專利名稱：增塑聚烯烴組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括聚烯烴和非官能化增塑劑比如C6-C200鏈烷烴的增塑聚烯烴。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及增塑聚烯烴比如具有改進(jìn)加工性能和諸如柔性和耐沖擊性之類的性能的丙烯聚合物。
背景技術(shù)：
聚烯烴可用于大量的日用制品。然而，許多聚烯烴，尤其聚丙烯均聚物和共聚物的一個(gè)缺陷是相對(duì)高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。該特性使這些聚烯烴變脆，尤其在低溫下。如果希望制備能夠耐受寬范圍溫度的制品，那么需要提供能夠保持其理想的特性比如高溫性能等，同時(shí)改進(jìn)沖擊強(qiáng)度和韌性的聚烯烴。尤其，有利的是，提供擁有改進(jìn)的韌性，但不損害它的韌性和其它理想的性能的丙烯聚合物。
將增塑劑或其它物質(zhì)加入到聚烯烴中是改進(jìn)諸如沖擊強(qiáng)度和韌性之類的性能的一種選擇。有一些公開(kāi)物就是為了這種目的，比如US4,960,820；US 4,132,698；US 3,201,364；WO 02/31044；WO01/18109A1；和EP 0 300 689A2。這些公開(kāi)物涉及與官能化增塑劑共混的聚烯烴和彈性體。官能化增塑劑是諸如含有芳族基團(tuán)的礦物油之類的材料，以及高傾點(diǎn)(高于-20℃)化合物。這些化合物的使用一般沒(méi)有保持聚烯烴的透明性，以及沖擊強(qiáng)度常常沒(méi)有被改進(jìn)。
其它背景參考文獻(xiàn)包括EP 0 448 259A，EP 1 028 145A，US專利Nos.4,073,782和3,415,925。
所需要的是具有改進(jìn)的柔軟度，更好的柔性(低撓曲模量)，降低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，和在低溫(0℃以下)下的改進(jìn)沖擊強(qiáng)度(改進(jìn)的加德納沖擊強(qiáng)度)，同時(shí)不影響聚烯烴的熔融溫度，聚烯烴結(jié)晶速率，它的透明度，并且具有最低程度的增塑劑至由此制備的制品的表面的遷移的增塑聚烯烴。此外，需要能夠在諸如食品容器和玩具之類的應(yīng)用中使用的增塑聚丙烯。
尤其希望通過(guò)使用簡(jiǎn)單的非反應(yīng)性化合物比如鏈烷烴來(lái)增塑聚烯烴。然而，我們被教導(dǎo)，脂族或鏈烷烴類化合物會(huì)損害聚烯烴的性能，因此不被推薦。(例如參閱CHEMICAL ADDITIVES FOR PLASTICSINDUSTRY 107-116(Radian Corp.，Noyes Data Corporation，NJ1987)；WO 01/18109 A1)。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，鏈烷烴化合物是聚烯烴的有效增塑劑。本發(fā)明涉及此類增塑聚烯烴。
本發(fā)明的概述本發(fā)明涉及含有聚烯烴和非官能化增塑劑的增塑聚烯烴組合物；其中非官能化增塑劑可以包括具有低于-5℃的傾點(diǎn)的C6-C200鏈烷烴(包括支化和正鏈烷烴)。在一個(gè)實(shí)施方案中，非官能化增塑劑是包括C6-C25異鏈烷烴的異鏈烷烴。在另一個(gè)實(shí)施方案中，非官能化增塑劑是包括C10-C100正鏈烷烴的聚α-烯烴。該聚烯烴可以是聚丙烯均聚物，共聚物，耐沖擊共聚物，或它們的共混物，并且可以包括塑性體。由本發(fā)明的組合物制備的合乎需要的制品的非限制性實(shí)例包括薄膜，片材，纖維，紡織和無(wú)紡織物，軟管，管道，汽車組件，家具，運(yùn)動(dòng)器材，食品儲(chǔ)存容器，透明和半透明制品，玩具，膠管和管材，以及醫(yī)療器材。本發(fā)明的組合物特征在于具有改進(jìn)(降低)的Tg，與起始聚烯烴相比，同時(shí)保持了其它理想的性能。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是本文列舉的各種增塑丙烯均聚物實(shí)例的隨溫度而變的儲(chǔ)能模量(E′)的圖解表示；圖2是本文列舉的各種增塑丙烯均聚物實(shí)例的隨溫度而變的Tanδ的圖解表示；圖3是本文列舉的各種增塑丙烯共聚物實(shí)例的隨溫度而變的Tanδ的圖解表示；
圖4是本文列舉的各種增塑丙烯抗沖共聚物實(shí)例的隨溫度而變的Tanδ的圖解表示；圖5是說(shuō)明本發(fā)明的各種增塑丙烯均聚物樣品的隨溫度而變的由DSC得到的熔化熱流的圖解表示；圖6是說(shuō)明本發(fā)明的各種樣品-增塑丙烯均聚物樣品的隨溫度而變的由DSC得到的結(jié)晶熱流的圖解表示；圖7是說(shuō)明本發(fā)明的各種增塑丙烯共聚物樣品的隨溫度而變的由DSC得到的熔化熱流的圖解表示；圖8是說(shuō)明本發(fā)明的各種增塑丙烯共聚物樣品的隨溫度而變的由DSC得到的結(jié)晶熱流的圖解表示；圖9是說(shuō)明本發(fā)明的各種增塑丙烯抗沖共聚物樣品的隨溫度而變的由DSC獲得的熔化熱流的圖解表示；圖10是說(shuō)明本發(fā)明的各種增塑丙烯抗沖共聚物樣品的隨溫度而變的由DSC得到的結(jié)晶熱流的圖解表示；圖11是說(shuō)明本發(fā)明的各種增塑丙烯均聚物樣品的隨剪切速率而變的剪切粘度的圖解表示；圖12是說(shuō)明本發(fā)明的各種增塑丙烯共聚物樣品的隨剪切速率而變的剪切粘度的圖解表示；圖13是說(shuō)明本發(fā)明的各種增塑丙烯抗沖共聚物樣品的隨剪切速率而變的剪切粘度的圖解表示；和圖14是說(shuō)明本發(fā)明的各種增塑丙烯均聚物樣品的分子量分布的圖解表示。
本發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明是包括聚烯烴和非官能化增塑劑(NFP)的增塑聚烯烴組合物。NFP可以是脂族烴，或鏈烷烴，通常包括C6-C200鏈烷烴。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“鏈烷烴”包括C6-C200鏈烷烴的所有異構(gòu)體，包括支化和線性結(jié)構(gòu)，以及它們的共混物。各鏈烷烴可以包括飽和環(huán)烴類。理想地，NFP具有低于0℃的傾點(diǎn)，0.1-3000cSt的100℃粘度(ASTMD445-97)。有用的NFP可以包括所謂的聚α-烯烴(PAO)和異鏈烷烴。
本發(fā)明的某些組合物的特征能夠在于，在一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)于存在于組合物中的每4wt％的NFP，組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)降低至少2℃；在另一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)于存在于組合物中的每4wt％的NFP，Tg降低至少3℃；和在又一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)于存在于組合物中的每4wt％的NFP，組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)降低至少4-10℃，同時(shí)聚烯烴的熔融溫度和結(jié)晶溫度保持恒定(±1-2℃)。此外，本發(fā)明的組合物特征在于NFP與丙烯聚合物相容和混溶，不形成單獨(dú)的相。這例如通過(guò)用DMTA(動(dòng)態(tài)機(jī)械熱分析)對(duì)組合物觀測(cè)到的Tg分布來(lái)證明。
聚烯烴和NFP能夠通過(guò)任何適合的方式來(lái)共混。例如，它們可以在轉(zhuǎn)鼓、擠出機(jī)或它們的結(jié)合物中共混。性能增強(qiáng)的本文所述的增塑聚烯烴組合物可用于許多應(yīng)用，包括透明組件，比如炊具和儲(chǔ)存用具，其它制品，比如家具，汽車組件，玩具，運(yùn)動(dòng)裝，醫(yī)療器材，可滅菌的醫(yī)療器材和滅菌容器，無(wú)紡纖維和織物以及由此獲得的制品比如窗簾，睡衣，過(guò)濾器，衛(wèi)生保健制品，尿布，以及膜，取向膜，片材，軟管，管和其中柔軟度、高沖擊強(qiáng)度和冷凍溫度之下的沖擊強(qiáng)度很重要的其它制品。許多技術(shù)能夠用于加工本發(fā)明的增塑聚烯烴以形成這些制品，包括注塑，擠出，熱成形，吹塑，滾塑，紡粘，熔體噴射，纖維紡絲，吹塑薄膜，用于取向薄膜的拉伸，以及其它普通加工方法。
以下就聚烯烴，NFP和其中的實(shí)施方案來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明。
聚烯烴聚烯烴可以用本發(fā)明的NFP增塑，或與本發(fā)明的NFP共混，以便形成柔性更高，但仍耐沖擊的組合物。在本發(fā)明的一個(gè)方面，聚烯烴選自聚丙烯均聚物，聚丙烯共聚物，和它們的共混物。均聚物可以是無(wú)規(guī)立構(gòu)聚丙烯，全同立構(gòu)聚丙烯，間同立構(gòu)聚丙烯和它們的共混物。共聚物可以是無(wú)規(guī)共聚物，嵌段共聚物，和它們的共混物。尤其，聚合物共混物包括所謂的耐沖擊共聚物，彈性體和塑性體，它們的任何一種可以是聚丙烯和聚丙烯共聚物的物理共混物或就地共混物。制備聚丙烯的方法不是關(guān)鍵的，因?yàn)樗軌蛲ㄟ^(guò)淤漿、溶液或氣相方法，以及通過(guò)使用齊格勒-納塔類催化劑，金屬茂類催化劑，或它們的結(jié)合物來(lái)制備。此類催化劑在本領(lǐng)域中是眾所周知的，并且例如描述在ZIEGLER CATALYSTS(Gerhard Fink，Rolf Mulhaupt and Hans H.Brintzinger，eds.，Springer-Verlag 1995)；Resconi等人，Selectivity in Propene Polymerization with MetalloceneCatalysts，100 CHEM.REV.1253-1345(2000)；和I，IIMETALLOCENE-BASED POLYOLEFINS(Wiey & Sons 2000)中。
