CN101360779A - 基于聚丙烯的纤维和无纺布 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及由增塑的聚烯烃组合物制造的纤维和无纺布，所述增塑的聚烯烃组合物包含聚烯烃、非官能化的烃增塑剂和增滑剂。

Description

基于聚丙烯的纤维和无纺布
优先权要求
本申请要求2005年4月29日提交的USSN 11/119,193的优先权。
发明领域
本发明涉及聚烯烃组合物和由聚烯烃生产的制品如纤维、无纺布、模制和挤出的物品，所述聚烯烃组合物和制品包含聚丙烯、改性剂(通常为液体改性剂)和滑爽添加剂。本发明还涉及聚烯烃用添加剂，其包括改性剂(通常为液体改性剂)和增滑剂的共混物。
发明背景
聚丙烯通常用于生产纤维和纺丝粘合的无纺布，所述纤维和无纺布用于多种制品，例如包括尿布、卫生巾、训练裤、成人失禁产品、医院工作服、婴儿揩布、湿手巾、清洁工衣物等在内的一次性卫生物品。与纺织布相比，典型的聚丙烯无纺布往往是僵硬的和塑料状的。对于赋予聚丙烯无纺布布样的柔软度存在普遍的兴趣，特别是对于要求改进的触觉和皮肤接触感觉的应用。
难以制造具有良好柔软度或悬垂性(在本领域中有时称作“全手感”或最近在专利US 6,632,385和US 6,803,103中称作“共悬垂性(condrapability)”)的聚丙烯纤维和无纺布。本文中使用的术语“共悬垂性”是指结合了手感的美学触觉参数(或手感)和悬垂性的品质。“手感”是指当手指沿布表面平行移动而体验布时对布的感官触感。尽管仅是光滑的材料如玻璃和仅是柔软的材料如某些聚丙烯膜可具有差的手感，手感通常被认为是光滑度和柔软度的组合。“悬垂性”是指布被折叠或变形的能力。合适地，手感可被认为与布的外部或表面摩擦相关，和悬垂性可被认为与布的内部或纤维-纤维之间的摩擦相关。
众所周知的Handle-O-Meter测试程序(INDA IST 90.3-95)提供了共悬垂性的可靠的定量测量，它与感官测试小组的结果很好地相关联。在本领域中，它被不同地称作手感、全手感、柔软度、悬垂性、柔性等的测量。然而，它既测量手感或外部摩擦效果又测量悬垂性或内部摩擦效果。所述Handle-O-Meter测量用长度与一个缝开口长度近似相同的刀片推动布通过所述缝开口所需要的力。将给定尺寸的布样品放置在仪器平台上，该平台由两个薄金属板组成，对于单位重量为5-100g/平方米(gsm)的织物来说，这两个金属板形成0.25英寸(6.4mm)宽的缝隙。布样品的机器方向(MD)或与机器方向交叉的方向(CD)的中心线与该缝隙和/或用于推动样品进入该缝隙的穿透刀片对准。测量这么做所需要的力，并以力的克数报告。将该布样品转90°重新定位，重复该测试。通常报告的结果是布在MD和在CD横过该缝隙延伸的结果的平均值。对于双面的材料，该测试通常在两面上都进行。结构或形成均匀性方面的变化常常可影响所述Handle-O-Meter测试的结果，因此通常对数次读数取平均。
布的共悬垂性越好，它越容易在刀片的影响下移动穿过所述缝隙。测试结果既反映了材料的悬垂性(它被刀片折叠或变形以穿过所述缝隙的容易性)又反映了材料的手感(克服在移动的布和静止的缝隙之间产生的摩擦的容易性)。推动布穿过所述缝隙所需要的力越小，测试读数越低，且布的共悬垂性越好。在本文中使用的术语织物的特征在于具有“在共悬垂性方面的实质改进”，其中它具有MD和CD平均至少15％，优选至少25％，更优选至少40％的Handle-O-Meter降低，相对于初始共悬垂性，其中针对所述织物的重量恰当地选择特定的缝隙宽度。
已知向聚烯烃膜和织物中加入增滑剂以减少聚烯烃表面的摩擦系数。典型的增滑剂包括可以在水溶液或其它溶剂中涂布到聚烯烃制品的表面上和/或以足够高的浓度共混入聚烯烃以影响聚烯烃制品的表面性质的各种化合物，例如，官能化的油和油衍生物、蜡、含氟聚合物、硅化合物等。当然，把增滑剂的溶液或分散体涂布到聚烯烃制品上可能具有这样的缺点，即需要额外的制作加工步骤，例如制备溶液或分散体，把所述溶液喷洒或以别的方式涂布到聚合物表面上，和干燥聚合物表面以除去溶剂。参见专利US 6,632,385和US 6,803,103，为了美国专利实践的目的，将它们通过引用结合到本文中。
另一方面，当某些润滑剂例如矿物油与在将聚合物加工成膜的过程中通常添加的其它添加剂共混入聚合物中时，这些润滑剂倾向于保留在聚烯烃中(在那里它们可以不利地影响希望的聚合物性质)，并且可能要求相对高的浓度(占聚合物组合物的百分之几至10wt％或更多)才能影响表面滑动性质。而且，这样的添加剂可能具有有气味和/或过量渗出的缺点，导致不希望添加剂累积在聚合物表面以及与其接触的设备和加工表面上。其它共混的增滑剂可以以非常低的浓度，例如通常小于聚合物组合物的1wt％或一般小于0.25wt％的浓度使用，因为它们快速浮散到膜表面并且典型地在大约数小时内即提供最大的增滑性，通常在形成薄膜后小于100小时内具有最终增滑效果的大部分。参见Maltby和Marquis(“Slip Additives for Film Extrusion，”Journal of Plastic Film & Sheeting，vol.14，pp.111-120(April1998))。在这样的低浓度下有用的这些增滑剂在本文中被称作“快速浮散”增滑剂。
关于聚丙烯膜中的增滑剂和类似的添加剂，其它重要的参考文献包括JP 11012402、GB 1108298、US 2004/030287、EP 240563、US4604322、US 5482780、EP 774347、US 2002/050124、JP 08067782和US 2003/036592。
所有的增滑剂通常将会达到一个点，在这时向聚合物中加入更多的增滑剂具有降低的回报，并且最后，通过增加增滑剂浓度不能得到性质上的进一步改进。另一方面，与另一聚合物添加剂组合的增滑剂的性能在很多情况下是更差的，最多是不可预测的。例如，Maltby和Marquis报道，在含有芥酰胺增滑剂的LDPE膜中，当加入二氧化硅抗粘连剂时，摩擦系数增加，并且在较高的抗粘连剂浓度下，所述增滑剂似乎没有效果；和在由含硬脂酰胺和芥酰胺的共混物制备的聚丙烯膜中，当在PP-芥酰胺共混物中使用较小尺寸的二氧化硅时，摩擦系数增加，但在PP-硬脂酰胺共混物中，观察到相反的效果。
已知向聚烯烃中加入增塑剂或其它物质是一种改进冲击强度和韧性以及其它性质的方法。涉及这个目的的一些专利公开文件是US4,960,820、US 4,132,698、US 3,201,364、WO 02/31044、WO 01/18109A1和EP 0 300 689 A2。这些公开文件涉及与官能化的增塑剂共混的聚烯烃和弹性体。这些官能化的增塑剂是诸如含有芳基的矿物油和高(高于-20℃)倾点化合物之类的材料。这些化合物的使用通常不保持聚烯烃的透明性，并且经常没有改进冲击强度。
WO 2004/014998公开了聚丙烯与各种非官能化的增塑剂的共混物。
所需要的是具有改进的共悬垂性以及较低的弯曲模量和较低的玻璃化转变温度，同时没有实质性影响聚烯烃的峰值熔融温度、聚烯烃结晶速率或它的透明性，并且具有最少的增塑剂向制品表面的迁移的聚烯烃。而且，所述聚烯烃组合物应该优选能够通过任何添加剂与所述聚烯烃熔融共混而制备，以避免表面涂布所需要的额外的加工步骤。本发明的共悬垂的、增塑的聚烯烃可满足这些需要。更具体地，需要可以用在诸如一次性织物用纤维和无纺布之类的应用中的共悬垂的、增塑的聚丙烯。
同样地，这样的增塑的聚烯烃是希望的，该增塑的聚烯烃具有改进的共悬垂性(较低的Handle-O-Meter读数)、较好的柔性(较低的弯曲模量)和降低的玻璃化转变温度(其中聚烯烃的熔融温度、聚烯烃结晶速率或它的透明性不受影响)，并且具有最小的增塑剂向由所述聚烯烃制成的制品表面的迁移，没有与增滑剂的不利的相互作用。
特别希望通过使用简单的、非反应性的化合物如烷属烃来增塑聚烯烃并赋予聚烯烃共悬垂性。然而，已有文献教导，脂族或烷属化合物会损害聚烯烃的性质，并因此不被推荐(参见，例如，CHEMICALADDITIVES FOR PLASTICS INDUSTRY 107-116(Radian Corp.，NoyesData Corporation，NJ 1987)；WO 01/18109 A1)。已经在各种应用中被用作增量剂、软化剂、增滑剂等的矿物油由数千种不同的化合物组成，其中许多种在润滑体系中是不希望的。在中等温度至高温下，这些化合物可以挥发并氧化，甚至在添加有抗氧剂的情况下。
通过它们的粘度指数和它们所含的饱和化合物和硫的量区分，某些矿物油已经被美国石油研究院(API)分类为烃基础油料组I、II或III。组I基础油料是溶剂精制的矿物油。它们含有最多的不饱和化合物和硫，并具有最低的粘度指数。它们定义了润滑剂性能的最低等级。组I基础油料的生产是最便宜的，并且它们目前占所有基础油料的约75％。这些基础油料占“常规”基础油料的大部分。组II和组III是高粘度指数的基础油料和非常高粘度指数的基础油料。它们是加氢处理的矿物油。组III油比组I油含有更少的不饱和化合物和硫，并且具有比组II油所具有的粘度指数更高的粘度指数。被命名为组IV和V的另外的基础油料也用在基础油料工业中。Rudnick和Shubkin(Synthetic Lubricants and High-Performance FunctionalFluids，第二版，Rudnick，Shubkin编辑，Marcel Dekker，Inc.NewYork，1999)描述了这5个基础油料组，通常为：
组I-通过如下方法精制的矿物油：使用芳烃的溶剂萃取、溶剂脱蜡、用于减少硫含量的加氢精制，以生产硫含量大于0.03wt％，饱和化合物含量为60-80％和粘度指数(VI)为约90的矿物油；
组II-适度加氢裂化的矿物油，采用常规的芳烃的溶剂萃取、溶剂脱蜡和更严格的加氢精制，以将硫含量减少至小于或等于0.03wt％以及从一些烯属和芳族化合物中除去双键，饱和化合物含量大于95-98％且粘度指数为约80-120；
组III-严格加氢处理的矿物油，一些油的饱和化合物含量事实上为100％，硫含量小于或等于0.03wt％(优选为0.001-0.01％)，且粘度指数超过120；
组IV-聚α烯烃-通过具有6个或更多个碳原子的直链烯烃的催化低聚制造的烃。然而在工业上，被称作“聚α烯烃”的所述组IV基础油料通常被认为是通过使C4和更大的α烯烃低聚生产的一类合成基础油料流体；和
组V-酯、聚醚、聚亚烷基二醇，并包括不包括在组I、II、III和IV中的所有其它基础油料。
其它的背景参考文献包括WO 98/44041、EP 0 448 259 A、EP1028145A、美国专利4,073,782和3,415,925。其它重要的参考文献包括：US 5,869,555、US 4,210,570、US 4,110,185、GB 1,329,915、US 3,201,364、US 4,536,537、US 4,774,277、JP 01282280、FR 2094870、JP69029554；Rubber Technology Handbook，Werner Hoffman，HanserPublishers，New York，1989，第294-305页；Additives for Plastics，J.Stepek，H.Daoust，Springer Verlag，New York，1983，第6-69页。
发明概述
本发明广泛地涉及聚烯烃组合物，该聚烯烃组合物包含一种或多种聚烯烃、一种或多种非官能化的改性剂和一种或多种官能化的增滑剂。
本发明涉及包含共悬垂的、增塑的聚烯烃组合物的纤维和无纺布制品，所述聚烯烃组合物包含一种或多种聚烯烃、一种或多种烃流体和一种或多种官能化的增滑剂。
本发明还涉及用于聚烯烃的添加剂共混物，该添加剂共混物包含一种或多种非官能化的改性剂和一种或多种官能化的增滑剂。
本发明还涉及包含聚烯烃组合物的纤维，所述聚烯烃组合物包含一种或多种聚烯烃、一种或多种非官能化的增塑剂和除所述一种或多种非官能化的增塑剂外的增滑剂，其中所述非官能化的增塑剂的粘度指数为120或更大且倾点为-10℃或更低。
定义
为了本发明及所附权利要求书的目的，当聚合物或低聚物被提及包含烯烃时，存在于该聚合物或低聚物中的所述烯烃分别是所述烯烃的聚合形式或低聚形式。同样地，术语聚合物的使用意图包括均聚物和共聚物。此外，术语共聚物包括任何具有2种或更多种单体的聚合物。因此，本文中使用的术语“聚丙烯”是指由至少50％的丙烯单元，优选至少70％的丙烯单元，更优选至少80％的丙烯单元，甚至更优选至少90％的丙烯单元，甚至更优选至少95％的丙烯单元或100％的丙烯单元组成并具有小于35wt％的乙烯单元的聚合物。因此，如此处所定义的丙烯聚合物不能是下面所定义的乙丙橡胶。
为了本发明的目的，“低聚物”被定义为具有小于21000g/mol，优选小于20000g/mol，优选小于19000g/mol，优选小于18000g/mol，优选小于16000g/mol，优选小于15000g/mol，优选小于13000g/mol，优选小于10000g/mol，优选小于5000g/mol，优选小于3000g/mol的Mn。此外，“聚合物”具有21kg/mol或更大(优选25kg/mol或更大，优选25kg/mol或更大，优选40kg/mol或更大，优选50kg/mol或更大，优选80kg/mol或更大，优选100kg/mol或更大)的数均分子量(Mn)。
为了本发明及所附权利要求书的目的，乙丙橡胶被定义为乙烯和丙烯和任选的一种或多种二烯单体的共聚物，其中乙烯含量为35-80wt％，二烯含量为0-15wt％，和其余部分是丙烯，丙烯含量最小为20wt％；和其中所述共聚物在125℃的门尼粘度ML(1+4)(根据ASTM D 1646测量)为15-100。
为了本发明及所附权利要求书的目的，组I、II和III基础油料被定义为具有如下性质的矿物油：
  饱和化合物(wt％)   硫(wt％)   粘度指数
  组I   ＜90和/或   ＞0.03％和   ≥80和＜120
  组II   ≥90和   ≤0.03％和   ≥80和＜120
  组III   ≥90和   ≤0.03％和   ≥120
饱和化合物的wt％、硫的wt％和粘度指数分别按照ASTM D2007、ASTMD2622和ASTM D2270测量。
为了本发明及所附权利要求书的目的，组IV基础油料被定义为“聚α烯烃”，它们是通过直链α-烯烃的催化低聚或聚合而制造的烃液体，所述直链α-烯烃具有5个或更多个碳原子，优选具有6个或更多个碳原子，优选具有8个或更多个碳原子。所述聚α烯烃可以通过任何立构规整度(包括全同立构规整度或间同立构规整度)来表征，和/或可以是无规立构的。在另一个实施方案中，所述聚α烯烃具有大于50％，优选大于60％的内消旋的二单元组，由13C NMR测量。在另一个实施方案中，所述聚α烯烃具有大于50％，优选大于60％的外消旋的二单元组，由13C NMR测量。
为了本发明及这里的说明的目的，术语“烷属烃”包括所有的异构体，例如正烷属烃、支化的烷属烃、异烷属烃、环烷烃，并可以包括环状的脂族物种和它们的共混物，且可以以能够满足对于本文所述的希望的改性剂所描述的要求的方式，通过本领域已知的手段合成衍生化或衍生自精炼的原油。异烷属烃是指烷属烃链沿每个烷属烃链的至少一部分具有C1-C18烷基分支；更具体地，异烷属烃是饱和的脂族烃，其分子具有至少一个与至少三个其它碳原子或至少一个侧链键合的碳原子(即，具有一个或多个叔或季碳原子的分子)。具有多个烷基支链的异烷属烃可以包括这些支链的区域和立体布置的任何组合。
为了本发明及所附权利要求书的目的，术语“矿物油”包括衍生自石油原油的任何石油基油，其已经经过精制步骤(例如蒸馏、溶剂加工、加氢处理和/或脱蜡)以达到所述最终的油。这也包括通过严苛的加工处理广义上纯化和/或改性的石油基油，但不包括合成油，合成油是通过使用催化剂和/或热将单体单元组合在一起而制造的那些油。在聚合物中用作加工油的一些可商购得到的矿物油(所谓的“烷属”矿物油)的特征列于表A；所有这些流体具有小于120的粘度指数，大多数具有小于110的粘度指数，并且许多具有100或更小的粘度指数；因此，这些材料不能被归类为组III矿物油。而且，所有这些矿物油中，少于80％的碳存在于烷属烃链样的结构中(本领域中用CP表示)，这意味着它们还有超过20％的碳存在于芳族和/或环烷属的环状结构中。
表A烷属矿物油的商业实例
Figure A20068002381300141
1.可得自Penreco(美国)。
2.可得自Chevron(美国)。
3.可得自Sunoco(美国)。
4.可得自ExxonMobil(美国)。
5.可得自Royal Dutch Shell(英国/荷兰)。
6.可得自Idemitsu(日本)。
为了本发明及所附权利要求书的目的，在给定的组合物中改性剂的量通过以下在测试方法中所描述的方法来确定。
为了本发明及所附权利要求书的目的，当提及熔点和存在熔融温度范围时，所述熔点定义为如下面在测试方法中所述的从差示扫描量热(DSC)曲线得到的峰值熔融温度，且当存在多于一个熔融峰时，它是指在主熔融峰和次熔融峰中最大峰而不是在最高温度处出现的峰的峰值熔融温度，由此反映了对所述材料的量热响应的最大贡献。
发明详述
本发明涉及由增塑的并优选共悬垂的聚烯烃组合物形成的制品，所述聚烯烃组合物包含一种或多种聚烯烃、一种或多种非官能化的增塑剂(“NFP”)和一种或多种官能化的增滑剂。
典型地，所述一种或多种聚烯烃在本发明组合物中的存在量在一个实施方案中为40-99.9wt％(基于聚烯烃和NFP的重量)，在另一个实施方案中为50-99wt％，在又一个实施方案中为60-98wt％，在再一个实施方案中为70-97wt％，在另一个实施方案中为80-97wt％，在又一个实施方案中为90-98wt％，其中所希望的范围可以是这里所述的任何上限wt％和任何下限wt％的任何组合。除非另有陈述，本文中使用的“wt％”是基于整个组合物的重量。
在另一个实施方案中，所述增塑的聚烯烃包含以40-99.99wt％，或者50-99wt％，或者60-99wt％，或者70-98wt％，或者80-97wt％，或者85-99wt％，或者90-96wt％的量存在的聚丙烯；所述NFP的存在量为60-0.01wt％，或者为50-1wt％，或者为40-1wt％，或者为30-2wt％，或者为20-3wt％，或者为15-1wt％，或者为10-4wt％；和所述增滑剂的存在量为0.001-1wt％，或者为0.01-0.75wt％，或者为0.05-0.5wt％，或者为0.05-0.3wt％，或者为0.1-0.25wt％，基于聚丙烯和NFP的重量计。在一个实施方案中，所述组合物包含1-15wt％的NFP，85-99wt％的聚丙烯和0.01-0.75wt％的增滑剂，基于聚丙烯和NFP的重量计。
