TWI341856B - Cellulose reinforced resin compositions - Google Patents

Description

1341856 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 【相關申請案之交叉參照】 本申清案係基於且主張優先於2003年3月14日申請之美 國臨時申請案第60/454,834號，其以引用的方式倂入本文中 參考。 【發明所屬之技術領域】 本發明提供一種擠出型強化含樹脂之組合物，其包括能 夠塑性流動之樹脂、強化材料及由氧化聚乙烯蠟、酯蠟及 醯胺蠟組成之潤滑劑組合物。本發明亦提供該潤滑劑組合 物及基於本組合物之擠出方法及擠出製品。 【先前技術】 由纖維素纖維（例如，木質纖維）及一樹脂（例如，一熱塑 性樹脂’例如’聚氣乙烯樹脂)組成之擠出原料組合物已爲 人們所習知。該等組合物之實例閱述於美國專利第 6，1〇3,791號及第6,248 813號（頒予—⑽)及第6，加，792號 (頒予Seethamraju等人）中，其以引用的方式併入本文中。 該等組合物經擠出可製成成型物品，例如，用於精製木器 =飾模件。以聚氣乙騎脂（pvc)爲主之組合物較佳用於 該等應用，此乃因其優良耐候性優於其他類型之樹脂組合 般而。’右欲擠出強化之熱塑性樹脂組合物材料(作 :’纖維素/聚氣乙烯樹脂組合物)，需要將擠出型混合物办 …至其可塑性流動之溫度’且然後迫使其通過一含有—适 1341856 多個孔之板（在本文中，係一「模具」），其賦予擠出之擠出 物外形。當·其從孔口擠出時，冷卻該擠出物直至其變硬， 保持δ玄外形。該成型擠出物即可以其擠出形態使用（例如， 作爲裝飾模件）亦可切成長度適宜之坯料並包裝用於後續 之加工’例如，作爲原料用於注塑或吹塑製程。 一般而言，擠出原料組合物（爲方便起見，在本文中亦稱 爲擠出型組合物」）通常藉由結合纖維素纖維與樹脂（例 如，熱塑性樹脂，例如，聚氣乙烯（pvc)樹脂）及影響該組 合物及其擠出物性質之其他成份（亦稱爲添加劑）（例如，潤 '月刎）來製備。可包括在擠出型組合物（例如，包含PVC樹脂 之組合物）中之成份之其他實例係彼等闡述於Ed.I.Rubin所 著「塑性材料及技術手冊」（Handbook of Plastic Materials and Technology，wiley-Interscience，John Wiley & Sons公 司紐約，1990)及Ed.J.Edenbaum所著「塑膠添加劑及改質 劑手冊」（Plastic Additives and Modifiers Handbook，Van

NcmrandReinhoid，紐約1992，第3章），其均以引用的方式 倂入本文中。附加成份（添加劑）之實例包括填充劑（例如， 碳酸鈣）、加工助劑（例如，丙烯酸共聚物）及用於在擠出製 程期間賦予該組合物熱安定性之安定劑(例如，锡基安定 劑，例如自Rohm&Haas購得之TM281@)。 π 一旦結合，該組合物之成份即「熔融」，即，經受加熱及 :合直至形成一大致均相之塑性組合物。此製程使用術語 「熔融」倍'因加熱及混合時該等成份之各顆粒之邊界變得 難乂刀辨並因巾’溶融」之原故。各種添加劑及所用添加 1341856 劑之量影響該組合物之性質及其擠出期間及之後的性能。 受影響之性質-之實例包括該材料於擠出期間或後續製程中 之可加工性及由該組合物製造的擠出物之物理及機械性 質。物理性f之實例係、由該擠出型组合物冑造的擠出物産 之尺寸女弋性及表面光澤g機械性質之實例包括由該擠 出型組合物製造的擠出物産品之撓曲及抗張強度β擠出型 組合物之τ _出性質之實例包括於一 ％定擠壓機轉矩設定 值或壓頭壓力值下該組合物之擠出速率。 尺寸女疋性及表面狀況（表面光澤）係此等特徵：其可影響 擠出製品之商業價值，且進而影響用於製備該擠出製品之 製程及組份之商業價值。尺寸安定性係藉由觀察擠出物自 擠出裝置之模具中擠出後之固化期間的形狀膨脹量來評 仏。膨脹量有時稱爲模口膨脹。表面光澤根據習知之標準 量測方法量測，例如，ASTM標準D-2523_95及D2457_97。 擠出製品之抗張及撓曲強度對擠出産品之商業價值亦报 重要。準備用於生産擠出製品之擠出型組合物中所含潤滑 劑之類型及數量會影響該等機械性質。該等機械性質可根 據習知標準量測方法量測，例如’分別用於量測擠出製品 之抗張及橈曲強度的ASTM標準D 638及D 6109。 對於一既定之擠出型組合物，通常可增加材料之播出速 率。然而，該擠出速率之增加具有實際限制。舉例而言， 可藉由在較高溫度及/或較高壓頭壓力下運作撥壓機來達 成擠出速率之增加。然而，在增加擠壓機溫度之某—點上， 擠出型組合物通常開始焦化’且擠出物之表面及結構品質 91956.doc -8 - ^41856 亦開始降低。再者，隨屋頭 常會達到-擠出材料之尺寸安定：及:機轉矩之增加’通 受之點。j黧μ ί 及/或表面狀況不可接 ^ ㈣㈣組合物原本 貫際限制。 山 < 逑羊已產生 至少理論上可用以達成較高㈣速率之另 納入該擠出型組合物之潤滑機制係日加 加，-門-典才丨* 幻之數里及/或類型。然而，增 潤π名之數量或改變潤滑劑 /或播出^之_亦可能對擠出製品及 -乂视出製程之其他方面產生 (擠Α物、 。之衫響，例如，損害製品 )一或夕種固有物理及/或機械性質。 擠出物抗張強度之降低即是— 劑用旦#祕 〇 ' 、二潤滑劑或其他添加 且體^ θ 口而損害擠出物之—固有機械性質之實例。更 擠=广強化樹脂擠出物(例如，纖維素強化之-。 PVrii+H^x 某二潤岣劑之用量可降低該 pvc^知對該強化材料 壯w 對擠出物之強度及其表面 狀況產生不利影響。而且， 4潤，月劑用a:之增加不僅對 松出物強度産生不利影響且 力曰增加熔融時間，從而增加 整個加工時間。 因而，申請者已意識到吾人對下列纖維素強化之擠出型 組合物，尤其是播出型PVC基組合物之需求：其既具有一 或多種彼等爲吾人所期望的與高潤滑劑含量相關之擠出特 性’亦同時降低或基本消除—或多種與高潤滑劑含量相關 之不利影響。本發明之方法及擠出型組合物可滿足此類及 其他需求。 【發明内容】 9Π10 -9- 本發月之一方面提供若干擠出型組合物；更具體而士， =供若干纖，素強化之擠出型組合物，其包括—熱塑性樹 月曰('I例如’聚氣乙烤（pvc))及一由至少一種氧化聚乙稀犧、 至乂種醋壤及至少—種醯胺壤組成之潤滑劑組合物。本 發明之播出型纽合物中亦可存在其他添加劑。中請者已發 現’在較佳實施例中’本發明之潤滑劑組 之擠出型PVC組合物t之存在可産生一種擠出型=素 其展現出一甚爲期望但難以獲得之組合性質。舉例而言， 在某些較佳實.施射’本發明讀出餘合物可在高播出 速率下擠出，此甚爲㈣，且亦可獲得具有相對高抗張強 度及/或高撓曲強度及/或高表面光澤之擠出物。 在較佳實施例中，相對於不含潤滑劑組合物之擠出型組 合物（假設所有其他擠出參數基本保持一致），本發明之擠出 型組合物包括一定數量之本發明潤滑劑組合物，以有效達 f以下-或多種特性：⑴對於—既定模具及擠出速率而 言’掛出壓力降低；（iim融溫度降低；㈣達成相同安定 度所需的安定劑用量減少；（iv)藉擠出混合物而形成的製品 =抗張及/或撓曲強度增加；或（v)藉擠出混合物而形成的製 品之表面粗糙度明顯降低。 丨本發明之另一方面亦包含由至少—種氧化聚乙烯蠟、至 少一種S旨壞及至少-種酿胺堪組成之㈣劑組合物。本發 明之潤滑劑組合物中亦可包含其他添加劑。 本發明之再一方面涉及若干用於擠出一纖維素強化之熱 塑性組合物（較佳爲—聚氯乙稀基組合物）之製程。該製程較 91110 -10- j341856 佳包括： a) 提供一擠出型埶塑 聚合物及由至少一種二 其包括至少—種熱塑性 -種醢㈣ 虱匕承乙烯蠟、1少-種酯蠟及至少 種胺壤组成之潤滑劑組合物，·及 b) 擠出該擠出型物質以形成成形製品。 本發明之擠出型組合物中 潤滑劑組合物，當比昭不：：有效數量之本發明 量.1 ‘、、、 3 4 ^月劑組合物之擠出型組合物 里利其可擠出性質時，該擠 單一 ,11 f mi $ , 圭，·'且3物之可擠出性質（量測 至少3(/至少U约10%，更佳至少约聽，且尤佳 = 30,且較佳對該組合物之可擦出性質或 之擠出製品之商業利只性皙其 表備 質基本上無有害影響。更佳地， 亥淵滑劑組合物以—有 人物夕甘山, 冑效數里存在，當比照不含满滑劑組 :人 量測其可播出性質時，其對兩或多種盘 ，·且&物可擠出性質相關性所 生貝及/或由其擠製之擠出製品 ^業^值達成至少約1%，更佳大於約2%且尤佳大於約 。改良，且對任—其他彼等性質基本上無有害影響。如 若^所詳述，擠出型物質之擠出性可藉由擠出型物質之 :性中之任—特性來量測。下文亦詳細闡述了對-擠 ，物質所製備之擠出製品之商業價值所進行的若干方面 的量測。 ^明之另―方面提供由本發明之擠出型組合物及/或 根據本發明之製程形成的擠出組合物。 根據本發明之再—方面，提供基於及/或使用本發明之擠 出型組合物及/或擠出方法形成之成型製品。 1341856 【實施方式】 儘管本發明涵蓋其在擠出由纖維素材料強化之熱塑性聚 合物（例如，由木質纖維強化之PVC聚合物（爲方便起見，本 文中有時亦稱爲PVC樹脂））之方面具有最佳適用性，但據 信，其亦可應用於含強化材料之其他擠出型組合物。舉例 而。，本發明可對使用柱塞擠出含一或多種非嚴格意義之 熱塑性聚合物（例如，|四氟乙稀（PTFE))之強化聚合組合物 產生有利影響。因而，本文中所用術語「擠出型組合物」 不僅係才曰包3 .具有熱塑性聚合物並由纖維素強化材料強化 之組合物，亦指彼等聚合物，其易於擠出，及/或就擠出製 程而言，其性能類似於熱塑性聚合物且與具有類似於彼等 纖維素強化材料之性質之強化材料相結合。爲方便起見， =齊出型聚合物(不論是否具有熱塑性)與該等強化材 科（不_是否爲纖維素）構成之組合物有 爲強化樹脂。 令又1f均稱 方法 本發明之-方面係關於由一擠出 之方法。通當，抱Μ “ 料成成型製品 儘管本發明：函甚山， /係楗仪擠出型組合物。 务月涵盍其擠出型組合物可藉由 之任何方法來提$技藝中所習知 穴供但通；s該擠出型組合物 合至少一種樹脂、一強化妍料B 佳係稭由混 強化材料及一可對該樁 生有益潤滑效果之特殊 i >、且合物產 π又符秌組伤混合物而形成。 某些方面，此έ ρ、θ 根據本發明之 提供。 組合物來 1341856