聚烯烴可以是丙烯均聚物。理想的丙烯均聚物具有1.5-10，或在另一個(gè)實(shí)施方案中2.0-7，或在仍然另一個(gè)實(shí)施方案中2.0-5，或在再一個(gè)實(shí)施方案中2.0-4的分子量分布(Mw/Mn)。丙烯均聚物的在23℃下用0.125英寸圓盤(pán)測(cè)試的加德納沖擊強(qiáng)度在一個(gè)實(shí)施方案中可以是20in-lb到1000in-lb，在另一個(gè)實(shí)施方案中是30in-lb到500in-lb，以及在又一個(gè)實(shí)施方案中是40in-lb到400in-lb。在又一個(gè)實(shí)施方案中，丙烯均聚物的1％正割撓曲模量在一個(gè)實(shí)施方案中是100MPa到2300MPa，在另一個(gè)實(shí)施方案中是200MPa到2100MPa，以及在又一個(gè)實(shí)施方案中是300MPa到2000MPa，其中合乎需要的聚烯烴可以具有任何撓曲模量上限與任何撓曲模量下限的任意組合。丙烯均聚物的熔體流動(dòng)速率(MFR)(ASTM D 1238，230℃，2.16kg)在一個(gè)實(shí)施方案中是0.1dg/min到2500dg/min，而在另一個(gè)實(shí)施方案中是0.3-500dg/min。
可用于本發(fā)明的丙烯均聚物或共聚物可以具有一定水平的全同立構(gòu)規(guī)整度。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，全同立構(gòu)聚丙烯是有用的聚丙烯，在另一個(gè)實(shí)施方案中，高度全同立構(gòu)聚丙烯是有用的聚丙烯。本文所使用的“全同立構(gòu)”被定義為具有根據(jù)13C-NMR分析的至少10％全同立構(gòu)五價(jià)物。本文所使用的“高度全同立構(gòu)”被定義為具有根據(jù)13C-NMR分析的至少60％全同立構(gòu)五價(jià)物。在一個(gè)期望的實(shí)施方案中，具有至少85％全同立構(gòu)規(guī)整度的聚丙烯均聚物是聚烯烴，而在另一個(gè)實(shí)施方案中，具有至少90％的全同立構(gòu)規(guī)整度的聚丙烯均聚物是聚烯烴。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，聚烯烴是丙烯衍生的單元和選自乙烯和C4-C20α-烯烴衍生的單元，或乙烯和C4-C10α-烯烴衍生的單元中的單元的無(wú)規(guī)或嵌段丙烯共聚物。乙烯或C4-C20α-烯烴衍生的單元在一個(gè)實(shí)施方案中以共聚物的0.1-50wt％存在，在另一個(gè)實(shí)施方案中以0.5-30wt％存在，在又一個(gè)實(shí)施方案中以1-15wt％存在，以及在再一個(gè)實(shí)施方案中以0.1-5wt％存在，其中合乎需要的共聚物包括這里所述的任何wt％上限與任何wt％下限的任意組合的乙烯和C4-C20α-烯烴衍生的單元。丙烯共聚物具有在一個(gè)實(shí)施方案中高于8,000g/mol，在另一個(gè)實(shí)施方案中高于10,000g/mol，在又一個(gè)實(shí)施方案中高于12,000g/mol，在再一個(gè)實(shí)施方案中高于200,000g/mol，以及在另一個(gè)實(shí)施方案中低于1,000,000g/mol，在又一個(gè)實(shí)施方案中低于800,000g/mol的重均分子量，其中合乎需要的共聚物可以包括這里所述的任何分子量上限與任何分子量下限。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，丙烯共聚物的在23℃下用0.125英寸圓盤(pán)測(cè)試的加德納沖擊強(qiáng)度在一個(gè)實(shí)施方案中是20in-lb到1000in-lb，在另一個(gè)實(shí)施方案中是30in-lb到500in-lb，以及在又一個(gè)實(shí)施方案中是40in-lb到400in-lb。此外，丙烯共聚物可以具有在一個(gè)實(shí)施方案中100MPa到2300MPa，在另一個(gè)實(shí)施方案中200MPa到2100MPa，和在又一個(gè)實(shí)施方案中300MPa到2000MPa的1％正割撓曲模量，其中合乎需要的聚烯烴可以具有任何撓曲模量上限與任何撓曲模量下限的任意組合。合乎需要的共聚物的熔體流動(dòng)速率(MFR)(ASTM D 1238，230℃)在一個(gè)實(shí)施方案中是0.1dg/min到2500dg/min，而在另一個(gè)實(shí)施方案中是0.1-500dg/min。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，聚烯烴可以是所謂的“耐沖擊共聚物”或嵌段共聚物。該耐沖擊共聚物可以是反應(yīng)器共混物(就地共混物)或物理共混物。在一個(gè)實(shí)施方案中，按耐沖擊共聚物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，適合的耐沖擊共聚物包含40-95wt％的組分A和5-60wt％的組分B；其中組分A包括丙烯均聚物或共聚物，該共聚物含有≤10wt％乙烯，丁烯，己烯或辛烯共聚單體；和其中組分B包括丙烯共聚物，其中該共聚物含有5-70wt％乙烯，丁烯，己烯和/或辛烯共聚單體，以及大約95到大約30wt％丙烯。在耐沖擊共聚物的一個(gè)實(shí)施方案中，組分B基本上由丙烯和大約30到大約65wt％乙烯組成。在另一個(gè)實(shí)施方案中，組分B包括乙烯-丙烯共聚物，乙烯-丙烯-二烯三元共聚物，乙烯-丙烯酸酯共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物，乙烯-丙烯酸酯共聚物，聚丁二烯，聚異戊二烯，天然橡膠，異丁烯，烴樹(shù)脂(特征在于低于5000的分子量，大約50-100℃的Tg和低于大約140℃的軟化點(diǎn))，松香，和它們的混合物。在另一個(gè)實(shí)施方案中，組分B具有低于3.5的分子量分布。在又一個(gè)實(shí)施方案中，組分B具有至少20,000的重均分子量。有用的耐沖擊共聚物例如公開(kāi)在US6,342,566和US 6,384,142中。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，丙烯抗沖共聚物的在-29℃下用0.125英寸圓盤(pán)測(cè)試的加德納沖擊強(qiáng)度在一個(gè)實(shí)施方案中是20in-lb到1000in-lb，在另一個(gè)實(shí)施方案中是30in-lb到500in-lb，以及在又一個(gè)實(shí)施方案中是40in-lb到400in-lb。此外，丙烯抗沖共聚物可以具有在一個(gè)實(shí)施方案中100MPa到2300MPa，在另一個(gè)實(shí)施方案中200MPa到2100MPa，和在又一個(gè)實(shí)施方案中300MPa到2000MPa的1％正割撓曲模量，其中合乎需要的聚烯烴可以具有任何撓曲模量上限與任何撓曲模量下限的任意組合。合乎需要的均聚物的熔體流動(dòng)速率(MFR)(ASTM D 1238，230℃，2.16kg)在一個(gè)實(shí)施方案中是0.1dg/min到2500dg/min，而在另一個(gè)實(shí)施方案中是0.3-500dg/min。
另一適合的聚烯烴包括聚丙烯均聚物或共聚物與所謂的“塑性體”的共混物?？捎糜诒景l(fā)明的塑性體可以被描述為具有0.85-0.915g/cm3和0.10-30dg/min(ASTM D1238；190℃，2.1kg)的熔體指數(shù)(MI)的聚烯烴共聚物。在一個(gè)實(shí)施方案中，有用的塑性體是乙烯衍生的單元和至少一種C3-C10α-烯烴衍生的單元的共聚物，該共聚物具有低于0.915g/cm3的密度。存在于塑性體中的共聚單體(C3-C10α-烯烴衍生的單元)的量在一個(gè)實(shí)施方案中是2-35wt％，在另一個(gè)實(shí)施方案中是5-30wt％，在又一個(gè)實(shí)施方案中是15-25wt％，以及在再一個(gè)實(shí)施方案中是20-30wt％。
可用于本發(fā)明的塑性體具有在一個(gè)實(shí)施方案中0.10-20dg/min，在另一個(gè)實(shí)施方案中0.2-10dg/min，和在又一個(gè)實(shí)施方案中0.3-8dg/min的熔體指數(shù)(MI)。有用的塑性體的平均分子量在一個(gè)實(shí)施方案中是10,000-800,000，而在另一個(gè)實(shí)施方案中是20,000-70,000。有用的塑性體的1％正割撓曲模量(ASTM D790)在一個(gè)實(shí)施方案中是10MPa到150MPa，而在另一個(gè)實(shí)施方案中是20MPa到100MPa。此外，可用于本發(fā)明的組合物的塑性體具有在一個(gè)實(shí)施方案中30-80℃(第一熔融峰)和50-125℃(第二熔融峰)，以及在另一個(gè)實(shí)施方案中40-70℃(第一熔融峰)和50-100℃(第二熔融峰)的熔融溫度(Tm)。
