TW202104359A - 熱塑性組成物及其製備方法 - Google Patents

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Abstract

一種熱塑性組成物的製備方法，包括以下步驟。提供聚醚醯亞胺或聚苯硫醚。提供聚醯亞胺，其中聚醯亞胺的玻璃轉移溫度介於128o C至169o C之間，所述聚醯亞胺的10%熱重損失溫度介於490o C至534o C之間，以及當所述聚醯亞胺溶於N-甲基-2-吡咯啶酮且固含量為30 wt%時，黏度介於100 cps至250 cps之間。進行熱熔製程，以混合所述聚醚醯亞胺及所述聚醯亞胺或者混合所述聚苯硫醚及所述聚醯亞胺，以形成熱塑性組成物。另外，一種熱塑性組成物亦被提出。

Description

熱塑性組成物及其製備方法
本發明是有關於一種組成物及其製備方法，且特別是有關於一種熱塑性組成物及其製備方法。
由於具有優異的耐熱性、耐化學品性、阻燃性等性質，許多稱作「工程塑料（engineering plastic）」的熱塑性樹脂已被廣泛地應用於各種領域中。然而，工程塑料在使用上仍有所限制，舉例而言：聚醚醯亞胺的加工溫度相當高（介於350°C至380°C），此對於一般機台而言不容易達成。此外，聚偏氟乙烯進行高溫成型時，若加工溫度達320°C以上則容易產生具有強烈腐蝕性的氫氟酸。因此，如何提升工程塑料的應用性仍為目前積極研究的重要課題。
本發明提供一種熱塑性組成物及其製備方法，所述熱塑性組成物良好的熱加工性及適當的熱加工溫度。
本發明的熱塑性組成物的製備方法包括以下步驟。提供聚醚醯亞胺。提供聚醯亞胺，其中聚醯亞胺的玻璃轉移溫度介於128o C至169o C之間，聚醯亞胺的10%熱重損失溫度介於490o C至534o C之間，以及當聚醯亞胺溶於N-甲基-2-吡咯啶酮（N-methyl-2-pyrrolidone；NMP）且固含量為30 wt%時，黏度介於100 cps至250 cps之間。進行熱熔製程，以混合聚醚醯亞胺及聚醯亞胺，以形成熱塑性組成物。
本發明的熱塑性組成物包括聚醚醯亞胺以及聚醯亞胺。聚醯亞胺的玻璃轉移溫度介於128o C至169o C之間，聚醯亞胺的10%熱重損失溫度介於490o C至534o C之間，以及當聚醯亞胺溶於NMP且固含量為30 wt%時，黏度介於100 cps至250 cps之間。
本發明的另一熱塑性組成物的製備方法包括以下步驟。提供聚苯硫醚。提供聚醯亞胺，其中聚醯亞胺的玻璃轉移溫度介於128o C至169o C之間，聚醯亞胺的10%熱重損失溫度介於490o C至534o C之間，以及當聚醯亞胺溶於NMP且固含量為30 wt%時，黏度介於100 cps至250 cps之間。進行熱熔製程，以混合聚苯硫醚及聚醯亞胺。
本發明的另一熱塑性組成物包括聚苯硫醚以及聚醯亞胺。聚醯亞胺的玻璃轉移溫度介於128o C至169o C之間，聚醯亞胺的10%熱重損失溫度介於490o C至534o C之間，以及當聚醯亞胺溶於NMP且固含量為30 wt%時，黏度介於100 cps至250 cps之間。
基於上述，本發明的熱塑性組成物的製備方法透過包括以下步驟：進行熱熔製程，以混合聚醚醯亞胺與玻璃轉移溫度介於128o C至169o C之間，10%熱重損失溫度介於490o C至534o C之間，當溶於NMP且固含量為30 wt%時的黏度介於100 cps至250 cps之間的聚醯亞胺，或者進行熱熔製程，以混合聚苯硫醚與玻璃轉移溫度介於128o C至169o C之間，10%熱重損失溫度介於490o C至534o C之間，當溶於NMP且固含量為30 wt%時的黏度介於100 cps至250 cps之間的聚醯亞胺，使得所製得的熱塑性組成物具有良好的熱加工性及適當的熱加工溫度。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
在本文中，由「一數值至另一數值」表示的範圍，是一種避免在說明書中一一列舉該範圍中的所有數值的概要性表示方式。因此，某一特定數值範圍的記載，涵蓋該數值範圍內的任意數值以及由該數值範圍內的任意數值界定出的較小數值範圍，如同在說明書中明文寫出該任意數值和該較小數值範圍一樣。