在另一个实施方案中，所述聚烯烃包括聚丙烯，NFP的存在量为0.01-50wt％，更优选为0.05-45wt％，更优选0.5-40wt％，更优选为1-35wt％，更优选为2-30wt％，更优选为3-25wt％，更优选为4-20wt％，更优选为5-15wt％，和增滑剂的存在量为0.001-1wt％，或者0.01-0.75wt％，或者0.05-0.5wt％，或者0.05-0.3wt％，或者0.1-0.25wt％，基于聚丙烯和NFP的重量计。在另一个实施方案中，NFP的存在量为1-15wt％，优选为1-10wt％，基于聚丙烯和NFP的重量计。
在另一个实施方案中，所述聚烯烃包括聚丙烯，NFP的存在量为3-10wt％，且增滑剂的存在量为0.05-0.5wt％，基于聚丙烯和NFP的重量计。
为了本发明及所附权利要求书的目的，在给定的组合物中NFP的量通过萃取方法或下述其它方法确定。下面提到的CRYSTAF方法通常用于比较的目的。
增滑剂
本发明的聚烯烃组合物包括增滑剂。该增滑剂优选为快速浮散的增滑剂，并且可以是具有一个或多个官能团的烃，所述官能团选自氢氧化物、芳基和取代的芳基、卤素、烷氧基、羧酸盐、酯、碳不饱和度、丙烯酸酯、氧、氮、羧基、硫酸盐和磷酸盐。
在一个实施方案中，所述增滑剂是离子化合物。离子增滑剂包括芳族或脂族烃油的盐衍生物，特别是脂肪酸的金属盐，包括具有7-26个碳原子，优选10-22个碳原子的链长度的含羧基、含硫酸基和含磷酸基的脂族饱和或不饱和酸的金属盐。适宜的脂肪酸的实例包括一元羧酸月桂酸、硬脂酸、琥珀酸、硬脂酰乳酸、乳酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、羟基硬脂酸、蓖麻油酸、环烷酸、油酸、棕榈酸、芥酸等，和相应的硫酸和磷酸。适宜的金属包括Li、Na、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Al、Sn、Pb等等。代表性的盐包括例如硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锌、油酸钙、油酸锌、油酸镁等，和相应的高级烷基硫酸金属盐和磷酸高级烷基酯的金属盐。
在另一个实施方案中，本发明的聚烯烃组合物中基本上不存在脂肪酸金属盐。“基本上不存在”是指这些化合物没有被故意加入到所述组合物中，且如果存在的话，其存在量小于1wt％，更优选小于0.8wt％，更优选小于0.5wt％，更优选小于0.1wt％，更优选小于0.05wt％，更优选小于0.01wt％，更优选小于0.001wt％，基于丙烯聚合物和NFP的重量计。
在一个实施方案中，所述增滑剂是非离子的官能化的化合物。适宜的官能化的化合物包括：(a)油的酯、酰胺、醇和酸，所述油包括芳族或脂族烃油，例如矿物油、环烷属油、石蜡油；天然油，例如蓖麻油、玉米油、棉籽油、橄榄油、菜籽油、大豆油、葵花油、其它植物和动物油，等等。这些油的代表性的官能化衍生物包括例如：一元羧酸的多元醇酯，例如甘油单硬脂酸酯、季戊四醇单油酸酯等；饱和和不饱和的脂肪酸酰胺或乙撑二(酰胺)，例如油酰胺、芥酰胺、亚油酰胺和它们的混合物；二元醇；聚醚多元醇，例如Carbowax；和己二酸、癸二酸等；(b)蜡，例如巴西棕榈蜡、微晶蜡、聚烯烃蜡如聚乙烯蜡；(c)含氟聚合物，例如聚四氟乙烯、氟油(fluorine oil)、氟蜡(fluorine wax)等；和(d)硅化合物，例如硅烷和硅氧烷聚合物，包括硅油、聚二甲基硅氧烷、氨基改性的聚二甲基硅氧烷等。
可用于本发明的脂肪酰胺用下式表示：
             RC(O)NHR1
其中R是具有7-26个碳原子，优选10-22个碳原子的饱和或不饱和的烷基，和R1独立地为氢或具有7-26个碳原子，优选10-22个碳原子的饱和或不饱和的烷基。符合该结构的化合物包括例如棕榈酰胺、硬脂酰胺、花生酰胺、山嵛酰胺、油酰胺、芥酰胺、亚油酰胺、硬脂基硬脂酰胺、棕榈基棕榈酰胺、硬脂基花生酰胺和它们的混合物。
可用于本发明中的乙撑二(酰胺)用下式表示：
         RC(O)NHCH2CH2NHC(O)R
其中每个R独立地为具有7-26个碳原子，优选10-22个碳原子的饱和或不饱和的烷基。符合该结构的化合物包括例如硬脂酰氨基乙基硬脂酰胺、硬脂酰氨基乙基棕榈酰胺、棕榈酰氨基乙基硬脂酰胺、乙撑二硬脂酰胺、乙撑二油酰胺、硬脂酰芥酰胺、芥酰氨基乙基芥酰胺、油酰氨基乙基油酰胺、芥酰氨基乙基油酰胺、油酰氨基乙基芥酰胺、硬脂酰氨基乙基芥酰胺、芥酰氨基乙基棕榈酰胺、棕榈酰氨基乙基油酰胺和它们的混合物。
可商购得到的脂肪酰胺的实例包括：Ampacet 10061，它包含以5％的浓度存在于聚乙烯中的芥酸伯酰胺和硬脂酸伯酰胺的50∶50混合物；Elvax 3170，它包含在18％乙酸乙烯酯树脂和82％聚乙烯的共混物中的类似的芥酰胺和硬脂酰胺的混合物。这些增滑剂可从DuPont得到。增滑剂还可以从Croda Universal得到，包括Crodamide OR(一种油酰胺)、Crodamide SR(一种硬脂酰胺)、Crodamide ER(一种芥酰胺)和Crodamide BR(一种山嵛酰胺)；并且还可以从Crompton得到，包括Kemamide S(一种硬脂酰胺)、Kemamide B(一种山嵛酰胺)、Kemamide O(一种油酰胺)、Kemamide E(一种芥酰胺)和Kemamide(一种N，N’-乙撑二硬脂酰胺)。其它可商购得到的增滑剂包括Erucamid ER芥酰胺。
通常，脂肪酰胺增滑剂的优选的浓度在所述组合物重量的约0.001重量％-约0.5重量％的范围内，优选在约0.01重量％-约0.4重量％的范围内，最优选在约0.1重量份-约0.3重量％的范围内，基于所述聚合物和增塑剂的重量计。通常，饱和脂肪酸酰胺或乙撑二(酰胺)的优选的浓度在约0.001重量份-约0.5重量份的范围内，优选在约0.025重量份-约0.25重量份的范围内，更优选在约0.05重量份-约0.15重量份的范围内，基于所述聚合物和增塑剂的重量计。通常，不饱和脂肪酸酰胺或乙撑二(酰胺)的优选的浓度在约0.001重量份-约1重量份的范围内，优选在约0.05重量份-约0.75重量份的范围内，最优选在约0.1重量份-约0.3重量份的范围内，基于所述聚烯烃和NFP的重量计。
在另一个实施方案中，本发明的聚烯烃组合物中基本上不存在除了所述酰胺以外的官能化的油。官能化的油包含碳和氢，并且还以如下定义的超过可感知的程度包括官能团。“基本上不存在”是指这些化合物不被故意加入到所述组合物中，且如果存在的话，其存在量小于1wt％，更优选小于0.8wt％，更优选小于0.5wt％，更优选小于0.1wt％，更优选小于0.05wt％，更优选小于0.01wt％，更优选小于0.001wt％，基于所述丙烯聚合物和NFP的重量计。
非官能化的增塑剂
本发明的聚烯烃组合物包括非官能化的增塑剂(“NFP”)，优选液体NFP。应该意识到，本文所述的可用作NFP的材料类别可单独使用或与其它NFP和/或本文所述的增滑剂混合使用，以得到所希望的性能。
在一个实施方案中，本发明的NFP是包含碳和氢的化合物，并且不含有可感知程度的选自氢氧化物、芳基和取代的芳基、卤素、烷氧基、羧酸盐、酯、丙烯酸酯、氧、氮和羧基的官能团。“可感知程度的官能团”是指这些基团和包含这些基团的化合物(除了所述增滑剂以外)不被故意加入到所述NFP中，并且如果存在，其存在量在一个实施方案中小于5wt％，更优选小于4wt％，更优选小于3wt％，更优选小于2wt％，更优选小于1wt％，更优选小于0.7wt％，更优选小于0.5wt％，更优选小于0.3wt％，更优选小于0.1wt％，更优选小于0.05wt％，更优选小于0.01wt％，更优选小于0.001wt％，其中wt％基于NFP并且排除增滑剂的重量。
在另一个实施方案中，所述NFP是烃，该烃不以可感知的程度含有烯属不饱和度。“可感知程度的烯属不饱和度”是指在烯属键中包括的碳占碳总数的小于10％，优选小于9％，更优选小于8％，更优选小于7％，更优选小于6％，更优选小于5％，更优选小于4％，更优选小于3％，更优选小于2％，更优选小于1％，更优选小于0.7％，更优选小于0.5％，更优选小于0.3％，更优选小于0.1％，更优选小于0.05％，更优选小于0.01％，更优选小于0.001％。在某些实施方案中，被包括在烯属键中的NFP的碳的百分比在所述NFP的碳原子总数的0.001％和10％之间，优选在0.01％和7％之间，优选在0.1％和5％之间，更优选小于1％。通过以下在测试方法中描述的方法来确定被包括在烯属键中的碳的百分比。
在一个实施方案中，本发明的NFP包含C25-C1500烷属烃，并且在另一个实施方案中，本发明的NFP包含C30-C500烷属烃。在另一个实施方案中，所述NFP基本上由C35-C300烷属烃组成，并且在另一个实施方案中，所述NFP基本上由C40-C250烷属烃组成。
在一个实施方案中，这里所述的任何NFP的倾点(ASTM D97)在一个实施方案中小于-10℃，在另一个实施方案中小于-20℃，在另一个实施方案中小于-25℃，在又一个实施方案中小于-30℃，在又一个实施方案中小于-35℃，在又一个实施方案中小于-40℃，在又一个实施方案中小于-50℃，在又一个实施方案中小于-60℃，并且在又一个实施方案中大于-120℃，在又一个实施方案中大于-200℃，其中希望的范围可以包括这里所述的任何倾点上限和任何倾点下限。
在另一个实施方案中，这里所述的NFP的按ASTM D2270测量的粘度指数(VI)可以为90或更高，优选95或更高，更优选100或更高，更优选105或更高，更优选110或更高，更优选115或更高，更优选120或更高，更优选125或更高，更优选130或更高。在另一个实施方案中，所述NFP的粘度指数在90和400之间，优选在120和350之间。
在一些实施方案中，这里所述的任何NFP在100℃的运动粘度(ASTM D445)可以为至少2cSt，在另一个实施方案中可以为3-3000cSt，在另一个实施方案可以为6-300cSt，在另一个实施方案可以为6-200cSt，在又一个实施方案可以为8-100cSt，在又一个实施方案可以为4-50cSt，在又一个实施方案可以为小于50cSt，在又一个实施方案可以为小于25cSt，和在又一个实施方案可以为35cSt或更高，其中希望的范围可以包括这里所述的任何粘度上限和任何粘度下限。
在一些实施方案中，这里所述的任何NFP在25℃的运动粘度(ASTMD445)可以为0.5-20cSt，在另一个实施方案中可以为1-15cSt，在另一个实施方案中可以为3-12cSt，和在另一个实施方案中可以为5-8cSt。
在另一个实施方案中，这里所述的任何NFP可以具有200℃或更高，优选210℃或更高，优选220℃或更高，优选230℃或更高，优选240℃或更高，优选245℃或更高，优选250℃或更高，优选260℃或更高，优选270℃或更高，优选280℃或更高的闪点(ASTM D92)。在另一个实施方案中，所述NFP的闪点在200℃和300℃之间，优选在240℃和290℃之间。在另一个实施方案中，所述NFP的闪点在200℃和350℃之间。
在另一个实施方案中，这里所述的任何NFP可以具有120或更高的粘度指数，大于200℃的闪点，和(1)-25℃或更低的倾点或(2)35cSt或更高的100℃运动粘度。
这里所述的任何NFP在20℃测量的介电常数在一个实施方案中可以小于3.0，在另一个实施方案中可以小于2.8，在另一个实施方案中可以小于2.5，在又一个实施方案中可以小于2.3，和在又一个实施方案中可以小于2.1。根据CRC HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS(David R.Lide，ed.第82版，CRC Press 2001)，聚丙烯本身具有至少2.3的介电常数(1kHz，23℃)。
在一些实施方案中，这里所述的任何NFP的比重(ASTM D4052，15.6/15.6℃)在一个实施方案中可以为小于0.88，在另一个实施方案中可以为小于0.87，在另一个实施方案中可以为小于0.86，在另一个实施方案中可以为小于0.85，在另一个实施方案中可以为0.80-0.87，在另一个实施方案中可以为0.81-0.86，和在另一个实施方案中可以为0.82-0.85，其中希望的范围可以包括这里所述的任何比重上限和任何比重下限。
在一个优选的实施方案中，这里所述的任何NFP具有0.85或更低(优选在0.80和0.85中间)的比重(15.6/15.6℃)，和3cSt或更高(优选4cSt或更高，优选5cSt或更高，优选8cSt或更高，优选10cSt或更高，优选15cSt或更高，优选20cSt或更高)的100℃运动粘度和/或至少20的碳数。
在另一个优选的实施方案，这里所述的任何NFP具有0.86或更低(优选在0.81和0.86之间，优选在0.82和0.855之间)的比重(15.6/15.6℃)，和5cSt或更高(优选6cSt或更高，优选8cSt或更高，优选10cSt或更高，优选12cSt或更高，优选15cSt或更高，优选20cSt或更高，优选35cSt或更高)的100℃运动粘度和/或至少30的碳数。
在另一个优选的实施方案，所述NFP具有0.87或更低(优选在0.82和0.87之间)的比重(15.6/15.6℃)，和10cSt或更高(优选12cSt或更高，优选14cSt或更高，优选16cSt或更高，优选20cSt或更高，优选30cSt或更高，优选35cSt或更高，优选40cSt或更高)的100℃运动粘度和/或至少50的碳数。
在另一个优选的实施方案，所述NFP具有0.88或更低(优选0.87或更低，优选在0.82和0.87之间)的比重(15.6/15.6℃)，和15cSt或更高(优选20cSt或更高，优选25cSt或更高，优选30cSt或更高，优选40cSt或更高)的100℃运动粘度和/或至少60的碳数。
在其它实施方案中，这里所述的任何NFP可以具有在一个实施方案中为300-600℃的初沸点(ASTM D1160)，在另一个实施方案中为350-500℃的初沸点，和在又一个实施方案中大于400℃的初沸点。
在其它实施方案中，这里所述的任何NFP可以具有低的色度，例如通常被鉴定为“水白”、“素白(prime white)”、“标准白”或“光亮透明”的色度，优选具有100或更低，优选80或更低，优选60或更低，优选40或更低，优选20或更低的通过ASTM D1209测定的APHA颜色。
所述NFP的数均分子量(Mn)在一个实施方案中优选为21,000g/mol或更低，优选为20,000g/mol或更低，优选为19,000g/mol或更低，优选为18,000g/mol或更低，优选为16,000g/mol或更低，优选为15,000g/mol或更低，优选为13,000g/mol或更低，和在又一个实施方案中为10,000g/mol或更低，和在又一个实施方案中为5,000g/mol或更低，和在又一个实施方案中为3,000g/mol或更低，和在又一个实施方案中为2,000g/mol或更低，和在又一个实施方案中为1500g/mol或更低，和在又一个实施方案中为1,000g/mol或更低，和在又一个实施方案中为900g/mol或更低，和在又一个实施方案中为800g/mol或更低，和在又一个实施方案中为700g/mol或更低，和在又一个实施方案中为600g/mol或更低，和在又一个实施方案中为500g/mol或更低。优选的Mn最小值为至少200g/mol，优选为至少300g/mol。其它希望的分子量范围可以是上述的任何分子量上限与任何分子量下限的任何组合。按照在下面的测试方法部分中流体性质下所详细说明的方法确定Mn。
在本发明的一个优选的实施方案中，添加NFP降低了聚丙烯组合物的弯曲模量而基本上不降低其熔点；具体地，与不存在NFP的相同组合物相比，对于添加的每10wt％的NFP，弯曲模量(通过ASTM D790A测量)降低10％或更多，优选15％或更多，优选20％或更多，而熔点(通过DSC测量)降低1℃或更少。
在另一个实施方案中，与不存在NFP的相同组合物相比，对于加入到组合物中的每10wt％的NFP，本文所述的聚丙烯/NFP/增滑剂组合物在-40℃下的Tan δ增加0.05(或更多)，优选增加0.10或更多。
任何NFP还可以通过任何数目的这里所述参数或这里所述参数的任何组合来描述。
在一个优选的实施方案中，这里所述的NFP具有3-3000cSt，优选6-300cSt，更优选8-100cSt的100℃运动粘度；和/或300-21,000g/mol，优选500-21,000g/mol，优选500-5,000g/mol，更优选600-3,000g/mol的数均分子量(Mn)；和/或20-1500，优选35-400，更优选40-250的碳数。
在另一个优选的实施方案中，这里所述的NFP具有3-500cSt，优选6-200cSt，更优选8-100cSt，更优选3-25cSt的100℃运动粘度；和/或300-10,000g/mol，优选400-5,000g/mol，优选500-2,500g/mol，更优选300-1,200g/mol的数均分子量(Mn)；和/或25-500，优选30-400，更优选40-200，更优选20-100的碳数。
在另一个优选的实施方案中，这里所述的NFP具有3-100cSt，优选4-50cSt，更优选6-25cSt，更优选3-15cSt的100℃运动粘度；和/或300-3,000g/mol，优选350-2,000g/mol，更优选400-1,000g/mol，更优选300-800g/mol的数均分子量(Mn)；和/或20-200，优选25-150，更优选30-100，更优选20-70的碳数。
在一个优选的实施方案中，所述NFP具有-20℃或更低，优选-25℃或更低，优选在-30℃和-90℃之间的倾点，和在20-5000cSt的范围内的40℃运动粘度。在另一个优选的实施方案中，所述NFP具有-25℃或更低的倾点，和400g/mol或更高的数均分子量。在相同的粘度和分子量范围内，大多数矿物油(其通常包括官能团)具有10℃至-25℃的倾点。
在另一个优选的实施方案中，所述NFP具有3cSt或更高，优选6cSt或更高，更优选8cSt或更高的100℃运动粘度，和如下性质中的一个或多个：
1.-10℃或更低，优选-20℃或更低，优选-25℃或更低，优选-30℃或更低，优选-40℃或更低的倾点；和/或，
2.120或更高的粘度指数；和/或，
3.低的色度，例如通常被鉴定为“水白”、“素白”、“标准白”或“光亮透明”的色度，优选100或更低，优选80或更低，优选60或更低，优选40或更低，优选20或更低，优选15或更低的通过ASTMD1209测定的APHA颜色；和/或
4.200℃或更高，优选220℃或更高，优选240℃或更高的闪点；和/或
5.小于0.86的比重(15.6℃)。
在相同粘度范围内的大多数矿物油具有高于-20℃的倾点或大于20的APHA颜色或0.86或更高的比重(15.6℃)。
在另一个优选的实施方案中，所述NFP具有120或更高的粘度指数，和如下性质中的一个或多个：
1.-10℃或更低，优选-20℃或更低，优选-25℃或更低，优选-30℃或更低，优选-40℃或更低的倾点；和/或，