可用于本發(fā)明的塑性體是乙烯衍生的單元和高級(jí)α-烯烴衍生的單元，比如丙烯，1-丁烯，1-己烯和1-辛烯的金屬茂催化的共聚物，它在一個(gè)實(shí)施方案中含有足夠的一種或多種的這些共聚單體，以便獲得0.860-0.900g/cm3的密度。合乎需要的塑性體的分子量分布(Mw/Mn)在一個(gè)實(shí)施方案中是1.5-5，而在另一個(gè)實(shí)施方案中是2.0-4。商購(gòu)塑性體的實(shí)例是EXACT 4150，乙烯和1-己烯的共聚物，1-己烯衍生的單元占塑性體的18-22wt％，并具有0.895g/cm3的密度和3.5dg/min的MI(ExxonMobil Chemical Company，Houston，TX)；和EXACT 8201，乙烯和1-辛烯的共聚物，1-辛烯衍生的單元占塑性體的26-30wt％，并具有0.882g/cm3的密度和1.0dg/min的MI(ExxonMobil ChemicalCompany，Houston，TX)。
當(dāng)用于與本發(fā)明的NFP共混時(shí)，適合用于本發(fā)明的聚烯烴能夠?yàn)槿魏挝锢硇问健Ｔ谝粋€(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)器粒料(定義為在任何加工工序之前從聚合反應(yīng)器中分離出來(lái)的聚合物的顆粒)用來(lái)與本發(fā)明的NFP共混。反應(yīng)器粒料具有在一個(gè)實(shí)施方案中50μm-10mm，在另一個(gè)實(shí)施方案中10μm-5mm的平均直徑。在另一個(gè)實(shí)施方案中，聚烯烴以切粒(pellet)的形式存在，例如具有由反應(yīng)器粒料的熔體擠出所形成的1mm-10mm的平均直徑，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，適于該組合物的聚烯烴不包括聚丙烯與其它聚烯烴的物理共混物，尤其不包括聚丙烯與低分子量(500-10,000g/mol)聚乙烯或聚乙烯共聚物的物理共混物，即，低分子量聚乙烯或聚乙烯共聚物不有意地以任何量加入到本發(fā)明的聚烯烴(例如聚丙烯均聚物或共聚物)組合物中，比如象在WO 01/18109A1中的情況那樣。
聚烯烴在一個(gè)實(shí)施方案中以40-99.9wt％，在另一個(gè)實(shí)施方案中以50-99wt％，在又一個(gè)實(shí)施方案中以60-98wt％，在又一個(gè)實(shí)施方案中以70-97wt％，在再一個(gè)實(shí)施方案中以80-97wt％，以及在還一個(gè)實(shí)施方案中以90-98wt％的量存在于本發(fā)明的組合物中，其中合乎需要的范圍可以是這里所述的任何wt％上限與任何wt％下限的任意組合。
用于本發(fā)明的合乎需要的聚烯烴因此可以用這里的任何實(shí)施方案，或這里所述的實(shí)施方案的任何組合來(lái)描述。
非官能化增塑劑本發(fā)明的聚烯烴組合物包括非官能化增塑劑(“NFP”)。本發(fā)明的NFP是含有碳和氫的化合物，但不包括相當(dāng)量的選自羥基，芳基和取代芳基，鹵素，烷氧基，羧酸根，酯，碳不飽和鍵，丙烯酸酯，氧，氮和羧基中的官能團(tuán)。所謂“相當(dāng)量”是指不故意地將這些基團(tuán)和含有這些基團(tuán)的化合物加入到NFP中，如果存在的話，在一個(gè)實(shí)施方案中以低于NFP的5wt％，在另一個(gè)實(shí)施方案中低于1wt％，以及在又一個(gè)實(shí)施方案中以低于0.5wt％的量存在。
在一個(gè)實(shí)施方案中，NFP由C6-C200鏈烷烴，或C8-C100鏈烷烴組成。在另一個(gè)實(shí)施方案中，NFP主要由C6-C200鏈烷烴，或由C8-C100鏈烷烴組成。對(duì)于本發(fā)明和這里的說(shuō)明來(lái)說(shuō)，術(shù)語(yǔ)“鏈烷烴”包括所有異構(gòu)體，比如正鏈烷烴，支化鏈烷烴，異鏈烷烴，還可以包括脂環(huán)族物質(zhì)，和它們的共混物，并且可以由本領(lǐng)域已知的方式合成，或者以使得滿足對(duì)于這里合乎需要的NFP所述的要求的這種方式由精煉原油獲得。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，可用作NFP的這里所述的材料類型能夠單獨(dú)使用，或與本文所述的其它NFP混合，以便獲得所需的性能。
NFP在一個(gè)實(shí)施方案中以0.1到60wt％，在另一個(gè)實(shí)施方案中以0.5-40wt％，在又一個(gè)實(shí)施方案中以1-20wt％，以及在還一個(gè)實(shí)施方案中以2-10wt％的量存在于本發(fā)明的聚烯烴組合物中，其中合乎需要的范圍可以包括這里所述的任何wt％上限與任何wt％下限。
NFP還可以通過(guò)許多或任意組合的這里所述的參數(shù)來(lái)描述。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的NFP具有在一個(gè)實(shí)施方案中低于0℃，在另一個(gè)實(shí)施方案中低于-5℃，在另一個(gè)實(shí)施方案中低于-10℃，在又一個(gè)實(shí)施方案中低于-20℃，在再一個(gè)實(shí)施方案中低于-40℃，在另一個(gè)實(shí)施方案中低于-50℃，在還一個(gè)實(shí)施方案中低于-60℃，在另一個(gè)實(shí)施方案中高于-120℃，以及在又一個(gè)實(shí)施方案中高于-200℃的傾點(diǎn)(ASTMD97)，其中合乎需要的范圍可以包括這里所述的任何傾點(diǎn)上限與任何傾點(diǎn)下限。在一個(gè)實(shí)施方案中，NFP是在0.5-200cSt(40℃)的粘度范圍內(nèi)(ASTM D445-97)具有低于-30℃，或-30℃到-90℃的傾點(diǎn)的鏈烷烴或其它化合物。大多數(shù)礦物油(通常含有芳族結(jié)構(gòu)部分和其它官能團(tuán))在相同的粘度范圍內(nèi)具有10℃到-20℃的傾點(diǎn)。
NFP可以具有在一個(gè)實(shí)施方案中低于3.0，在另一個(gè)實(shí)施方案中低于2.8，在另一個(gè)實(shí)施方案中低于2.5，在又一個(gè)實(shí)施方案中低于2.3，以及在再一個(gè)實(shí)施方案中低于2.1的介電常數(shù)(20℃)。聚乙烯和聚丙烯各自具有至少2.3的介電常數(shù)(1kHz，23℃)(CRC HANDBOOKOF CHEMISTRY AND PHYSICS(David R.Lide，ed.82d ed.CRC Press2001))。
NFP具有在一個(gè)實(shí)施方案中0.1-3000cSt(100℃)，在另一個(gè)實(shí)施方案中0.5-1000cSt(100℃)，在又一個(gè)實(shí)施方案中1-250cSt(100℃)，在再一個(gè)實(shí)施方案中1-200cSt(100℃)，以及在還一個(gè)實(shí)施方案中10-500cSt(100℃)的粘度(ASTM D445-97)，其中合乎需要的范圍包括這里所述的任何粘度上限與任何粘度下限。
NFP具有在一個(gè)實(shí)施方案中低于0.920g/cm3，在另一個(gè)實(shí)施方案中低于0.910g/cm3，在另一個(gè)實(shí)施方案中0.650-0.900g/cm3，在另一個(gè)實(shí)施方案中0.700-0.860g/cm3，在另一個(gè)實(shí)施方案中0.750-0.855g/cm3，在另一個(gè)實(shí)施方案中0.790-0.850g/cm3，在又一個(gè)實(shí)施方案中0.800-0.840g/cm3的比重(ASTM D 4052，15.6/15.6℃)，其中合乎需要的范圍可以包括這里所述的任何比重上限與任何比重下限。NFP具有在一個(gè)實(shí)施方案中100-800℃，在另一個(gè)實(shí)施方案中200-600℃，在又一個(gè)實(shí)施方案中250-500℃的沸點(diǎn)。此外，NFP具有在一個(gè)實(shí)施方案中低于20,000g/mol，在另一個(gè)實(shí)施方案中低于10,000g/mol，在又一個(gè)實(shí)施方案中低于5,000g/mol，在另一個(gè)實(shí)施方案中低于4,000g/mol，在又一個(gè)實(shí)施方案中低于2,000g/mol，在再一個(gè)實(shí)施方案中低于500g/mol，以及在還一個(gè)實(shí)施方案中低于100g/mol的重均分子量(GPC或GC)，其中合乎需要的分子量范圍能夠是這里所述的任何分子量上限與任何分子量下限的任意組合。
適合作為用于本發(fā)明的聚烯烴的NFP的化合物可以選自商購(gòu)化合物，比如所謂的“異鏈烷烴”，“聚α-烯烴”(PAO)和“聚丁烯類”(PAO的亞類)。這三類化合物能夠被描述為含有支化、環(huán)狀和直鏈結(jié)構(gòu)的鏈烷烴，和它們的共混物。這些NFP能夠被描述為在一個(gè)實(shí)施方案中包括C6-C200鏈烷烴，而在另一個(gè)實(shí)施方案中包括C8-C100鏈烷烴。
所謂的“異鏈烷烴”描述如下。這些鏈烷烴理想地是異鏈烷烴，是指鏈烷烴鏈具有沿各鏈烷烴鏈的至少一部分分布的C1-C10烷基支化。C6-C200鏈烷烴可以在一個(gè)實(shí)施方案中包括C6-C25異鏈烷烴，在另一個(gè)實(shí)施方案中包括C8-C20異鏈烷烴。
更具體地說(shuō)，異鏈烷烴是其分子具有鍵接于至少其它三個(gè)碳原子的至少一個(gè)碳原子或至少一條側(cè)鏈的飽和脂族烴類(即具有一個(gè)或多個(gè)叔或季碳原子的分子)，優(yōu)選其中每分子的碳原子總數(shù)在一個(gè)實(shí)施方案中是6-50，在另一個(gè)實(shí)施方案中是10-24，在又一個(gè)實(shí)施方案中是10-15。一般存在各碳數(shù)的各種異構(gòu)體。異鏈烷烴還可以包括具有支化側(cè)鏈的環(huán)烷烴，一般作為異鏈烷烴的次要組分。這些異鏈烷烴的密度(ASTM 4052，15.6/15.6℃)是0.70-0.83g/cm3；在一個(gè)實(shí)施方案中低于-40℃，而在另一個(gè)實(shí)施方案中低于-50℃的傾點(diǎn)；0.5-20cSt(25℃)的粘度(ASTM 445，25℃)；和100-300g/mol的平均分子量。異鏈烷烴可以ISOPAR的商品名從市場(chǎng)上買(mǎi)到(ExxonMobil Chemical Company，Houston TX)，例如描述在US6,197,285，3,818,105和3,439,088中，并且作為異鏈烷烴的ISOPAR系列出售，它們的一些在以下表1中總結(jié)表1 ISOPAR系列異鏈烷烴