在本文中，有時以鍵線式（skeleton formula）表示聚合物或基團的結構。這種表示法可以省略碳原子、氫原子以及碳氫鍵。當然，結構式中有明確繪出原子或原子基團的，則以繪示者為準。
本文使用的「約」、「近似」、「本質上」、或「實質上」包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量（即，測量系統的限制）。例如，「約」可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或例如±30%、±20%、±15%、±10%、±5%內。再者，本文使用的「約」、「近似」、「本質上」、或「實質上」可依量測性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。
為了提供良好的熱加工性及適當的熱加工溫度的熱塑性組成物，本發明提出一種熱塑性組成物的製備方法，其所製得的熱塑性組成物可達到上述優點。以下，特舉實施方式作為本發明確實能夠據以實施的範例。
圖1是依照本發明一實施方式的熱塑性組成物的製備方法的流程示意圖。請參照圖1，首先，進行步驟S10，提供聚醯亞胺，其中聚醯亞胺的玻璃轉移溫度介於約128o C至約169o C之間，聚醯亞胺的10%熱重損失溫度介於約490o C至約534o C之間，以及當聚醯亞胺溶於NMP且固含量為約30 wt%時，黏度介於約100 cps至約250 cps之間。若聚醯亞胺的玻璃轉移溫度、10%熱重損失溫度及黏度未落在前述範圍內，則於後續步驟製得的熱塑性組成物的熱加工性及熱穩定性不佳。在本實施方式中，聚醯亞胺為含醚基的聚醯亞胺，藉此可提高後續步驟製得的熱塑性組成物的高溫熱加工性。
在本實施方式中，聚醯亞胺的製備方法可採取任何所屬技術領域中具有通常知識者所周知的任一製備聚醯亞胺的方法。在一實施方式中，聚醯亞胺的製備方法可包括以下步驟。首先，將二胺單體與四羧酸二酐單體於溶劑中混合均勻，以得到用以形成聚醯亞胺的組成物。二胺單體可為含有芳香族基的二胺化合物。具體而言，二胺單體可為
Figure 02_image001
、
Figure 02_image003
、
Figure 02_image005
、
Figure 02_image007
、
Figure 02_image009
、
Figure 02_image011
、
Figure 02_image013
或
Figure 02_image015
。換言之，二胺單體可為間苯二胺（meta-phenylene diamine，簡稱m-PDA）、2,2-雙[(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷（簡稱BAPP）或、4,4’-二氨基二苯基碸（4,4’-diaminodiphenyl sulfone）、4,4’-二氨基二苯基醚（4,4’-oxydianiline/4,4’-diaminodiphenyl ether，簡稱ODA）、3,3’-二胺基二苯甲酮（3,3'-diaminobenzophenone）、1,3-二(4-氨苯氧基)苯（1,3-bis(4-aminophenoxy) benzene，簡稱TPE-R）、3,4’-二氨基二苯基醚（3,4’-oxydianiline/3,4’-diaminodiphenyl ether）或3,5-二氨基苯甲酸（3,5-diaminobenzoic acid，簡稱DABA）。
四羧酸二酐單體可為含有芳香族基的四羧酸二酐化合物。具體而言，四羧酸二酐單體可為
Figure 02_image017
、
Figure 02_image019
、
Figure 02_image021
、
Figure 02_image023
或
Figure 02_image025