2.3cSt或更高，优选6cSt或更高，优选8cSt或更高，优选10cSt或更高，优选35cSt或更高的100℃运动粘度；和/或，
3.低的色度，例如通常被鉴定为“水白”、“素白”、“标准白”或“光亮透明”的色度，优选100或更低，优选80或更低，优选60或更低，优选40或更低，优选20或更低，优选15或更低的通过ASTMD1209测定的APHA颜色；和/或
4.200℃或更高，优选220℃或更高，优选240℃或更高的闪点；和/或
5.小于0.86的比重(15.6℃)。
大多数矿物油的粘度指数小于120。
在另一个优选的实施方案中，所述NFP具有-20℃或更低，优选-25℃或更低，优选-30℃或更低的倾点，和如下性质中的一个或多个：
1.3cSt或更高，优选6cSt或更高，优选8cSt或更高，优选10cSt或更高，优选35cSt或更高的100℃运动粘度；和/或，
2.120或更高，优选130或更高的粘度指数；和/或，
3.低的色度，例如通常被鉴定为“水白”、“素白”、“标准白”或“光亮透明”的色度，优选100或更低，优选80或更低，优选60或更低，优选40或更低，优选20或更低，优选15或更低的通过ASTMD1209测定的APHA颜色；和/或
4.200℃或更高，优选220℃或更高，优选240℃或更高的闪点；和/或
5.小于0.86的比重(15.6℃)。
当矿物油的倾点低于-20℃时，大多数矿物油具有小于6cSt的100℃运动粘度，或大于20的APHA颜色，或低于200℃的闪点。
在另一个优选的实施方案中，对于任何NFP，在链型烷属烃中的碳的百分比(Cp)至少为80％(优选至少为85％，更优选至少为90％，甚至更优选至少为95％，甚至更优选至少为98％，最优选至少为99％)。
在另一个优选的实施方案中，所述NFP具有不能通过ASTM E1356测定的玻璃化转变温度(Tg)，或者如果它可以被测定，则按照ASTME1356测定的Tg为小于0℃，优选小于-10℃，更优选小于-20℃，更优选小于-30℃，更优选小于-40℃，并且优选地，所述NFP还具有如下性质中的一个或多个：
1.大于300℃，优选大于350℃，优选大于400℃的通过ASTM D1160测定的初沸点；和/或
2.-10℃或更低，优选-15℃或更低，优选-25℃或更低，优选-35℃或更低，优选-45℃或更低的倾点；和/或
3.小于0.88，优选小于0.86，优选小于0.84，优选0.80-0.88，优选0.82-0.86的比重(ASTM D4052，15.6/15.6℃)；和/或
4.300℃-800℃，优选400℃-700℃，优选大于500℃的通过ASTMD1160测定的终沸点；和/或
5.在30,000和100g/mol之间，优选在21,000和100g/mol之间，优选在15,000和500g/mol之间，更优选在5,000和600g/mol之间的重均分子量(Mw)；和/或
6.在10,000和400g/mol之间，优选在5,000和500g/mol之间，更优选在2,000和600g/mol之间的数均分子量(Mn)；和/或
7.200℃或更高的通过ASTM D92测量的闪点；和/或
8.小于3.0，优选小于2.8，优选小于2.5，优选小于2.3，优选小于2.2的20℃介电常数；和/或
9.25-800，优选30-500，优选35-300的碳数。
使用下面在测试方法部分中描述的方法测定分子量和碳数。
在另一个实施方案中，所述NFP的馏程的上限温度和下限温度之间的差为20℃或更小。
在另一个实施方案中，所述NFP具有35-400cSt的100℃运动粘度。
本发明还涉及聚烯烃组合物，该组合物包含一种或多种丙烯聚合物、一种或多种增滑剂和一种或多种NFP，其中所述NFP包含聚α烯烃(PAO)，该PAO包含C5-C14烯烃的低聚物或聚合物，具有3cSt或更高，优选6cSt或更高，优选8cSt或更高的100℃运动粘度和120或更高，优选130或更高的粘度指数。优选使用改性剂的组合物，其中该组合物具有3cSt或更高，优选6cSt或更高，优选8cSt或更高的100℃运动粘度和120或更高，优选130或更高的粘度指数。
本发明还涉及聚烯烃组合物，该聚烯烃组合物包含一种和多种丙烯共聚物、一种或多种增滑剂和一种或多种NFP，其中所述NFP包含粘度指数为120或更大的C6-C14烯烃的低聚物或聚合物，前提是当所述聚丙烯组合物包含4-10wt％的聚α烯烃，该聚α烯烃是具有8-12个碳原子的α烯烃的氢化的、高度支化的二聚物时，所述组合物不包含18-25wt％的密度为0.912-0.935g/cm3的线性低密度聚乙烯。
在另一个实施方案中，所述NFP包含聚α烯烃(PAO)，该聚α烯烃包含直链烯烃的低聚物或聚合物，所述直链烯烃具有5-24个碳原子，优选6-14个碳原子，更优选8-12个碳原子，更优选10个碳原子，其中单独的NFP或NFP的组合物具有3cSt或更高，优选6cSt或更高，优选8cSt或更高的100℃运动粘度(通过ASTM D445测定)；并且优选具有100或更高，优选110或更高，更优选120或更高，更优选130或更高，更优选140或更高的粘度指数(通过ASTM D2270测定)；并且具有-10℃或更低，更优选-20℃或更低，更优选-30℃或更低的倾点(通过ASTMD97测定)。
在另一个实施方案中，可用于本发明的聚α烯烃(PAO)低聚物或聚合物包含C20-C1500烷属烃，优选C35-C400烷属烃，优选C40-C250烷属烃。所述PAO低聚物/聚合物在一个实施方案中是C5-C24α-烯烃的二聚物、三聚物、四聚物、五聚物等，在一个实施方案中是C5-C14α-烯烃的二聚物、三聚物、四聚物、五聚物等，在另一个实施方案中是C6-C14α-烯烃的二聚物、三聚物、四聚物、五聚物等，在另一个实施方案中是C8-C12α-烯烃的二聚物、三聚物、四聚物、五聚物等，在另一个实施方案中是C8、C10或C12α-烯烃的二聚物、三聚物、四聚物、五聚物等，和在另一个实施方案中是C10α-烯烃的二聚物、三聚物、四聚物、五聚物等。适宜的烯烃包括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。在一个实施方案中，所述烯烃是1-癸烯，且所述NFP是1-癸烯的二聚物、三聚物、四聚物和五聚物(及更高级聚合物)的混合物。在另一个实施方案中，所述PAO由1-辛烯、1-癸烯和1-十二碳烯的低聚物或聚合物组成。优选的PAO更具体地描述在例如US 5,171,908和US 5,783,531以及SYNTHETIC LUBRICANTSAND HIGH-PERFORMANCE FUNCTIONAL FLUIDS 1-52(Leslie R.Rudnick&Ronald L.Shubkin，ed.Marcel Dekker，Inc.1999)中。
在一个实施方案中，使用单一的α-烯烃来制备所述低聚物。在这种情况下，优选的实施方案涉及1-癸烯的低聚，并且所述PAO是1-癸烯的低聚物(包括例如二聚物、三聚物、四聚物、五聚物和更高的低聚物)的混合物。在另一个实施方案中，所述PAO包括两种或更多种C6-C18α-烯烃的低聚物，以生成“二元共聚物”或“三元共聚物”或更多元共聚物组合物。在这种情况下，优选的实施方案涉及1-辛烯、1-癸烯和1-十二碳烯的混合物的低聚，且所述PAO是1-辛烯/1-癸烯/1-十二碳烯“三元共聚物”的低聚物(例如二聚物、三聚物、四聚物、五聚物和更高级低聚物)的混合物。
适宜的PAO液体可以通过α-烯烃在聚合催化剂存在下的低聚来制备，所述聚合催化剂是例如Friedel-Crafts催化剂(包括例如AlCl3，BF3，和BF3与水、醇、羧酸或酯的配合物)，配位络合物催化剂(包括例如乙基铝倍半氯化物+TiCl4体系)，或更通常用于制备聚乙烯和/或聚丙烯的均相或非均相(负载的)催化剂(包括例如Ziegler-Natta催化剂、金属茂或其它单中心催化剂和铬催化剂。
可用于本发明的所述PAO低聚物或聚合物可以通过任何立构规整度(包括全同立构规整度或间同立构规整度)来表征，并且可以是无规立构的。在另一个实施方案中，所述聚α烯烃具有大于50％，优选大于60％的内消旋二单元组，由13C NMR测量。在另一个实施方案中，所述聚α烯烃具有大于50％，优选大于60％的外消旋二单元组，由13CNMR测量。
可用于本发明的PAO通常具有的数均分子量在一个实施方案中为300-21,000g/mol，在另一个实施方案中为400-20,000g/mol，在另一个实施方案中为500-10,000g/mol，在另一个实施方案中为500-5,000g/mol，在另一个实施方案中为600-3,000g/mol，和在又一个实施方案中为500-1,500g/mol。优选的PAO在100℃的运动粘度在一个实施方案中在3-3000cSt的范围内，在另一个实施方案中在4-3000cSt的范围内，在另一个实施方案中在6-300cSt的范围内，和在另一个实施方案中在8-100cSt的范围内。可用于本发明的PAO通常具有的倾点在一个实施方案中小于-10℃，在另一个实施方案小于-20℃，和在又一个实施方案小于-30℃。优选的PAO还可以具有20-1500，优选25-1500，优选35-400，优选40-250的碳数。希望的PAO可以作为SpectraSyn和SpectraSyn Ultra(ExxonMobil Chemical Company，Houston TX，以前以SHF和SuperSyn的商品名销售)商购得到，其中一些概述于下面的表1b中。
表1b SpectraSyn系列聚α烯烃
Figure A20068002381300291
其它有用的PAO包括：可以从ChevronPhillips Chemical Company(Pasadena，Texas)得到的以商品名SynfluidTM出售的那些PAO，可以从BP Amoco Chemicals(London，England)得到的以商品名DurasynTM出售的那些PAO，可以从Fortum Corporation(Keilaniemi，Finland)得到的以商品名NexbaseTM出售的那些PAO，和可以从CromptonCorporation(Middlebury，Connecticut)得到的以商品名SyntonTM出售的那些PAO。
在其它实施方案中，所述PAO在100℃的运动粘度为3cSt或更高，优选6cSt或更高，优选8cSt或更高，优选10cSt或更高，优选20cSt或更高，优选300cSt或更低，优选100cSt或更低。在另一个实施方案中，所述PAO在100℃的运动粘度在3和1000cSt之间，优选在6和300cSt之间，优选在8和100cSt之间，优选在8和40cSt之间。
在其它实施方案中，所述PAO的粘度指数为120或更高，优选130或更高，优选140或更高，优选150或更高，优选170或更高，优选200或更高，优选250或更高。
在其它实施方案中，所述PAO的倾点为-10℃或更低，优选-20℃或更低，优选-30℃或更低(通过ASTM D97测定)。
在其它实施方案中，所述PAO的闪点为200℃或更高，优选220℃或更高，优选240℃或更高，优选在260℃和290℃之间。
在另一个实施方案中，所述NFP是高纯度的烃流体，其支化烷属烃∶正烷属烃的比在约0.5∶1-9∶1的范围内，优选在约1∶1-4∶1的范围内。所述混合物的支化烷属烃含有大于50wt％(基于所述支化烷属烃的总重量计)的单甲基物种，例如2-甲基、3-甲基、4-甲基、5-甲基等，具有很少的由碳数大于1的取代基例如乙基、丙基、丁基等形成的支链；优选地，大于70wt％的所述支化烷属烃是单甲基物种。所述烷属烃混合物具有在20-500的范围内，优选在30-400的范围内，优选在40-200的范围内，优选在25-150的范围内，优选在30-100的范围内，更优选在20-100的范围内，更优选在20-70的范围内的数均碳数(Cn)；具有在3-500cSt的范围内，优选在6-200cSt的范围内，优选在8-100cSt的范围内，更优选在6-25cSt的范围内，更优选在3-25cSt的范围内，更优选在3-15cSt的范围内的100℃运动粘度；并且在100-350℃的范围内，优选在110-320℃的范围内，优选在150-300℃的范围内沸腾。在优选的实施方案中，所述烷属烃混合物衍生自费托工艺。在例如US5,906,727中描述了这些支化烷属烃/正烷属烃混合物。
在另一个实施方案中，所述NFP包含具有如下性质的烷属烃：
1.300-10,000g/mol，优选400-5,000g/mol，优选500-2,500g/mol，优选300-1,200g/mol的数均分子量；
2.小于10％，优选小于8％，优选小于5％，优选小于3％，优选小于2％，优选小于1％，优选小于0.5％，优选小于0.1％的具有4个或更多个碳的侧链；
3.至少15％，优选20％或更高，优选25％或更高，优选30％或更高，优选35％或更高，优选40％或更高，优选45％或更高，优选50％或更高的具有1个或2个碳的侧链；
4.小于2.5wt％，优选小于2wt％，优选小于1wt％，优选小于0.5wt％，优选小于0.1wt％，优选小于0.1wt％，优选0.001wt％的环烷烃(基于混合物中烷属烃的总重量计)；
5.3cSt或更高，优选6cSt或更高，优选8cSt或更高，优选在3和25cSt之间的100℃运动粘度；和
6.110或更高，优选120或更高，优选130或更高，优选140或更高，优选150或更高，优选180或更高，优选200或更高，优选250或更高，优选300或更高的粘度指数(VI)；和
7.-10℃或更低的倾点；和
8.200℃或更高的闪点。
在另一个实施方案中，所述NFP包含蜡异构化物润滑油基础油料，其包括加氢异构化的蜡质物料(例如蜡质物料如瓦斯油、疏松石蜡、燃料加氢裂化器底部产物等)，加氢异构化的费托烃和蜡，气体至液体(Gas-to-Liquids，GTL)基础油料和基础油，和其它蜡质原料衍生的加氢异构化的基础油料和基础油，或它们的混合物。费托蜡，即费托合成的高沸点残油是具有非常低硫含量的高度烷属的烃，并且在制备润滑粘度的烃流体的方法中通常是优选的原料。
用于生产这类基础油料的加氢处理可以使用无定形的加氢裂化/加氢异构化催化剂，例如专用的润滑油加氢裂化催化剂之一，或者晶态的加氢裂化/加氢异构化催化剂，优选沸石催化剂。例如，一种有用的催化剂是美国专利5,075,269中所述的ZSM-48。用于制备加氢裂化的/加氢异构化的馏出物和加氢裂化的/加氢异构化的蜡的方法被描述在例如美国专利2,817,693、4,975,177、4,921,594和4,897,178以及英国专利1,429,494、1,350,257、1,440,230和1,390,359中。特别有利的方法被描述在欧洲专利申请464546和464547中。使用费托蜡原料的方法被描述在US 4,594,172和4,943,672中。
可有利地用于本发明的气体至液体(GTL)基础油料和基础油、费托烃衍生的基础油料和基础油以及其它蜡质原料衍生的基础油料和基础油(或蜡异构化物)具有约3cSt-约500cSt，优选约6cSt-约200cSt，优选约8cSt-约100cSt，更优选约3cSt-约25cSt的100℃运动粘度。这些气体至液体(GTL)基础油料和基础油、费托烃衍生的基础油料和基础油以及其它蜡质原料衍生的基础油料和基础油(或蜡异构化物)具有优选小于-10℃，优选约-15℃或更低，优选约-25℃或更低，优选-30℃至约-40℃或更低的倾点；具有高的粘度指数(优选110或更高，优选120或更高，优选130或更高，优选150或更高)；并且通常是高纯度的(高的饱和化合物含量，低-零的硫含量，低-零的氮含量，低-零的芳烃含量，低的溴值，低的碘值和高的苯胺点)。气体至液体(GTL)基础油料和基础油、费托烃衍生的基础油料和基础油以及蜡异构化物加氢异构化的基础油料和基础油的有用组合物被描述在例如美国专利6,080,301、6,090,989和6,165,949中，通过引用将这些专利的全部内容结合到本文中。
在一个优选的实施方案中，本发明的NFP包括GTL衍生的基础油料或基础油，其具有3-500cSt，优选6-200cSt，优选8-100cSt，更优选3-25cSt的100℃运动粘度；和/或300-10,000g/mol，优选400-5,000g/mol，优选500-2,500g/mol，更优选300-1,200g/mol的数均分子量(Mn)；和/或20-500，优选30-400，优选40-200，更优选20-100的碳数。
在另一个优选的实施方案中，所述GTL衍生的基础油料或基础油具有：
1.小于40wt％，优选小于30wt％，优选小于20wt％，优选小于15wt％，优选小于10wt％，优选小于5wt％，优选小于2wt％，优选小于1wt％(基于烃混合物的总重量)的环烷烃含量；和/或
2.小于5wt％，优选小于4wt％，优选小于3wt％，优选小于1wt％(基于烃混合物的总重量)的正烷属烃含量；和/或
3.1wt％或更低，优选0.5wt％或更低的芳烃含量；和/或
4.90wt％或更高，优选95wt％或更高，优选98wt％或更高，优选99wt％或更高的饱和化合物含量；和/或
5.80％或更高，优选90％或更高，优选95％或更高，优选98％或更高的在链型烷属烃结构中的碳的百分比(Cp)；和/或
6.大于约10∶1，优选大于20∶1，优选大于50∶1，优选大于100∶1，优选大于500∶1，优选大于1000∶1的支化烷属烃∶正烷属烃的比；和/或
7.占全部侧链的小于10％，优选小于5％，优选小于1％的具有4个或更多个碳的侧链；和/或
8.占全部侧链的至少50％，优选至少60％，优选至少70％，优选至少80％，优选至少90％，优选至少95％，优选至少98％的具有1个或2个碳的侧链；和/或
9.300ppm或更低，优选100ppm或更低，优选50ppm或更低，优选10ppm或更低(其中ppm是基于重量)的硫含量；和/或
10.300ppm或更低，优选100ppm或更低，优选50ppm或更低，优选10ppm或更低(其中ppm是基于重量)的氮含量；
11.300-1800g/mol，优选400-1500g/mol，优选500-1200g/mol，优选600-900g/mol的数均分子量；和/或
12.10cSt或更高，优选25cSt或更高，优选在约50和400cSt之间的40℃运动粘度；和/或
13.在2-50cSt的范围内，优选在3-30cSt的范围内，优选在5-25cSt的范围内，优选在6-20cSt的范围内，更优选在8-16cSt的范围内的100℃运动粘度；和/或
14.80或更高，优选100或更高，优选120或更高，优选130或更高，优选140或更高，优选150或更高，优选160或更高，优选180或更高的粘度指数(VI)；和/或
15.-5℃或更低，优选-10℃或更低，优选-15℃或更低，优选-20℃或更低，优选-25℃或更低，优选-30℃或更低的倾点；和/或
16.200℃或更高，优选220℃或更高，优选240℃或更高，优选260℃或更高的闪点；和/或
