TW383329B - Foamable molding composition based on fluoropolymers and process producing foam material therefrom - Google Patents

Description

A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（1 ) 本發明係關於以含氟聚合物爲底質之模塑組成物及藉 由對此模塑組成物進行熱處理而製造泡沫材料的方法。 發泡聚合物已爲習知。它們特別可用於須要低分子量 或髙强度/重量比的情況下。發泡的含氟聚合物可被用來 作爲耐化學品或耐熱隔離材料，如：用以構築化學設備。 通常是藉由在聚合組成物中添加會在受熱的情況下釋出氣 態解離產物的發泡劑的方式而由聚合物組成物製得泡沫材 料。但是，這些發泡劑所殘留的產物有時會對發泡材料後 來的使用造成限制或造成損害。 本發明的目的是要發展出一種以含氟聚合物爲基礎的 模塑組成物，及在未在欲發泡的聚合物中添加習用的發泡 劑的情況下由此模塑組成物所製得的泡沬材料，本發明亦 係關於此泡沬材料之製法，此方法可以在未添加發泡劑的 情況下達到强烈的發泡效果。 訝異地發現到：含氟聚合物與其聚合鏈上具亞硕基團 的聚合物之混合物易於形成泡沬材料。熱不穩定的亞砚在 受熱的情況下分解，亞砚被還原成硫醚。同時，釋出氧或 C 0 2和Η 2 0 ，以它們來作爲發泡劑。 本發明中所謂之具亞砚基團的聚合物指至少含有一個 伸芳基的亞破I單元（―Ar-SO—;Ar=伸芳基）。 伸芳基是，如：伸苯基，聯苯基（一 CeH4 — C 6 Η 4 —) ，某基，葸基或菲環，其中的每一者都可以是經單取代或 多取代者。取代基是，如：直鏈，環狀或帶有支鏈的Ci —C2〇烴基（如：甲基，乙基，正丙基，異丙基，正丁基 ----,-----ά-------ir------Ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7五、發明説明（2 ) ，特丁基，正己基）或C6 —芳基（如：苯基或某 基），鹵素，磺酸基，胺基，硝基，氰基，羥基，烷氧基 或羧基。 較佳之具亞碩基團的聚合物是聚伸苯基亞碩，此物可 簡便地藉由聚伸苯基硫醚與臭氧或硝酸之氧化反應而製得 〇 所用的含氟聚合物可以是包含式（I )和（II)再熟 化單元的含氟熱塑料：-(CF2-CF2)m-(CF-CF2)n- (I) I OR——(C F 2- C F 2 ) ™- ( C F - C F 2 ) n- (II) I R 其中，（I)和（II)中的R是具1至8個碳原子的全氟 烷基或多個此類型的不同基團；m和η分別爲〇 . 〇 1至 1且11與111的和是1。 可資利用的他種含氟聚合物是包含式（ΠΙ〉和（IV) 再熟化單元的聚合物：-(C F 2- C F 2 ) m- ( C Η 2- C Η 2 ) n- (III) -----------•裝------IT------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) -(C F 2- C ( C 1 ) F ) m- (CH2CH2) n-(IV) C F 2- C (Cl ) F - (V) CH2—CF2— ( VI ) CHF-CHF- ( VII ) 其中的n和m如前面所定義者。 此外，所用的含氟聚合物可以是其氟被氣部分取代的 式（I )或（II)物質。式（I )至（VII)的含氟熱塑料 可單獨使用或與含氟聚合物以混合物形式併用。 根據本發明所得到的發泡效果視具亞硕基團的聚合物 之類型而定，特別與亞碩基團的數目，具亞砥基團的聚合 物於含氟聚合物中之比例有關。此外，此發泡效果與欲發 泡的含氟聚合物之熔融黏度有關。 根據本發明，具亞研I基團的聚合物在混合物中之比例 爲以混合物總重計之1至5 0重量％，以3至3 0重量％ 爲佳，最好是5至15重量％。 根嫌本發明，起始聚合物之加熱可於2 4 0°C至 3 6 0 °C的溫度範圍內實施。眞正較佳的溫度範圍視所用 之具亞砚基團的聚合物之結構而定。視亞硕基團的電子結 構（拉電子或推電子取代基）而定，亞硕基團的熱穗定度 或有一些差別。使用聚伸苯基亞碩時，此溫度以3 0 0至 3 2 0 °C爲佳。若使用其苯基被溴化的聚伸苯基亞砚，則 此溫度以2 6 0至3 0 0 °C爲佳。 根搛本發明，所用的含氟聚合物也可以是黏稠的含氟 --1 -I - 1— - - I -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、·ιτ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公嫠） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 4 ) 1 I 聚 合 物 之 混 合 物 ， 而 所 用 之 具 亞 碩 基 團 的 聚 合 物 也 可 以 是 1 具 亞 描1 基 團 的 黏稠 聚 合 物 之 混合 物 0 也 可 以 在 欲 發 泡 的 混 1 J 合 物 中 添 加 他 種 聚 物 ( 