。換言之，四羧酸二酐單體可為雙酚A型二醚二酐（4,4’-(4,4’-isopropylidenediphenoxy)bis(phthalic anhydride)，簡稱BPADA）或二苯醚四甲酸二酐（oxydiphthalic anhydride)，簡稱ODPA）、均苯四甲酸酐（pyromellitic dianhydride，簡稱PMDA）、3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐（3,3’,4,4’-benzophenonetetracarboxylic dianhydride，簡稱BTDA）、或3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐（3,3’,4,4’-biphenyltetracarboxylic dianhydride，簡稱BPDA）。
溶劑並無特別限制，只要能夠溶解二胺單體與四羧酸二酐單體即可。具體而言，溶劑的實例包括（但不限於）：N,N-二甲基乙醯胺（N,N-dimethylacetamide；DMAc）、N,N-二甲基甲醯胺（N,N-dimethylformamide；DMF）、N,N’-二乙基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮（N-methyl-2-pyrrolidone；NMP）、γ-丁內酯、六甲基磷酸三醯胺等醯胺系溶劑；四甲基脲、N,N-二甲基乙基脲等脲系溶劑；二甲基亞碸、二苯基碸、四甲基碸等亞碸或碸系溶劑；氯仿、二氯甲烷等鹵化烷基系溶劑；苯、甲苯等芳香族烴系溶劑；苯酚、甲酚等酚系溶劑；或者，四氫呋喃、1,3-二氧戊烷、二甲醚、二乙醚、對甲酚甲醚等醚系溶劑。上述溶劑可單獨使用或組合多種來使用。為提高二胺單體與四羧酸二酐單體的溶解性及反應性，溶劑較佳為DMAc、DMF、NMP等醯胺系溶劑。
另外，所述用以形成聚醯亞胺的組成物中所包括的二胺單體的種類數和四羧酸二酐單體的種類數並不限制，只要後續步驟製得的聚醯亞胺的玻璃轉移溫度介於約128o C至約169o C之間，10%熱重損失溫度介於約490o C至約534o C之間，以及黏度在溶劑為NMP且固含量為30 wt%的情況下介於100 cps至250 cps之間且具有適當的熱熔加工性及溶劑可溶解的特性即可。舉例而言，所述用以形成聚醯亞胺的組成物包括一種二胺單體與一種四羧酸二酐單體。舉另一例而言，所述用以形成聚醯亞胺的組成物包括多種二胺單體與一種四羧酸二酐單體、一種二胺單體與多種四羧酸二酐單體、或多種二胺單體與多種四羧酸二酐單體。
接著，在得到所述用以形成聚醯亞胺的組成物後，使所述用以形成聚醯亞胺的組成物進行縮合聚合反應及環化反應，以製得聚醯亞胺。換言之，聚醯亞胺是透過二胺單體與四羧酸二酐單體進行縮合聚合反應及環化反應而得。
環化反應可為化學環化法或熱環化法。詳細而言，在一實施方式中，使所述用以形成聚醯亞胺的組成物進行縮合聚合反應及環化反應可包括以下步驟：使二胺單體與四羧酸二酐單體進行縮合聚合反應以形成聚醯胺酸溶液後，將脫水劑與醯亞胺化劑加入聚醯胺酸溶液中以進行醯亞胺化反應（即脫水環化反應）來形成聚醯亞胺，其中脫水劑的實例包括（但不限於）：乙酸酐、丙酸酐、正丁酸酐、苯甲酸酐或三氟乙酸酐；醯亞胺化劑的實例包括但不限於：吡啶、甲基吡啶、喹啉或異喹啉。在另一實施方式中，使所述用以形成聚醯亞胺的組成物進行縮合聚合反應及環化反應可包括以下步驟：使二胺單體與四羧酸二酐單體進行縮合聚合反應以形成聚醯胺酸溶液後，加熱聚醯胺酸溶液以進行醯亞胺化反應（即脫水環化反應）來形成聚醯亞胺。
接著，進行步驟S12，提供聚醚醯亞胺（polyetherimide，簡稱PEI）。聚醚醯亞胺為一種熱塑性非結晶型聚合物，且具有溶劑可溶解的特性。在本實施方式中，聚醚醯亞胺可包括由以下式I表示的重複單元：
Figure 02_image027
式I。也就是說，聚醚醯亞胺可由雙酚A型二醚二酐（4,4’-(4,4’-isopropylidenediphenoxy)bis(phthalic anhydride)）（簡稱BPADA）與間苯二胺（m-phenylenediamine，簡稱m-PDA）進行反應而得。另外，在本實施方式中，聚醚醯亞胺亦可為市售品或經回收的粉體（亦即，二次料），其中所述市售品例如是：由沙特基礎工業公司（Sabic）製造的紡絲級的ULTEM 9011 PEI及ULTEM 1010 PEI。在本實施方式中，聚醚醯亞胺的重量平均分子量可介於約44000 g/mol至約50000 g/mol之間。