17.0.86或更低，优选0.85或更低，优选0.84或更低的比重(15.6℃/15.6℃)；和/或
18.120℃或更高的苯胺点；和/或
19.1或更低的溴值。
本发明还涉及聚烯烃/NFP组合物，其中所述NFP是衍生自GTL工艺的高纯度烃流体，其包含碳数在约C20-C100的范围内的烷属烃的混合物，异烷属烃∶正烷属烃的摩尔比大于约50∶1，在烷属烃结构中的碳的百分比(Cp)为98％或更高，倾点在约-20至-60℃的范围内，且100℃的运动粘度在约6-20cSt的范围内。
在另一个实施方案中，所述NFP包含组III烃基础油料。优选地，所述NFP包含严格加氢处理的矿物油，该严格加氢处理的矿物油具有90％或更高，优选92％或更高，优选94％或更高，优选95％或更高的饱和化合物含量，和小于0.03％，优选0.001-0.01％的硫含量，并且粘度指数大于120，优选为130或更高。优选地，所述组III烃基础油料具有3-100cSt，优选4-100cSt，优选6-50cSt，优选8-20cSt的100℃运动粘度；和/或300-5,000，优选400-2,000，更优选500-1,000的数均分子量；和/或20-400，优选25-400，优选35-150，更优选40-100的碳数。优选地，所述组III烃基础油料具有-10℃或更低的倾点，和200℃或更高的闪点。优选地，所述NFP具有120或更高的粘度指数，大于200℃的闪点，和(1)-25℃或更低的倾点或(2)35cSt或更高的100℃运动粘度。
理想的组III基础油料可以从许多来源商购得到，并且包括在表F中描述的那些。在这类液体中，在链型烷属烃结构中的碳的百分数(Cp)大于80％。
表F可商购得到的组III基础油料
Figure A20068002381300351
1.可得自ChevronTexaco(USA)。
2.可得自Neste Oil(芬兰)。
3.可得自SK Corp(韩国)。
4.可得自ConocoPhillips(USA)/S-Oil(韩国)。
5.可得自PetroCanada(加拿大)。
6.可得自ExxonMobil(USA)。
优选地，所述NFP不是C4烯烃(包括所有异构体，例如正丁烯、2-丁烯、异丁烯和丁二烯，和它们的混合物)的低聚物或聚合物。这样的材料(当所述低聚物包含异丁烯和/或1-丁烯和/或2-丁烯时，其被称为“聚丁烯”液体或“聚丁烯类”)通常被用作聚烯烃的添加剂，例如用于引入粘性或作为加工助剂。C4烯烃异构体的比例可以因制造商和牌号而变化，并且所述材料在合成之后可以被加氢或者可以不被加氢。聚丁烯的商业来源包括BP(Indopol牌号)和Infineum(C-系列牌号)。当所述C4烯烃仅是异丁烯时，所述材料被称作“聚异丁烯”或PIB。PIB的商业来源包括Texas Petrochemical(TPC增强的PIB牌号)。当所述C4烯烃仅是1-丁烯时，所述材料被称作“聚正丁烯”或PNB。由C4烯烃制成的一些液体的性质概述于下面的表1c中。应注意到，具有200℃或更高的闪点的牌号也具有大于-10℃的倾点和/或小于120的粘度指数。
表1c C4烯烃的聚物的商业实例
Figure A20068002381300361
*基于100℃和38℃的运动粘度估算的。
优选地，所述NFP不是C4烯烃的低聚物或聚合物；然而，当存在NFP时，C4烯烃(包括所有异构体，例如正丁烯、2-丁烯、异丁烯和丁二烯，和它们的混合物)的低聚物或聚合物可以存在于所述组合物中。在一个优选的实施方案中，基于组合物的重量计，所述组合物包含小于50wt％(优选小于40％，优选小于30wt％，优选小于20wt％，更优选小于10wt％，更优选小于5wt％，更优选小于1wt％，优选0.wt％)的C4烯烃的聚合物或低聚物，例如PIB、聚丁烯或PNB。
在一个优选的实施方案中，所述NFP含有小于50wt％的C4烯烃，优选异丁烯，基于所述NFP的重量计。优选地，所述NFP含有小于45wt％，优选小于40wt％，优选小于35wt％，优选小于30wt％，优选小于25wt％，优选小于20wt％，优选小于15wt％，优选小于10wt％，优选5wt％，优选小于4wt％，优选小于3％，优选小于2％，优选小于1wt％，优选小于0.5wt％，优选小于0.25wt％的C4烯烃，优选异丁烯，基于所述NFP的重量计。
在一个优选的实施方案中，基于所述组合物的重量计，所述组合物包含小于50wt％(优选小于40wt％，优选小于30wt％，优选小于20wt％，优选小于15wt％，优选小于10wt％，优选小于5wt％，优选小于1wt％，优选0％)的乙烯/α-烯烃共低聚物或共聚物，其中所述α-烯烃选自丙烯、1-丁烯、1-己烯和/或1-辛烯，并且所述乙烯/α-烯烃共低聚物/共聚物是液体。
在一个优选的实施方案中，本发明的组合物包含小于10wt％，优选小于5wt％，优选小于1wt％，优选小于0.1wt％的乙丙橡胶，基于所述组合物的重量计。
在一个优选的实施方案中，本发明的组合物包含聚丙烯，该聚丙烯包含丙烯、0-5wt％的二烯和2-25wt％的乙烯(基于聚合物的总重量计)，并且具有窄的组成分布，25℃-120℃的熔点(Tm)，50J/g-3J/g的熔化热，1.5-5的Mw/Mn，和小于20dg/分钟的熔融指数(MI)。
在一个优选的实施方案中，基于组合物的重量计，本发明的组合物包含小于10wt％，优选小于5wt％，优选小于1wt％，优选小于0.1wt％的弹性体。“弹性体”是指所有天然的和合成的橡胶，包括在ASTM D1566中定义的那些。弹性体的实例包括但不限于乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、苯乙烯系嵌段共聚物橡胶(包括SEBS、SI、SIS、SB、SBS、SIBS等，其中S＝苯乙烯，EB＝无规的乙烯+丁烯，I＝异戊二烯，和B＝丁二烯)、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、异丁烯和对烷基苯乙烯的共聚物、卤化的异丁烯和对烷基苯乙烯的共聚物、天然橡胶、聚异戊二烯、丁二烯与丙烯腈的共聚物、氯丁橡胶、丙烯酸烷基酯橡胶、氯化的异戊二烯橡胶、丙烯腈氯化的异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶(顺式和反式)。
本发明的优选的NFP的特征在于，当与聚烯烃共混以形成增塑的组合物时，所述NFP可与所述聚烯烃混溶，表现在在动态力学热分析(DMTA)曲线中的峰数目与未增塑的聚烯烃DMTA曲线中的峰数目相比无变化。缺少混溶性表现在在DMTA曲线中的峰数目与未增塑的聚烯烃DMTA曲线中的峰数目相比有增加。所述曲线是tan δ对温度的曲线，如下所述。
本发明的优选的组合物的特征可以在于：在一个实施方案中，对于所述组合物中存在的每4wt％的NFP，所述组合物的玻璃化转变温度(Tg)降低至少2℃；在另一个实施方案中，对于所述组合物中存在的每4wt％的NFP，所述组合物的Tg降低至少3℃；在又一个实施方案中，对于所述组合物中存在的每4wt％的NFP，所述组合物的Tg降低至少4-10℃，同时所述聚烯烃的峰值熔融温度和结晶温度保持恒定(波动在1-2℃以内)。为了本发明及所附权利要求书的目的，当提及玻璃化转变温度时，它是DMTA曲线中的峰值温度。
本发明的优选的组合物的特征可以在于，在一个实施方案中，对于所述组合物中存在的每1wt％的NFP，所述组合物的玻璃化转变温度(Tg)降低至少2℃，优选降低至少3℃，优选降低至少4℃，优选降低至少5℃，优选降低至少6℃，优选降低至少7℃，优选降低至少8℃，优选降低至少9℃，优选降低至少10℃，优选降低至少11℃；优选地，同时所述净聚烯烃的峰值熔融温度和或结晶温度保持在所述增塑的聚烯烃的1-5℃范围内，优选1-4℃范围内，优选1-3℃范围内，优选1-2℃范围内。
本发明的优选的组合物的特征可以在于，增塑的组合物的玻璃化转变温度(Tg)比净聚烯烃的玻璃化转变温度(Tg)低至少低2℃，优选低至少4℃，优选低至少6℃，优选低至少8℃，优选低至少10℃，优选低至少15℃，优选低至少20℃，优选低至少25℃，优选低至少30℃，优选低至少35℃，优选低至少40℃，优选低至少45℃。
本发明的优选的组合物的特征可以在于，当在干燥烘箱中在70℃储存311小时后，所述增塑的组合物的重量降低了小于3％，优选小于2％，优选小于1％，通过ASTM D1203使用0.25mm厚的片材测定。
聚丙烯
本文所述的NFP与至少一种丙烯聚合物共混，以制备本发明的增塑的组合物。
在本发明的一个方面，所述聚丙烯选自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物和它们的共混物。均聚物可以是无规立构的聚丙烯、全同立构聚丙烯、间同立构聚丙烯和它们的共混物。共聚物可以是无规共聚物、统计共聚物、嵌段共聚物和它们的共混物。特别地，这里所述的本发明的聚合物共混物包括抗冲共聚物、弹性体和塑性体，它们中的任何一种可以是与聚丙烯的物理共混物或原位共混物。制备聚丙烯的方法不是关键的，因为它可以通过淤浆、溶液、气相或其它适宜的工艺和通过使用适合于烯烃聚合的催化剂体系来制造，所述催化剂体系是例如Ziegler-Natta型催化剂、金属茂型催化剂、其它合适的催化剂体系或它们的组合。在一个优选的实施方案中，丙烯聚合物通过在US6,342,566、US 6,384,142、WO 03/040201、WO97/19991和US 5741563中描述的催化剂、活化剂和工艺来制备。类似地，抗冲共聚物可以通过在US 6342566、US 6384142中描述的工艺来制备。这样的催化剂在本领域中是众所周知的，并且被描述在例如ZIEGLER CATALYSTS(Gerhard Fink，Rolf M ülhaupt和Hans H.Brintzinger，eds.，Springer-Verlag 1995)；Resconi等人，Selectivity in PropenePolymerization with Metallocene Catalysts，100 CHEM.REV.1253-1345(2000)和I，II METALLOCENE-BASED POLYOLEFINS(Wiley &Sons 2000)中。
可用于本发明的优选的丙烯均聚物和共聚物通常具有：
1.30,000-2,000,000g/mol，优选30,000-1,000,000g/mol，优选50,000-1,000,000，更优选90,000-500,000的Mw，如以下在测试方法中所述通过GPC测量；和/或
2.1-40，优选1.6-20，更优选1.8-10，更优选1.8-3的Mw/Mn，如以下在测试方法中所述通过GPC测量；和/或
3.30-200℃，优选30-185℃，优选50-175，更优选60-170的Tm(二次熔融)，通过以下在测试方法中所述的DSC方法测量；和/或
4.5-80％，优选10-70，更优选20-60％的结晶度，通过以下在测试方法中所述的DSC方法测量；和/或
5.-40℃至20℃，优选-20℃至10℃，更优选-10℃至5℃的玻璃化转变温度(Tg)，通过以下在测试方法中所述的DMTA方法测量；和/或
6.180J/g或更低，优选20-150J/g，更优选40-120J/g的熔化热(Hf)，通过以下在测试方法中所述的DSC方法测量；和/或
7.15-120℃，优选20-115℃，更优选25-110℃，优选60-145℃的结晶温度(Tc)，通过以下在测试方法中所述的方法测量；和/或
8.45-140℃，优选60-135℃，更优选75-125℃的热挠曲温度，通过以下在测试方法中所述的方法测量；和/或
9.25或更高，优选40或更高，优选60或更高，优选80或更高，优选100或更高，优选25-125的洛氏硬度(R标度)；和/或
10.至少30％，优选至少40％，或者至少50％的百分结晶度，通过以下在测试方法中所述的方法测量；和/或
11.至少50％，或者至少60％，或者至少70％，或者50-95％，或70％或更低，优选60％或更低，优选50％或更低的百分无定形物含量，通过从100减去百分结晶度确定，和/或
12.0.2-2.0，优选0.5-1.5，优选0.7-1.1的支化指数(g’)，通过下面所述的方法测量。
在一个实施方案中，所述丙烯均聚物具有最高约40，优选约1.5-约10的分子量分布(Mw/Mn)，并且在另一个实施方案中所述丙烯均聚物具有约1.6-约10的分子量分布(Mw/Mn)，并且在另一个实施方案中所述丙烯均聚物具有约1.8-约7的分子量分布(Mw/Mn)，并且在又一个实施方案中所述丙烯均聚物具有约1.9-约5的分子量分布(Mw/Mn)，和在又一个实施方案中所述丙烯均聚物具有约2.0-约4的分子量分布(Mw/Mn)。在另一个实施方案中，在23℃在0.125英寸的盘上测得的所述丙烯均聚物的加德纳冲击强度在一个实施方案中可以在20in-lb至1000in-lb的范围内，在另一个实施方案中可以在30in-lb至500in-lb的范围内，在又一个实施方案中可以在40in-lb至400in-lb的范围内。在又一个实施方案中，1％正割的弯曲模量可以在100-2300MPa的范围内，和在另一个实施方案中可以在200-2100MPa的范围内，和在又一个实施方案中可以在300-2000MPa的范围内，其中希望的聚丙烯可以具有任何弯曲模量上限与任何弯曲模量下限的任意组合。在一个实施方案中，优选的丙烯聚合物的熔体流动速率(MFR)(ASTMD1238，230℃，2.16kg)在0.1dg/分钟-2500dg/分钟的范围内，和在另一个实施方案中在0.3dg/分钟-500dg/分钟的范围内。
在本发明的一个实施方案中，所述增塑的组合物具有单一的玻璃化转变温度，该玻璃化转变温度比聚丙烯本身的玻璃化转变温度低。
可用于本发明的聚丙烯均聚物或丙烯共聚物可以具有一定水平的全同立构规整度。因此，在一个实施方案中，包含全同立构聚丙烯的聚烯烃是在本专利的发明中有用的聚合物，并且类似地，在另一个实施方案中，高度全同立构的聚丙烯是有用的。本文中使用的“全同立构的”被定义为按照在以下测试方法中所述的13C-NMR分析具有至少10％的全同立构五单元组。本文中使用的“高度全同立构的”被定义为按照13C-NMR分析具有至少60％的全同立构五单元组。在希望的实施方案中，所述聚烯烃是具有至少85％的全同立构规整度的聚丙烯均聚物，和在又一个实施方案中，所述聚烯烃是具有至少90％的全同立构规整度的聚丙烯均聚物。
在另一个希望的实施方案中，聚丙烯均聚物具有至少85％的间同立构规整度，和在又一个实施方案中，聚丙烯均聚物具有至少90％的间同立构规整度。本文中使用的“间同立构的”被定义为按照在以下测试方法中所述的13C-NMR分析具有至少10％的间同立构五单元组。本文中使用的“高度间同立构的”被定义为按照13C-NMR分析具有至少60％的间同立构五单元组。
在另一个实施方案中，所述丙烯均聚物可以是全同立构的、高度全同立构的、间同立构的、高度间同立构的或无规立构的。无规立构的聚丙烯被定义为具有小于10％的全同立构或间同立构的五单元组。优选的无规立构的聚丙烯通常具有20,000-1,000,000的Mw。
可用于本发明的优选的丙烯聚合物包括通过金属茂催化剂体系生产的那些，包括组成分布宽度指数(CDBI)为60％或更高、优选70％或更高、优选80％或更高、优选90％或更高的那些丙烯聚合物(CDBI按WO 93/03093中所述测量，改动之处在于忽略任何重均分子量(Mw)低于25,000g/mol的级分)。可用于本发明的实践中的优选的丙烯聚合物包括由ExxonMobil Chemical Company以商品名ACHIEVETM出售的那些丙烯聚合物。特别有用的牌号包括ACHIEVETM 3854、ACHIEVETM1654E1、ACHIEVETM3825、ACHIEVETM1605，可得自位于Texas的Houston的ExxonMobil Chemical Company。可用于本发明的实践中的其它优选的HMPP包括可以从ExxonMobil Chemical Company以牌号名PP1024E4、PP1042、PP1032、PP1044、PP1052、PP1105E1、PP3155和PP9852E1、PP9272、PP9513、PP9544、PP9562得到的那些丙烯均聚物和无规共聚物。在某些场合，在本发明的实践中可以使用抗冲共聚物(ICP)。几种抗冲共聚物可以从ExxonMobil Chemical Company得到(例如PP7032 E2)。可用作HMPP的优选的ICP也可以是在WO2004/014998中描述的那些ICP，特别是在第37-41页中所描述的那些。
在本发明的另一个实施方案中，所述丙烯聚合物是丙烯衍生的单元与选自乙烯和C4-C20α-烯烃衍生单元的单元的无规或嵌段共聚物，在另一个实施方案中是丙烯衍生的单元与典型地选自乙烯和C4-C10α-烯烃衍生单元的单元的无规或嵌段共聚物。所述乙烯或C4-C20α-烯烃衍生的单元的存在量在一个实施方案中为所述共聚物的0.1-50wt％，和在另一个实施方案中为0.5-30wt％，和在又一个实施方案中为1-15wt％，和在又一个实施方案中为0.1-5wt％，其中希望的共聚物包含在这里所述的任何上限wt％和任何下限wt％的任何组合的范围内的乙烯和C4-C20α-烯烃衍生的单元。所述丙烯共聚物的重均分子量在一个实施方案中大于8,000g/mol，和在另一个实施方案中大于10,000g/mol，和在又一个实施方案中大于12,000g/mol，和在又一个实施方案中大于20,000g/mol，和在又一个实施方案中小于1,000,000g/mol，和在又一个实施方案中小于800,000，其中希望的共聚物可以包括这里所述的任何上限分子量和任何下限分子量。
特别希望的丙烯共聚物的分子量分布(Mw/Mn)在1.5-10的范围内，在另一个实施方案中在1.6-7的范围内，在又一个实施方案中在1.7-5的范围内，在又一个实施方案中在1.8-4的范围内。所述丙烯共聚物的加德纳冲击强度(在23℃对0.125英寸盘进行测试)在一个实施方案中可以在20in-lb至1000in-lb的范围内，在另一个实施方案中在30in-lb至500in-lb的范围内，在又一个实施方案中在40in-lb至400in-lb的范围内。在又一个实施方案中，所述丙烯共聚物的1％正割弯曲模量在100-2300MPa的范围内，在另一个实施方案中在200-2100MPa的范围内，在又一个实施方案中在300-2000MPa的范围内，其中希望的聚烯烃可显示任何弯曲模量上限与任何弯曲模量下限的任何组合。丙烯共聚物的熔体流动速率(MFR)(ASTM D1238，230℃，2.16kg)在一个实施方案中在0.1-2500dg/分钟的范围内，和在另一个实施方案中在0.3-500dg/分钟的范围内。