如該項技藝中所習知，除其他諸因素外，一擠出型組合 物之要求可巧視擬使用$備及所期望之冑出物性質而迴 異，而所有該等擠出型組合物均包括在本發明之範疇内。 通常，該等條件包括對樹脂、本發明之潤滑劑㈣之混合 物及可能存在的-或多種其他組份進行混合。較佳地，該 混合步驟在該組合物内産生剪切熱’且剪切與熱量之結合 使組合物顆粒軟化並炫融，産生—基本均相之物質。在該 熔融點（熔點），較佳組合物中顆粒之個體基本消失。 當在習知之標準試驗條件下進行該加熱及混合時達到 該炫點之所需混合時間稱爲「炫融時間」。通常，㈣點時， 組合物黏度最高，且約在此同'點處，混合該物質所需轉 矩最大。最大轉矩與炫融黏度有關且以炼融轉矩表示。隨 著繼續混合’預期該組合物之黏度及混合該組合物所需之 轉矩將降低至-相對穩定狀態。該穩定狀態值稱爲平衡轉 矩，該組合物在此點之溫度稱爲平衡溫度，且在此畔混人 該組合物所需之轉矩稱爲平衡轉矩。隨著進一步繼嘖、、θ 合，預期該組合物開始交聯，且組合物之黏度及其混= 矩將開始升高。熔點與黏度因交聯而開始升高(可量測)之間 經過的時間稱爲安定時間。 本發明之方法亦包括擠出所提供的擠出型組合物以形成 ^型製品。較佳地，擠出步驟包括使本發明之擠出型^ :達到-可塑性流動之溫度。在較佳實施例中，此峨 ::加熱該撥出型組合物並迫使該擠出型組合物通過一具 或多個孔之模具’以賦予正擠出之擠出物—外形。