接著，進行步驟S14，對聚醚醯亞胺及聚醯亞胺進行熱熔製程，以混合聚醚醯亞胺及聚醯亞胺。熱熔製程係利用升溫及/或施加壓力等加工方式，使多種材料（例如聚醚醯亞胺及聚醯亞胺）熔融且相互黏結混合。在本實施方式中，熱熔製程例如可包括（但不限於）：熔融混練造粒製程、熱壓製程、熱風黏合製程、或熔融紡絲。在本實施方式中，熱熔製程的製程溫度可介於約300o C至約350o C之間。
藉由進行以上步驟S10~S14後，本發明之一實施方式所提出之熱塑性組成物即可製備完成。在本實施方式中，在前述熱塑性組成物中，基於聚醚醯亞胺的使用量為100重量份，聚醯亞胺的使用量可為約1重量份至約10重量份。詳細而言，若聚醯亞胺的使用量低於1重量份，則無法明顯提高聚醚醯亞胺的熱加工性；若聚醯亞胺的使用量高於10重量份，則得到的熱塑性組成物的連續加工性不佳。另外，在本實施方式中，前述熱塑性組成物具有在約320o C下，約7 g/10min至約15 g/10min的熔融指數(MI)。一般來說，聚醚醯亞胺的加工溫度介於350°C至380°C。有鑑於此，進行以上步驟S10~S14所製得之包括聚醚醯亞胺和聚醯亞胺的熱塑性組成物具有良好的熱加工性及降低的熱加工溫度。
值得說明的是，在本實施方式中，熱塑性組成物的製備方法包括進行熱熔製程以混合聚醚醯亞胺和玻璃轉移溫度介於約128o C至約169o C之間，10%熱重損失溫度介於約490o C至約534o C之間，當溶於NMP且固含量為30 wt%時的黏度介於約100 cps至約250 cps之間的聚醯亞胺的步驟，藉此使得所製得的熱塑性組成物具有良好的熱加工性及適當的熱加工溫度。進一步而言，在熱塑性組成物中，基於聚醚醯亞胺的使用量為100重量份，聚醯亞胺的使用量為約1重量份至約10重量份，故聚醯亞胺可視為一種塑化劑，用以賦予熱塑性組成物良好熱加工性。另一方面，聚醚醯亞胺本身具有良好的耐熱性、阻燃性及可染性，故包括聚醚醯亞胺和聚醯亞胺的熱塑性組成物具有良好的耐熱性、阻燃性及可染性。
另外，在本實施方式中，雖然製備流程是先提供玻璃轉移溫度介於約128o C至約169o C之間，10%熱重損失溫度介於約490o C至約534o C之間，當溶於NMP且固含量為30 wt%時的黏度介於約100 cps至約250 cps之間的聚醯亞胺（即步驟S10）再提供聚醚醯亞胺（即步驟S12），但本發明並不限於此。在其他實施方式中，製備流程可以是先提供聚醚醯亞胺再提供聚醯亞胺。
另外，在圖1的實施方式中，熱塑性組成物係經由進行步驟S10~S14而製得，但本發明並不限於此。以下，將參照圖2針對其他的實施型態進行說明。在此必須說明的是，下述實施方式沿用了前述實施方式的元件符號與部分內容，其中採用相同或相似的符號來表示相同或相似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施方式，下述實施方式不再重複贅述。
圖2是依照本發明另一實施方式的聚醯胺醯亞胺的製備方法的流程示意圖。請同時參照圖2及圖1，圖2所示的製備方法與圖1所示的製備方法相似，因此相同或相似的步驟以相同或相似的符號表示，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施方式。以下，將就圖2所示的製備方法與圖1所示的製備方法之間的差異處做說明。
請參照圖2，在進行步驟S10之後，本實施方式的製備方法包括進行步驟S20，提供聚苯硫醚（polyphenylene sulfide，簡稱PPS）。聚苯硫醚為一種熱塑性聚合物。在本實施方式中，聚苯硫醚可包括由以下式II表示的重複單元：
Figure 02_image028
式II。在本實施方式中，聚苯硫醚可為市售品，其中所述市售品例如是：由大日本油墨公司製造的PPS TR03G。