在另一个实施方案中，所述丙烯聚合物可以是包含丙烯和一种或多种其它单体的丙烯共聚物，所述其它单体选自乙烯和C4-C20直链的、支化的或环状的单体，并且在一些实施方案中是C4-C12直链的或支化的α-烯烃，优选丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十二碳烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基1-戊烯、3，5，5-三甲基-1-己烯等。这些单体的存在量可以高达50wt％，优选为0-40wt％，更优选为0.5-30wt％，更优选为2-30wt％，更优选为5-20wt％。
可用作可用于本发明的丙烯共聚物的共聚单体的优选的直链α-烯烃包括C3-C8α-烯烃，更优选1-丁烯、1-己烯和1-辛烯，更更优选1-丁烯。可用作可用于本发明的丁烯共聚物的共聚单体的优选的直链α-烯烃包括C3-C8α-烯烃，更优选丙烯、1-己烯和1-辛烯，更更优选丙烯。优选的支链α-烯烃包括4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯和3，5，5-三甲基-1-己烯，5-乙基-1-壬烯。优选的含芳基的单体含有至多30个碳原子。适宜的含芳基的单体包含至少一个芳族结构，优选1-3个，更优选苯基、茚基、芴基或萘基结构部分。所述含芳基的单体还包含至少一个可聚合的双键，这样在聚合后，所述芳族结构将会侧挂在聚合物骨架上。所述含芳基的单体还可以被一个或多个烃基取代，所述烃基包括但不限于C1-C10烷基。此外，两个相邻的取代基可以连接以形成环结构。优选的含芳基的单体含有至少一个附着于可聚合的烯烃结构部分上的芳族结构。特别优选的芳族单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对烷基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、烯丙基苯和茚，特别是苯乙烯、对甲基苯乙烯，4-苯基-1-丁烯和烯丙基苯。
含非芳族环状基团的单体也是优选的。这些单体可以含有至多30个碳原子。适宜的含非芳族环状基团的单体优选具有至少一个可聚合的烯属基团，该烯属基团侧挂于所述环状结构上或者是所述环状结构的一部分。所述环状结构还可以进一步被一个或多个烃基取代，所述烃基例如是但不限于C1-C10烷基。优选的含非芳族环状基团的单体包括乙烯基环己烷、乙烯基环己烯、乙烯基降冰片烯、亚乙基降冰片烯、环戊二烯、环戊烯、环己烯、环丁烯、乙烯基金刚烷等。
可用于本发明的优选的二烯烃共聚单体包括具有至少两个不饱和键的任何烃结构，优选C4-C30，其中至少两个所述不饱和键在立体有择的或非立体有择的催化剂作用下可容易地结合到聚合物中。还优选所述二烯烃选自α，ω-二烯单体(即二乙烯基单体)。更优选地，所述二烯烃单体是直链的二乙烯基单体，最优选是含有4-30个碳原子的那些。优选的二烯的实例包括：丁二烯、戊二烯、己二烯、庚二烯、辛二烯、壬二烯、癸二烯、十一碳二烯、十二碳二烯、十三碳二烯、十四碳二烯、十五碳二烯、十六碳二烯、十七碳二烯、十八碳二烯、十九碳二烯、二十碳二烯、二十一碳二烯、二十二碳二烯、二十三碳二烯、二十四碳二烯、二十五碳二烯、二十六碳二烯、二十七碳二烯、二十八碳二烯、二十九碳二烯、三十碳二烯，特别优选的二烯包括1，6-庚二烯，1，7-辛二烯，1，8-壬二烯，1，9-癸二烯，1，10-十一碳二烯，1，11-十二碳二烯，1，12-十三碳二烯，1，13-十四碳二烯，和低分子量的聚丁二烯(Mw小于1000g/mol)。优选的环状二烯包括环戊二烯、乙烯基降冰片烯、降冰片二烯、亚乙基降冰片烯、二乙烯基苯、双环戊二烯或在不同的环位置上具有或不具有取代基的含更高环的二烯烃。
在一个优选的实施方案中，一种或多种二烯在这里生产的聚合物中的存在量至多为10wt％，优选为0.00001-1.0wt％，优选为0.002-0.5wt％，更优选为0.003-0.2wt％，基于所述组合物的总重量计。在一些实施方案中，向所述聚合反应中加入500ppm或更低，优选400ppm或更低，优选300ppm或更低的二烯烃。在其它实施方案中，向所述聚合反应中加入至少50ppm，或100ppm或更高，或150ppm或更高的二烯烃。
在另一个实施方案中，所述丙烯共聚物是无规共聚物，也称作“RCP”，其包含丙烯和至多20mol％的乙烯或C4-C20烯烃，优选包含丙烯和至多20mol％的乙烯。
在另一个实施方案中，所述聚丙烯包括无规共聚物，所述无规共聚物包含丙烯和至少一种其它α-烯烃。
在另一个实施方案中，所述聚丙烯包括无规共聚物，所述无规共聚物包含丙烯和至少一种选自乙烯、丁烯、己烯和辛烯的其它α-烯烃。
在另一个实施方案中，所述聚烯烃可以是抗冲共聚物(ICP)或嵌段共聚物。丙烯抗冲共聚物通常用于各种要求强度和耐冲击性的应用，例如模制和挤出的汽车部件、家庭用具、行李箱和家具。单独的丙烯均聚物通常不适合这些应用，因为它们太脆并且具有低的耐冲击性，特别是在低温下，而丙烯抗冲共聚物专门设计用于诸如这些应用的应用。
典型的丙烯抗冲共聚物含有至少两相或两种组分，例如均聚物组分和共聚物组分。所述抗冲共聚物还可以包括三相，例如具有PP连续相和其中EP在分散相颗粒外部和PE在分散相颗粒内部的分散相的PP/EP/PE组合。这些组分通常在连续聚合工艺中生产，其中将在第一反应器中生产的均聚物传送到第二反应器，在此生产共聚物并将其结合到所述均聚物组分的基质内。所述共聚物组分具有类似橡胶的性质并提供所希望的耐冲击性，而所述均聚物组分提供整体劲度。
ICP的另一个重要特征是它们所含的无定形聚丙烯的量。本发明的ICP的特征在于具有低的无定形聚丙烯，优选小于3wt％，更优选小于2wt％，甚至更优选小于1wt％，并且最优选没有可测量到的无定形聚丙烯。通过以下在测试方法中描述的方法确定无定形聚丙烯的百分比。
优选的抗冲共聚物可以是反应器共混物(原位共混物)或反应器后(非原位)共混物。在一个实施方案中，适宜的抗冲共聚物包含40-95wt％的组分A和5-60wt％的组分B，基于所述抗冲共聚物的总重量计；其中组分A包含丙烯均聚物或共聚物，所述共聚物包含10wt％或更低的乙烯、丁烯、己烯或辛烯共聚单体；和其中组分B包含丙烯共聚物，其中所述共聚物包含5-70wt％的乙烯、丁烯、己烯和/或辛烯共聚单体，和约95-约30wt％的丙烯。在所述抗冲共聚物的一个实施方案中，组分B基本上由丙烯和约30-约65wt％的乙烯组成。在另一个实施方案中，组分B包含乙烯-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、聚异戊二烯、天然橡胶、异丁烯、烃树脂(所述烃树脂的特征在于分子量小于5000，Tg为约50-100℃和通过ASTM E-28测定的环球软化点小于约140℃)、松香酯和它们的混合物。在另一个实施方案中，组分B的分子量分布小于3.5。在又一个实施方案中，组分B的重均分子量为至少20,000。有用的抗冲共聚物被公开在例如US 6,342,566和US 6,384,142中。在另一个实施方案中，组分A的折射指数和组分的折射指数B彼此相差在约10％以内，并且任选地，所述非官能化的增塑剂的折射指数与组分A、组分B或二者的折射指数相差在约20％以内。
组分B最优选为基本上由丙烯和乙烯组成的共聚物，尽管其它丙烯共聚物、乙烯共聚物或三元共聚物可以是合适的，取决于所希望的特定的产物性质。例如，可以使用丙烯/丁烯、己烯或辛烯共聚物和乙烯/丁烯、己烯或辛烯共聚物，并且可以使用丙烯/乙烯/1-己烯三元共聚物。但在一个优选的实施方案中，组分B是包含至少40wt％的丙烯，更优选约80wt％-约30wt％的丙烯，甚至更优选约70wt％-约35wt％的丙烯的共聚物。组分B的共聚单体含量优选在约20-约70wt％共聚单体的范围内，更优选在约30-约65wt％共聚单体的范围内，甚至更优选在约35-约60wt％共聚单体的范围内。最优选地，组分B基本上由丙烯和约20-约70％的乙烯，更优选约30-约65％的乙烯，最优选约35-约60％的乙烯组成。
对于其它的组分B共聚物，所述共聚单体含量将需要根据所希望的特定性质调节。例如，对于乙烯/己烯共聚物，组分B应该含有至少17wt％的己烯和至少83wt％的乙烯。
组分B优选具有窄的分子量分布Mw/Mn(“MWD”)，即低于5.0，优选低于4.0，更优选低于3.5，甚至更优选低于3.0，最优选2.5或更低。这些分子量分布应该在不存在减粘裂化或过氧化物或其它后反应器处理分子量调节的情况下得到。组分B优选具有至少100,000，优选至少150,000，和最优选至少200,000的重均分子量(通过GPC测定的Mw)。
组分B的特性粘度优选大于1.00dl/g，更优选大于1.50dl/g，最优选大于2.00dl/g。术语“特性粘度”或“IV”在本文中通常用于指聚合物如组分B在给定溶剂中的溶液在给定温度下、在所述聚合物组合物无限稀释时的粘度。按照ASTM标准测试方法D 1601-78，IV测量涉及标准毛细管粘度测量设备，其中在给定温度下测定所述聚合物在溶剂中的一系列浓度下的粘度。对于组分B，十氢萘是适宜的溶剂，并且典型的温度是135℃。从不同浓度的溶液的粘度值，通过外推法可以确定无限稀释时的“值”。
组分B的组成分布宽度指数(CDBI)优选大于60％，更优选大于65％，甚至更优选大于70％，甚至更优选大于75％，还更优选大于80％，最优选大于85％。CDBI定义了共聚物整体的乙烯(或其它共聚单体)含量在聚合物链中的组成变化。组成分布的量度是如U.S.专利5,382,630中定义的“组成分布宽度指数”(“CDBI”)，所述专利通过引用结合到本文中。CDBI被定义为共聚单体含量在中值总摩尔共聚单体含量的50％以内的共聚物分子的重量百分比。利用用于分离共聚物样品的各个级分的公知的技术，可以容易地测定共聚物的CDBI。一种这样的技术是如在Wild等人，J.Poly.Sci.，Poly.Phys.Ed.，vol.20，p.441(1982)和美国专利5,008,204中公开的升温淋洗分级(Temperature Rising Elution Fraction，TREF)，所述文件通过引用结合到本文中。
所述ICP的组分B优选具有低的结晶度，优选具有小于10wt％的结晶部分，更优选具有小于5wt％的结晶部分。如果存在组分B的结晶部分，就总共聚单体的重量百分比而言，该结晶部分的组成优选与组分B的其余部分相同或至少近似(相差在15wt％以内)。
这些ICP的优选的熔体流动速率(“MFR”)取决于所希望的最终用途，但通常在约0.2dg/分钟-约200dg/分钟的范围内，更优选在约5dg/分钟-约100dg/分钟的范围内。值得注意地，高的MFR，即高于50dg/分钟的MFR是可得到的。所述ICP的熔点(Tm)优选为至少145℃，优选为至少150℃，更优选为至少152℃，和最优选为至少155℃。
所述ICP包括约40-约95wt％的组分A和约5-约60wt％的组分B，优选约50-约95wt％的组分A和约5-约50％的组分B，甚至更优选约60-约90wt％的组分A和约10-约40wt％的组分B。在最优选的实施方案中，所述ICP基本上由组分A和B组成。总ICP的总体共聚单体(优选乙烯)含量优选在约2-约30wt％的范围内，优选在约5-约25wt％的范围内，甚至更优选在约5-约20wt％的范围内，还更优选在约5-约15wt％的范围内。
在另一个实施方案中，通过选择组分A和组分B以使得它们的折射指数(通过ASTM D 542-00测定)彼此相差在20％以内，优选彼此相差在15％以内，优选彼此相差在10％以内，甚至更优选彼此相差在5％以内，来制备优选的抗冲共聚物组合物。这种选择产生了具有杰出的透明性的抗冲共聚物。在另一个实施方案中，通过选择组分A与NFP的共混物和组分B与NFP的共混物以使得所述共混物的折射指数(通过ASTM D 542-00测定)彼此相差在20％以内，优选彼此相差在15％以内，优选彼此相差在10％以内，甚至更优选彼此相差在5％以内，来制备优选的抗冲共聚物组合物。
在又一个实施方案中，所述丙烯抗冲共聚物在-29℃在0.125英寸盘上测得的加德纳冲击强度在20in-lb至1000in-lb的范围内；在另一个实施方案中，所述丙烯抗冲共聚物在-29℃在0.125英寸盘上测得的加德纳冲击强度在30in-lb至500in-lb的范围内；在又一个实施方案中，所述丙烯抗冲共聚物在-29℃在0.125英寸盘上测得的加德纳冲击强度在40in-lb至400in-lb的范围内。而且，所述丙烯抗冲共聚物的1％正割弯曲模量在一个实施方案中可以在100-2300MPa的范围内，在另一个实施方案中可以在200-2100MPa的范围内，和在又一个实施方案中可以在300-2000MPa的范围内，其中希望的聚烯烃可显示任何弯曲模量上限与任何弯曲模量下限的任何组合。希望的均聚物的熔体流动速率(MFR)(ASTM D 1238，230℃，2.16kg)在一个实施方案中在0.1-2500dg/分钟的范围内，并且在另一个实施方案中在0.3-500dg/分钟的范围内。
另一种适宜的丙烯聚合物包括聚丙烯均聚物或丙烯共聚物与塑性体的共混物。可用于本发明的塑性体可以被描述为聚烯烃共聚物，所述聚烯烃共聚物具有0.85-0.915g/cm3的密度(按照ASTM D 4703方法B和ASTM D 1505测定，所述方法的第一种方法是在15℃/分钟的冷却速率下压缩模制，和所述第二种方法是用于密度测量的梯度密度柱(Gradient Density Column)方法，和0.10-30dg/分钟的熔融指数(MI)(ASTM D 1238；190℃，2.1kg)。在一个实施方案中，有用的塑性体是乙烯衍生单元与至少一种C3-C10α-烯烃衍生单元的共聚物，所述共聚物的密度小于0.915g/cm3。存在于所述塑性体中的共聚单体(C3-C10α-烯烃衍生单元)的量在一个实施方案中在2-35wt％的范围内，在另一个实施方案中在5-30wt％的范围内，在又一个实施方案中在15-25wt％的范围内，和在又一个实施方案中在20-30wt％的范围内。
在本发明中有用的塑性体的熔融指数(MI)在一个实施方案中在0.10dg/分钟和20dg/分钟之间，在另一个实施方案中为0.2-10dg/分钟，在又一个实施方案中为0.3-8dg/分钟。有用的塑性体的平均分子量在一个实施方案中在10,000-800,000的范围内，和在另一个实施方案中在20,000-700,000的范围内。有用的塑性体的1％正割(secant)弯曲模量(ASTM D 790)在一个实施方案中在10MPa-150MPa的范围内，和在另一个实施方案中在20MPa-100MPa的范围内。而且，可用于本发明组合物中的塑性体的熔融温度(Tm)在一个实施方案中为30-80℃(第一个熔融峰)和50-125℃(第二个熔融峰)，和在另一个实施方案中为40-70℃(第一个熔融峰)和50-100℃(第二个熔融峰)。
可用于本发明的塑性体是乙烯衍生的单元与更高级α-烯烃衍生的单元如丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯的金属茂催化的共聚物，并且其含有足够的一种或多种这些共聚单体单元，以在一个实施方案中给出在0.860和0.900g/cm3之间的密度。希望的塑性体的分子量分布(Mw/Mn)在一个实施方案中在1.5-5的范围内，和在另一个实施方案中在2.0-4的范围内。可商购得到的塑性体的实例是EXACT 4150(一种乙烯与1-己烯的共聚物，其中1-己烯衍生的单元占所述塑性体的18-22wt％，并且它具有0.895g/cm3的密度和3.5dg/分钟的MI(ExxonMobil Chemical Company，Houston，TX))；和EXACT 8201(一种乙烯与1-辛烯的共聚物，其中1-辛烯衍生的单元占所述塑性体的26-30wt％，并且它具有0.882g/cm3的密度和1.0dg/分钟的MI(ExxonMobil Chemical Company，Houston，TX))。
在另一个实施方案中，可用于本发明的丙烯聚合物包括丙烯的均聚物和无规共聚物，其具有小于50J/g的通过差示扫描量热法(DSC)测定的熔化热，小于20dg/分钟的熔融指数(MI)和/或20dg/分钟或更低的MFR，并且所述丙烯聚合物含有有规立构的丙烯结晶物，优选全同立构的有规立构的丙烯结晶物。在另一个实施方案中，所述聚合物是丙烯与至少一种共聚单体的无规共聚物，所述共聚单体选自乙烯、C4-C12α-烯烃和它们的组合。优选地，所述丙烯的无规共聚物包含2-25wt％的聚合的乙烯单元(基于所述聚合物的总重量计)；具有窄的组成分布；具有25-120℃或35-80℃的熔点(Tm)；具有在上限为50J/g或25J/g和下限为1J/g或3J/g的范围内的熔化热；具有1.8-4.5的分子量分布Mw/Mn；和具有小于20dg/分钟或小于15dg/分钟的熔融指数(MI)。所述共聚物的分子间组成分布通过在溶剂中的热分级确定。典型的溶剂为饱和烃如己烷或庚烷。热分级程序在下面有述。通常，分离大约75wt％，优选85wt％的所述共聚物作为一个或两个相邻的可溶级分，而所述共聚物的其余部分在相邻的在先或后继的级分中。这些级分的每一个的组成(共聚单体如乙烯或其它α-烯烃的wt％)差异不大于共聚物的共聚单体平均wt％的20％(相对的)，优选不大于共聚物的共聚单体平均wt％的10％(相对的)。如果所述共聚物满足上述分级测试，它具有窄的组成分布。
可用于本发明的特别优选的聚合物是具有中等水平的结晶度的弹性聚合物，所述结晶度源自立构有规的丙烯序列。所述聚合物可以是：(A)其中立构规整度被以某些方式例如区域倒置所破坏的丙烯均聚物；(B)其中丙烯立构规整度至少部分被共聚单体所破坏的无规丙烯共聚物；或(C)(A)和(B)的组合。
在一个实施方案中，所述丙烯聚合物还包括非共轭的二烯单体，以有助于所述共混物组合物的硫化和其它化学改性。所述聚合物中存在的二烯的量优选小于10wt％，和更优选小于5wt％。所述二烯可以是通常用于乙丙橡胶的硫化的任何非共轭的二烯，包括但不限于亚乙基降冰片烯、乙烯基降冰片烯和二聚环戊二烯。
在一个实施方案中，所述聚合物是丙烯与选自乙烯、C4-C12α-烯烃和它们的组合的至少一种共聚单体的无规共聚物。在该实施方案的一个特定方面，所述共聚物包括乙烯衍生的单元，其量在下限为2wt％、5wt％、6wt％、8wt％或10wt％和上限为20wt％、25wt％或28wt％的范围内。该实施方案还包括丙烯衍生的单元，其在所述共聚物中的存在量在下限为72wt％、75wt％或80wt％和上限为98wt％、95wt％、94wt％、92wt％或90wt％的范围内。这些重量百分数基于丙烯和乙烯衍生的单元的总重量计，即以丙烯衍生的单元的wt％和乙烯衍生的单元的wt％的和为100％。
离散的分子量范围的共聚单体含量可以通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)与由GPC收集的样品相结合来测量。在Wheeler和Willis，Applied Spectroscopy，1993，vol.47，pp.1128-1130中描述了一种这样的方法。不同但相似的方法对于该目的来说是同样功能的，并且是本领域技术人员所公知的。