Ohio -13- 1341856 本發明之較佳方法及一可用於量測可撥出性質之技術之 一特徵係與迫·使本發明之擠出型組合物通過模具所需之力 量有關。較佳地，與其他能夠製備出其品質可與本發明相 嫂美的擠出物之方法相比較，迫使該擠出型組合物通過模 具之步驟所需之力量更低爲宜。較佳使用一定數量之本發 明之潤滑組份組合物，當與不含潤滑劑組合物之擠出型物 質相比且所有其他條件基本上相同時，，該潤滑組份組合 物可將迫使該擠出型組合物通過模具所需之力量有效降低 至少約2%，更佳至少約5% ’且尤佳至少約1〇%。另外，在 該等實施例中，通常較佳之情形係：擠出型組合物之可擠 出性質基本未降低’且由該擠出型物質製備之撥出製品之 物理及機械性質（如下文中詳細闡述）基本未降低。更佳地， 使用一疋數：!：之本發明之润滑劑組合物，以使迫使該擠出 型物質通過模具所需之力量降低至少約2%，更佳至少約 5%，且尤佳至少約10%，同時由該擠出型物質製備之擠出 製品之抗張及/或撓曲強度增加至少約1 %，更佳至少約2〇/〇。 儘管申請者並非意欲受限或侷限於任何特定作業理論， 但一般而言，據信，添加至擠出型組合物之潤滑劑可具有 内部及外部潤滑性質之一或兩者兼有。一般而言，據信，「内 部潤滑劑」性質藉由降低賦予該組合物黏度之内聚力來影 響該組合物之可加工性。據信，藉由降低該等力，當施加 壓力時’構成該組合物大部分之聚合物分子可更易於相互 「滑」過。以此方式，内部澗滑劑降低了擠出型組合物之 表觀黏度’其爲可擠出性質的另一量度。樹脂内聚能力之 -14- j341856 降低通常亦會導致由該擠出 a 張強存 、、0物製備的擠出製品之抗 又X之降低。本發明之較佳橹巾 βρ?ΓβΛ · 擯出型組合物僅需較小的力 ρ 了賦予該組合物以塑性流動性， 太袼 且仍此保留或改良根據 本發明用該擠出型組合物製備的擠出製品之強度。 不又限或褐限於任何特定理★人 通常鹹信，外部潤滑劑 從掛出型組合物中溢出並在 业隹忒組合物與接觸該組合物的一 表面之間的介面處起潤滑作用 .^ 下用例如，在模具與擠出型組 5之間的接觸點處。而此潤滑作$ α π β作用又降低了克服通過管 ，或孔之流阻所需之力（對塑性流動之阻力）且亦有利於改 良擦出物之表面品質’例如’增加了擠出製品之表面光滑 度°然而’不受限或侷限於任何特定理論，通常域作外 部潤滑劑在實質包括一擠出型物質及一混入該物質内之強 化體(例如’木質纖維)的樹脂介面處亦起作用，其可潤滑該 介面並因而降低該樹脂與該纖維間之交互作用。交互作用 之降低使強化體U於自該物Η「抽出」，從而降低由該 擠出型物質製備的擠出製品之強度。較佳地，使用一定數 量之本發明之潤滑劑組合物，其不僅使擠出型組合物對塑 Μ % ϋ少約2%(更佳降低至少約5%，且尤佳 降低至少約1G%)，且亦使由該擠出型組合物製備的擦出製 品之撓曲及/或抗張強度增加至少約丨％(更佳至少約，且 尤佳至少約5%)。 因此本發月之較佳方法能夠提供一種利用相對低壓頭 壓力及相對低轉矩來驅動擠出製程的擠出步驟，低壓頭壓 力及低轉矩亦皆爲可量測擠出型組合物之可擠出性所憑藉 -15- 曰·徵。在某些實施例中，該組合物中較佳存在—有效數 =之_滑_合物’以在除存在潤滑劑組合物外所有其 條件基本相同之情形下，使壓頭麼力降低至少約5%，更 。圭至少約10%，且因而使由該擠出型組合物製備的擠出製 :之抗張及/或撓曲強度增加至少約1 %，更佳至少約2 %。 θ某些實施例中，該擠出型組合物中亦較佳存在-有效數 篁之該润滑劑組合物，以在除存在潤滑劑組合物外所有其 他條件基本相同之情形下，使擠出轉矩降低至少約2%，更 ^至少約5%,且尤佳至少約1〇%，且因而使由該播出型組 5。製備的擠出製品之抗張及/或撓曲強度增加至少約 1 % ’更佳至少約2 %。 因此，本發明之某些較佳實施例能夠生產出尺寸安定性 極大改良之擠出製品。較佳地，該擠出型組合物中存在— 有效數置之該潤滑劑組合物，以在除存在潤滑劑組合物外 所有其他條件基本相同之情形下，使擠出製品之尺寸安定 性較佳增加至少約2%，更佳至少約5%，且尤佳至少約 10 %，且因而使由該擠出型組合物製備的擠出製品之抗張 及/或撓曲強度增加至少約1 %，更佳至少約2%。 再一次，雖然申請者並非意欲受限或侷限於任何特定理 〇W仁據彳5，由於賦予本發明之擠出型組合物塑性流動性 所而忐$ (無論爲熱量及/或轉矩形式）的降低，本發明之組 合物及製程能夠達成此期望之結果。甚爲重要的是，本發 明之較佳實施例所達成之擠出能量之有利降低（此係可擠 出性改良之象徵），非但基本未犧牲或降低尺寸安定性，反 91110 -16· Ϊ341856 而同時有利地增加了擠出製品之抗張強度。尺寸安定性可 藉由觀察擠出形材自模具中擠出後於固化期間之膨脹量來 评價。該膨脹有時稱爲模口膨脹。根據本發明之較佳方去， 可使用相對較低的擠出溫度，且因而該擠出材料於離開模 具後立刻固化。另一方面，根據本發明之較佳方法，可使 用相對較低之擠出壓力，藉此致使擠出物t殘餘彈性力降 低。據仏’必須藉由自模具擠出之材料之膨脹來消散的能 量之減小表現爲所期望的模口膨脹之減小。 b 即工又所討論 、N w n符定赶 确’外部潤滑劑可降低擠出餘合物與組合物接觸表面之 間的黏著力。當該擠出型組合物包含—強化材料時，該摘 脂（其實質上構成該組合物之主體）於擠出期間黏著 之趨勢，可在其離開模具時産生將強化材料自擠出型组: 物中拉出之作用。此趨勢在擠 W㈣U産生-具有粒狀或 几、只芯」）外觀之表面’降低了該擠出物之商章 價值。擠出物表面品質通常藉由量測其反射率(光澤之= 價。量測光澤之方法已爲吾人所習知，例如，八二 =23 95及D2457.97。較佳地，擠出型組合物中存在—定 數置之本發明之潤滑劑組 & #1 々，以在除存在潤滑劑組合物外 所有其他條件基本相同之 ^ η掸“ I 月开/下’其可有效使擠出製品之 先澤增加至少約2%，更佳至少約5%，且尤佳至少 且因而使由該擠出型組合 ，0 撓曲強度增加至少㈣ 備的播出製品之抗張及/或 芏^，力1 /。，更佳至少約2%。 °人發現’本發明之某些潤滑劑組合物亦可藉由改良強 9UI0 •17- x^1856 7材料與該組合物之樹脂組份間之濕潤（且因而改良其間 之點著）而作今表面活性劑。 ^者已發現，在較佳實施例中，湖滑劑組合物提供一 A夕種經改良的可捧屮^ 出生貝（例如，擠出轉矩降低）及/或由 :1備的擠出製品之一或多種經改良之機械及/或物理性 ::例如，尺寸安定性'表面光澤、抗張強度及換曲強度提 ^上文已論述各種可擠出性質及表面光澤之量測方法。 彳出製品之抗張及撓曲強度 又心里/則方法已爲吾人所習知 2別見，例如’ASTMD 638U嶋，各均以引用的方式 倂入本文中）。 ::出物自孔口播出時，較佳將其冷卻，以製成具有模 ”斤賦予之基本形狀的相對剛性之製品。可按擠出形狀使 用該成型播出物’例如，作爲裝飾模件、作爲圍牆構件、 作爲建築物之外壁板、作咸$ #1 乍爲1^構件'作爲門框側柱、作爲 基板、作爲紫水板及類似産品’並且藉由本發明方法或使 用本發明組合物製備的所有該等產品均包括在本發明之範 嘴内。該擠出物亦可切成長度適宜之达料並包裝用於後需 加工，例如，作爲原料用於注塑或吹塑製程。 因此，本發明較佳實施例中之方法包括提供一擠出型电 合物，其包括至少一種聚氣乙烯樹脂、'纖維素強化材料 及—有效數量之本發明潤滑劑組合物：與不含潤滑劑組合 物的相同組合物的性質相比’該潤滑劑組合物可改良至 -種擠出物品質量度’且同時較佳保持至少一種且二 種可撥出性質不變。較佳地，本發明 乃/£*運成至少—種 -18- 性能量度及—種擠出物品質量度之改良。更佳地，本 在以下二個或多個方面顯現性能之改良：可擠出性準 如’擠出轉矩頭壓力及加工安定性卜由該擠出型 二：物製備的擠出製品之物理性質(例如，表面光澤及尺寸 =性）、該擠出製品之機械性質（例如，撓曲強度及抗張強 度）。 組合物 本發明提供擠出型組合物、用於擠出型組合物調配的添 力:組合物(包括潤滑劑，且合物)及由本發明之擠出型組合物 製成之擠出組合物（包括成型製品）。 挤出型組合物 本心明之擠出型組合物包括一樹脂、一強化材料及一由 氧化聚乙稀it、s旨蠘及酿胺蠛組成之混合物。此外，本擠 出型組合物可視情況包括其他添加劑，其包括其他潤滑劑 、’且伤、抗衝擊改質劑、填充劑、熱安定劑、加工助劑、黏 釔劑、著色劑及其他加工助劑，例如，彼等闡述於Ed丄Rubin 所著「塑性材料及技術手冊」（Handb〇〇k 〇f piastic

Materials and Technology ’ Wiley-Interscience，John Wiley & Sons，

Inc.、·丑勺’ 1990)中者及彼寺闡述於gd.j-Edenbaum所著「塑 膝"〗'、加劑及改質劑手冊」（Plastic Additives and Modifiers