接著，進行步驟S22，對聚苯硫醚及聚醯亞胺進行熱熔製程，以混合聚苯硫醚及聚醯亞胺。熱熔製程係利用升溫及/或施加壓力等加工方式，使多種材料（例如聚苯硫醚及聚醯亞胺）熔融且相互黏結混合。在本實施方式中，熱熔製程例如可包括（但不限於）：熔融混練造粒製程、熱壓製程、熱風黏合製程、或熔融紡絲。在本實施方式中，熱熔製程的製程溫度可介於約300o C至約350o C之間。
藉由進行以上步驟S10、S20~S22後，本發明之另一實施方式所提出之熱塑性組成物即可製備完成。在本實施方式中，在前述熱塑性組成物中，基於聚苯硫醚的使用量為100重量份，聚醯亞胺的使用量可為約1重量份至約10重量份。詳細而言，若聚醯亞胺的使用量低於1重量份，則無法明顯提高聚苯硫醚的熱加工性增加熱加工性不明顯；若聚醯亞胺的使用量高於10重量份，則得到的熱塑性組成物的連續加工性不佳。另外，在本實施方式中，前述熱塑性組成物具有在約300o C下，約250 g/10min至約700 g/10min的熔融指數(MI)。一般來說，聚苯硫醚的加工溫度介於290°C至330°C。有鑑於此，進行以上步驟S10、S20~S22所製得之包括聚苯硫醚和聚醯亞胺的熱塑性組成物具有良好的熱加工性及降低的熱加工溫度。
值得說明的是，在本實施方式中，熱塑性組成物的製備方法包括進行熱熔製程以混合聚苯硫醚和玻璃轉移溫度介於約128o C至約169o C之間，10%熱重損失溫度介於約490o C至約534o C之間，當溶於NMP且固含量為30 wt%時的黏度介於約100 cps至約250 cps之間的聚醯亞胺的步驟，藉此使得所製得的熱塑性組成物具有良好的熱加工性及適當的熱加工溫度。進一步而言，在熱塑性組成物中，基於聚苯硫醚的使用量為100重量份，聚醯亞胺的使用量為約1重量份至約10重量份，故聚醯亞胺可視為一種塑化劑，用以賦予熱塑性組成物良好熱加工性。另一方面，聚苯硫醚本身具有良好的耐熱性、阻燃性及可染性，故包括聚醚醯亞胺和聚醯亞胺的熱塑性組成物具有良好的耐熱性、阻燃性及可染性。
另外，在本實施方式中，雖然製備流程是先提供玻璃轉移溫度介於約128o C至約169o C之間，10%熱重損失溫度介於約490o C至約534o C之間，當溶於NMP且固含量為30 wt%時的黏度介於約100 cps至約250 cps之間的聚醯亞胺（即步驟S10）再提供聚苯硫醚（即步驟S20），但本發明並不限於此。在其他實施方式中，製備流程可以是先提供聚苯硫醚再提供聚醯亞胺。
下文將參照實施例1至實施例8及比較例1至比較例2，更具體地描述本發明的特徵。雖然描述了以下實施例，但是在不逾越本發明範疇之情況下，可適當地改變所用材料、其量及比率、處理細節以及處理流程等等。因此，不應由下文所述之實施例對本發明作出限制性地解釋。合成例 1-5
根據前文所揭示的聚醯亞胺的製備方法來形成合成例1-5的聚醯亞胺後，分別對合成例1-5的聚醯亞胺進行玻璃轉移溫度（Tg）、10%熱重損失溫度（Td10% ）及黏度的量測。前述量測項目的說明如下，且量測結果顯示於表1中。> 玻璃轉移溫度（ Tg ）的量測 >
使用熱機械分析儀（馬雅（Maia）公司製造，型號：DSC200 F3）分別對合成例1-5的聚醯亞胺在氮氣環境及升溫速率設定為10o C/min的條件下進行玻璃轉移溫度(o C)的測定。>10% 熱重損失 溫度（ Td10% ）的量測 >
藉由熱重分析儀（TA儀器公司製造，型號：Q50）分別對合成例1-5的聚醯亞胺在氮氣環境以及升溫速度設定為20o C/min的條件下進行量測並記錄各聚醯亞胺的重量變化，其中各聚醯亞胺損失10%重量時所量測到的溫度即為10%熱重損失溫度(o C)。> 黏度的量測 >
首先，分別將合成例1-5的聚醯亞胺溶於溶劑NMP中以形成固含量為30 wt%的多個樣品溶液。接著，藉由迴轉式黏度計（美國布魯克菲爾德（Brookfield）製造，型號：DV-II+ Pro Viscometer）在室溫下分別對所述樣品溶液進行黏度(cps)量測。
表1
  Tg(o C) Td10% (o C) 黏度(cps)
合成例1 141 509 100
合成例2 161 520 180
合成例3 128 490 173
合成例4 141 502 171
合成例5 169 534 250
實施例 1