聚合物的共聚单体含量和序列分布可以通过13C核磁共振(13C NMR)来测量，且这类方法是本领域技术人员所公知的。
在一个实施方案中，所述聚合物是具有窄组成分布的无规丙烯共聚物。在另一个实施方案中，所述聚合物是具有窄的组成分布和25-110℃的熔点的无规丙烯共聚物。所述共聚物被描述为无规的，因为对于包含丙烯、共聚单体和任选的二烯的聚合物，共聚单体残基的数目和分布与所述单体的无规统计聚合是一致的。在立构嵌段结构中，彼此相邻的任何一种嵌段的嵌段单体残基的数目大于由具有相似组成的无规共聚物的统计分布所预测的数目。过去的具有立构嵌段结构的乙烯-丙烯共聚物的乙烯残基分布与这些嵌段结构一致，而不与单体残基在聚合物中的随机统计分布一致。所述共聚物的分子内组成分布(即无规度)可以通过13C NMR测定，所述13C NMR将共聚单体残基相对于相邻的丙烯残基进行定位。所述共聚物的分子间组成分布通过在溶剂中的热分级来确定。典型的溶剂为饱和烃如己烷或庚烷。通常，分离大约75wt％，优选85wt％的所述共聚物作为一个或两个相邻的可溶级分，而所述共聚物的其余部分在相邻的在先或后继的级分中。这些级分的每一个的组成(共聚单体如乙烯或其它α-烯烃的wt％)差异不大于共聚物的共聚单体平均wt％的20％(相对的)，优选不大于共聚物的共聚单体平均wt％的10％(相对的)。如果所述共聚物满足上述分级测试，它具有窄的组成分布。为了生产具有所希望的无规度和窄组成的共聚物，(1)使用单中心金属茂催化剂(它仅允许第一和第二单体序列的单一统计加成模式)和(2)所述共聚物在连续流搅拌釜式聚合反应器中被很好地混合(这对于共聚物的基本上所有聚合物链仅允许单一的聚合环境)将是有益的。
聚合物的结晶度可以以熔化热表示。本发明的实施方案包括熔化热(通过DSC测定)在下限为1.0J/g或3.0J/g和上限为50J/g或10J/g的范围内的聚合物。不希望受理论束缚，据信本发明的实施方案的聚合物通常具有全同立构的可结晶的丙烯序列，并且上述熔化热据信可归因于这些结晶片断的熔融。
聚合物的结晶度还可以以百分结晶度表示。最高等级的聚丙烯的热能估计为207J/g。即，100％的结晶度等于207J/g。优选地，所述聚合物的聚丙烯结晶度在下限为1％、3％、5％、7％或8％和上限为65％、40％、30％、25％或20％的范围内。
结晶度水平也反映在熔点上。本文中使用的术语“熔点”是通过DSC测定的最高的温度峰(最高意味着反映了最大量的聚合物)而不是主要的和次要的熔融峰中的出现在最高温度处的峰，如上面所讨论的。在本发明的一个实施方案中，所述聚合物具有单一的熔点。通常，丙烯共聚物样品将显示与主要峰相邻的次要熔融峰，它们共同被认作单一熔点。这些峰的最高者被认为是所述的熔点。所述聚合物优选具有在下限为0℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃或45℃和上限为110℃、105℃、90℃、80℃或70℃的范围内的熔点，通过DSC测定。
用于本发明的这样的聚合物的重均分子量(Mw)在下限为10,000g/mol、20,000g/mol或80,000g/mol和上限为5,000,000g/mol、1,000,000g/mol或500,000g/mol或400,000g/mol的范围内，和有时称作“多分散性指数”(PDI)的分子量分布Mw/Mn(MWD)在下限为1.5、1.8或2.0和上限为40、20、10、5或4.5的范围内。在一个实施方案中，所述聚合物在125℃的门尼粘度ML(1+4)为100或更低，75或更低，60或更低，或30或更低。本文中使用的门尼粘度可以作为125℃的ML(1+4)按照ASTM D1646测量，除非另有说明。
本发明的实施方案中使用的聚合物可以具有在下限为4或6和上限为8、10或12的范围内的立构规整度指数(m/r)。所述立构规整度指数，本文中以“m/r”表示，通过13C核磁共振(NMR)测定。所述立构规整度指数m/r按照在H.N.Cheng，Macromolecules，17，1950(1984)中所规定的进行计算。符号“m”或“r”描述了相邻的丙烯基团对的立体化学，“m”指内消旋的，和“r”指外消旋的。0至小于1.0的m/r比通常描述间同立构的聚合物，1.0的m/r比描述无规立构的材料，和大于1.0的m/r比描述全同立构的材料。全同立构的材料理论上可以具有接近无穷大的比，并且许多副产的无规立构的聚合物具有足以导致大于50的比的全同立构物含量。
在一个实施方案中，所述聚合物具有全同立构的立构规整的丙烯结晶物。这里使用的术语“立构规整的”是指在聚丙烯中或在共混物(例如抗冲共聚物)的不包含任何其它单体如乙烯的聚丙烯连续相中，主要数目(即大于80％)的丙烯残基具有相同的1，2插入并且侧挂的甲基的立体化学取向是相同的，或者是内消旋的，或者是外消旋的。
用于描述本发明实施方案的丙烯单元的立构规整度的一种辅助方法是三单元组立构规整度的使用。聚合物的三单元组立构规整度是三个相邻丙烯单元序列，即由头至尾键组成的链的相对立构规整度，表示为m和r序列的二元组合。对于本发明的共聚物，它通常被表示为指定立构规整度的单元的数目与共聚物中所有丙烯三单元组的比。
可以从丙烯共聚物的13C NMR光谱和下面的公式确定丙烯共聚物的mm三单元组立构规整度(mm分数)：
mm分数＝PPP(mm)/(PPP(mm)+PPP(mr)+PPP(rr))
其中PPP(mm)、PPP(mr)和PPP(rr)表示来自于甲基的峰面积，所述甲基是在由头至尾键组成的以下三丙烯单元链中的第二个单元中的甲基：
Figure A20068002381300551
如美国专利5,504,172中所述测定所述丙烯共聚物的13CNMR光谱。涉及甲基碳的光谱区域(19-23份/百万份(ppm))可以被分为第一区域(21.2-21.9ppm)、第二区域(20.3-21.0ppm)和第三区域(19.5-20.3ppm)。参考在期刊Polymer，第30卷(1989)，1350页的论文指认谱图中的每个峰。在第一区域，由PPP(mm)表示的三丙烯单元链中的第二单元的甲基共振。在第二区域，由PPP(mr)表示的三丙烯单元链中的第二单元的甲基共振，并且相邻单元是丙烯单元和乙烯单元的丙烯单元的甲基(PPE-甲基)共振(在20.7ppm附近)。在第三区域，由PPP(rr)表示的三丙烯单元链中的第二单元的甲基共振，并且相邻单元是乙烯单元的丙烯单元的甲基(EPE-甲基)共振(在19.8ppm附近)。
在美国专利5,504,172所公开的技术中描述了mm三单元组立构规整度的计算。从第二区域和第三区域的总峰面积中减去丙烯插入误差(2，1和1，3二者)的峰面积，可以得到基于由头至尾键组成的三丙烯单元链(PPP(mr)和PPP(rr))的峰面积。因此，可求出PPP(mm)、PPP(mr)和PPP(rr)的峰面积，并因此可确定由头至尾键组成的丙烯单元链的mm三单元组立构规整度。
通过13CNMR测定，本发明实施方案的聚合物具有75％或更高，80％或更高，82％或更高，85％或更高，或90％或更高的三丙烯单元的mm三单元组立构规整度。
在本发明的实施方案中，所述聚合物的熔融指数(MI)为20dg/分钟或更低，或7dg/分钟或更低，或5dg/分钟或更低，或2dg/分钟或更低，或小于2dg/分钟。按照ASTM D 1238(190℃，2.16kg)测定聚合物的MI。在所述方法的该版本中，收集在测试过程中挤出的样品的一部分并称重。这通常被称作所述实验程序的变例1。样品分析在190℃进行，对样品进行1分钟的预热以给实验过程提供稳定的温度。
在一个实施方案中，用于本发明的聚合物作为“第二聚合物组分(SPC)”被详细描述在WO 00/69963、WO 00/01766、WO 99/07788、WO02/083753中，并且作为“聚丙烯烯烃共聚物”被更详细地描述在WO00/01745中，为了美国专利实践的目的，将所有这些文件通过引用全部结合到本文中。
当用于与本发明的NFP和增滑剂共混时，适合在本发明中使用的聚丙烯可以呈任何物理形式。在一个实施方案中，使用反应器颗粒与本发明的NFP和增滑剂共混，所述反应器颗粒定义为在任何加工程序之前从聚合反应器分离的聚合物的颗粒。所述反应器颗粒的平均直径在一个实施方案中为50微米-10mm，和在另一个实施方案中为10微米-5mm。在另一个实施方案中，所述聚丙烯呈例如具有1-10mm的平均直径的丸粒形式，所述丸粒由反应器颗粒的熔融挤出形成。
在本发明的一个实施方案中，适合于所述组合物的丙烯聚合物不包括聚丙烯与其它聚烯烃的物理共混物，和特别地，不包括聚丙烯与低分子量(500-10,000g/mol)聚乙烯或聚乙烯共聚物的物理共混物，即，没有有目的地将任何量的低分子量聚乙烯或聚乙烯共聚物加入到本发明的聚烯烃(例如，聚丙烯均聚物或共聚物)组合物中，例如在WO01/18109 A1中是这样的情形。
在一个优选的实施方案中，所述NFP是包括C10-C100正烷属烃的聚α烯烃。所述丙烯聚合物可以是聚丙烯均聚物、共聚物、抗冲共聚物或它们的共混物，并且可以包括塑性体。由本发明组合物制造的希望的制品的非限制性实例包括薄膜、片材、纤维、纺织和非纺织的织物、管、管道、汽车部件、家具、运动设备、食品储存容器、透明和半透明的制品、玩具、管和管道以及医疗设备。在一个实施方案中，所述制品包括纤维、纺织和非纺织的织物和由所述纤维和织物制成的制品。本发明的组合物的特征可以在于相对于起始聚丙烯来说具有改进的(降低的)Tg、摩擦系数和全手感，同时保持其它希望的性质。
在本发明的一个实施方案中，所述无纺布制品的Handle-O-Meter降低了至少约25％，优选至少约28％，优选至少约30％，和优选至少约35％。
在本发明的一个实施方案中，所述非官能化的增塑剂的比重小于约0.920，优选小于约0.910，优选小于约0.900，和优选小于约0.890。
在本发明的一个实施方案中，所述非官能化的增塑剂包括碳数为40-200的癸烯低聚物。
在本发明的一个实施方案中，所述非官能化的增塑剂包含基于所述NFP的重量计0.1wt％或更少的官能团，所述官能团选自氢氧化物、芳基和取代的芳基、卤素、烷氧基、羧酸盐、酯、碳不饱和度、丙烯酸酯、氧、氮和羧基。
聚丙烯、NFP和增滑剂可以通过任何适宜的手段来共混，并且通常被共混以得到均匀的单相混合物。例如，它们可以在转鼓、静态混合机、间歇混合器、挤出机或它们的组合中共混。所述混合步骤可以作为用来制造制品的加工方法的一部分发生，例如在注射成型机或纤维生产线上的挤出机中。
本文所述的增塑的聚烯烃组合物的提高的性能在很多种应用中是有用的，所述应用包括：透明制品如烹调和储存器皿，和其它制品如家具，汽车部件，玩具，运动服，医疗设备，可消毒的医疗设备和无菌容器，无纺纤维和布和由其制造的制品如窗帘、长外衣、滤布、卫生产品、尿布，和薄膜，取向的薄膜，片材，管(tube)，管道(pipe)和其中柔软性、高冲击强度和冰冻下的冲击强度是重要的的其它物品。可以通过注射成型、挤出、热成型、吹塑、滚塑、纺粘、熔体喷射、纤维纺丝、吹膜、用于取向薄膜的拉伸和其它普通的加工方法对本发明的增塑的聚烯烃进行加工，以形成这些制品。本文所述的增塑的聚丙烯组合物的提高的性能在如下应用中是特别有用的：无纺纤维和织物和由其制成的制品如窗帘、长外衣、滤布、卫生产品、尿布和其中共悬垂性、柔软性和良好的拉伸强度是重要的的其它物品。可以通过挤出、纺粘、熔体喷射、纤维纺丝和其它普通的形成纤维的加工方法对本发明的增塑的聚烯烃进行加工，以形成这些制品。
在本发明组合物的一个实施方案中，基本上不存在常规的增塑剂，例如通常用于聚氯乙烯的增塑剂。特别地，基本上不存在诸如邻苯二甲酸酯、己二酸酯、偏苯三酸酯、聚酯和其它公开在例如uS 3,318,835、US 4,409,345、WO 02/31044 A1和PLASTICS ADDITIVES 499-504(Geoffrey Pritchard，ed.，Chapman & Hall 1998)中的官能化增塑剂之类的增塑剂。“基本上不存在”是指这些化合物没有被故意加入到所述组合物中，且如果存在的话，其存在量小于0.5wt％。
在另一个实施方案中，油例如含环烷烃和其它芳烃的油的存在量小于本发明组合物的0.5wt％。而且，在又一个实施方案中，用于本发明的非官能化的增塑剂中基本上不存在芳族结构部分和碳-碳不饱和度。芳族结构部分包括其分子具有苯、萘、菲、蒽等的环结构特征的化合物。“基本上不存在”是指这些芳族化合物或结构部分不被故意加入到所述组合物中，且如果存在的话，其存在量小于所述组合物的0.5wt％。
在本发明组合物的另一个实施方案中，基本上不存在常规的增塑剂、弹性体或“相容剂”如低分子量聚乙烯。特别地，基本上不存在重均分子量为500-10,000的乙烯均聚物和共聚物。这样的聚乙烯相容剂被公开在例如WO 01/18109 A1中。“基本上不存在”是指这些化合物不被故意加入到所述组合物中，且如果存在的话，其存在量小于5wt％，更优选小于4wt％，更优选小于3wt％，更优选小于2wt％，更优选小于1wt％，更优选小于0.5wt％，基于所述丙烯聚合物、增滑剂和NFP的重量计。
在另一个实施方案中，本发明的组合物包括包含如下组分的组合物：1)1-98wt％的熔点为100℃或更高的第一丙烯聚合物；2)5-98wt％的熔化热为70J/g或更低且立构规整度指数为75％或更高的第二丙烯聚合物；3)0.5-75wt％的粘度指数为120或更高的非官能化的增塑剂(“NFP”)；和4)0.001-10wt％的增滑剂，基于所述第一聚合物、第二聚合物、增滑剂和NFP的重量计。
在另一个实施方案中，所述增滑剂选自：酯、酰胺、醇、芳族和脂族烃油的酸、巴西棕榈蜡、微晶蜡、聚烯烃蜡和含氟聚合物。
制备聚烯烃/NFP/增滑剂共混物
当用于与本发明的NFP和增滑剂共混时，适合在本发明中使用的聚烯烃可以呈任何物理形式。在一个实施方案中，使用反应器颗粒与本发明的NFP和增滑剂共混，所述反应器颗粒定义为在任何加工程序之前从聚合反应器分离的丙烯聚合物的颗粒。所述反应器颗粒的平均直径在一个实施方案中为50微米-10mm，和在另一个实施方案中为10微米-5mm。在另一个实施方案中，所述聚丙烯呈例如具有1-10mm的平均直径的丸粒形式，所述丸粒由反应器颗粒的熔融挤出形成。
在本发明的一个实施方案中，适合于所述组合物的聚合物不包括聚丙烯与其它聚烯烃的物理共混物，和特别地，不包括聚丙烯与低分子量(500-10,000g/mol)聚乙烯或聚乙烯共聚物的物理共混物，即，没有有目的地将任何量的低分子量聚乙烯或聚乙烯共聚物加入到本发明的聚烯烃(例如，聚丙烯均聚物或共聚物)组合物中，例如在WO01/18109 A1中是这样的情形。
聚丙烯、增滑剂和NFP可以通过任何适宜的手段来共混，并且通常被共混以得到均匀的单相混合物。例如，它们可以在转鼓、静态混合机、间歇混合器、挤出机或它们的组合中共混。所述混合步骤可以作为用来制造制品的加工方法的一部分发生，例如在注射成型机或纤维生产线上的挤出机中。
NFP和增滑剂可以分开或一起与聚丙烯或其它聚烯烃共混。在一个实施方案中，NFP和增滑剂被混合在一起，作为浓缩的共悬垂性添加剂组合物。所述添加剂组合物可以呈用于共混的任何适宜的形式，例如呈溶液、淤浆、凝胶、糊剂、母炼胶(在聚烯烃中)等的形式。所述添加剂含有恰当比例的NFP和增滑剂，以赋予它们将要共混到其中的聚烯烃以共悬垂性。通常，所述添加剂将含有0.5-50重量份的增滑剂/100重量份的NFP，优选1-10重量份的增滑剂/100重量份的NFP。
取决于添加剂组分的物理形式、它们的粘度(如果是液体的话)和混溶性或溶解度，所述添加剂可以从溶液(其中添加剂和增滑剂都是液体或增滑剂是在NFP液体中可溶的固体)变化到淤浆(其中增滑剂不溶于NFP液体或不与NFP液体混溶)到糊剂或凝胶(其中增滑剂的比例是高的和/或首先NFP是稠的)。可以使用常规的共混设备将NFP和增滑剂共混在一起。
在一个优选的实施方案中，本文所述的组合物被制成微粒(particles)、小粒(granules)或丸粒，并且那些微粒、小粒或丸粒被撒上聚烯烃粉末，优选微细的聚烯烃粉末。优选地，所述粉末的用量为0.01-10wt％(优选0.1-5wt％，优选0.1-1wt％)，基于所述组合物的重量计。优选的聚烯烃粉末通常是聚乙烯(包括低密度PE，线性低密度PE，中密度PE，和高密度PE)、聚丙烯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。优选的聚烯烃粉末由密度为0.91-0.96g/cc(优选0.915-0.925g/cc)和熔融指数为1-100dg/分钟(优选5-50dg/分钟)的聚乙烯制成。所述聚烯烃粉末可以具有1-100(优选5-100，优选10-70)的筛目大小和5-2000微米(优选10-500微米，优选10-100微米，优选15-25微米)的中值直径。有用的聚烯烃粉末可以从Equistar Chemical(LyondellChemical的一部分)以商品名MicrotheneTM得到，包括MicrotheneTM F牌号和MicrotheneTM G牌号，例如MicrotheneTM FN510、MicrotheneTM FN532、MicrotheneTM FA700和MicrotheneTM FP-800。特别优选的微细粉末是MicrotheneTMFA709-00，它是高密度聚乙烯粉末(0.952g/cc)，其具有10dg/分钟的报告的熔融指数，134℃的报告的熔点，和20微米的平均颗粒尺寸。
所述浓缩的NFP/增滑剂添加剂还可以呈母炼胶的形式，其中所述NFP和增滑剂被以高于将要在最终的聚丙烯组合物中存在的浓度的浓度提供在聚烯烃基质或其它稀释剂中。优选地，在所述NFP/增滑剂添加剂中NFP的浓度为所述母炼胶重量的至少10％，更优选至少20％，更优选至少50％。所述母炼胶聚烯烃可以包括将要被共混到所述最终的聚丙烯组合物中的聚丙烯和/或另一种聚烯烃。
如果需要，所述浓缩的NFP/增滑剂添加剂还可以包括一种或多种用于下面讨论的最终聚丙烯的其它添加剂，例如抗氧剂、稳定剂、着色剂、填料、增粘剂等。
本发明的聚丙烯组合物还可以含有其它添加剂。这些添加剂包括辅助剂、油、增塑剂、块状体(block)、抗粘连剂、色母料、加工助剂、中和剂、润滑剂、蜡、抗氧剂、成核剂、酸清除剂、稳定剂、表面活性剂、抗腐蚀剂、成孔剂(cavitating agent)、发泡剂、其它UV吸收剂如链断裂抗氧剂(chain-breaking antioxidant)等、猝灭剂、抗静电剂、颜料、染料、填料和固化剂如过氧化物。这些添加剂可以以本领域公知的通常有效的量存在，例如0.001-10wt％。优选地，工业中常见的染料和其它着色剂在一个实施方案中可以以0.01-10wt％的量存在，和在另一个实施方案中可以以0.1-6wt％的量存在。