在另一個(gè)實(shí)施方案中，異鏈烷烴是在分子中具有6-50個(gè)碳原子或10-24個(gè)碳原子的支化和正鏈烷烴的混合物。異鏈烷烴組合物具有在一個(gè)實(shí)施方案中0.5∶1-9∶1，在另一個(gè)實(shí)施方案中1∶1-4∶1的支化鏈烷烴∶正鏈烷烴比率。在該實(shí)施方案中，異鏈烷烴混合物含有高于50wt％(基于異鏈烷烴組合物的總重量)單-甲基物質(zhì)，例如2-甲基，3-甲基，4-甲基，5-甲基等，其中最低限度地形成了具有碳數(shù)大于1的取代基的分支，例如乙基，丙基，丁基等，以混合物中的異鏈烷烴的總重量為基準(zhǔn)計(jì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，混合物的異鏈烷烴含有高于70wt％的單-甲基物質(zhì)，以混合物中的異鏈烷烴的總重量為基準(zhǔn)計(jì)。該異鏈烷烴混合物在一個(gè)實(shí)施方案中在100-350℃，而在另一個(gè)實(shí)施方案中在110-320℃沸騰。在不同等級(jí)的制備中，一般將鏈烷烴混合物分餾為具有窄沸程，例如35℃沸程的餾分。這些支化鏈烷烴/正鏈烷烴共混物例如描述在US 5,906,727中。
其它適合的異鏈烷烴還可以商品名SHELLSOL(Shell)，SOLTROL(Chevron Phillips)和SASOL(Sasol Limited)購(gòu)買(mǎi)。SHELLSOL是Royal Dutch/Shell Group of Companies的產(chǎn)品，例如ShellsolTM(沸點(diǎn)＝215-260℃)，SOLTROL是Chevron Phillips Chemical Co.LP的產(chǎn)品，例如SOLTROL 220(沸點(diǎn)＝233-280℃)。SASOL是Sasol Limited的產(chǎn)品(Johannesburg，South Africa)，例如SASOL LPA-210，SASOL-47(沸點(diǎn)＝238-274℃)。
適合作為本發(fā)明的NFP的鏈烷烴還包括如下描述的所謂PAO?？捎糜诒景l(fā)明的PAO包括C6-C200鏈烷烴，在另一個(gè)實(shí)施方案中，C10-C100正鏈烷烴。PAO在一個(gè)實(shí)施方案中是C4-C12α-烯烴，在另一個(gè)實(shí)施方案中C5-C12α-烯烴的二聚體，三聚體，四聚體，五聚體等。適合的烯烴包括1-丁烯，1-戊烯，1-己烯，1-庚烯，1-辛烯，1-壬烯，1-癸烯，1-十一碳烯和1-十二碳烯。在一個(gè)實(shí)施方案中，烯烴是1-癸烯，以及NFP是1-癸烯的二聚體、三聚體、四聚體和五聚體(和五聚體以上)的混合物。PAO更具體地描述在例如US 5,171,908，和US5,783,531，以及SYNTHETIC LUBRICANNTS AND HIGH-PERFORMANCEFUNCTIONAL FLUIDS 1-52(Leslie R.Rudnick & Ronald L.Shubkin，ed.Marcel Dekker，Inc.1999)。
本發(fā)明的PA0具有在一個(gè)實(shí)施方案中100-20,000，在另一個(gè)實(shí)施方案中200-10,000，在又一個(gè)實(shí)施方案中200-7,000，在仍然又一個(gè)實(shí)施方案200-2,000，以及在再一個(gè)實(shí)施方案中200-500的重均分子量。一般，PAO具有0.1-150cSt(100℃)，或0.1-3000cSt(100℃)的粘度(ASTM 445)?？捎糜诒景l(fā)明的PAO具有在一個(gè)實(shí)施方案中低于0℃，在另一個(gè)實(shí)施方案中低于-10℃，在又一個(gè)實(shí)施方案中低于-20℃，以及在再一個(gè)實(shí)施方案中低于-40℃的傾點(diǎn)。合乎需要的PAO可以作為SHF和SuperSyn PAO(ExxonMobil Chemical Company，Houston TX)購(gòu)買(mǎi)到，它們的一些在以下表2中總結(jié)。
表2 SHF和SuperSyn系列聚α-烯烴

聚丁烯類(PAO的子集)是本發(fā)明的另一有用的NFP，并描述如下。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，聚丁烯操作油是在一個(gè)實(shí)施方案中具有3-8個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施方案中優(yōu)選具有4-6個(gè)碳原子的烯烴衍生的單元的低分子量(低于15,000數(shù)均分子量；低于60,000重均分子量)均聚物或共聚物。在又一個(gè)實(shí)施方案中，聚丁烯是C4殘液的均聚物或共聚物。稱為“聚丁烯”聚合物的這種低分子量聚合物的實(shí)例例如描述在SYNTHETIC LUBRICANNTS AND HIGH-PERFORMANCEFUNCTIONAL FLUIDS 357-392(Leslie R.Rudnick & Ronald L.Shubkin，ed.，Marcel Dekker 1999)(下文“聚丁烯操作油”或“聚丁烯”)。
用另一種方式來(lái)描述，聚丁烯是至少一種異丁烯衍生的單元，1-丁烯衍生的單元，和2-丁烯衍生的單元的共聚物。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚丁烯是該三種單元的均聚物、共聚物或三元共聚物，其中異丁烯衍生的單元是共聚物的40-100wt％，1-丁烯衍生的單元是共聚物的0-40wt％，和2-丁烯衍生的單元是共聚物的0-40wt％。在另一個(gè)實(shí)施方案中，聚丁烯是該三種單元的共聚物或三元共聚物，其中異丁烯衍生的單元是共聚物的40-99wt％，1-丁烯衍生的單元是共聚物的2-40wt％，以及2-丁烯衍生的單元是共聚物的0-30wt％。在又一個(gè)實(shí)施方案中，聚丁烯是該三種單元的三元共聚物，其中異丁烯衍生的單元是共聚物的40-96wt％，1-丁烯衍生的單元是共聚物的2-40wt％，以及2-丁烯衍生的單元是共聚物的2-20wt％。在還一個(gè)實(shí)施方案中，聚丁烯是異丁烯和1-丁烯的均聚物或共聚物，其中異丁烯衍生的單元是均聚物或共聚物的65-100wt％，和1-丁烯衍生的單元是共聚物的0-35wt％。
用于本發(fā)明的聚丁烯操作油一般具有在一個(gè)實(shí)施方案中低于10,000g/mol，在另一個(gè)實(shí)施方案中低于8000g/mol，和在又一個(gè)實(shí)施方案中低于6000g/mol的數(shù)均分子量(Mn)。聚丁烯油具有在一個(gè)實(shí)施方案中高于400g/mol，在另一個(gè)實(shí)施方案中高于700g/mol，以及在又一個(gè)實(shí)施方案中高于900g/mol的數(shù)均分子量。一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案能夠是這里所述的任何分子量下限與任何分子量上限的組合。例如，在本發(fā)明的聚丁烯的一個(gè)實(shí)施方案中，聚丁烯具有400g/mol到10,000g/mol，在另一個(gè)實(shí)施方案中700g/mol到8000g/mol，以及在又一個(gè)實(shí)施方案中900g/mol到3000g/mol的數(shù)均分子量。聚丁烯操作油的有用粘度在一個(gè)實(shí)施方案中是10-6000cSt(厘沲)(100℃)，在另一個(gè)實(shí)施方案中是35-5000cSt(100℃)，在又一個(gè)實(shí)施方案中高于35cSt(100℃)，以及在再一個(gè)實(shí)施方案中高于100cSt(100℃)。
聚丁烯的商品實(shí)例是PARAPOLTM系列的操作油(Infineum，Linden，NJ)，比如PARAPOLTM450，700，950，1300，2400和2500。聚丁烯操作油的商購(gòu)PARAPOLTM系列是合成液體聚丁烯，各配制料具有一定的分子量，所有配制料能夠在本發(fā)明的組合物中使用。PARAPOLTM油的分子量是420Mn(PARAPOLTM450)到2700Mn(PARAPOLTM2500)，通過(guò)凝膠滲透色譜法測(cè)定。PARAPOLTM油的MWD在一個(gè)實(shí)施方案中是1.8-3，而在另一個(gè)實(shí)施方案中是2-2.8；這些聚丁烯的傾點(diǎn)在一個(gè)實(shí)施方案中低于25℃，在另一個(gè)實(shí)施方案中低于0℃，在又一個(gè)實(shí)施方案中低于-10℃，以及在還一個(gè)實(shí)施方案中為-80℃到25℃；和密度(IP 190/86，20℃)在一個(gè)實(shí)施方案中是0.79-0.92g/cm3，而在另一個(gè)實(shí)施方案中是0.81-0.90g/cm3。
在以下，表3示出了可用于本發(fā)明的實(shí)施方案的PARAPOLTM油的某些性能，其中粘度按照ASTM D445-97測(cè)定，以及數(shù)均分子量(Mn)通過(guò)凝膠滲透色譜法測(cè)定。
表3 聚丁烯的PARAPOLTM等級(jí)