如 • 聚 伸 苯 基 硫 醚 ) 0 1 I 請 1 I 通 常 9 此 含 有含 氟 聚 合 物 和 具 亞 硕 基 團 的 聚 合 物 之 模 閱 1 | 塑 組 成 物 可 被 用 來作 爲 非 摻 和 材料 〇 但 也 可 以 另 添 加 塡 料 讀 背 I ( 如 白 堊 9 滑 石 9 黏 土 9 雲 母 ) 和 / 或 纖 維 性 强 化 劑 ( 之 注 意 1 1 如 玻 璃 和 碳 纖 ) 9 也 可 以 添 加 他 種 添 加 物 及 加 工 助 劑 ( 事 項 再 1 1 如 潤 滑 劑 9 脫 模 劑 5 抗 氧 化 劑 5 U V 穩 定 劑 ) 9 使 得 銷 填 寫 本 ά 售 9 經 過 塡 充 之 含 氟 聚 合 物 可 用 以 製 造 泡 沫 〇 頁 s_^ 1 | 此 含 氟 聚 合物 可 以 9 如 粉末 9 壓 縮 粒 或膜 形 式使 1 1 用 〇 此 處 的 粉 末 具 有 商 業 上 可 用 的 顆 粒 尺 寸 9 也 可 以 使 用 1 1 I 粒狀 材 料 〇 也 可 使 用 適 當 形 式 的 膜 或 膜 片 〇 1 訂 此 具 亞 砚 基 團 的 聚 合 物 可 以 粉 末 形 式 使 用 以 形 成 均 勻 1 1 的 泡 沬 〇 其 平 均 粒 徑 ( D 5 0 ) 爲 0 3 X 1 0 -6 至 5 0 0 1 X 1 0 -6 米 9 以 0 5 X 1 0 ~ 6 至 3 0 0 X 1 0 -6 米 爲 佳 1 1 9 最 好 是 0 5 X 1 0 -6 至 2 0 0 X 1 0 -6 米 〇 ，‘忒 I 根 據 本 發 明 ， 此 具 亞 m 基 團 的 聚 合 物 之 平 均 分 子 5: ( 1 1 I 以 重 均 分 子 釐 Μ W 表 示 ) 介於 4 9 0 0 0 和 1 1 2 0 0 9 0 0 0 克 / 莫 耳 之 間 y 以 介於 1 0 9 0 0 0 和 1 1 5 0 9 0 0 0 克 / 莫 耳 之 間 爲 佳 > 最 好 是 介於 1 2 5 9 0 0 0 和 1 0 0 9 0 0 0 克 / 莫 耳 之 間 0 1 I 本發 明 的 模 塑 組 成 物 或 由 其 所 製 得 的 泡 沬 材 料 可 用 以 1 1 1 製 造 成 型 零 件 0 此 成 型 零 件 可 作 爲 能夠 忍 耐 高 應 力 的 功 能 1 1 I 用 零 件 ( 如 • 用 於飛機 和 汽車構 造 ) 0 此 泡沬材料或成 型 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公酱） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（5 ) 零件可以作爲耐化學品或耐熱隔離材料。 此材料可以自由發泡或在加壓鏞模中發泡，以得到可 資利用之組件。 本發明之用以製造經發泡含氟聚合物構造的方法之優 點在於： 一不須添加低分子量發泡劑， 一可藉簡單的設備實施此方法， 一可以形成密度特別低的含氟聚合物泡沬， 一能夠大範圍地控制發泡程度和孔隙大小。 藉由下面的實例來說明本發明，但不欲將本發明限定 在所提出的道些實例中。 實例1 : 將4 5克其結構如下之經磨細的含氟聚合物 -(C F 2- C F 2 ) n- ( C F - C F 2 ) m- I 0 ~ C 3 F γ (其中，n = 0 . 96 ，m=0 . 〇4)，和5克經磨細 的聚伸苯基亞硪（根據DE-A 4 3 1 4 737.6 製得）之模塑組成物引至直徑8.6公分X5.5公分的 鋁盤中，並於密閉爐中於3 1 〇°C加熱2 5分鐘。形成泡 沬緻密，外表封閉的泡沬（整體泡沬）。此泡沬的密度爲 I I— 11 —Ί I I I ^ I n I I^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐} 〇833^ί9 A7 B7 五、發明説明（6) 0 . 4 1克/立方公分（純含氟聚合物的密度是2 . 1 5 克/立方公分）。 此泡沫的耐化學品性質如含氟聚合物一般。因此，它 不會被，如：HC1(37%) ，HN〇3(65%)， H2S〇4( 9 5%) * CHaCOOH ( 1 0 0 % )， NaOH ( 2 0%)和 CHC 13 所破壤。 實例2 : 4 . 5克由4 6重量％四氟乙烯單元，4 4重量％乙 烯單元和10重置％六氟丙烯單元所製得的含氟聚合物和 5克與資例1相同之經磨細的聚伸苯基亞砚之模塑組成物 在直徑5毫米的玻璃管中於3 3 0 °C的密閉爐內加熱1 5 分鐘。形成泡沬緻密，外表封閉的泡沬。此泡沬的體積是 原始镰稂的2 . 5倍。 --^----I-- {請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公餐）