Handbook，Van Nostrand Reinhold，紐約，1992，第 3章） 中者’上述論著均以引用的方式倂入本文中β 本發明之較佳擠出型組合物顯現下述一或多種特性：經 改良之熔融轉矩、平衡轉矩、熔融時間、平衡溫度及加工 1341856 安疋(生(動態熱安定性)及/或藉由擠出該擠出型組合物所製 備的擠出製品(擠出製品)之尺寸安定性及/或表面光澤之改 良°如上文所提及’該等特性通常導致該擠出製程及/或外 觀及實用特性之改良，1因而提高擠出製品之商業價值。 此外’除改良上述一或多種性質夕卜發明者已發現將本 發月之淵滑劑組份組合物添加至播出型組合物中，亦可較 佳達成經改良之機械性質，例如，撓曲及抗張強度… 之’發明者已發現於-強化擠出型組合物（較佳爲包含⑽ 及纖維素強化材料之組合物）中包含本發明之潤滑劑組份 (在下文中詳細闡述)’不僅可提供若干種組合物，其盥除不 含本發明之潤滑劑組合物外基本上相同之組合物相此，在 可：出性質及/或由該擠出型組合物製備的擠出製品之尺 寸安定性及/或表面光澤方面皆展現出改良，且此外提供— 種：該等組合物製作的擠出製品，其展現出經改良之機械 貝 身又而a ’對於擠出型組合物之可擠出性質，藉由 在該組合物中添加本發明之潤滑劑組合物可改良以下一或 多種性質：⑷較佳之動態熱安定性、⑻較低之壓頭麼力、 ⑷較低之㈣轉矩及⑷㈣之表㈣度。—般而言，對於 本發明播出型組合物所製備的擠出製品之物理性質而言， 可觀察到除上述可擠出，格所 η出丨生貝之外的或額外的擠出物尺寸安 又性及/或表面光澤·之并白 良。除該擠出型組合物之上述任一 或所有可播出性質及擠出之品之尺寸安定性及表面光澤之 文良外本發明之擠出型組合物亦展現出抗張強度及/或挽 曲強度等機械性質之改良。 91U0 -20- 1341856 樹脂 本發明之摘^出型組合物可包括熱塑性樹脂或各種呈熱塑 性或可以其他方式擠出之樹脂。因此，本發明涵蓋可使用 各種樹脂，例如聚碳酸酯、ABS塑膠及高性能工程塑膠。 然而，通常本發明組合物之樹脂較佳包括且較佳實質上由 乙烯基樹脂組成，換言之，由共用乙烯基（CH2=CH)作爲起 始結構單元的一或多種聚合物（包括均聚物、共聚物、三員 、聚物等）組成。尤佳爲聚氣乙浠（pVC)，且具體而言爲懸 浮液狀、分散液狀、乳液狀或塊狀PVC樹脂，其中以懸浮 液狀及塊狀PVC樹脂爲佳。在較佳實施例中，本發明之 樹脂具有一 Filentscher K值，該值介於約50至約70之間，且 較佳介於約55至約65之間。 強化材料 本發明之擠出型組合物及由其製備之擠出製品主要包括 一樹脂（在下文中詳細闡述），及一與此混合並於其中基本上 均勻分散之強化材料（在本文中’爲方便起見有時亦稱爲 「強化劑」）。亦應瞭解，該強化材料具有各種形狀，例如， 纖維、切片及顆粒。儘管可包括各種強化材料（例如，玻璃 纖維、滑石、芳族聚醯胺纖維及其類似物），該強化材料較 佳包括一纖維素材料（爲方便起見，在本文十有時亦稱爲纖 維素強化成份）。適宜之纖維素強化成份之實例包括鑛屑、 木屑、木粉、瓊麻、亞麻及大麻。一種市售纖維素強化纖 維爲，例如，自美國木纖維公司（American Wood FiberCo ) 購得之60目美國南部黃杉。 -21 - 1341856

下文將闡述較佳潤滑劑έ日人‘ > A 』/月y組合物之各組份、用於製備本擠 出型組合物及潤滑劑組合物 - 切之·奴佳方法，且隨之介紹若干 潤滑劑組合物之實例及其用法。 潤滑劑组合物 用於本發明之擠出型組合物及用於製備本發明添加組合 物之較佳潤滑劑組合物包括：1)至少一氧化聚乙烯壤；1〇 至少一醋壤；及叫至少1胺壤，較佳爲雙醯胺躐。 氧化聚乙烯蠟成份 氧化聚乙烯聚合物（以下稱爲氧化聚乙稀或ΟΡΕ)作爲表 面活性材料已爲吾人熟知長達若干年。該等材料通常藉由 以下材料和方法製備··使—烯烴聚合物（例如，聚乙烯）或一 「聚乙烯蠟」烯烴共聚物（例如聚乙烯/聚丁二烯及聚乙烯/ 聚甲基丙烯酸）經受氧化，以便將氧官能基（例如，羰基官能 基形式）引入該聚合物中，使其疏水性降低。諸多申請案皆 闡述了該等材料之製備及各種用途，例如，美國專利第 6,060,565號（頒予 Decker 等人）、第 4,459,388號（頒予 Hettche 等人）、第3,322,71 1號（頒予Bush等人）及第3,234，197號（頒予