适宜的成核剂可以是均相的成核剂(即，可溶于熔体的，意味着溶解在聚烯烃中)或非均相的成核剂(即，不溶于熔体的，意味着悬浮或分散在聚烯烃中)。适宜的成核剂促进所述聚烯烃的至少一种结晶多晶型。例如，当所述聚烯烃是等规聚丙烯(iPP)时，已知的晶体形式包括所谓的α、β和γ多晶型；因此适宜的成核剂包括促进iPP中的α晶体的那些，促进iPP中的β晶体的那些，和促进iPP中的γ晶体的那些。适宜的成核剂还包括促进在间规聚丙烯(sPP)中结晶的那些。适宜的成核剂优选改进聚烯烃的一种或多种性能参数，例如增加的透明性、降低的浊度、增加的劲度、增加的冲击韧性、提高的热挠曲温度；和/或加工参数，例如减少的循环时间或增加的线速度。适宜的成核剂可以是有机的、无机的或高分子的，且可以包括一种或多种成核剂的组合。
适宜的成核剂被例如下面的文献公开：H.N.Beck，HeterogeneousNucleating Agents for Polypropylene Crystallization，11 J.APPLIED POLY.SCI.673-685(1967)和Heterogeneous NucleationStudies on Polypropylene，21J.POLY.Sci.：POLY.LETTERS 347-351(1983)。适宜的成核剂的实例是苯甲酸钠、2，2’-亚甲基双(4，6-二叔丁基苯基)磷酸钠、2，2’-亚甲基双(4，6-二叔丁基苯基)磷酸铝、二亚苄基山梨糖醇、二(亚对甲苯基)山梨糖醇、二(对乙基亚苄基)山梨糖醇、双(3，4-二甲基亚苄基)山梨糖醇和N’，N’-二环己基-2，6-萘二酰胺，和歧化的松香酯的盐。
适宜的成核剂的其它实例包括：填料，例如二氧化硅、高岭土、炭黑和滑石；金属盐，包括钠盐、锂盐、钾盐、膦酸盐、羧酸盐和芳族羧酸盐(包括降冰片烯羧酸盐)；金属磷酸盐(包括磷酸钠)、磷酸酯和磷酸酯盐；辛二酸的金属盐(包括钙盐)；六氢邻苯二甲酸的金属盐；歧化的松香酯的盐；山梨糖醇衍生物，包括二亚苄基山梨糖醇及衍生物、山梨糖醇缩醛及衍生物和山梨糖醇二缩醛及衍生物；喹吖啶酮染料；酰胺衍生物，包括萘酰胺衍生物；苯三酰胺衍生物，包括Blomenhofer等人，Macromolecules 2005，38卷，3688-3695页中所述的1，3，5-苯三酰胺；均苯三酸衍生物；和高分子成核剂，例如聚(3-甲基-1-丁烯)、聚(二甲基苯乙烯)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酰胺(尼龙)和聚碳酸酯。其它适宜的成核剂被公开于US 4,016,118、US4,371,645、US 5,049,605、US 6,235823、US 2004/0132884、WO02/046300、WO 03/102069、EP 776933中。上面的列表意图举例说明用于包括在本发明复配物中的成核剂的合适的选择。
适宜的成核剂的其它具体实例包括：
可从Milliken Chemical以商品名“Millad”和“Hyperform”得到的那些，包括：
Millad 3905[DBS，或1，3：2，4-二亚苄基山梨糖醇]，
Millad 3940[MDBS，或1，3：2，4-双(对甲基亚苄基)山梨糖醇]，
Millad 3988[DMDBS，或1，3：2，4-双(3，4-二甲基亚苄基)山梨糖醇]，和
HPN-68[2.2.1-庚烷-双环二羧酸]；
可从Ciba Specialty Chemicals以商品名“Irgaclear”和“Irgastab”得到的那些，包括：
Irgaclear D[DBS，或1，3：2，4-二亚苄基山梨糖醇]和
Irgaclear DM[MDBS，或1，3：2，4-双(对甲基亚苄基)山梨糖醇]；
可从Asahi Denka Kogyo和Amfine以商品名“ADKstab”和“NA”得到的那些，包括：
NA-11[2，2’-亚甲基双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酸盐]，和
NA-21[2，2’-亚甲基双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酸铝配合物]；
可从Mitsui Chemicals以商品名“NC”得到的那些，包括：
NC-4[EDBS，或1，3：2，4-双(对乙基亚苄基)山梨糖醇]；
可从New Japan Chemical以商品名“NJSTAR”、“NU”、“GelAll”和“Geniset”得到的那些，包括：
NU100[N，N’-二环己基-2，6-萘二酰胺]，
NJSTAR[N，N’-二环己基-2，6-萘diczroxamide]，
Gel All D[DBS，或1，3：2，4-二亚苄基山梨糖醇]，和
Gel All MD[MDBS，或1，3：2，4-双(对甲基亚苄基)山梨糖醇]；
可从EC Chemical(日本)以商品名“EC”得到的那些，包括：
EC-1[(1，3：2，4)二甲基二亚苄基山梨糖醇]和
EC-4[山梨糖醇]。
优选的成核剂包括二亚苄基山梨糖醇衍生物、磷酸酯衍生物和苯三酰胺衍生物。特别优选的成核剂包括1，3：2，4-双(3，4-二甲基亚苄基)山梨糖醇(可从Milliken Chemical；Spartanburg，SC以Millad3988的名称得到)、2.2.1-庚烷-双环二羧酸(可从MillikenChemical；Spartanburg，SC以HPN 68的名称得到)、1，3：2，4-双(对甲基亚苄基)山梨糖醇(可从Ciba Specialty Chemicals；Basel，Switzerland以Irgaclear DM的名称得到)、2，2’-亚甲基双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酸盐(可从Amfine Chemical；Upper Saddle River，NJ以NA-11的名称得到)和苯甲酸钠(可从Ciba Specialty Chemicals；Basel，Switzerland得到)。
在本发明的聚烯烃组合物中可存在抗氧剂和稳定剂，例如有机亚磷酸酯、受阻胺和酚类抗氧剂，其存在量在一个实施方案中为0.001-2wt％，在另一个实施方案中为0.01-0.8wt％，和在又一个实施方案中为0.02-0.5wt％。适宜的有机亚磷酸酯的非限制性实例是亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(IRGAFOS 168)和二亚磷酸二(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇酯(ULTRANOX 626)。受阻胺的非限制性实例包括聚[2-N，N’-二(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-己二胺-4-(1-氨基-1，1，3，3-四甲基丁烷)均三嗪](CHIMASORB 944)；癸二酸二(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)酯(TINUVIN 770)。酚类抗氧剂的非限制性实例包括季戊四醇四(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯(IRGANOX 1010)和1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸酯(IRGANOX 3114)。优选的抗氧剂包括酚类抗氧剂，例如Irganox 1010、Irganox 1076，二者都可从Ciba-Geigy得到。
优选的油包括石蜡油或环烷油，例如可从法国巴黎的ExxonMobilChemical France，S.A.得到的Primol 352或Primol 876。更优选的油包括脂族环烷油、白油等。
填料的存在量在一个实施方案中可以为0.1-50wt％，在另一个实施方案中可以为组合物的0.1-25wt％，和在又一个实施方案中可以为0.2-10wt％。希望的填料包括但不限于：二氧化钛，碳化硅，硅石(和其它二氧化硅的氧化物，沉淀的或非沉淀的)，氧化锑，碳酸铅，锌白，锌钡白，锆石，刚玉，尖晶石，磷灰石，重晶石粉，硫酸钡，菱镁石，炭黑，白云石，碳酸钙，滑石和离子Mg、Ca或Zn与Al、Cr或Fe和CO3和/或HPO4的水滑石化合物(水合的或未水合的)，石英粉，多水氯碳酸镁(hydrochloric magnesium carbonate)，玻璃纤维，粘土，氧化铝和其它金属氧化物和碳酸盐，金属氢氧化物，铬，含磷和溴化的阻燃剂，三氧化锑，二氧化硅，聚硅氧烷和它们的共混物。这些填料特别地可以包括本领域已知的任何其它填料和多孔填料和载体，并且在一个实施方案中，可以使本发明的NFP在加入到聚烯烃中之前与所述填料预接触或预吸收进所述填料。
优选的填料、成孔剂和/或成核剂包括二氧化钛、硅灰石、碳酸钙、硫酸钡、硅石、二氧化硅、炭黑、沙、玻璃珠、矿物聚集物、滑石、粘土等。
更特别地，在本发明的一个实施方案中，所述NFP和/或增滑剂，或者一部分NFP，可以与填料(理想地多孔填料)共混。可以通过例如转鼓或其它湿法共混设备来共混所述NFP、增滑剂和填料。在该实施方案中，所述NFP、增滑剂和填料被共混适于形成NFP、增滑剂和填料的均匀共混物的时间，在一个实施方案中理想地为1分钟-5小时。该NFP/增滑剂/填料共混物然后可以与可用于本发明的聚烯烃共混，以便完成塑化并改进所述聚烯烃的手感。在另一个实施方案中，在使多孔填料与聚烯烃接触之前，该填料可以与所述NFP和/或增滑剂，或它们的一部分接触。在另一个实施方案中，所述多孔填料、聚烯烃、增滑剂和NFP同时接触(或在同一个共混设备中)。在任何情况下，所述NFP的存在量可以为组合物的0.1-60wt％，在另一个实施方案中为0.2-40wt％，和在又一个实施方案中为0.3-20wt％；和增滑剂的存在量可以为组合物的0.01-2wt％，和在又一个实施方案中为0.05-1wt％。
在某些实施方案中，通过本发明生产的所述增塑的聚烯烃可以与一种或多种其它聚合物共混，所述其它聚合物包括但不限于热塑性聚合物和/或弹性体。
“热塑性聚合物”是指这样的聚合物，其可以被加热熔融并然后冷却而无可察觉的性质变化。热塑性聚合物通常包括但不限于：聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚缩醛、聚内酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚苯醚、聚苯硫醚、苯乙烯-丙烯腈树脂、苯乙烯马来酸酐、聚酰亚胺、芳族聚酮，或以上聚合物中两种或更多种的混合物。优选的聚烯烃包括但不限于：包含一种或多种直链的、支化的或环状的C2-C40烯烃的聚合物，优选包含与一种或多种C3-C40烯烃(优选C3-C20α-烯烃，更优选C3-C10α-烯烃)共聚的丙烯的聚合物。更优选的聚烯烃包括但不限于包含乙烯的聚合物，所述包含乙烯的聚合物包括但不限于：乙烯与C3-C40烯烃，优选C3-C20α烯烃，更优选丙烯和/或丁烯的共聚物。
“弹性体”是指所有天然的和合成的橡胶，包括在ASTM D1566中定义的那些。优选的弹性体的实例包括但不限于乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、苯乙烯系嵌段共聚物橡胶(包括SI、SIS、SB、SBS、SIBS等，其中S＝苯乙烯，I＝异戊二烯，和B＝丁二烯)、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、异丁烯和对烷基苯乙烯的共聚物、卤化的异丁烯和对烷基苯乙烯的共聚物、天然橡胶、聚异戊二烯、丁二烯与丙烯腈的共聚物、氯丁橡胶、丙烯酸烷基酯橡胶、氯化的异戊二烯橡胶、丙烯腈氯化的异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶(顺式和反式)。
在另一个实施方案中，所述包含NFP的共混物可以进一步与如下物质中的一种或多种混合：聚丁烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯(密度0.915至小于0.935g/cm3)、线性低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯(密度0.86至小于0.90g/cm3)、极低密度聚乙烯(密度0.90至小于0.915g/cm3)、中密度聚乙烯(密度0.935-小于0.945g/cm3)、高密度聚乙烯(密度0.945-0.98g/cm3)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸的共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯或可通过高压自由基工艺聚合的任何其它聚合物、聚氯乙烯、聚1-丁烯、全同立构的聚丁烯、ABS树脂、乙丙橡胶(EPR)、硫化的EPR、EPDM、嵌段共聚物、苯乙烯系嵌段共聚物、聚酰胺、聚碳酸酯、PET树脂、交联的聚乙烯、乙烯和乙烯醇的共聚物(EVOH)、芳族单体的聚合物如聚苯乙烯、聚-1酯、聚缩醛、聚偏二氟乙烯、聚乙二醇和/或聚异丁烯。优选的聚合物包括可从Exxon Chemical Company，Baytown，Texas以商品名EXCEEDTM和EXACTTM得到的那些。
在另一个实施方案中，增粘剂可以与本发明的增塑的聚烯烃共混。有用的增粘剂的实例包括但不限于：脂族烃树脂、芳族改性的脂族烃树脂、氢化的聚环戊二烯树脂、聚环戊二烯树脂、脂松香、脂松香酯、木松香、木松香酯、妥尔油松香、妥尔油松香酯、聚萜烯、芳族改性的聚萜烯、萜烯酚醛树脂、芳族改性的氢化的聚环戊二烯树脂、氢化的脂族树脂、氢化的脂族芳族树脂、氢化的萜烯和改性的萜烯、和氢化的松香酯。在某些实施方案中，所述增粘剂是氢化的。在其它实施方案中，所述增粘剂是非极性的。(非极性是指所述增粘剂基本上不含具有极性基团的单体。优选不存在极性基团，然而如果存在极性基团，优选它们的存在量不高于5wt％，优选不高于2wt％，甚至更优选不高于0.5wt％。)在某些实施方案中，所述增粘剂的软化点(环球软化点，通过ASTM E-28测定)为80-140℃，优选100-130℃。如果存在，所述增粘剂的存在量通常为约1-约50wt％，更优选为10-40wt％，甚至更优选为20-40wt％，基于所述共混物的重量计。然而，优选不存在增粘剂，或者如果存在，其存在量小于10wt％，优选小于5wt％，更优选小于1wt％。
更特别地，可以通过任何适宜的手段来共混本发明的聚烯烃组合物的各组分以形成所述增塑的聚烯烃，所述增塑的聚烯烃然后适合用于进一步加工成有用的制品。在本发明的一个方面，所述聚烯烃和NFP在诸如挤出机或间歇混合机之类的设备中共混或熔融共混。还可以使用转鼓、双锥混合器、螺带式混合器或其它适宜的混合器来使聚烯烃与NFP共混。在又一个实施方案中，通过例如转鼓和然后在挤出机中的熔融共混的组合来共混所述聚烯烃和NFP。用于聚丙烯的挤出技术被更详细地描述在例如PLASTICS EXTRUSION TECHNOLOGY 26-37(Friedhelm Hensen，ed.Hanser Publishers 1988)和POLYPROPYLENEHANDBOOK 304-348(Edward P.Moore，Jr.ed.，Hanser Publishers 1996)中。
更特别地，可以通过任何适宜的手段，使用可显著溶解各组分的溶剂，在溶液中共混本发明的聚烯烃组合物的各组分以形成所述增塑的聚烯烃。所述共混可以在使NFP和聚烯烃保持在溶液中的任何温度或压力下进行。优选的条件包括在高温下共混，所述温度例如比所述聚烯烃的熔点高20℃或更高，优选高40℃或更高。例如，iPP通常与NFP在200℃或更高，优选220℃或更高的温度下溶液共混。这样的溶液共混在其中所述聚烯烃通过溶液工艺制备并且所述NFP被直接添加到后处理装置(finishing train)中而不是在全然另一个共混步骤中添加到干燥的聚合物中的工艺中是特别有用的。这样的溶液共混在其中所述聚烯烃在本体或高压工艺中制备并且所述聚合物和所述NFP都可溶于所述单体中的工艺中也是特别有用的。关于溶液工艺，所述NFP被直接添加到后处理装置中，而不是在全然另一个共混步骤中添加到干燥的聚合物中。
当用于与本发明的增滑剂和NFP共混时，适合用于本发明的聚烯烃可以呈任何物理形式。在一个实施方案中，使用反应器颗粒与本发明的NFP共混，所述反应器颗粒定义为从聚合反应器分离的聚合物的颗粒。所述反应器颗粒的平均直径在一个实施方案中为10微米-5mm，和在另一个实施方案中为50微米-10mm。或者，所述聚烯烃呈例如具有1-6mm的平均直径的丸粒形式，所述丸粒由反应器颗粒的熔融挤出形成。
共混NFP和聚烯烃的一种方法是使所述组分在转鼓中接触，所述聚烯烃呈反应器颗粒的形式。采用聚丙烯均聚物和无规共聚物，这种方法特别有效。如果需要，该混合过程之后可以在挤出机中进行熔融共混。共混所述组分的另一种方法是在挤出机或Brabender中直接熔融共混聚烯烃丸粒和NFP。
因此，在注塑各种制品的情况下，两种组分的丸粒的简单固态共混物，原料聚合物颗粒的造粒的熔融态共混物，两种组分的颗粒与丸粒的造粒的熔融态共混物，或两种组分的丸粒的造粒的熔融态共混物同样地发挥作用，因为所述成型过程包括所述原材料的再熔融和混合。然而，在医疗设备的压塑工艺中，几乎不发生熔融组分的混合，并且造粒的熔体共混物将比组分丸粒和/或颗粒的简单固态共混物优选。本领域技术人员将能够确定用于共混所述聚合物的恰当程序，以平衡对均匀混合所述组成成分的需要和对工艺经济性的希望。
应用
所得到的本发明的增塑的聚烯烃可以通过任何适宜的手段加工，例如通过压延、流延、涂覆、混合、挤出、发泡、层压、吹塑、压塑、注塑、热成型、传递模塑、浇铸、滚塑、流延(例如用于膜)、纺丝或熔体粘合(例如纤维纺丝、纺粘、熔体喷射等)(例如用于纤维)或其它加工形式，例如在例如PLASTICS PROCESSING(RadianCorporation，Noyes Data Corp.1986)中所述的加工形式。更特别地，关于生产所述共混物的物理方法，应该进行充分的混合以确保在转化为成品之前生成均匀的共混物。
本发明的组合物(和上述它们的共混物)可用于任何已知的热塑性材料或弹性体应用中。实例包括在模塑的部件、薄膜、带子、片材、管、软管、挡板、电线和电缆涂层、粘合剂、鞋底、保险杠、衬垫、风箱、薄膜、纤维、弹性纤维、无纺布、纺粘物、密封剂、手术服和医疗设备中的应用。
可通过用于使聚烯烃成型的任何有用的成型手段来制造或形成这些设备。这至少将包括：模塑，包括压塑、注塑、吹塑和传递模塑；薄膜吹塑或流延；挤出和热成型；以及层压、挤拉成型、冲压(protrusion)、draw reduction、滚塑、纺粘、熔体纺丝、熔体喷射；或它们的组合。至少热成型或膜应用的使用允许耐辐射材料的单轴或双轴取向的可能性和获得来自耐辐射材料的单轴或双轴取向的益处。
粘合剂
本发明的聚合物或它们的共混物单独地或者与增粘剂结合，可以被用作粘合剂。优选的增粘剂如上所述。基于共混物的重量计，增粘剂的存在量通常为约1-约50wt％，更优选为10-40wt％，甚至更优选为20-40wt％。也可以添加如上所述的其它添加剂。