藉由以下步驟來製備實施例1的熱塑性組成物。將100重量份的聚醚醯亞胺（沙特基礎工業公司（Sabic）製造的ULTEM 1010 PEI）以及5重量份的合成例1的聚醯亞胺加入至雙螺桿押出機中，並在溫度320o C的條件下進行熔融混練造粒製程，以製得實施例1的熱塑性組成物（即母粒）。實施例 2
藉由以下步驟來製備實施例2的熱塑性組成物。將100重量份的聚醚醯亞胺（沙特基礎工業公司（Sabic）製造的ULTEM 1010 PEI）以及7重量份的合成例1的聚醯亞胺加入至雙螺桿押出機中，並在溫度320o C的條件下進行熔融混練造粒製程，以製得實施例2的熱塑性組成物（即母粒）。實施例 3
藉由以下步驟來製備實施例3的熱塑性組成物。將100重量份的聚醚醯亞胺（沙特基礎工業公司（Sabic）製造的ULTEM 1010 PEI）以及5重量份的合成例2的聚醯亞胺加入至雙螺桿押出機中，並在溫度320o C的條件下進行熔融混練造粒製程，以製得實施例3的熱塑性組成物（即母粒）。實施例 4
藉由以下步驟來製備實施例4的熱塑性組成物。將100重量份的聚醚醯亞胺（沙特基礎工業公司（Sabic）製造的ULTEM 1010 PEI）以及7重量份的合成例2的聚醯亞胺加入至雙螺桿押出機中，並在溫度300o C的條件下進行熔融混練造粒製程，以製得實施例4的熱塑性組成物（即母粒）。實施例 5
藉由以下步驟來製備實施例5的熱塑性組成物。將100重量份的聚醚醯亞胺（沙特基礎工業公司（Sabic）製造的ULTEM 1010 PEI）以及5重量份的合成例3的聚醯亞胺加入至雙螺桿押出機中，並在溫度320o C的條件下進行熔融混練造粒製程，以製得實施例5的熱塑性組成物（即母粒）。實施例 6
藉由以下步驟來製備實施例6的熱塑性組成物。將100重量份的聚醚醯亞胺（沙特基礎工業公司（Sabic）製造的ULTEM 1010 PEI）以及5重量份的合成例4的聚醯亞胺加入至雙螺桿押出機中，並在溫度320o C的條件下進行熔融混練造粒製程，以製得實施例6的熱塑性組成物（即母粒）。實施例 7
藉由以下步驟來製備實施例7的熱塑性組成物。將100重量份的聚醚醯亞胺（沙特基礎工業公司（Sabic）製造的ULTEM 1010 PEI）以及5重量份的合成例5的聚醯亞胺加入至雙螺桿押出機中，並在溫度320o C的條件下進行熔融混練造粒製程，以製得實施例7的熱塑性組成物（即母粒）。實施例 8
藉由以下步驟來製備實施例8的熱塑性組成物。將100重量份的聚苯硫醚（大日本油墨公司（DIC）製造的PPS TR03G）以及1重量份的合成例1的聚醯亞胺加入至雙螺桿押出機中，並在溫度300o C的條件下進行熔融混練造粒製程，以製得實施例8的熱塑性組成物（即母粒）。實施例 9
藉由以下步驟來製備實施例9的熱塑性組成物。將100重量份的聚苯硫醚（大日本油墨公司（DIC）製造的PPS TR03G）以及10重量份的合成例1的聚醯亞胺加入至雙螺桿押出機中，並在溫度300o C的條件下進行熔融混練造粒製程，以製得實施例9的熱塑性組成物（即母粒）。比較例 1
在比較例1中，未使用其他聚合物與聚醯亞胺（沙特基礎工業公司（Sabic）製造的ULTEM 1010 PEI）進行混合。也就是說，比較例1是直接使用聚醯亞胺市售品ULTEM 1010 PEI。比較例 2
在比較例2中，未使用其他聚合物與聚苯硫醚（大日本油墨公司（DIC）製造的PPS TR03G）進行混合。也就是說，比較例2是直接使用聚苯硫醚市售品PPS TR03G行造粒。
之後，分別對實施例1-9的熱塑性組成物、比較例1的ULTEM 1010 PEI及比較例2的PPS TR03G進行玻璃轉移溫度（Tg）、10%熱重損失溫度（Td10% ）及熔融指數（MI）的量測。前述量測項目的說明如下，且量測結果顯示於表2中。> 玻璃轉移溫度（ Tg ）的量測 >
使用熱機械分析儀（馬雅（Maia）公司製造，型號：DSC200 F3）分別對實施例1-9的熱塑性組成物、比較例1的ULTEM 1010 PEI及比較例2的PPS TR03G在氮氣環境及升溫速率設定為10o C/min的條件下進行玻璃轉移溫度(o C)的測定。>10% 熱重損失 溫度（ Td10% ）的量測 >