Bauum)，其揭示内容及參考文獻均以引用的方式倂入本文 中。 該％材料市售之實例爲，例如，自Honeywell International Inc.購付之AC®系列氧化聚乙稀材料（「Honey well」）。 爲了用於本發明之潤滑劑組合物中，效用最佳之氧化聚 乙稀材料具有以下性質：i)布氏黏度（Brookfield viscosity) 介於約200厘泊（140°〇至約85,000厘泊（150。(：）之間，依據 91U0 -22- 1341856 ASTM D-1386,305-OR-1 或 TMP-QCL-006測得之酸值介於 約5毫克KOH/克材料至約19克KOH/克材料之間。氧化聚乙 烯蠟組份具有一至少6000厘泊（150。〇之布氏黏度，且酸值 不大於20宅克KOH/克躐則更佳。ope組份較佳具有一介於 約8,500厘泊至約85,000厘泊（15〇t )之間之布氏黏度且依 據八3丁]\4〇 63 8及〇6109測得之酸值介於約7毫克1<：〇1^/克材 料至約20毫克KOH/克材料之間。介於此範圍内之市售材料 爲八〇316氧化聚乙烯，另一種爲八(：3〇7氧化聚乙烯，二者 均可自Honey well公司購得。 酯蠟成份 適用於本發明之潤滑劑及擠出型組合物之酯蠟實例包括 可藉由下列材料和方法製備之聚合物：使二員或多員羧酸 (例如，己二酸）與二員或多員醇（例如，季戊四醇）在存在單 官能脂肪酸（例如’硬脂酸或其他單官能親脂性有機酸）的條 件下發生縮合。所有該等反應物均爲市售産品。 各種酯蠟之製備方法及其各種用途已闡述於，例如，美 國專利第6,485,804號（頒予Nakamachi等人）、第5 621 〇33號 (頒予under)、第5,039,740號（頒予Ander_等人）、第 4,68i，975 號（頒予 Hasegawa 等人）、第 4,454,313 號（頒予 OkUsu等人）及第3,972,962號（頒予WiUiams等人）中，上述專 利均以引用的方式倂入太令φ。+甘丄+ 文中在某些較佳實施例中，適 用於本發明之潤滑劑組合物之醋蠟具有以下性質：酸值介 於約i至約25毫克K0H/u旨壞之間；且黏度介於約厘泊 (100°c )至約160厘泊（176<t )之間。 91956.doc •23- 1341856 爲了用於本發明之潤滑劑組合物中，酯蠟之酸值介於約 1〇毫克KOH/冬酯蠟至約18毫克KOH/克酯蠟之間且黏度約 爲50厘沲（U 5 °C )較佳。更佳之酯蠟包含重量比爲約 16:14:70之季戊四醇：己二酸：硬脂酸的反應縮合產物，且其 依據ASTM D-1316所測得的酸值約爲12毫克KOH/克酯 蠟，黏度約爲50厘沲（約116。(：）。 適用於本發明之潤滑劑組合物的酯蠟係以商標名 RheolubTM Speciatly 酯自 Honeywell 購得者，包括（例 如）RheolubTM71〇、RheolubTM830及 RheolubTM1800。 在本發明之潤滑劑中可替代上述酯蠟的其他化合物包括 季戊四醇-己二酸酯-油酸酯、季戊四醇_四硬脂酸酯、季戊 四醇-單硬脂酸酯、季戊四酵-雙硬脂酸酯及其兩者或多者之 混合物。若干該等材料皆爲市售商品，例如，自c〇gnis^ 得之 Pentesters。 醢胺蠟成份 本發明涵蓋：通常情況下，醯胺蠟可用於本發明中。然 而’通常該醯胺蠟組份較佳包括並較佳且尤佳基本上由雙 醯胺蠟組成。適用於本發明潤滑劑組合物之雙醯胺徵的實 例係彼等可藉由二員胺（例如’已二胺）與一或多種脂肪酸 (例如’硬脂酸）縮合製備而成的化合物。此一方法所製得的 化合物具有經醯胺基而末端鍵結至中心烷基部分的雙端脂 肪酸殘基。應瞭解’任何羧酸及各種羧酸之混合物均可用 於此縮合反應。此外，可使用任何二員或多官能胺。所有 該等反應物均爲市售商品。 -24- 1341856 各種雙醯胺蠟之製備方法及其各種用途已闡述於，例 如，美國專利第4,812,5〇4號及第4,6〇7,〇72號（頒予Su)及第 4,032,473號（頒予Berg等人）中，其揭示内容及參考文獻均 以引用的方式倂入本文中。 爲了用於本發明之潤滑劑組合物中，該雙醯胺蠟較佳包 括硬脂酸與已二胺之共聚物，其鹸值爲約i毫克KOH/克雙 醯胺蠟，殘餘酸值介於約5毫克KOH/克蠟至約9毫克KOH/ 克雙醯胺蠟之間，且熔點爲約13 8。(：。 適用於本發明之潤滑劑組合物的雙醯胺蠟係可自 Rohm&Haas公司購得的Advawax牌系列躐。效用尤佳者係 AdvawaxTM280 。 其他習知用於本發明潤滑劑組合物之醯胺蠟包括芥酸醯 胺、油酸醯胺及硬脂酸醯胺。 以潤滑劑組合物之重量計’本發明之潤滑劑組合物較佳 包括最高約22 wt%之氧化聚乙烯、最高約39 wt%之酯蝶及 最高約39 wt°/〇之酿胺蠛。爲用於大多數播出型組合物，本 發明之潤滑劑組合物將包括：⑷介於約5.0 wt%至約50 wt% 之間（較佳介於約10 wt%至約40 wt%之間，更佳介於約i 5 wt%至約25 wt%之間）之一或多種氧化聚乙烯蠟成份；（b)介 於約6.5 wt°/〇至約60 wt%之間（較佳介於約2〇 wt%至約6〇 wt%之間’更佳介於約30 wt%至約50 wt%之間，且尤佳介 於約35 wt%至約50 wt%之間）之一或多種酯蠟成份；及（c) 介於約6.5 wt%至約60 wt%之間（較佳介於約2〇 wt%至約6〇 wt%之間，更佳介於約30 wt%至約50 wt%之間，且尤佳介 -25- 1341856 於約35 Wt%至約50 wt%之間）之一或多種醯胺蠟（較佳爲雙 醯胺蠟)成份：根據需求，欲加入本發明之潤滑劑組合物的 擠出型組合物亦可使用超出上述用量範圍的組合物。 在某些實施例中’本發明之潤滑劑組合物包括：介於約 6.5 wt%至約22 wt%之間的氧化聚乙烯成份、介於約6 5心 ^約39 之間的—或多種㈣成份及介於約65 最 高至約39 wt%之間的一或多種醯胺蠟（較佳爲雙醯胺蠟）成 份。另一較佳潤滑劑組合物包括：介於約18至約19 wt%之 間的-或多種氧化聚乙烯成份 '介於約38至約39㈣之間 的-或多種酯蠟成份及介於約42至約43 wt%之間的一或多 種醯胺蠟（較佳爲雙醯胺躐）成份。 應瞭解，根據已知原則，亦可採用該等超出上述較佳範 圍的成份含量值’且該等含量值亦包括在本發明的範嘴内。 添加刺 如上所述，本發明之擠出型組合物亦可包括通常包含於 擠出型組合物(較佳爲PVC樹脂’如上所述)中之其他添加 劑’其既包括彼等具有熱安定性之添加劑且亦包括彼等呈 有内部及外部潤滑性質之添加劑。在本文中，將其稱爲「輔 助」’以區別亦具有潤滑及熱安定性之本發明之潤滑劑組合 物。因而，所用潤滑劑組合物之量及組成該潤滑劑組合物 之各成份之量可根據已知原則依照組合物中輔助潤滑劑、 安定劑等之量來調整。 輔助熱安定劑之實例包括任何已知在添加至擠出型pvc 組合物中時可施加動態熱安定效果之輔助添加劑。適用於 9U10 •26- 1341856 本發明之輔助熱安定劑之實例包括彼等通常在擠出型Pvc 組合物中用作熱安定添加劑之化合物，例如，含錫化合物 (例如’硫醇錫）。其他業内公認的熱安定劑包括，例如，彼 等闡述於Ed. J.Edenbaum所著「塑膠添加劑及改質劑手冊」 (Plastics Additives and Modifiers Handbook » Van Nostrand Reinhold ’紐約1992)(其以引用的方式倂入本文中）中者， 例如’彼尊以錯基化合物爲主者（例如，中性硬脂酸錯及破 酸氫鉛）。其他實例包括「混合金屬」皂，例如硬脂酸鈣/ 鋅。此外，可·使用不以重金屬鹽爲主的熱安定劑，例如， 自Crompton公司購得的有機基安定劑（〇BS)。 輔助添加劑之一其他實例包括藉由將氫氧化鈣與一脂肪 酸添加至組合物「原位」製備而成的金屬皂。一般而言， =該組合物包括脂肪酸與氫氧化鈣成份時，該組合物較佳 藉由以下方式製備：將液態蠟與脂肪酸一起混合，然後， 在至少-部分脂肪酸被中和的條件下並在業内公認的與 欲混入精製添力口齊!組合物的才齊出型pvc組合物中所期望之 f生質相關的變數支g己下進行—反應步驟。較佳地，在混合 月曰肪S文及氫氧化鈣之添加劑組合物在内的成份期 間’調節所達到之混人；5、、田存玫从 ^ 〇及孤度條件，以確保氫氧化物與酸 之間的中和反應基本上完成。 輔助U之實例係聚乙烯徵均聚物。該等材料已爲人 Γ且可在AC②系列壤均聚物商標名下自Honey Well公司講 Ί-ψ 〇 挤出型組合物之製備 91110 -27- 1341856 本發明之潤滑劑組合物可藉由任何習知使固體、半固體 或液體材料與-其他固體、半固體或液體材料混合之方法製 備。 方便地’擠出型組合物可藉由以下方式製備：將一定數 里之树月曰（較佳爲聚氯乙稀樹脂（p v c樹脂））置於混合裝置 中，依次添加強化成份、期望之輔助添加劑成份（例如，安 疋劑、填充劑、加工助劑、著色劑及顏料）及其他期望之成 伤，並將本發明之潤滑劑成份組合物添加入該物質。如上 所示，較佳能·夠根據上述比例分開混合組成本發明組合物 的各潤滑劑組份，並按照本文巾蚊的量作爲_潤滑劑成 份混合物一次性添加至上述含樹脂之混合物中。或者，可 在同時間或不同時間將組成本發明組合物的個別組份分 別添加至該擠出型組合物之一或多種其他組份中。可使用 任何類型之混合或摻合設備，規模從實驗室臺面上的手動 认備（例如掌上型電動混合器及容器）到工業規模的電動加 工設備。後一類型的設備之實例包括亨歇爾混合機 (Hensche! mixer)、帶式摻合機及溫度受控型攪拌式摻配槽。 因此’應瞭解，組份混合順序並不重要。舉例而言，任 何組成本發明淵滑劑組合物#❺或多H骨劑組份（包括 所有潤π劑組份）可製備成一混合物添加至上述類型之擠 出型組合物中’或將每—組份同時或依次添加至上述類^ 之擠出型組合物的-或多種其他組份中。或者，可將該擠 出型組合物之樹脂及各種成份添加至本發明潤滑劑組合物 之—或多種（包括所有）潤滑劑組份卜因而，所有該等將本 91U0 -28- 發明擠出型組合物之★且份 .(且U合在一起的方法在本文中均爲 術^口 添加至」所涵蓋。 :般而言，該播出型組合物中存在本發明之潤滑劑組份 ，且0物’以便當比照除添加本發明之满滑劑組合物外苴他 隸均類似的組合物進行量測時，制滑組份之總量i以 k供-種需要較小平衡轉矩及/或具有較低平衡溫度之擠 出型組合物’及/或足以增加該組合物製備之擠出物産品之 t光滑度（光澤），及/或足以增加由該組合物製備的擠出 製。σ之尺寸女_定性；與此同時，與除本發明之潤滑劑組合 物:卜其他條件均相同的擠出型組合物相比，該调滑組份之 =可較佳地增加由該經改良之擠出型組合物製備的擠出 製之彳几張及/或撓曲強度。該潤滑劑組合物之用量較佳可 使扭距"IL變儀所測得之平衡轉矩及/或平衡溫度降低至少 該潤滑劑組合物之添加量亦較佳可使分別根據 ASTM D 638及D 6109所測得之抗張及/或撓曲強度增加至 V、’’勺10 /〇儘管此用量可改變，但通常相對於擠出型組合 物中100重1份數之擠出型樹脂（較佳爲pvc樹脂），該經改 良之組合物較佳包括最高約〇·75重量份數（PHR)之氡化聚 乙烯、最高約丨.5 PHR之酯蠟且最高約1.5 PHR之醯胺蠟（較 佳爲雙醯胺壤）。 一般而& ’可藉由在擠出型組合物中每100重量份數之樹 月曰（PHR)中添加介於約〇 5至約6 wt份數之間的上述潤滑劑 組合物來爲一擠出型組合物提供組成潤滑劑組合物的各種 成份之期望用量，較佳添加介於約1 PHR至約5.5 PHR之間 9l956.d〇( •29- 1341856 的潤滑劑組合物至擠出型組合物中，且最佳添加介於約2〇 PHR至約5_〇 PHR之間的潤滑劑組合物至該擠出型組合物 中。根據習知原則並考慮該擠出型組合物及擠出型組合物 中所含輔助添加劑之期望性質，可增加或減少使用量。舉 例而§，加入本發明之潤滑劑組合物的擠出型組合物中亦 可包括其他内部及外部潤滑劑。因此，要根據包含或不包 含其他潤滑組份來調節潤滑劑組合物之用量多少。 在一實施例中，本發明之擠出型組合物較佳包括： (a) 100 wt份數一或多種擠出型樹脂（較佳包括且尤佳基 本上由PVC樹脂組成）； (b) 介於約10 PHR至約250 PHR之間（較佳介於約3〇 phr 至約200 PHR之間且更佳介於約30 PHR至約160 PHR之間） 的強化劑，較佳包括且尤佳基本上由纖維素強化劑組成； (c) 介於約0.1 PHR至約3.6 PHR之間的醯胺壤（較佳介於 約0.1 PHR至約2.1 PHR之間的醯胺壤，且尤佳介於約〇,7 PHR至約2.0 PHR之間的醯胺蝶），較佳爲雙醯胺蛾； (d) 介於約0.025 PHR至約3 PHR之間的氧化聚乙烯蠟（較 佳介於約0.1 PHR至約3 PHR之間的氧化聚乙烯蠟，且尤佳 介於約0·3 PHR至約1.3 PHR之間的氧化聚乙烯蠟）； (e) 介於約〇·1 PHR至約3.6 PHR之間的酯壤（較佳介於約 0.2 PHR至約2 PHR之間的酯蠟，且尤佳介於約0.3 PHR至約 1.3 PHR之間的酯蠟）； (f) 介於約〇·4 PHR至約2 PHR之間（較佳介於約0.5 PHR至 約1.5 PHR之間’更佳介於約0.6 PHR至約1 .〇 PHR之間）的一 9iu〇 -30- 1341856 或多種石蠟成份； (g) 最高約15 PHR(較佳介於約1 PHR至約1〇 phr之間，更 佳介於約2 PHR至約7 PHR之間）的碳酸鈣； (h) 介於約0.5 PHR至約2.0 PHR之間（較佳介於約0.8 phr 至約1.8 PHR之間’更佳介於約0.8 PHR至約ι·7 PHR之間） 的一或多種錫安定劑；且視情況包括下述一或多種 ⑴最高約10 PHR(較佳介於約0.5 PHR至約7.0 PHR之 間，更佳介於約0.5 PHR至約5.0 PHR之間）的一或多種加工 助劑； (j) 最rfj約.1 5 PHR(較佳最尚約10 PHR ’更佳最高約7 phr) 的一或多種改質劑； (k) 介於約0.3 PHR至約2_0 PHR之間（較佳介於約〇 4 pHR 至約1.5 PHR之間，更佳介於約〇,5 PHR至約丨·〇 PHR之間） 的硬脂酸鈣； ⑴最高約1 PHR(較佳最高約0.5 PHR，更佳最高約〇1 PHR)的一或多種聚乙烯蠟共聚物成份。 在某些較佳實施例中，本發明之擠出型組合物較佳包括： (a) l〇〇 wt份數一或多種PVC樹脂成份； (b) 介於約10 wt份數至約250 wt份數之間（較佳介於約3〇 wt份數至約200 wt份數之間，且更佳介於約3〇至約16〇重量 份數之間）的一或多種纖維素強化成份； (c) 介於約0.5 PHR至約6.0 PHR之間之潤滑劑組合物，其 包括： (i) 介於約20 wt%至約60 wt%之間的醯胺蠟（較佳爲雙醯 -31 - 1341856 胺蠟）； (ii) 介於约$wt%至約50 wt%之間的聚乙烯壤成份；及 (iii) 介於約20 wt%至約60 wt%之間的g旨纖， 較佳介於約1.0 PHR至約5.5 PHR之間的潤滑劑組合物， 其包括： (i) 介於約30 wt°/。至約50 wt%之間的—或多種雙醯胺蠟成 份； (ii) 介於約10 wt%至約40 wt%之間的_或多種氧化聚乙 烯蠟成份；及- (iii) 介於約30 wt%至約50 wt%之間的—或多種醋犧成份， 更佳介於約2.0 PHR至約5.0 PHR之間的潤滑劑組合物， 其包括： (i) 介於約35 wt%至約50 wt%之間的一或多種雙醯胺蠟成 份； (ii) 介於約15 wt%至約25 wt%之間的—或多種氧化聚乙 烯蠟成份；及 (iii) 介於約35 wt°/〇至約50 wt%之間的一或多種酯蠟成份， (d) 介於約〇_4 PHR至約2 PHR之間（較佳介於約〇.5 PHR至 約1.5 PHR之間’更佳介於約0.6 PHR至約1 〇 pHR之間）的一 或多種石蠟成份；且視情況 (e) 最高約15 PHR(較佳介於約1 PHR至約1〇 PHR之間，更 佳介於約2 PHR至約7 PHR之間）的碳酸鈣； (f) 介於約〇,5 pHR至約2.0 PHR之間（較佳介於約0.8 PHR 至約1.8 PHR之間’更佳介於約0·8 PHR至約1_7 PHR之間） -32- 1341856 的一或多種錫安定劑； (g) 最高約10 PHR(較佳介於約0.5 PHR至約7.0 PHR之 間’更佳介於約0.5 PHR至約5.0 PHR之間）的一或多種加工 助劑； (h) 表尚約1 5 PHR(較佳最高約10 PHR ’更佳最高約7 PHR) 的一或多種改質劑； (1)介於約0.3 PHR至約2.0 PHR之間（較佳介於約〇·4 PHR 至約1.5 PHR之間，更佳介於約0.5 PHR至約丨_〇 phr之間） 的硬脂酸鈣；- ⑴最高約1 PHR(較佳最高約〇·5 PHR，更佳最高約〇」 PHR)的一或多種聚乙烯蠟共聚物成份。 添加劑組合物 本發明之潤滑劑組合物可添加各種輔助、強化及樹脂成 份以産生一種擠出型樹脂組合物。該等潤滑劑組合物可作 爲潤滑劑添加劑與現有擠出型樹脂組合物（例如PVC組合物） 一起使用，且亦能改良可擠出性質及由其製備的擠出製品 之物理及機械性質。可於纖維素強化型含Pvc的擠出型組 合物中添加本發明之潤滑劑組合物來産生本發明之擠出型 組合物，其實例闡述於美國專利第6,248,813號及第 6，1〇3,791 號（頒予 Zehnei·)及第 6,210,792號（頒予 Seethamraju 等人）中，其揭示内容及參考文獻均以引用的方式倂入本文 中。 上述潤滑劑组合物可構成添加劑組合物之主要部分，其 除該潤滑劑成份之外，還包括一或多種輔助添加劑’例如，

