對濕度下評估對番茄醬及芥菜之耐沾污性。將污染物放置於板樣品上達72小時且然後藉由乾燥織物去除。在暴露之前及之後藉由Minolta CM-3610d光譜色度計使用D65參考照明體量測材料之色彩。根據ASTM D2244標準使用L*a*b*標度分解反射光譜。色彩變化係由ΔE量測表示,其定義為ΔE = ((L2
* - L1
*)2
+ (a2
* - a1
*)2
+ (b2
* - b1
*)2
)1/2
。
性質
Claims (12)
- 一種由包含至少一種氟聚合物F之組合物製得之物件或物件部件,其中: 該至少一種氟聚合物F包含二氟亞乙烯單元及至少30 wt.%衍生自至少一種式(I)單體之單元: (I) CX1 X2 =CX3 Y, 其中X1 、X2 及X3 中之每一者獨立地選自H、Cl、F、Br、I及包含1至3個碳原子之烷基,該等烷基視情況部分或完全鹵化,且Y係包含1至3個碳原子之烷基,該烷基視情況部分或完全鹵化; 氟聚合物F在該組合物中之總比例為至少80 wt.%;且 組合物之黏度在230℃之溫度及100 s-1 之剪切速率下為至少1000 Pa.s。
- 如請求項1之物件或物件部件,其中: Y係CF3 ;及/或 X1 、X2 及X3 中之每一者獨立地選自H、Cl、F、Br及I; 或較佳地,該至少一種式(I)單體係六氟丙烯;且更佳地,該至少一種氟聚合物F係或包含聚(二氟亞乙烯-共-六氟丙烯)共聚物。
- 如請求項1至2中任一項之物件或物件部件,其中該至少一種氟聚合物F包含32至40 wt.%、較佳33至36 wt.%衍生自該至少一種式(I)單體之單元。
- 如請求項1至3中任一項之物件或物件部件,其中該組合物之黏度在230℃之溫度及100 s-1 之剪切速率下係1000至4400 Pa.s、較佳1500至4000 Pa.s。
- 如請求項1至4中任一項之物件或物件部件,其中氟聚合物F在該組合物中之總比例為至少85 wt.%、較佳至少90 wt.%、更佳至少95 wt.%。
- 如請求項1至5中任一項之物件或物件部件,其具有至少100 µm、較佳至少500 µm之最小尺寸。
- 如請求項1至6中任一項之物件或物件部件,其中該物件選自可穿戴物件及消費型電子器件物件,且較佳選自感測器之支撐件、電子裝置之支撐件、外殼、帶、手套、墊、束帶及綁帶。
- 一種製作如請求項1至7中任一項之物件或物件部件之方法,其包含使該組合物成型之步驟。
- 如請求項8之方法,其包含以下步驟: 提供呈固體形式、較佳呈粉末、顆粒、球粒或團塊形式之該組合物; 藉由升高溫度使該組合物軟化; 使該軟化組合物成型; 冷卻。
- 如請求項8至9中任一項之方法,其中該成型係藉由壓縮模製、射出模製、熱壓製或擠出實施。
- 如請求項8至10中任一項之方法,其中該組合物未經受任何交聯。
- 如請求項8至10中任一項之方法,其中該組合物係在冷卻後較佳藉由輻照交聯。
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