藉由熱重分析儀（TA儀器公司製造，型號：Q50）分別對實施例1-9的熱塑性組成物、比較例1的ULTEM 1010 PEI及比較例2的PPS TR03G在氮氣環境以及升溫速度設定為20o C/min的條件下進行量測並記錄各熱塑性組成物、ULTEM 1010 PEI及PPS TR03G的重量變化，其中各熱塑性組成物、ULTEM 1010 PEI及PPS TR03G損失10%重量時所量測到的溫度即為10%熱重損失溫度(o C)。> 熔融指數（ MI ）的量測 > 依據ASTM D-1238的規範分別量測實施例1-9的熱塑性組成物、比較例1的ULTEM 1010 PEI及比較例2的PPS TR03G的熔融指數(g/10 min)，其中對實施例1-7的熱塑性組成物和比較例1的ULTEM 1010 PEI進行量測時所使用的砝碼荷重為5 kg，對實施例8-9的熱塑性組成物和比較例2的PPS TR03G進行量測時所使用的砝碼荷重為2.16 kg，而測試溫度依據所使用的測試樣品而有所不同，詳細測試溫度請參照表2所示。一般而言，熔融指數越高，表示熱加工性越佳、熱流動性越佳。
表2
  Tg(o C) Td10% (o C) MI(g/10 min)/測試溫度(o C)/測試力(kg)
實施例1 202 513 10/320/5
實施例2 208 543 12/320/5
實施例3 205 523 10/320/5
實施例4 208 538 12.7/320/5
實施例5 210 521 13/320/5
實施例6 214 524 10.8/320/5
實施例7 211 531 14.4/320/5
實施例8 80 468 265/300/2.16
實施例9 80 455 612/300/2.16
比較例1 214 550 13/337/5
比較例2 80 470 188/300/2.16
由上述表1可知，實施例1-7的熱塑性組成物及比較例1的ULTEM 1010 PEI具有相近的玻璃轉移溫度及相近的熱重損失溫度。此結果顯示，本發明之藉由將聚醚醯亞胺與玻璃轉移溫度、10%熱重損失溫度及當溶於NMP且固含量為30 wt%時的黏度在特定範圍內的聚醯亞胺進行熱熔製程而混合得到的熱塑性組成物與聚醚醯亞胺本身具有類似的熱性質。
同樣地，由上述表1可知，實施例8-9的熱塑性組成物及比較例2的PPS TR03G具有相近的玻璃轉移溫度及相近的熱重損失溫度。此結果顯示，本發明之藉由將聚苯硫醚與玻璃轉移溫度、10%熱重損失溫度及當溶於NMP且固含量為30 wt%時的黏度在特定範圍內的聚醯亞胺進行熱熔製程而混合得到的熱塑性組成物與聚苯硫醚本身具有類似的熱性質。
由上述表1可知，與比較例1的ULTEM 1010 PEI的熔融指數及熱加工溫度相比，實施例1-7的熱塑性組成物在較低的熱加工溫度下即具有相似的流動性。此結果顯示，本發明之藉由將聚醚醯亞胺與玻璃轉移溫度、10%熱重損失溫度及當溶於NMP且固含量為30 wt%時的黏度在特定範圍內的聚醯亞胺進行熱熔製程而混合得到的熱塑性組成物具有良好的熱加工性、良好的熱流動性及降低的熱加工溫度。
另外，由上述表1可知，與比較例2的PPS TR03G的熔融指數及熱加工溫度相比，實施例8-9的熱塑性組成物在相同的熱加工溫度下具有更優異的流動性。此結果顯示，本發明之藉由將聚苯硫醚與玻璃轉移溫度、10%熱重損失溫度及當溶於NMP且固含量為30 wt%時的黏度在特定範圍內的聚醯亞胺進行熱熔製程而混合得到的熱塑性組成物具有良好的熱加工性、良好的熱流動性及良好的熱加工溫度。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S10、S12、S14、S20、S22:步驟
圖1是依照本發明一實施方式的熱塑性組成物的製備方法的流程示意圖。 圖2是依照本發明另一實施方式的熱塑性組成物的製備方法的流程示意圖。
S10、S12、S14:步驟

Claims (14)