91UQ - 33- ^41856 輔助内β及外部潤滑劑、熱安定劑，及擠出型組合物 '、他成伤、且Ed.J.Edenbaum所著「塑膠添加劑及改質劑 手冊」（Plastic Additives and Modifiers Handboolc，Van ostrand Remhoid，紐約i992)對支配擠出型pvc組合物中 該等輔助添加劑之選擇及用量的變數進行了概述，其以引 方式倂入本文中。較佳之添加劑組合物包括上述本發 月之潤α劑組合物及由相容輔助潤滑劑及相容輔助熱安定 劑組成之群之至少一種成份。 舉例而s 在一實施例中，本發明之添加劑組合物可調 配爲除擠出型樹脂外基本上包括擠出型組合物的所有成 伤此類型之添加劑組合物較佳調配爲僅與一可擠出之樹 (幻如可擠出之PVC樹脂）混合，並藉以提供一可擠出之 5物。在一替代貫施例中，添加劑組合物可調配爲 用於製備該可擠出之組合物的若干添加成份之一添加至可 播出之PVC組合物中。在該實施例中，本發明之添加劑較 佳進一步包含至少某些可擠出之pvc組合物之最常用成 伤以提供一種可用於若干不同可擠出之PVC組合物的單 添加劑組合物，並同時降低製備可擠出之PVC組合物所 需之添加製程數。 本發明涵蓋：鑒於本文中所包含之教示，具有各種相對 比例的各種組份皆可適用於本發明。 上所述’用於可播出之組合物的本發明之添加劑組合 物可藉由任何可將熟知固體、半固體或液體材料與其他固 半固體或液體材料相混合之方法製備而成，其包括用 gUl〇 •34- 1341856 相之混合物如，混合兩或多種組份形成單-或多種不混溶或部分:::：離材料之技術，以形成由兩 互穿結構。亦應瞭解，：:二:域分;;區構成的緊密 于” T兩種成份之間進行 該組合物之-成份(例如，產生金屬皂潤滑劑):實施 :外’各種添加劑組合物之成份可以任何順序i:r: 起’且該等技術均包括在本發明之範疇内。 應瞭解’根據習知原理，可藉由添加本發明之潤滑劑組 合物進行改良的可擠出之纖維素強化PVC組合物，可包括 各種用量的各種組份。該等組合物之加卫性質的改良程度 將會隨每添加-等份本發明之潤滑劑組合物而不同。此 外，在使用該等組合物形成製品之前，將本發明之潤滑劑 組合物添加至可擠出之組合物中可？文良製S的物理性質。 列舉下述實例僅爲闡述前述說明之目的，而非意欲限制 本發明之申請範疇。 實例 吾人使用下表I及II所示重量份數之組份，製備了若干相 當於不含本發明之潤滑劑組合物之強化型含ρ V c樹脂可擠 出之組合物的組合物（比較實例Α(表1}及8(表m))及一相當 於含本發明潤滑劑組合物之纖維素強化型含PVC樹脂組合 物的組合物（實例1，表1及實例2，表III)。用於製備該實例 及比較實例組合物的材料如下：自Georgia Gulf公司購得的 1091 ®聚氣乙稀樹脂（樹脂）；自Rohm&Hass公司購得的 TM281 ®錫基熱安定劑（安定劑）；自Honeywell公司購得的 91U0 -35- 1341856

