[发明专利]包含聚醚酮酮结系层的组件

说明书

本申请是国际申请号为PCT/US2010/023131、国际申请日为2010年2月4日、国际公布号为WO2010/091136，国际公布日为2010年8月12日、进入中国国家阶段的申请号为201080007020.1的申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及无定形聚醚酮酮在诸如复合材料、叠层材料以及类似物的组件中作为结系层的用途。

相关技术的讨论

在近几十年，在设计包含多个不同材料层的叠层材料、复合材料以及其他组件中已经投入了相当大的开发努力。对于许多最终用途应用，使用单一材料来制造所希望的部件是不可行的，这是由于任何已知的材料都不能满足特定的多重性能要求。例如，可能需要一个部件同时在强度和刚度方面很高并且是耐压力的、耐溶剂/化学物的、并且在高温下是尺寸稳定的。然而，在可能需要在复合材料或叠层材料中使用的多个相异层之间直接实现令人满意的粘附或结合常常被证明是具有挑战性的。复合材料层之间差的相容性会限制此类组件所展现出的特性。具体地，某些热塑性塑料(特别是结晶的和/或高温热塑性塑料)展现出了与其他材料的差的粘附，这已经归因于此类热塑性塑料不能充分地“润湿”相异物质的表面，从而当该复合材料被用于高要求的环境中时导致了与层离和结构整体性丧失相关的问题。因此，有利的是开发用于组装复合材料、叠层材料以及类似物的改进的方法，这些方法通过确保复合材料或叠层材料层之间的良好结合而避免了此类困难。

发明简述

本发明提供了一种组件，该组件包括一个第一基片以及一个第二基片，其中一个由无定形聚醚酮酮构成的结系层被置于所述第一基片与所述第二基片之间并且与它们相接触。此类组件可以按如下方法来制备：将一个基片用无定形聚醚酮酮涂覆，并且然后通过将这些基片压在一起同时加热该聚醚酮酮结系层来将另一个基片与该涂覆的基片进行连接。替代性地，可以采用一种共挤出工艺。在一个基片包括一种结晶的和/或高温热塑性塑料如一种结晶的聚(芳醚酮)、而这种热塑性塑料在缺少该结系层时没有展现出完全令人满意的对另一个基片表面的粘附性的情况下，本发明是尤其有用的。

附图简要说明

图1示出了用PEKK和PEEK上胶的纤维的显微图像、并且显示了各种胶料在纤维中的失效模式。

本发明的某些实施方案的详细说明

根据本发明的组件有利地是使用由无定形聚醚酮酮构成的结系层来制造的。适合用于本发明中的无定形聚醚酮酮包含(并且优选地基本上由其组成或者由其组成)由以下化学式I和II所代表的重复单元：

-A-C(＝O)-B-C(＝O)-I

-A-C(＝O)-D-C(＝O)-II

其中，A是一个p,p’-Ph-O-Ph-基团，Ph是一个亚苯基，B是对-亚苯基，并且D是间-亚苯基。改变该聚醚酮酮中的化学式I:化学式II(T:I)的异构体之比以提供一种无定形(非晶态)的聚合物。对于本发明的目的，无定形聚合物是指通过差示扫描热量法(DSC)并没有展现出结晶性熔点的一种聚合物。

聚醚酮酮是本领域中所熟知的，并且可以使用任何适当的聚合技术来制备，这些技术包括在以下专利(为所有目的通过引用各自以其整体结合在此)中所描述的方法：美国专利号3,065,205；3,441,538；3,442,857；3,516,966；4,704,448；4,816,556；以及6,177,518。可以采用多种聚醚酮酮的混合物。

具体地说，可以通过改变用于制备聚醚酮酮的不同单体的相对量值而如所希望地调节化学式I:化学式II之比(在本领域中有时称为T/I之比)。例如，可以通过使对苯二酰氯和间苯二酰氯的混合物与二苯醚进行反应来合成一种聚醚酮酮。增大对苯二酰氯相对于间苯二酰氯的量值将增大化学式I:化学式II(T/I)之比。总而言之，具有较高的化学式I:化学式II之比的聚醚酮酮与具有较低的化学式I:化学式II之比的聚醚酮酮相比是更加结晶化的。具有的T/I之比为从约55:45至约65:35的一种无定形聚醚酮酮特别适合用于本发明中。

适合的无定形聚醚酮酮可以从商业来源获得，例如像由OxfordPerformanceMaterials,Enfield,Connecticut在商品名OXPEKK下所销售的某些聚醚酮酮类，包括OXPEKK-SP聚醚酮酮。