  1. 一種熱塑性組成物的製備方法，包括： 提供聚醚醯亞胺； 提供聚醯亞胺，其中所述聚醯亞胺的玻璃轉移溫度介於128o C至169o C之間，所述聚醯亞胺的10%熱重損失溫度介於490o C至534o C之間，以及當所述聚醯亞胺溶於N-甲基-2-吡咯啶酮（N-methyl-2-pyrrolidone；NMP）且固含量為30 wt%時，黏度介於100 cps至250 cps之間；以及 進行熱熔製程，以混合所述聚醚醯亞胺及所述聚醯亞胺，以形成熱塑性組成物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的熱塑性組成物的製備方法，其中基於所述聚醚醯亞胺的使用量為100重量份，所述聚醯亞胺的使用量為1重量份至10重量份。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的熱塑性組成物的製備方法，其中所述熱熔製程的製程溫度介於300o C至350o C之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的熱塑性組成物的製備方法，其中所述熱塑性組成物具有在320o C下，7 g/10min至15 g/10min的熔融指數(MI)。
  5. 一種熱塑性組成物，包括： 聚醚醯亞胺；以及 聚醯亞胺，其中所述聚醯亞胺的玻璃轉移溫度介於128o C至169o C之間，所述聚醯亞胺的10%熱重損失溫度介於490o C至534o C之間，以及當所述聚醯亞胺溶於N-甲基-2-吡咯啶酮且固含量為30 wt%時，黏度介於100 cps至250 cps之間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的熱塑性組成物，其中基於所述聚醚醯亞胺的含量為100重量份，所述聚醯亞胺的含量為1重量份至10重量份。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的熱塑性組成物，其具有在320o C下，7 g/10min至15 g/10min的熔融指數(MI)。
  8. 一種熱塑性組成物的製備方法，包括： 提供聚苯硫醚； 提供聚醯亞胺，其中所述聚醯亞胺的玻璃轉移溫度介於128o C至169o C之間，所述聚醯亞胺的10%熱重損失溫度介於490o C至534o C之間，以及當所述聚醯亞胺溶於N-甲基-2-吡咯啶酮且固含量為30 wt%時，黏度介於100 cps至250 cps之間；以及 進行熱熔製程，以混合所述聚苯硫醚及所述聚醯亞胺，以形成熱塑性組成物。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的熱塑性組成物的製備方法，其中基於所述聚苯硫醚的使用量為100重量份，所述聚醯亞胺的使用量為1重量份至10重量份。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的熱塑性組成物的製備方法，其中所述熱熔製程的製程溫度介於300o C至350o C之間。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的熱塑性組成物的製備方法，所述熱塑性組成物具有在300o C下，250 g/10min至700 g/10min的熔融指數(MI)。
  12. 一種熱塑性組成物，包括： 聚苯硫醚；以及 聚醯亞胺，其中所述聚醯亞胺的玻璃轉移溫度介於128o C至169o C之間，所述聚醯亞胺的10%熱重損失溫度介於490o C至534o C之間，以及當所述聚醯亞胺溶於N-甲基-2-吡咯啶酮且固含量為30 wt%時，黏度介於100 cps至250 cps之間。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的熱塑性組成物，其中基於所述聚苯硫醚的含量為100重量份，所述聚醯亞胺的含量為1重量份至10重量份。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的熱塑性組成物，其具有在300o C下，250 g/10min至700 g/10min的熔融指數(MI)。
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