Rheolub®165石蠟（石蠟）、自Norac公司購得的COAD10®硬 脂酸鈣（鈣潤滑劑）；自Rohm&Hass公司購得的K120N丙烯酸 加工助劑（加工助劑）；自Rohm&Hass公司講得的KM334®丙 烯酸抗衝擊改質劑（抗衝擊改質劑）；自OM YA公司購得的 UFT®碳酸約（碳酸！丐）；自American Wood Fiber公司購得纖 維素強化組份之木粉；聚乙烯蠟（自Honeywell購得的 CS600)；氧化聚乙烯蠟（OPE)AC316A(Honeywell);伸乙基 雙硬脂酸酿胺（雙醯胺堪）Adavawax280 (Rohm&Hass);及 Rheolub710(醋躐）（Honeywell)。所有材料均收到後即投入 使用。

表I 重量份數(相對於100重量份數之樹脂） 成份 比較實例A 實例1 強化纖維素 50(占總體之體積％) 50(占總體之體積％) 樹脂 100 100 安定劑 1.6 1.6 石蠟 1.0 0.7 聚乙烯躐 - 0.04 鈣潤滑劑 1.2 0.7 加工助劑 1.2 0.5 潤滑加工助劑 1.0 - 抗衝擊改質劑 5.0 5.0 碳酸鈣 5.0 ope¥ - 0.5 酯堪1 - 1.02 雙醯胺蠟1 - 1.14

-36- 1 本發明之潤滑劑組合物之組份 該等組合物藉由裝填該等成份組份於瓦林摻合機 (Waring blender)(高強度混合機）中，並邊攪動混合槳片邊 1341856 加熱至一超過105〇C之溫度絮偌品# . ^ ^ ^ 人 又表侑而成。當該等組份均勻混合 時，排放出該組合物、使1 As a y - w令部至室溫並靜止24小時（熟化 期）。 ‘ 熟化期結束後，將68克組合物樣品放置於布氏（Brabender) 扭距流變儀中進行流變分析。如上所述，根據astm標準測 試程式D2538,對每一組合物進行熔融及安定時間、平衡及 熔融轉矩及平衡溫度之流變分析。運用此程式，對實例^與 比較實例A之間的規定流變性質進行比較。此比較結果顯 示：與僅包含業内公認的潤滑劑（典型比例）之比較實例八相 比3 。卩分本發明潤滑組合物之可擠出之組合物的平均 熔融度降低2%，熔融轉矩降低丨〇%。該等數據顯示本發 明之潤滑劑組合物可改良可擠出之纖維素強化型含pvc樹 脂之組合物的加工性能。 吾人使用每一可擠出之組合物之等份試樣來製備成形製 π〇 其方法爲：將等份試樣加入雙螺杆擠壓機中並形成實 心矩形形材。根據ASTM標準，壓模、切削及研磨該等形材 並製備出樣品。然後根據ASTMD 638及D 6109標準，對該 等樣品進行抗張及撓曲強度試驗’並目視評價其表面狀 況。該試驗之結果展示於下面表2中。 1341856

