[发明专利]制备可再生的聚甲醛组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请根据35U.S.C.119(e)，要求2009年8月03日提交的并且当前未决的美国专利申请No.61/230789的优先权。

发明领域

本发明涉及具有一部分放射性碳的聚甲醛聚合物组合物，即¹⁴C表明聚甲醛部分地或完全地衍生自非化石碳源。

发明背景

聚氧甲烯(POM)还被称为聚缩醛或聚甲醛，其具有优异的润滑性、硬度、刚度、中等韧性、低摩擦系数、良好的耐溶剂性和快速结晶能力。来来自POM聚合物和POM组合物的制品(例如承受载荷的移动部件，浸没于燃料中的部件等)在苛刻环境中具有优异的性能，尤其是由于所述制品能够便利地由模塑工艺来制备。

消费者发现，使用由环境可持续性材料即“绿色”或可再生材料制备的制品是令人满意的，并且当构成的聚合物衍生自验证是绿色源时，消费者尤其会选择购买此类制品。

需要在苛刻环境中具有优异性能的聚甲醛组合物，并且由于消费者对由“绿色”材料制备的制品的需求，需要部分地或完全地衍生自环境可持续资源即非化石燃料源的聚甲醛组合物以及制备这些组合物的方法。

发明概述

本文描述的是聚甲醛组合物，所述组合物包含：

a)聚甲醛聚合物，其选自聚甲醛均聚物、聚甲醛共聚物和聚甲醛三元共聚物；

b)0-20重量％的一种或多种添加剂，所述添加剂选自润滑剂、流动改性剂、增塑剂、成核剂、热稳定剂、抗氧化剂、染料、颜料和紫外光稳定剂；

c)0-50重量％的一种或多种填料；

其中：

重量百分比基于所述组合物的总重量；并且

聚甲醛聚合物具有用ASTM-D6866方法测定的至少20％的平均生物基含量。

本文还描述了制备这些组合物的方法以及由它们制备的制品。

发明详述

定义

权利要求中陈述的元素的含义以及说明书中描述的元素的含义将参照下文和本文定义来理解。

如本文所用，冠词“一个/一种”是指一个/一种以及多于一个/一种的，并且不必限制其所指名词为单数。

如本文所用，术语“约”和“为或约为”是指所述量或数值可为指定值或与指定值近似或接近的某个其它值。该术语旨在表达，相似的值引发权利要求中陈述的等同结果或效应。

如本文所用，术语“包含”、“含有”、“包括”、“涵盖”、“具有”、“具备”或这些的任何其它变型均是指非排他性的包括。例如，包括要素列表的过程、方法、制品或设备不仅限于所列要素，而是可包括未明确列出或固有的其它要素。此外，除非明确相反说明，“或”是指包含性的或，而不是指排他性的或。例如，以下任何一种情况均满足条件A或B：A是真实的(或存在的)且B是虚假的(或不存在的)，A是虚假的(或不存在的)且B是真实的(或存在的)，以及A和B都是真实的(或存在的)。

如本文所用，术语“环境可持续性聚甲醛”、“可再生聚甲醛”、“生物基聚甲醛”、“绿色聚甲醛”是指具有可检出量的生物基碳的聚甲醛聚合物，其衍生自下文定义的“生物源原料”或“可再生原料”。

如本文所用，“化石碳”是指包含非常少的放射性碳(还被称为¹⁴C同位素或¹⁴C)的碳，因为其年代远远大于¹⁴C的5730年半衰期。化石碳一般来源于化石燃料，所述化石燃料是埋入地下的死亡生物体厌氧分解而形成的燃料，并且其年代通常为数百万年。化石燃料包括煤、石油和天然气，并且范围为具有较低的碳与氢比率的挥发性物质(如甲烷)至液体石油至由几乎纯碳组成的非挥发性材料，如无烟煤。存在于化石燃料中的痕量碳-14的来源不确定，但是尽管如此，其浓度远远低于现存生物材料中的那些。

如本文所用，术语“非化石碳”是指包含放射性碳即¹⁴C的碳。非化石碳包括生物基有机碳化合物和/或来自大气中二氧化碳的碳。¹⁴C可为核试验的结果，其将提高的¹⁴C含量引入到大气中，或可为自然过程的结果，例如由于高空大气中的宇宙光引发的辐射而由氮产生的产物。