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ο δ 8 32 9 Β8 … C8 -~~ 沪 Q. ib __ . v、申請專利|暮圍 修正 - 」 附件—（a)L-ίΐΑ 第84111366號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國88年9月修正 1 · 一種以含氟聚合物爲基礎的可發泡摸塑組成物， 其特徵爲其另含有1至5 0重量％至少一種具有至少一個 伸芳基亞碉單元的聚合物，其中，該具伸芳基亞砚單元的 聚合物之平均分子量（以重均分子量1^1«表示）介於 4 ’ 000 和 200 ，000 之間， 其中，所存在的含氟聚合物是含有式（I )至（VII) 重覆單元的聚合物： -(c F 2- C F 2 ) m- ( C F - C F a ) η- (I) OR -(CF2-CF2)m-(CF - CF2)n- ( Π ) R ---------^------訂-------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) — ( C F 2 — C F 2) m- ( c Η 2 -C H2)n~ (in ) — ( C F 2 — C ( C 1 ) F ) ΙΠ- (c H 2 c H 2 ): π- (IV ) C F 2 _ -C ( C 1 )F - (V ) C Η 2 ' -C F 2 " (VI ) 本紙浪尺度適用中國國家標準（CMS ) A4現格（210X297公釐） 一 1 一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ο δ 8 32 9 Β8 … C8 -~~ 沪 Q. ib __ . v、申請專利|暮圍 修正 - 」 附件—（a)L-ίΐΑ 第84111366號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國88年9月修正 1 · 一種以含氟聚合物爲基礎的可發泡摸塑組成物， 其特徵爲其另含有1至5 0重量％至少一種具有至少一個 伸芳基亞碉單元的聚合物，其中，該具伸芳基亞砚單元的 聚合物之平均分子量（以重均分子量1^1«表示）介於 4 ’ 000 和 200 ，000 之間， 其中，所存在的含氟聚合物是含有式（I )至（VII) 重覆單元的聚合物： -(c F 2- C F 2 ) m- ( C F - C F a ) η- (I) OR -(CF2-CF2)m-(CF - CF2)n- ( Π ) R ---------^------訂-------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) — ( C F 2 — C F 2) m- ( c Η 2 -C H2)n~ (in ) — ( C F 2 — C ( C 1 ) F ) ΙΠ- (c H 2 c H 2 ): π- (IV ) C F 2 _ -C ( C 1 )F - (V ) C Η 2 ' -C F 2 " (VI ) 本紙浪尺度適用中國國家標準（CMS ) A4現格（210X297公釐） 一 1 一 Α8 Β8 C8 D8 (VD 申請專利範圍 C H F - C H F 其中，式（I )和（Π)中的R是具1至8個碳原子的全 氟烷基或多個此類型的不同基團；m和η分別爲0·01 至1且η與m的和是1 ，且氟原子可以被氯部分取代。 2 .如申請專利範圍第1項之可發泡模塑組成物，其 中，具伸芳基亞碉單元的聚合物包含其式爲一（一CeH4 — SO —)—的聚伸芳基亞碉單元。 3 .如申請專利範圍第1項之可發泡模塑組成物，其 含有3至3 0重量％之至少一種具伸芳基亞碉單元的聚合 物。 4 ·如申請專利範圍第3項之可發泡模塑組成物，其 含有5至1 5重量％之至少一種具伸芳基亞碉單元的聚合 物。 5·—種以如申請專利範園第1至4項中任一項之模 塑組成物製造泡沬材料之方法，其特徵爲其包含在2 4 0 °C至4 0 0 °C的溫度範圍$加熱此模塑組成物. 6 .如申請專利範圍第5項之方法，其中，所設定的 溫度範圍是280 °(：至340。(：》 7 ·如申請專利範園第5或6項之方法，其中，加熱 時間爲5至3 0分鐘。 8 . —種由申請專利範圍第1至4項中任一項之可發 泡模塑組成物所製得的泡沬材料，其特徵爲其密度比未發 泡材料低5 0 %以上》 本紙張尺度適用中圃圃玄:拔准f CNS ) A4找枝f 訂-------Μ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 S833^9 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 9 .如申請專利範圍第8項之泡抹材料， 有熱穩定劑’ U V穩定劑，抗靜電劑，染料， 和/或有機填料。 其中 顔料 1 0 .如申請專利範圍第8或9項之泡沐材 它是整體泡沫。 料 1 1 .如申請專利範圍第8或9項之泡沬材料 用於製造成型零件。 1 2 ·如申請專利範圍第8或9項之泡沬#_ 用於製造耐化學品隔離層。 另含 無機 其中 其係 其係 ---------t------訂‘------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梯隼（CNS ) A4現格（2丨OX 297公釐） 3