表II 抗張強度(磅/平-方吋） PU-r人只Ί5Π】八 ^60~ 伸長度⑽ ~~ i量(英吋/冢 '— 5^65~~~ 撓曲強度(磅/平方吋） 423 9584 ~~' 撓曲應變(％) ~~~~— ΪΤ〇5 挽曲模i (死時/平方π寸） 1.08~~-

該等數據顯示：由實例丨之可擠出之組合物形成的製l 抗張及撓曲強度增加’由此表明本發明之潤滑劑組合二 可改良加工該組合物所需之濁滑性質，亦可改良該 之強化材料與PVC樹脂之間的交互作用。 0 對擠出形材的目視檢查顯示：比較實例之擠出物星有― 人玉未芯」外形之極粗縫表面，而由實例！之可擠出之, 。物製備的擠出物於擠出時A 、” 光。 了衣面先滑度即足接受表面拍 實例2 -經改良之安定性 藉由在業内公認的可樁 夕“ J擠出之組合物中添加-等份本發明 之潤岣劑組合物即可製備— 合物。 女疋性什以改良的可擠出之組 因此’根據上述程式與占.θ人τ ， 可激 猎由叱5下表3所顯示用量之組份即 製借用於實例2的潤滑劑έ a 冷— W、·且0物。精根據ASTM 2538標準 進仃的流變比較可發現： 南丨, 锰官兩種組合物含有等量的潤滑 d ’但比較實例B之熱安定性 半 疋性比霄例2小，且比較霄例B之 衡轉矩比實例2高。 應發現，比較實例B之組合物安定性不足以提供一擠出製 ^Ui〇 '38- 1341856 品。亦應發現：與比較實例B基本上相同但添加了本發明潤 滑劑組合物的實例2之可擠出之組合物所具有的安定性足 以提供一擠出製品。此表明本發明之潤滑劑組合物可提供 具改良之安定性的可擠出之組合物。

表III 比較實例B 實例2 材料 PHR PHR PVC樹脂 100 100 Sn安定劑 1.6 1.6 CaC03 5 5 抗衝擊改質劑 5 5 加工助劑 0.5 0.5 石蠟 2.0 0.7 硬脂酸鈣 2.0 0.7 低密度氧化聚乙烯 0.2 高密度氧化聚乙烯* --- 0.5 己二酸季戊四醇酯* —- 1.1 伸乙基雙硬脂酸醯胺* — 1.1 %木粉(總混合物之百分數） 50 50 *本發明潤滑劑組合物之組份

91110 -39-

Claims (1)

1341856 第093106777號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(1〇〇年3月） 拾、申請專利範圍： 1· 一種可擠出之組合物，其包括： 〇)熱塑性樹脂； (b) 含纖維素之強化劑； (c) 氧化聚乙烯 (d) 酯蠟；及 (e) 醯胺蠟。 2. 如申請專利範圍第1項之可擠出之組合物，其中該熱塑 性樹脂包括聚氣乙稀（PVC)樹脂。 3. 如申請專利範圍第1項之可擠出之組合物，其中該酿胺 蠟包括雙醯胺蠟。 4. 如申請專利範圍第1項之可擠出之組合物，其中由（c)、 (d)及（e)組份構成之組合物存在量為，相對於實質上不 包含該（c)、（d)及（e)組份之組合物的相同組合物，可有 效降低該擠出型組合物之表觀黏度。 5. —種由申請專利範圍第4項之組合物製備的擠出製品， 其具有抗張強度基本上不小於由基本上相同但不含# 際量的（c)、（d)及（e)組份組合物之組合物製備的擠出物 産品所具有的抗張強度。 6. —種由申請專利範圍第4項之組合物製備的擠出製。， 其所具有的撓曲強度實質上不小於由基本上相同^ 含實際量的（c)、（d)及（e)組份組合物之組合物製備的 出物産品所具有的撓曲強度。 、轉 7.如申請專利範圍第1項之可擠出之組合物，並6 α 八巴栝介於 91956-1000310.doc 1341856 約0.1 PHR至約3.6 PHR之間的醯胺蠟、介於約0.025 PHR 至約3 PHR之間的氧化聚乙烯蠟、及介於約0· 1 PHR至約 3.6 PHR之間的酯蠟。 8·如申請專利範圍第1項之可擠出之組合物，其包括介於 約0.1 PHR至約2·1 PHR之間的醯胺蠟、介於約0.1 PHR 至約3 PHR之間的氧化聚乙烯蠟、及介於約0.2 PHR至約 2_0 PHR之間的酯蠟。 9.如申請專利範圍第1至4項中任一項之可擠出之組合 物’其中該氧化聚乙烯包括大部分其酸值介於約7至約 20毫克ΚΟΗ/克之間且黏度在i50°C下介於約8,500至約 85,000厘泊之間的氧化聚乙烯。 ίο.如申請專利範圍第1至4項中任一項之可擠出之組合 物’其令該氧化聚乙烯組份之酸值介於約10至約20毫克 KOH/克之間且黏度在i4〇t：下介於約200厘泊至約1,000 厘泊之間。 11 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之組合物，其中該酯 蝶之酸值介於約1 〇至約14毫克KOH/克之間且黏度在 240°F下爲5〇厘洗。 12. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之可擠出之組合 物’其中該醯胺蠟之酸值介於約5至約9毫克KOH/克之間 且熔點爲約280°F。 13. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之可擠出之組合 物’其中該（c)、（d)及（e)之組合物整體介於約〇.5 PHR至 約6 PHR之間。 91956-1000310.doc -2- 14.1341856 如申請專利範圍第1至4項中任一項之組合物，其中該 (c)、（d)及（e)之組合物整體介於約丨〇 phr至約5.5 PHR 之間。 15. 如申請專利範圍第4項之可擠出之組合物，其中該組份 (c)、（d)及（e)組合之存在量為，相對於相同但缺少該組 知（c)、（d)及（e)之組合之組合物，可有效改良一或多種 擠出特性之量，該一或多種經改良之擠出特性係選自由 以下組成之群： a) 在既定模具及擠出速率下，擠出壓力減小； b) 爲達成相同安定度所需的安定劑用量減少； 0在既定模具及擠出速率下，擠壓機壓頭壓力減小； d) 在既定模具及擠出速率下，擠出轉矩減小； e) 平衡溫度降低； 0熔融轉矩降低； g)由該可擠出之組合物製備㈣出製品之表面光澤增 h)由該可播出之組合物製備 增加。 的擠出製品之尺寸安定性 16. 如申請專利範圍第4項之可擠出之組合物，盆 ⑷、⑷及（e)之組合同時存在量 心伤 該組份⑷、⑷及⑷之組合之組合物_^目心缺少 可擠出之組合物製備的擠出製品 有錢良由該 量，該-或多種經改良之特性 5夕種特性之 4表面光澤增加； 選自由以下組成之群: 91956-1000310.doc -3 * 1341856 b) 撓曲強度增加；及 c) 抗張強度增加。 Π. —種由根據申請專利範圍第16項之可擠出之組合物製 備的擠出製品，其t ’相對於由相同但缺乏任何實際量 的該組份⑷、⑷及(e)之組合的擠出型組合物製備的擠 出製品，該擠出製品之抗張強度增加。 A如申請專利範圍第17項之播出製品，其中該抗張強度之 增加係至少約20/〇。 19_ 一種由根據申請專利範圍第16項之可擠出之組合物製 ==製品’其中，相對於由相同但缺乏任何實際量 ”且伤（c)、⑷及⑷之組合的播出型虹合物製備的擠 出裝品，該擠出製品之撓曲強度增加。 利Γ第19項之吻品，其相撓雜度之: 21·如申請專利範圍第16 —- 了擠出之組合物，JL中對至少 該受影響之擠出特〃中對至/ 之達成至少約5。/。之改良。 .種用於製備擠出製品之製 圍第1至4項中任m 其包括提"請專利範 出之組合物。 擠出之組合物並擠出該可擠 91956-1000310.doc