用于本發(fā)明的合乎需要的NFP因此可以通過(guò)這里所述的任何實(shí)施方案，或這里所述的實(shí)施方案的任何組合來(lái)描述。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，NFP是具有低于25℃的傾點(diǎn)的C6-C200鏈烷烴。換句話說(shuō)，NFP包括具有0.1-1000cSt(100℃)的粘度的脂族烴。換句話說(shuō)，NFP選自具有8-25個(gè)碳原子的正鏈烷烴，支化異鏈烷烴，和它們的共混物。NFP在一個(gè)實(shí)施方案中的特征在于，當(dāng)與聚烯烴混合成增塑組合物時(shí)，NFP與丙烯聚合物相容和混溶，不形成單獨(dú)的相。
在本發(fā)明的組合物的一個(gè)實(shí)施方案中，基本不含普通增塑劑比如通常用于聚(氯乙烯)的那些。尤其，基本不含增塑劑比如鄰苯二甲酸酯，己二酸酯，偏苯三酸酯，聚酯和例如在US 3,318,835；US4,409,345；WO 02/31044 A1；和PLASTICS ADDITIVES499-504(Geoffrey Pritchard，ed.，Chapman & Hall 1998)中公開(kāi)的其它官能化增塑劑。所謂“基本不含”是指這些化合物不被有意地加入到組合物中。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，油如環(huán)烷油和其它含芳基的油類以低于本發(fā)明的組合物的0.5wt％存在。還有，在又一個(gè)實(shí)施方案中，用于本發(fā)明的非官能化增塑劑基本不含芳族結(jié)構(gòu)部分和碳-碳不飽和鍵。芳族結(jié)構(gòu)部分包括其分子具有苯、萘、菲、蒽等的環(huán)結(jié)構(gòu)特性的化合物。所謂“基本不含”是指不有意地將這些芳族化合物或結(jié)構(gòu)部分加入到組合物中，如果存在的話，以低于NFP的組合物的0.5wt％存在。因此，本發(fā)明的組合物基本不含大多數(shù)“礦物油”。
在本發(fā)明的組合物的另一個(gè)實(shí)施方案中，基本不含普通增塑劑，彈性體或“相容劑”比如低分子量聚乙烯。尤其，基本不含具有500-10,000的重均分子量的聚乙烯均聚物和共聚物。這種聚乙烯相容劑例如公開(kāi)在WO 01/18109A1中。所謂“基本不含”是指不有意地將這些化合物加入到組合物中。
共混和制品本發(fā)明的聚烯烴組合物還可以含有其它添加劑。這些添加劑包括抗氧化劑，成核劑，除酸劑，穩(wěn)定劑，防腐蝕劑，發(fā)泡劑，其它UV吸收劑比如斷鏈抗氧化劑等，猝滅劑，抗靜電劑，滑爽劑，顏料，染料和填料以及固化劑比如過(guò)氧化物。工業(yè)上常用的染料和其它著色劑在一個(gè)實(shí)施方案中以0.01-10wt％存在，而在另一個(gè)實(shí)施方案中以0.1-6wt％存在。適合的成核劑例如由H.N.Beck公開(kāi)在HeterogeneousNucleating Agents for Polypropylene Crystallization，11 J.APPLIED POLY.SCI.673-685(1967)和Heterogeneous NucleationStudies on Polypropylene，21 J.POLY.SCI.POLY.LETTERS347-351(1983)中。適合的成核劑的實(shí)例是苯甲酸鈉，2，2’-亞甲基雙(4，6-二叔丁基苯基)磷酸酯，2，2’-亞甲基雙(4，6-二叔丁基苯基)磷酸鋁，二芐叉基山梨醇，二(對(duì)-甲苯叉基)山梨醇，二(對(duì)-乙基芐叉基)山梨醇，雙(3，4-二甲基芐叉基)山梨醇，和N’，N’-二環(huán)己基-2，6-萘二羧酰胺，以及歧化松香酯的鹽。以上名單用來(lái)舉例說(shuō)明包含在主題聚丙烯配制料中的成核劑的適合選擇。
尤其，抗氧化劑和穩(wěn)定劑比如有機(jī)亞磷酸酯，位阻胺和酚類抗氧化劑可以在一個(gè)實(shí)施方案中0.001-2wt％，在另一個(gè)實(shí)施方案中0.01-0.8wt％，和在又一個(gè)實(shí)施方案中0.02-0.5wt％存在于本發(fā)明的聚烯烴組合物中。適合的有機(jī)亞磷酸酯的非限制性實(shí)例是三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(IRGAFOS 168)和二(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(ULTRANOX 626)。位阻胺的非限制性實(shí)例包括聚[2-N，N’-二(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-己烷二胺-4-(1-氨基-1，1，3，3-四甲基丁烷)-對(duì)稱-三嗪](CHIMASORB 944)；雙(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(TINUVIN 770)。酚類抗氧化劑的非限制性實(shí)例包括四(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸季戊四醇酯(IRGANOX 1010)；和1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基-異氰脲酸酯(IRGANOX 3114)。
填料在一個(gè)實(shí)施方案中可以組合物的0.1-50wt％存在，在另一個(gè)實(shí)施方案中以0.1-25wt％存在，以及在又一個(gè)實(shí)施方案中以0.2-10wt％存在。合乎需要的填料包括、但不限于二氧化鈦，碳化硅，硅石(和沉淀或非沉淀的硅的其它氧化物)，氧化銻，碳酸鉛，鋅白，鋅鋇白，鋯石，金剛砂，尖晶石，磷灰石，重晶石粉，硫酸鋇，菱鎂礦，炭黑，白云石，碳酸鈣，水合或非水合的離子Mg、Ca、或Zn與Al、Cr或Fe和CO3和/或HPO4的滑石和水滑石化合物；石英粉，鹽酸碳酸鎂，玻璃纖維，粘土，氧化鋁，和其它金屬氧化物和碳酸鹽，金屬氫氧化物，鉻，磷和溴化阻燃劑，三氧化二銻，硅石，聚硅氧烷，和它們的共混物。這些填料尤其可以包括本領(lǐng)域已知的任何其它填料和多孔填料及載體，并且在一個(gè)實(shí)施方案中可以具有在添加到聚烯烴中之前預(yù)接觸，或預(yù)吸附到填料中的本發(fā)明的NFP。
更具體地說(shuō)，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，NFP或NFP的某些部分可以與填料，最好多孔填料共混。NFP和填料例如可以通過(guò)轉(zhuǎn)鼓或其它濕法共混裝置來(lái)共混。在該實(shí)施方案中NFP和填料共混達(dá)適于形成NFP和填料的均勻組合物的時(shí)間，理想地，在一個(gè)實(shí)施方案中，是1分鐘到5小時(shí)。該NFP/填料共混物然后可以與在本發(fā)明中使用的聚烯烴共混，以便進(jìn)行聚烯烴的增塑。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在將填料與聚烯烴接觸之前，可以將多孔填料與NFP或它的某些部分接觸。在另一個(gè)實(shí)施方案中，多孔填料、聚烯烴和NFP同時(shí)接觸(或在同一共混裝置中)。在任何情況下，NFP可以以組合物的0.1-60wt％，或0.2-40wt％，或0.3-20wt％的量存在。
脂肪酸鹽還可以存在于本發(fā)明的聚烯烴組合物中。此類鹽可以在一個(gè)實(shí)施方案中以組合物的0.001-1wt％存在，而在另一個(gè)實(shí)施方案中以0.01-0.8wt％存在。脂肪酸金屬鹽的實(shí)例包括月桂酸，硬脂酸，丁二酸，硬脂基乳酸，乳酸，鄰苯二甲酸，苯甲酸，羥基硬脂酸，蓖麻油酸，環(huán)烷酸，油酸，棕櫚酸，和芥酸，適合的金屬包括Li，Na，Mg，Ca，Sr，Ba，Zn，Cd，Al，Sn，Pb等。優(yōu)選的脂肪酸鹽選自硬脂酸鎂，硬脂酸鈣，硬脂酸鈉，硬脂酸鋅，油酸鈣，油酸鋅和油酸鎂。
本發(fā)明的所得增塑聚烯烴可以通過(guò)任何適合的方式，比如通過(guò)壓延，澆鑄，涂層，配混，擠出，發(fā)泡，層壓，吹塑，壓塑，注塑，熱成型，壓鑄模塑，澆鑄成型，滾塑，流延(比如用于薄膜)，紡粘或熔粘(比如用于纖維)，或其它加工形式，例如在PLASTICS PROCESSING(Radian Corporation，Noyes Data Corp.1986)中所述的那些。更具體地說(shuō)，對(duì)于生產(chǎn)共混物的物理方法，應(yīng)該進(jìn)行充分的混合以確保在轉(zhuǎn)換為成品之前形成均勻的共混物。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明的聚烯烴組合物的各組分可以通過(guò)任何適合的方式共混，以形成增塑聚烯烴，后者然后適合于加工成有用的制品。在本發(fā)明的一個(gè)方面，在諸如擠出機(jī)或布拉本德混合機(jī)的設(shè)備內(nèi)將聚烯烴和NFP共混，或熔體混合。聚烯烴還可以使用轉(zhuǎn)鼓、雙錐形混合機(jī)、螺帶式摻混機(jī)或其它適合的摻混機(jī)與NFP共混。在又一個(gè)實(shí)施方案中，聚烯烴和NFP通過(guò)例如轉(zhuǎn)鼓和后續(xù)的在擠出機(jī)中的熔體混合的組合來(lái)共混。聚丙烯的擠出技術(shù)例如更詳細(xì)地描述在PLASTICSEXTRUSION TECHNOLOGY 26-27(Friedhelm Hensen，ed.HanserPublishers 1988)和POLYPROPYLENE HANDBOOK 304-308(Edward P.Moore，Jr.ed.，Hanser Publishers 1996)中。
當(dāng)用于與本發(fā)明的NFP共混時(shí)，適合用于本發(fā)明的聚烯烴能夠?yàn)槿魏挝锢硇问健Ｔ谝粋€(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)器粒料(定義為從聚合反應(yīng)器中分離出來(lái)的聚合物的顆粒)用來(lái)與本發(fā)明的NFP共混。反應(yīng)器粒料具有在一個(gè)實(shí)施方案中10μm-5mm，在另一個(gè)實(shí)施方案中50μm-10mm的平均直徑。另外，聚烯烴以切粒的形式存在，例如具有由反應(yīng)器粒料的熔體擠出所形成的lmm-6mm的平均直徑，將NFP與聚烯烴共混的一種方法是將各組分在轉(zhuǎn)鼓中接觸，聚烯烴以反應(yīng)器粒料形式存在。這對(duì)于聚丙烯均聚物是特別有效的。如果需要，這然后能夠在擠出機(jī)內(nèi)熔體混合。將各組分共混的另一種方法是將聚烯烴切粒與NFP在擠出機(jī)或布拉本德混合機(jī)中直接熔體混合。
因此，在注塑各種制品的情況下，切粒的簡(jiǎn)單固態(tài)共混物與原料聚合物顆粒，顆粒與切粒，或兩種組分的切粒的造粒熔態(tài)共混物，因?yàn)槌尚凸に嚢ㄔ牧系脑偃廴诤突旌稀Ｔ卺t(yī)療器材的壓塑工藝中，然而，熔融組分發(fā)生了很小的混合，以及造粒熔體共混物比成分切粒和/或粒料的簡(jiǎn)單固態(tài)共混物優(yōu)選。本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員能夠確定用于共混聚合物的適當(dāng)工序，以平衡對(duì)組分的均勻混合的需要與對(duì)工藝經(jīng)濟(jì)性的期望。
本發(fā)明的聚烯烴組合物適合于制品如汽車部件，電線和電纜外殼，管道，農(nóng)膜，土工膜，玩具，運(yùn)動(dòng)設(shè)備，醫(yī)療器材，包裝薄膜的流延和吹塑，膠管、管道和型材的擠出，運(yùn)動(dòng)設(shè)備，戶外家具(例如園林設(shè)施)和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)設(shè)備，船和小艇部件，和其它此類制品。尤其，該組合物適合于汽車部件，比如減震器，護(hù)柵，裝飾部件，儀表板和儀表盤(pán)，外門(mén)和發(fā)動(dòng)機(jī)罩部件，阻流板，擋風(fēng)板，轂蓋，反射鏡外罩，車身鑲板，防護(hù)性側(cè)面模塑體，以及與汽車、卡車、船和其它交通工具有關(guān)的其它內(nèi)部和外部部件。
其它有用的制品和物品可以經(jīng)濟(jì)地通過(guò)實(shí)施本發(fā)明來(lái)形成，包括板條箱，容器，包裝物，實(shí)驗(yàn)室器皿，如用于培養(yǎng)物生長(zhǎng)的滾瓶和培養(yǎng)瓶，辦公室地毯，儀器試樣夾和采樣窗口；液體貯藏容器如用于血液或溶液的儲(chǔ)存和IV輸注的袋，小包，和瓶子；包裝材料，包括用于任何醫(yī)療器材或藥物的那些，包括單位劑量容器，或其它的型罩或泡罩包裝，以及用于包封或貯存在光照下保藏的食品。其它有用的制品包括用于任何醫(yī)療設(shè)備的醫(yī)用管料和閥門(mén)，包括輸注用具，導(dǎo)管，和呼吸性治療設(shè)備，以及用于被照射的醫(yī)療設(shè)備或食品的包裝材料，包括托盤(pán)，以及儲(chǔ)存液體，尤其水、牛奶或果汁的容器，包括單份食品容器和大容量?jī)?chǔ)存容器以及輸送工具如膠管，管道等等。
這些器材可以通過(guò)用于成型聚烯烴的任何有用的成型方式來(lái)制備或成型。這至少涵蓋了模塑，包括壓塑，注塑，吹塑和壓鑄模塑；薄膜吹塑或流延；擠出和熱成型；以及層壓，拉擠成型，推出成型，拉伸變形(draw reduction)，滾塑，紡粘，熔體紡絲，熔體噴射；或它們的結(jié)合。至少熱成型或成膜法的使用使來(lái)自耐輻射材料的單軸或雙軸取向的益處成為可能并產(chǎn)生。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明是包含99.9wt％-60wt％聚烯烴；和0.1-40wt％的NFP的增塑聚烯烴組合物；其中NFP包括具有低于-5℃的傾點(diǎn)的C6-C200鏈烷烴。在另一個(gè)實(shí)施方案中，非官能化增塑劑包括C8-C100鏈烷烴。在又一個(gè)實(shí)施方案中，NFP包括C6-C50異鏈烷烴，而在再一個(gè)實(shí)施方案中包括C10-C100正鏈烷烴。
換句話說(shuō)，本發(fā)明的增塑聚烯烴是聚烯烴和非官能化增塑劑的共混物，其中非官能化增塑劑是在一個(gè)實(shí)施方案中在0.5-200cSt(40℃)(ASTM D445-97)的粘度范圍內(nèi)具有低于-30℃的傾點(diǎn)，或在另一個(gè)實(shí)施方案中，在0.5-200cSt(40℃)(ASTM D445-97)的粘度范圍內(nèi)具有-30℃到-90℃的傾點(diǎn)的化合物。
該組合物還能夠通過(guò)許多物理和化學(xué)性能來(lái)描述。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的組合物特征在于，對(duì)于加入到組合物中的每4wt％的NFP，聚烯烴的Tg下降4-10℃，同時(shí)Tm保持±1-2℃。
本發(fā)明的NFP能夠通過(guò)這里所述的許多物理和化學(xué)性能來(lái)描述。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，非官能化增塑劑具有低于-30℃的傾點(diǎn)；在另一個(gè)實(shí)施方案中，具有0.1-3000cSt(100℃)的粘度；在又一個(gè)實(shí)施方案中，具有低于2.1的介電常數(shù)(20℃)；以及在還一個(gè)實(shí)施方案中，具有低于0.91g/cm3的比重。在NFP的又一個(gè)實(shí)施方案中，基本不含芳族結(jié)構(gòu)部分。
此外，NFP具有100-25,000g/mol；在另一個(gè)實(shí)施方案中，200-10,000g/mol的重均分子量。
適于本發(fā)明的組合物的聚烯烴能夠用許多實(shí)施方案來(lái)描述。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚烯烴包括全同立構(gòu)鏈段。在另一個(gè)實(shí)施方案中，聚烯烴選自丙烯均聚物，丙烯共聚物，和丙烯抗沖共聚物，和它們的混合物。在又一個(gè)實(shí)施方案中，聚烯烴是全同立構(gòu)聚丙烯。在再一個(gè)實(shí)施方案中，聚烯烴是包括丙烯衍生的單元和選自乙烯衍生的單元和C4-C20α-烯烴衍生的單元中的單元的共聚物。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，按共聚物的總重量計(jì)，聚烯烴是包括40-95wt％的組分A和5-60wt％的組分B的丙烯抗沖共聚物；其中組分A包括丙烯均聚物或共聚物，該共聚物包括≤10wt％乙烯，丁烯，己烯或辛烯共聚單體；和其中組分B包括丙烯共聚物，其中該共聚物包括5-70wt％乙烯，丁烯，己烯和/或辛烯共聚單體，和95-30wt％丙烯。
該聚烯烴可以進(jìn)一步包括塑性體。
本發(fā)明的組合物可以用其中基本不含具有500-10,000的重均分子量的聚乙烯的另一個(gè)實(shí)施方案來(lái)描述。
本發(fā)明還包括增塑聚烯烴的方法，包括將聚烯烴與非官能化增塑劑共混；其中非官能化增塑劑包括具有低于-5℃的傾點(diǎn)的C6-C200鏈烷烴。在一個(gè)實(shí)施方案中，共混包括熔體混合。熔體混合在一個(gè)實(shí)施方案中在擠出機(jī)中進(jìn)行。
在一個(gè)實(shí)施方案中，共混包括固體聚烯烴的濕摻合。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚烯烴以反應(yīng)器粒料的形式存在，而在另一個(gè)實(shí)施方案中以擠出切粒的形式存在，或以它們的共混物存在。如果使用反應(yīng)器粒料，在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)器粒料具有10μm到5mm的平均直徑。
能夠由本發(fā)明的組合物形成制品，此類制品的非限制性實(shí)例包括薄膜，片材，纖維，紡織和無(wú)紡織物，軟管，管道，汽車部件，家具，運(yùn)動(dòng)設(shè)備，食品儲(chǔ)存容器，透明和半透明制品，玩具，膠管和管材，和醫(yī)用器材。
實(shí)施例參考以下實(shí)施例和表格可以更好地理解本發(fā)明，但本發(fā)明不受它們的限制。
如下所示通過(guò)動(dòng)態(tài)機(jī)械熱分析(“DMTA”)來(lái)測(cè)定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和儲(chǔ)能模量(E′)。動(dòng)態(tài)機(jī)械試驗(yàn)通過(guò)振動(dòng)在一端以任意偏轉(zhuǎn)角度固定的實(shí)體矩形梁來(lái)進(jìn)行。使用該力和偏轉(zhuǎn)角度來(lái)分別計(jì)算應(yīng)力和應(yīng)變。應(yīng)力與應(yīng)變的比率得到了模量。改變?cè)囼?yàn)過(guò)程中的溫度獲得了關(guān)于隨溫度而變的材料的特性的信息。試驗(yàn)參數(shù)包括單一懸臂梁，1Hz的頻率，-130℃的起始溫度，60℃的最高溫度。溫度以2℃/min的速率增加。Tanδ是E″/E′的比率，其中E″是損耗模量和E′是儲(chǔ)能模量或彈性模量。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度通過(guò)當(dāng)Tanδ達(dá)到其最大值時(shí)的溫度來(lái)測(cè)定。
結(jié)晶溫度(Tc)和熔融溫度(Tm)如下測(cè)量差示掃描量熱法(DSC，以10℃/min的加熱速率)。例如，大約6-10mg的聚合物或增塑聚合物的片材在大約150-200℃下用沖模壓制。將樣品放置在差示掃描量熱儀(Perkin Elmer 7 Series Thermal Analysis System)中，加熱到200℃，再保持10分鐘。該樣品以10℃/min冷卻，以獲得25℃的最終溫度。記錄熱輸出，指示熱容變化的熱輸出數(shù)據(jù)中的拐點(diǎn)通過(guò)用電子儀器辨別熱輸出數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)定。差示熱輸出數(shù)據(jù)的最大值對(duì)應(yīng)于樣品的結(jié)晶溫度。樣品在25℃下保持10分鐘，以10℃/min加熱到200℃。記錄熱輸入，指示熱容變化的熱輸入數(shù)據(jù)中的拐點(diǎn)通過(guò)用電子儀器辨別熱輸入數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)定。差示熱輸入數(shù)據(jù)的最大值對(duì)應(yīng)于樣品的熔融溫度。
分子量分布使用凝膠滲透色譜法測(cè)定。
隨剪切速率而變的剪切粘度通過(guò)雙筒毛細(xì)管流變儀測(cè)定。毛細(xì)管流變儀(Rosand Model RAH7/2，Bohum Instruments)安裝30∶1長(zhǎng)度與直徑比毛細(xì)管。將總質(zhì)量25-30g的切粒裝入到毛細(xì)管柱中，并在試驗(yàn)之前在230℃下預(yù)熱10分鐘以除去任何夾帶的空氣。各試驗(yàn)在230℃下在30-3000s-1的剪切速率范圍內(nèi)進(jìn)行。對(duì)進(jìn)口壓力損失的數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)(即Bagley校準(zhǔn))經(jīng)由同時(shí)測(cè)量通過(guò)安裝到流變儀的第二根柱體中的孔口的材料流的壓力損失而在線進(jìn)行。
本領(lǐng)域已知的紡粘無(wú)紡織物的柔軟度或“手感”使用Thwing-Albert Handle-O-Meter(Model 211-10-B/America)測(cè)量?！笆指小钡馁|(zhì)量被認(rèn)為是由于表面摩擦所產(chǎn)生的阻力和織物材料的柔性的結(jié)合。Hand-O-Meter用LVDT(線性差動(dòng)變換器)測(cè)量以上兩個(gè)系數(shù)，以檢測(cè)當(dāng)迫使材料樣品進(jìn)入平行邊緣的槽縫時(shí)葉片遇到的阻力。3位數(shù)數(shù)字電壓表(DVM)直接以克表示阻力。任何給定片材的“總手感”是在試樣的兩面和兩個(gè)方向取得的四個(gè)讀數(shù)的平均值，并以克/標(biāo)準(zhǔn)寬度的樣品材料來(lái)報(bào)道?！翱偸指小钡慕档捅硎究椢锶彳浂鹊母倪M(jìn)。
其它試驗(yàn)方法如在以下表格的正文中所述。
本發(fā)明的各組分能夠通過(guò)任何適合的方式來(lái)共混。以下的實(shí)施例舉例說(shuō)明了共混各組分的一種方法。對(duì)于樣品1-5，金屬茂生產(chǎn)的丙烯均聚物的反應(yīng)器粒料首先在轉(zhuǎn)鼓摻混機(jī)內(nèi)與添加的抗氧化劑，即600ppm的Irganox 1076，以及260ppm的硬脂酸鈣和4wt％的用于增塑樣品的NFP共混，以均勻混合共混物組分。共混的聚合物使用57mm雙螺桿擠出機(jī)在230℃的擠出溫度下配混和造粒。對(duì)于實(shí)施例10-14，丙烯無(wú)規(guī)共聚物的反應(yīng)器粒料首先在轉(zhuǎn)鼓摻混機(jī)中與反應(yīng)器粒料和添加的抗氧化劑，即825ppm的硬脂酸鈣，800ppm的Ultranox 626，500ppm的TINUVIN 622和2500ppm的Millad 3940，以及5wt％的用于增塑樣品的NFP共混，以均勻混合共混物組分。共混的聚合物使用30mm雙螺桿擠出機(jī)在216℃的擠出溫度下配混和造粒。對(duì)于樣品15-19，丙烯抗沖共聚物的反應(yīng)器粒料首先在轉(zhuǎn)鼓摻混機(jī)中與反應(yīng)器粒料和添加的抗氧化劑，即800ppm的硬脂酸鈣，1500ppm的IRGANOX 1010，500ppm的ULTRANOX 626和675ppm的苯甲酸鈉以及5wt％的用于增塑樣品的NFP共混，以均勻混合共混物組分。共混的聚合物使用30mm單螺桿擠出機(jī)在205℃的擠出溫度下配混和造粒。對(duì)于樣品6-9，10wt％增塑金屬茂型丙烯均聚物以與以上對(duì)于樣品1-5所述相同的方式制備。對(duì)于樣品21-24，以與以上對(duì)于樣品6-9所述相同方式制備的10wt％增塑金屬茂生產(chǎn)的丙烯均聚物與純丙烯聚合物(AchieveTM3854)以切粒形式干混，從而獲得在共混物中的4wt％活性增塑樣品。
使用120噸注塑設(shè)備制備標(biāo)準(zhǔn)ASTM拉伸和HDT棒及加德納沖擊圓盤(pán)。所制備的樣品的物理性能在下表中示出。由在4wt％PAO或異鏈烷烴的加料量下的本發(fā)明增塑聚丙烯均聚物獲得的模塑件顯示了顯著降低的撓曲模量和拉伸模量，同時(shí)保持了它們的拉伸強(qiáng)度，室溫艾佐德抗沖擊性和熱撓曲溫度。為了對(duì)比，還用芥酰胺(表11)，設(shè)計(jì)用于降低4wt％濃度的模塑件表面摩擦的普通潤(rùn)滑劑制備模塑樣品。芥酰胺對(duì)撓曲模量的作用是不明顯的。
典型紡粘工藝包括連續(xù)長(zhǎng)絲擠出，隨后拉伸，使用某些類型的噴射器成網(wǎng)，再粘結(jié)該網(wǎng)。首先將聚合物切粒進(jìn)給到擠出機(jī)中。在擠出機(jī)中，通過(guò)加熱熔化螺桿使切粒同時(shí)被熔融和強(qiáng)制通過(guò)該系統(tǒng)。在螺桿的末端，紡絲泵通過(guò)過(guò)濾器將熔融聚合物計(jì)量給噴絲板，其中熔融聚合物在壓力下通過(guò)毛細(xì)管以0.4g/孔/分鐘的速率擠出。噴絲板含有直徑為0.4mm的幾百個(gè)毛細(xì)管。聚合物在其熔點(diǎn)以上大約30-50℃下熔化，以獲得用于擠出的充分低的熔體粘度。從噴絲板排出的纖維被驟冷和拉伸成直徑大約16微米的細(xì)纖維。固化纖維無(wú)規(guī)地堆放在運(yùn)送帶上，形成本領(lǐng)域稱為纖維網(wǎng)的無(wú)規(guī)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)控制皮帶運(yùn)送速度獲得25基重(g/m2)的纖維網(wǎng)。在纖維網(wǎng)形成之后，使用本領(lǐng)域已知的加熱紡織品壓延機(jī)作為熱粘結(jié)壓延機(jī)將纖維網(wǎng)粘結(jié)，以獲得其最終強(qiáng)度。壓延機(jī)由兩個(gè)加熱鋼輥組成；一個(gè)輥是平的和另一個(gè)輥帶有凸點(diǎn)圖案。將纖維網(wǎng)輸送到壓延機(jī)，其中織物通過(guò)在大約138℃的粘結(jié)溫度下將纖維網(wǎng)在輥之間壓縮來(lái)形成。
流延薄膜使用以下操作來(lái)制備。流延單層薄膜用Killion流延薄膜生產(chǎn)線制造。該生產(chǎn)線具有三個(gè)24∶1 L/D 2.54cm直徑擠出機(jī)，它將聚合物進(jìn)給到進(jìn)料區(qū)中。進(jìn)料區(qū)將熔融聚合物從擠出機(jī)轉(zhuǎn)移到20.32cm寬Cloeren模頭。熔融聚合物在230℃的溫度下從模頭排出，在21℃的冷卻輥(20.3cm直徑，25.4cm輥面)上流延。流延裝置配備可調(diào)卷繞速度，以便獲得目標(biāo)厚度的薄膜。
在表5-7中分別列舉了增塑丙烯均聚物、丙烯共聚物和丙烯抗沖共聚物的樹(shù)脂性能。如熔體流動(dòng)速率的顯著增加所示，在丙烯聚合物中添加NFP改進(jìn)了熔體流動(dòng)性。如在圖11-13中所示，熔體流動(dòng)性的改進(jìn)能夠通過(guò)隨剪切速率范圍而變的剪切粘度的降低來(lái)表征。與過(guò)氧化物降解，或所謂的“減粘裂化”過(guò)程相反，在本發(fā)明中的熔體流動(dòng)性的增高主要?dú)w因于NFP的增塑效果，該聚合物分子量沒(méi)有改變。如圖14所示，這在分子量分布的比較中是顯而易見(jiàn)的。鑒于更好的拉細(xì)、更低的擠出機(jī)扭矩、薄壁注射和更快的周期時(shí)間，熔體流動(dòng)性的改進(jìn)通常有利于制造工藝，即纖維紡絲，薄膜流延，擠出，注塑。
在本發(fā)明中的NFP提供了聚丙烯聚合物的儲(chǔ)能模量的顯著降低。如在圖1中所示，與未增塑的聚烯烴相比，增塑丙烯聚合物的儲(chǔ)能模量隨溫度而急劇降低。具有在任何特定溫度范圍內(nèi)的較低儲(chǔ)能模量(或“彈性模量”)的丙烯聚合物顯示了在該特定溫度條件下提供用于終用途的更好的柔性的能力。
如圖5-10所示，在本發(fā)明中的NFP證明了降低Tg，但不改變丙烯聚合物的熔融溫度和結(jié)晶溫度的能力。降低Tg的傳統(tǒng)方法包括引入共聚單體，比如在丙烯共聚物的情況下，它還降低了聚合物的熔融溫度和結(jié)晶溫度。具有較低Tg，但不損害熔融特性的聚合物是非常理想的，并且能夠提供更好的抗沖擊性，尤其冷凍溫度以下的抗沖擊性，同時(shí)保持了高溫應(yīng)用的能力。本發(fā)明的增塑聚烯烴提供了這樣的能力。
本發(fā)明中的NFP與丙烯聚合物相容和混溶，例如由增塑丙烯均聚物和丙烯共聚物的單一Tg分布所確定。這在圖2-3中示出。本發(fā)明中的NFP還與丙烯抗沖共聚物相容和混溶，例如由增塑丙烯抗沖共聚物的兩個(gè)Tg分布(乙烯-丙烯橡膠相的較低Tg分布和丙烯聚合物相的較高Tg分布)所確定。這在圖4中示出。
丙烯均聚物、丙烯共聚物和丙烯抗沖共聚物的注塑性能的概述分別在表8-10中提供。NFP的添加大大改進(jìn)了模塑件的抗沖擊性，沒(méi)有顯著降低熱撓曲溫度。例如，由于添加了4-5wt％的NFP，丙烯均聚物的在室溫和冷凍溫度下的加德納沖擊強(qiáng)度改進(jìn)了350-400％，丙烯共聚物改進(jìn)了140-165％，以及丙烯抗沖共聚物改進(jìn)了20-40％。據(jù)估計(jì)，通過(guò)增加丙烯聚合物中的NFP濃度可以進(jìn)一步提高抗沖擊性?？箾_擊性的其它衡量標(biāo)準(zhǔn)，包括在室溫和冷凍溫度下的艾佐德沖擊強(qiáng)度也顯著改進(jìn)。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，增塑聚烯烴的熱撓曲溫度沒(méi)有受損(要么保持，要么僅僅稍微降低)，這對(duì)于要求在高溫下維持模塑制品尺寸的應(yīng)用來(lái)說(shuō)是關(guān)鍵的。韌性改進(jìn)的其它指標(biāo)是屈服伸長(zhǎng)率和斷裂伸長(zhǎng)率的顯著增加。許多應(yīng)用要求在終用途期間的良好順應(yīng)性。較高的伸長(zhǎng)率有利于模塑制品對(duì)在轉(zhuǎn)化過(guò)程中或在終用途中的變形的順應(yīng)性。
NFP還證明了對(duì)紡粘無(wú)紡織物提供顯著的柔軟度改進(jìn)的能力，如在表12中以較低的“總手感”所提供的那樣。在許多應(yīng)用中，尤其在個(gè)人衛(wèi)生和護(hù)理中，柔軟的無(wú)紡織物對(duì)于皮膚接觸舒適感是非常理想的。本發(fā)明不僅提供了柔軟度的改進(jìn)，而且保持了必要的拉伸強(qiáng)度、抗撕裂性和織物均勻性。
在表13中列舉了薄膜性能的比較。如由在縱向(MD)和橫向(TD)中的相對(duì)高(相對(duì)于未增塑的聚烯烴)埃爾曼多夫撕裂以及在室溫和冷凍溫度下的落鏢沖擊強(qiáng)度所示，NFP，尤其Isopar-V增塑丙烯均聚物(樣品2)提供了抗撕裂性和抗沖擊性的改進(jìn)。另外，光學(xué)性能(即濁度和光澤)也被改進(jìn)。該改進(jìn)在許多薄膜應(yīng)用，例如食品包裝，文具盒，帶材，醫(yī)用包裝和電子封裝中提供了優(yōu)點(diǎn)。
雖然已經(jīng)參照特定實(shí)施方案描述和舉例說(shuō)明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員清楚，本發(fā)明本身提供了本文沒(méi)有舉例說(shuō)明的許多不同變型。為此，那么，應(yīng)該僅僅參照所附權(quán)利要求書(shū)來(lái)決定本發(fā)明的范圍。此外，就一組數(shù)字上限和一組數(shù)字下限描述了本發(fā)明的某些特征。應(yīng)該清楚的是，由這些界限值的任意組合形成的范圍在本發(fā)明的范圍內(nèi)，除非另有規(guī)定。
所有優(yōu)先權(quán)文件在這里以其中這種引入被允許的所有權(quán)限全面引入供參考。此外，本文引用的所有文件，包括測(cè)試工序在這里以其中這種引入被允許的所有權(quán)限全面引入供參考。
表4在實(shí)施例中的組分的目錄

表5 增塑金屬茂型丙烯均聚物的樹(shù)脂性能

表6 增塑丙烯無(wú)規(guī)共聚物的樹(shù)脂性能

表7 增塑丙烯抗沖共聚物的樹(shù)脂性能

表8金屬茂型丙烯均聚物的模塑件性能

a.樣品太脆，不能進(jìn)行該試驗(yàn)。b.樣品在最低錘擊重量下破壞。
表9丙烯無(wú)規(guī)共聚物的模塑件性能

表10丙烯抗沖共聚物的模塑件性能

表11金屬茂型丙烯均聚物的模塑件性能

表12 由金屬茂型丙烯均聚物制備的紡粘無(wú)紡織物的柔軟度性能/總手感

總手感以對(duì)25gsm(克/平方米)的織物的測(cè)試量為基礎(chǔ)。
表13金屬茂型丙烯均聚物的流延薄膜性能

薄膜性能以2mil厚度為基礎(chǔ)。
權(quán)利要求
1.增塑聚烯烴組合物，包括99.9-60wt％丙烯均聚物或共聚物；和0.1-40wt％的非官能化增塑劑；其中非官能化增塑劑包括具有低于-5℃的傾點(diǎn)的C6-C200鏈烷烴。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中非官能化增塑劑包括C8-C100鏈烷烴。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中非官能化增塑劑包括C6-C50異鏈烷烴。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中非官能化增塑劑包括C10-C100正鏈烷烴。
5.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，其中對(duì)于加入到組合物中的每4wt％的非官能化增塑劑，聚烯烴的Tg降低至少2℃，同時(shí)Tm保持不變。
6.權(quán)利要求5的組合物，其中對(duì)于加入到組合物中的每4wt％的非官能化增塑劑，聚烯烴的Tg降低4-10℃，同時(shí)Tm保持不變。
7.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，其中非官能化增塑劑具有低于-30℃的傾點(diǎn)。
8.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，其中非官能化增塑劑具有在100℃下的0.1-3000cSt的粘度。
9.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，其中非官能化增塑劑具有在100℃下的1-3000cSt的粘度。
10.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，其中非官能化增塑劑具有在100℃下的2-300cSt的粘度。
11.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，其中非官能化增塑劑具有在20℃下的低于2.1的介電常數(shù)。
12.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，其中非官能化增塑劑具有低于0.91g/cm3的比重。
13.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，其中非官能化增塑劑基本上不含芳族結(jié)構(gòu)部分。
14.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，其中基本不存在增塑劑如鄰苯二甲酸酯，己二酸酯，偏苯三酸酯，和聚酯。
15.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，其中非官能化增塑劑的重均分子量是100-25,000g/mol。
16.權(quán)利要求15的組合物，其中非官能化增塑劑的重均分子量是200-25,000g/mol。
17.權(quán)利要求16的組合物，其中非官能化增塑劑的重均分子量是200-10,000g/mol。
18.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，其中聚烯烴包括全同立構(gòu)鏈段。
19.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，其中聚烯烴選自丙烯均聚物，丙烯共聚物，丙烯無(wú)規(guī)共聚物，丙烯嵌段共聚物，丙烯抗沖共聚物，和它們的混合物。
20.權(quán)利要求19的組合物，其中丙烯均聚物是全同立構(gòu)聚丙烯。
21.權(quán)利要求1-17的任一項(xiàng)的組合物，其中聚烯烴是包括丙烯衍生的單元和選自乙烯衍生的單元和C4-C20α-烯烴衍生的單元中的單元的共聚物。
22.權(quán)利要求1-17的任一項(xiàng)的組合物，其中聚烯烴是包含40-95wt％的組分A和5-60wt％的組分B的丙烯抗沖共聚物，以共聚物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)；其中組分A包括丙烯均聚物或共聚物，該共聚物含有≤10wt％乙烯，丁烯，己烯或辛烯共聚單體；和其中組分B包括丙烯共聚物，其中該共聚物含有5-70wt％乙烯，丁烯，己烯和/或辛烯共聚單體，以及大約95到30wt％丙烯。
23.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，進(jìn)一步包括塑性體。
24.前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的組合物，其中基本不含具有500-10,000的重均分子量的聚乙烯。
25.增塑聚烯烴的方法，包括將聚烯烴與非官能化增塑劑共混，其中聚烯烴和非官能化增塑劑如權(quán)利要求1-24的任一項(xiàng)所定義。
26.權(quán)利要求25的方法，其中共混包括熔體混合。
27.權(quán)利要求26的方法，其中熔體混合在擠出機(jī)中進(jìn)行。
28.權(quán)利要求25的方法，其中共混包括固體聚烯烴的濕摻合。
29.權(quán)利要求25-28的任一項(xiàng)的方法，其中聚烯烴是以反應(yīng)器粒料或擠出切粒的形式存在。
30.權(quán)利要求29的方法，其中反應(yīng)器粒料具有10μm到5mm的平均直徑。
31.包括權(quán)利要求1-24的任一項(xiàng)的組合物，或通過(guò)權(quán)利要求25-30的任一項(xiàng)的方法制備的選自薄膜，片材，纖維，紡織和無(wú)紡織物，軟管，管道，汽車組件，家具，運(yùn)動(dòng)器材，食品儲(chǔ)存容器，透明和半透明制品，玩具，膠管和管材，以及醫(yī)療器材中的制品。
全文摘要
本發(fā)明涉及含有聚烯烴和非官能化增塑劑的增塑聚烯烴組合物；其中非官能化增塑劑可以包括具有低于－5℃的傾點(diǎn)的C
文檔編號(hào)C08K5/01GK1675298SQ03819083
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月12日
發(fā)明者林崇益, 程佳永, H·W－H·楊 申請(qǐng)人:埃克森美孚化學(xué)專利公司