本发明的粘合剂可以用于任何粘合剂应用中，包括但不限于一次性用品、包装、层压制品、压敏粘合剂、胶带、标签、木材粘合剂、纸张粘合剂、无纺布、道路标记、反射涂层等。在一个优选的实施方案中，本发明的粘合剂可用于一次性尿布和卫生巾底板结构、一次性物品转换(disposable goods converting)中的弹性附件、包装、标签、装订、木工和其它装配应用中。特别优选的应用包括：婴儿尿布腿部橡皮筋、尿布前胶带、尿布固定的腿部翻边、尿布底板结构、尿布芯固定物、尿布液体传递层、尿布外部覆盖层压物、尿布弹性翻边层压物、妇女卫生巾芯固定物、妇女卫生巾粘合带、工业过滤粘结料、工业过滤器材料层压物、过滤器罩层压物、手术服层压物、手术室帷帘层压物和易腐烂产品的包装。
薄膜
上述组合物和它们的共混物可以被制成单层或多层薄膜。这些薄膜可以通过本领域已知的任何常规技术形成，所述技术包括挤出、共挤出、挤出涂覆、层压、吹塑和流延。可以通过平膜或管状工艺得到薄膜，这然后可以在膜平面中的单轴方向或两个互相垂直的方向上进行取向。所述薄膜的一个或多个层可以在横向和/或纵向上取向至相同或不同的程度。这种取向可以在将各个层合并在一起之前或之后进行。例如，可以将聚乙烯层挤出涂覆或层压到取向的聚丙烯层上，或者可以将聚乙烯和聚丙烯一起共挤出成薄膜，然后进行取向。同样，可以将取向的聚丙烯层压到取向的聚乙烯上，或者可以将取向的聚乙烯覆盖到聚丙烯上，然后任选地，可以进一步对所述复合物进行取向。通常，所述薄膜在机器方向(MD)上以最高15，优选5-7的比例进行取向，和在横向(TD)上以最高15，优选7-9的比例进行取向。然而，在另一个实施方案中，所述薄膜在MD和TD两个方向上取向至相同的程度。
在另一个实施方案中，包含本发明的增塑的聚烯烃组合物(和/或它们的共混物)的层可以与一个或多个其它层结合。所述其它层可以是通常包括在多层薄膜结构中的任何层。例如，所述其它的一个或多个层可以是：
1.聚烯烃
优选的聚烯烃包括C2-C40烯烃、优选C2-C20烯烃的均聚物或共聚物，优选一种α-烯烃与另一种烯烃或α-烯烃(为了本发明的目的，乙烯被规定为α-烯烃)的共聚物，优选均聚乙烯、均聚丙烯、丙烯与乙烯和/或丁烯的共聚物、乙烯与丙烯、丁烯或己烯中的一种或多种和任选的二烯的共聚物。优选的实例包括热塑性聚合物，例如超低密度聚乙烯、极低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、等规聚丙烯、高等规聚丙烯、间规聚丙烯、丙烯和乙烯和/或丁烯和/或己烯的无规共聚物；弹性体，例如乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶；和热塑性聚合物与弹性体的共混物，例如热塑性弹性体和橡胶增韧的塑料。
2.极性聚合物
优选的极性聚合物包括酯、酰胺、乙酸酯、酸酐的均聚物和共聚物；C2-C20烯烃如乙烯和/或丙烯和/或丁烯与一种或多种极性单体如乙酸酯、酸酐、酯、醇和/或丙烯酸系单体的共聚物。优选的实例包括：聚酯、聚酰胺、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和聚氯乙烯。
3.阳离子聚合物
优选的阳离子聚合物包括偕二取代的烯烃、α-杂原子烯烃和/或苯乙烯系单体的聚合物或共聚物。优选的偕二取代的烯烃包括：异丁烯、异戊烯、异庚烯、异己烯、异辛烯、异癸烯和异十二碳烯。优选的α-杂原子烯烃包括乙烯基醚和乙烯基咔唑，优选的苯乙烯系单体包括苯乙烯、烷基苯乙烯、对烷基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯代苯乙烯和对-溴甲基苯乙烯。阳离子聚合物的优选的实例包括丁基橡胶、异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物、聚苯乙烯和聚α-甲基苯乙烯。
4.混杂的
其它优选的层可以是纸张、木材、纸板、金属、金属箔(例如铝箔和锡箔)、金属化的表面、玻璃(包括通过蒸发硅氧化物到薄膜表面上而施涂的硅氧化物(SiO.x)涂层)、织物、纺粘纤维和无纺布(特别是聚丙烯纺粘纤维或无纺布)和用油墨、染料、颜料等涂覆的基材。
取决于目标应用，所述薄膜的厚度可以不同，然而厚度为1-250微米的薄膜通常是合适的。打算用于包装的薄膜通常厚10-60微米。
密封层的厚度通常为0.2-50微米。在薄膜的内表面和外表面上都可以有密封层，或者密封层可以仅存在在内表面或外表面上。
在所述薄膜的一个或多个层中还可以存在诸如块状物、抗粘连剂、抗氧剂、颜料、填料、加工助剂、UV稳定剂、中和剂、润滑剂、表面活性剂和/或成核剂之类的添加剂。优选的添加剂包括二氧化硅、二氧化钛、聚二甲基硅氧烷、滑石、染料、蜡、硬脂酸钙、炭黑、低分子量树脂和玻璃珠。
在另一个实施方案中，可以通过电晕处理、电子束辐射、伽马辐射或微波辐射对一个或多个层进行改性。在一个优选的实施方案中，一个或两个表面层通过电晕处理进行改性。
本文所述的薄膜还可以包括5-60wt％的烃树脂，基于所述聚合物和所述树脂的重量计。所述树脂可以与密封层的聚合物结合，或者可以与芯层中的聚合物结合。所述树脂优选具有高于100℃，甚至更优选130-180℃的软化点。优选的烃树脂包括以上所述的那些。所述包含烃树脂的薄膜可以在单轴或双轴方向上取向至相同或不同的程度。
模制的产品
上述增塑的聚烯烃组合物还可以被用于在任何模制方法中制备模制的产品，所述模制方法包括但不限于：注塑、气辅注塑、挤出吹塑、注射吹塑、注射拉伸吹塑、压塑、滚塑、泡沫塑料成型、热成型、片材挤出和型材挤塑。这些模制方法是本领域技术人员公知的。
本文所述的组合物可以通过本领域中已知的任何适宜的方法成型为希望的最终用途制品。通常使用的方法是热成型、真空成型、吹塑、滚塑、搪塑、传递模塑、湿法铺叠成型或接触成型、铸塑、冷成型对模成型、注塑、喷涂技术、型材共挤出或它们的组合。
热成型是将至少一种柔软的塑料片材制成希望的形状的方法。下面描述热成型程序的一个实施方案，然而这不应该被理解为限制可用于本发明组合物的热成型方法。首先，将本发明组合物的挤出物膜(和任何其它层或材料)放置在在加热过程中支撑所述膜的梭架上。将所述梭架转移到烘箱中，所述烘箱在成型前预热所述膜。一旦所述薄膜被加热，将所述梭架转移回成型工具中。然后将所述薄膜用真空吸到成型工具上以保持它在一定的位置，并将成型工具密闭。所述成型工具可以是“阳”型工具或“阴”型工具。所述工具保持密闭以冷却所述薄膜，然后开启所述工具。然后把成型的层压材料移出所述工具。
一旦材料的片材达到热成型温度，通常为140-180℃或更高的温度，通过真空、正空气压力、柱塞辅助真空成型或这些方法的组合和变例来完成热成型。使用预拉伸的鼓泡步骤，特别是在大型部件上，以改进材料的分布。在一个实施方案中，在从阳成型工具的孔施加真空的帮助下，一个铰接的支架提起所述加热过的层压物使之朝向所述阳成型工具。一旦所述层压物稳固地成型在所述阳成型工具上，然后通常通过鼓风机冷却所述热成型的层压物。柱塞辅助成型通常用于小的深的拉制部件。柱塞材料、设计和时间选择对于所述工艺的最优化来说可能是重要的。由绝热泡沫制成的柱塞避免了塑料的过早急冷。柱塞形状通常与模具的腔相似，但更小且无局部细节。圆的柱塞底部通常促进平均的材料分布和均匀的侧壁厚度。对于半结晶的聚合物如聚丙烯来说，快的柱塞速度通常提供部件中最佳的材料分布。
然后在模具中冷却所述成型的层压物。希望充分冷却以维持模具温度为30-65℃。在一个实施方案中，所述部件在取出之前低于90-100℃。为了得到好的热成型行为，最低熔体流动速率的聚合物是希望的。然后修整掉所述成型的层压物的多余的层压材料。
吹塑是另一种适宜的成型手段，其包括注射吹塑、多层吹塑、挤出吹塑和拉伸吹塑，并且尤其适合于基本上密闭的或中空的物品，例如气体罐和其它流体容器。在例如CONCISE ENCYCLOPEDIA OF POLYMERSCIENCE AND ENGINEERING 90-92(Jacqueline I.Kroschwitz，ed.，John Wiley & Sons 1990)中更详细地描述了吹塑。
在形成和成型方法的又一个实施方案中，可以使用型材共挤出。所述型材共挤出的工艺参数如同上述吹塑工艺的参数，只是模口温度(双区顶部和底部)在150-235℃的范围内，原料段为90-250℃，和水冷却槽的温度为10-40℃。
注塑工艺的一个实施方案描述如下。将成型的层压物放入注塑工具中。将所述模具关闭，并且将基质材料注入到所述模具中。所述基质材料的熔融温度在一个实施方案中为220-300℃，和在另一个实施方案中为215-250℃，且以2-10秒的注射速度注入到模具中。注射后，将所述材料压紧或保持在预先确定的时间和压力，以使所述部件具有正确的尺寸和美感。典型的时间长度为5-25秒和压力为1380-10400kPa。将模具在10-70℃冷却，以冷却所述基材。温度将取决于所希望的光泽和所希望的外观。取决于部件的厚度，典型的冷却时间为10-30秒。最后，开启所述模具并取出成型的复合材料制品。
同样，可以通过将熔融的聚合物注入模具来制造模制制品，所述模具将熔融的聚合物成型和凝固成所希望的几何形状和模制制品厚度。片材可以通过从模口挤出基本上平的型材到冷的辊上或者通过压延来制备。片材通常被认为具有10-100密尔(254-2540微米)的厚度，尽管片材可以明显更厚。用于医疗、饮用水、陆地排水应用等的管或管道可以通过型材挤出得到。型材挤出方法包括通过一个模口挤出熔融的聚合物。然后用冷水或冷空气将挤出的管和管道凝固成连续的挤出的制品。管的外径通常为0.31-2.54厘米，且壁厚为254微米至0.5厘米。管道的外径通常为2.54-254厘米，且壁厚为0.5-15厘米。由本发明的一个变体的一个实施方案的产品制成的片材可用于形成容器。这类容器可以通过热成型、固相加压成型、冲压和其它成型技术形成。片材还可以被制成覆盖地板或墙壁或其它表面。
在热成型工艺的一个实施方案中，烘箱温度为160-195℃，在烘箱内的时间为10-20秒，和模口(通常为阳模口)温度为10-71℃。冷却的(室温)、成型的层压物的最终厚度在一个实施方案中为10-6000微米，在另一个实施方案中为200-6000微米，和在又一个实施方案中为250-3000微米，和在又一个实施方案中为500-1550微米，希望的范围是任何上限厚度与任何下限厚度的任何组合。
在注塑工艺的一个实施方案中，其中将基质材料注塑到包括成型的层压物的工具中，基质材料的熔体温度在一个实施方案中为230-255℃，和在另一个实施方案中为235-250℃，填充时间在一个实施方案中为2-10秒，和在另一个实施方案中为2-8秒，和工具温度在一个实施方案中为25-65℃，和在另一个实施方案中为27-60℃。在一个希望的实施方案中，所述基质材料的温度高到足以熔融任何粘结层材料或衬层的程度，以实现在这些层之间的粘合。
在本发明的又一个实施方案中，可以使用吹塑操作将本发明的组合物固定到基质材料上。在诸如用于制备密闭的制品如油箱和其它流体容器、运动场设备、户外家具和小型密闭结构之类的应用中，吹塑是特别有用的。在本方法的一个实施方案中，本发明的组合物通过多层头挤出，然后将未冷却的层压物在模具中放置成型坯。然后将所述模具(在内部具有阳型或阴型图案)关闭并且将空气鼓入所述模具中以形成所述部件。
本领域技术人员将会理解，取决于所希望的结果，上面所述的步骤可以改动。例如，本发明组合物的挤出的片材可以不冷却而直接热成型或吹塑，这样略过冷却步骤。其它参数也可以变动，以实现具有所希望的特征的成品复合材料制品。
使用本发明的增塑的聚烯烃制备的优选的制品包括：炊具、存储用具、玩具、医疗设备、可消毒的医疗设备、无菌容器、片材、箱子、容器、包装、电线和电缆夹套、管道、土工膜、运动设备、椅垫、管、异型材、仪器样品夹持物和样品窗、户外家具(例如花园家具)、运动场设备、汽车、船和水艇零件和其它这样的制品。特别地，所述组合物适合用于汽车零件，例如保险杠、格栅、装饰件、挡泥板和仪表板、外门和引擎罩零件、扰流器、挡风玻璃、毂盖、镜架、车身面板、保护性的侧面模制件和其它与汽车、卡车、船舶和其它交通工具相关的内部和外部的零件。
无纺布和纤维
上述增塑的聚烯烃组合物可以被用于在任何无纺布和纤维制备工艺中制备无纺布和纤维，所述制备工艺包括但不限于熔体喷射、纺粘、薄膜开孔(film aperturing)和切段纤维梳理。也可以使用连续的长丝工艺。优选使用纺粘工艺。纺粘工艺在本领域是公知的。通常，它涉及通过喷丝头挤出纤维。然后使用高速空气牵伸这些纤维并将其放在循环带上。然后通常使用砑光辊来加热所述织物并将纤维彼此粘合，尽管可以使用其它技术例如声波粘结和粘合剂粘合。
纤维制备
从本文所述的聚烯烃/NFP共混物形成纺织和无纺制品通常要求通过挤出制造纤维和然后编织或粘合。纺丝工艺通常伴随所述纤维的机械或气动牵伸。在纺丝工艺过程中和在无纺布制品的制造工艺过程中，基本上所有的纤维都被取向。
a.常规的细旦PP纤维
三种更常规的PP纤维操作(连续长丝、膨体连续长丝和切段纤维操作)可以用作用于制备本发明的共混物的纤维的手段。熔融的共混物通常通过模口(喷丝头)中的直径为0.3-0.8mm(10-30密尔)的孔挤出。低熔体粘度的聚合物共混物是优选的，并且通常通过使用高熔体温度(230-280℃)和高熔体流动速率(15g/10分钟至40g/10分钟)而实现。相对大的挤出机通常配有歧管，以将高输出量的熔融的共混物分配到8-12个一组的纺丝头。每个纺丝头通常配有单独的齿轮泵以调节通过所述纺丝头的输出量，通常包括由“多孔板”(breaker plate)支撑的过滤器包(filter pack)和在所述头内的喷丝头板。喷丝头板上孔的数目确定了纱线中长丝的数目，且所述数目随不同的纱线构造而显著变化，但通常为50-250。这些孔通常聚集成圆形、环形或矩形图案，以帮助急冷空气流的良好分配。
b.连续长丝
连续长丝纱线通常为40-2000但尼尔(但尼尔＝克数/9000码)。长丝通常为1-20dpf，但可以更大。纺丝速度通常为800-1500米/分钟(2500-5000英尺/分钟)。以3∶1或更高的牵伸比牵伸这些长丝(一段或两段牵伸)，并将其缠绕在包装物上。两段牵伸允许实现更高的牵伸比。缠绕速度为2000-5000米/分钟(6600-16400英尺/分钟)。
c.膨体连续长丝
膨体连续长丝制造工艺分为两种基本类型：一步和两步。在较早的两步工艺中，以小于1000米/分钟(3300英尺/分钟)，通常750米/分钟的速度纺制非牵伸的纱线，并将其放到包装物上。所述纱线在被称为卷化机的机器上被牵伸(通常为两段)并被“膨化”。缠绕和牵伸速度被所述膨化或卷化设备限制为2500米/分钟(8200英尺/分钟)或更低。通常，如果在两步CF工艺中发生二次结晶，那么人们通常迅速使用牵伸卷化。当前最普通的工艺是纺纱/牵伸/卷化(SDT)一步工艺。该工艺提供了比两步工艺更好的经济性、效率和质量。它与一步CF工艺相似，只是膨化设备是在生产线上的。膨化或卷化改变了纱线外观，分开了长丝并加入足够的适度弯曲和褶皱以使所述纱线看起来更丰满(更膨化的)。
d.切段纤维
有两种基本的切段纤维制造工艺：传统的纺丝和紧凑的纺丝。传统的工艺包括两个步骤：1)生产、施加整理和缠绕，然后2)牵伸、二次施加整理、卷曲和切成切段纤维。取决于应用，长丝可以为1.5pdf至＞70pdf。切段纤维长度可以短至7mm或长至200mm(0.5-8英寸)以适合所述应用。对于许多应用，所述纤维是卷曲的。通过用一对夹辊将丝束过度进料到蒸汽加热的填塞箱中来实现所述卷曲。所述过度进料使丝束在所述箱中被折叠，在长丝中形成弯曲或卷曲。这些弯曲被注射到所述箱中的蒸汽热定形。
e.熔体喷射的纤维
熔体喷射的纤维可以制备非常细的长丝并产生具有优异均匀性的非常轻质的织物。其结果通常是具有优异“阻隔”性质的软织物。在熔体喷射工艺中，熔融的聚合物从挤出机移动到专门的熔体喷射模口中。随着熔融的长丝离开模口，它们与高温、高速的空气(被称作工艺气体或初级气体)接触。该空气快速牵伸所述长丝，并与急冷空气一起凝固所述长丝。整个纤维形成过程通常发生在距喷丝头7mm(0.25英寸)的距离内。通过将所述长丝直接吹到距离喷丝头200-400mm(8-15英寸)的成形金属丝网上而形成织物。
可用于本发明的熔体喷射的微纤维可以如如下文献中所述制备：Van A.Wente，“Superfine Thermoplastic Fibers，”IndustrialEngineering Chemistry，48卷，1342-1346页和1954年5月25日出版的Naval Research Laboratories的4364号报告，标题为“Manufacture of Super Fine Organic Fibers”，Van A.Wente等人。在某些优选的实施方案中，将所述微纤维用于过滤器中。这类吹制的微纤维的有效纤维直径通常为约3-30微米，优选约7-15微米，根据Davies，C.N.，“The Separation of Airborne Dust andParticles，”Institution of Mechanical Engineers，London，Proceedings IB，1952中所述的方法进行计算。
f.纺粘的纤维
也可以通过从具有数千个孔的大型喷丝头或多组含有少到40个孔的较小的喷丝头中挤出熔融的聚合物来完成纤维形成。离开喷丝头后，熔融的纤维被横向流动的空气急冷系统急冷，然后被高压空气拖曳离开所述喷丝头并细化(牵伸)。有两种空气细化的方法，二者都使用文丘里效应。第一种方法使用吸气器狭缝(狭缝牵伸)来牵伸长丝，这以机器的宽度来运行。第二种方法通过喷嘴或吸气枪牵伸长丝。将以这种方式形成的长丝收集在丝网(金属丝网)上或多孔成形带上以形成织物。然后所述织物穿过压辊并然后在加热的砑光辊之间穿过，在那里，在一个辊上的升高的台地在覆盖所述织物面积的20-40％的点上粘合所述织物。
退火
在另外的实施方案中，包含本发明共混物的纤维的机械性能可以通过对所述纤维或由本发明共混物制成的无纺布材料进行退火而得到改进。退火经常与机械取向相结合，尽管退火是优选的。退火部分释放了在拉伸的纤维中的内应力并恢复纤维中共混物的弹性恢复性能。已经显示，退火导致结晶结构的内部组织及无定形相和半结晶相相对排序的显著改变。退火通常导致改进的弹性性能。所述纤维或织物优选在至少40℉的温度，优选在高于室温至少20℉(但略低于所述共混物的结晶熔点)的温度进行退火。通过将聚合物共混物或由这样的共混物制成的制品在室温至最大160℃或更优选至最大130℃之间的温度下保持5分钟至小于7天的时间，来进行所述共混物的热退火。典型的退火时间是50℃下3天或100℃下5分钟。尽管所述退火是在无机械取向的情况下进行的，机械取向可以是所述纤维的退火过程的一部分(晚于挤出操作)。通过使所述纤维暂时受迫延伸一段短的时间，然后允许其在无延伸力的情况下松弛，可以完成机械取向。通过将由共混物制备的纤维或制品在100-700％的伸长率下维持0.1秒至24小时，来制备取向的纤维。典型的取向是在室温下维持200％的伸长率片刻时间。
为了进行取向，使处于升高的温度(但低于所述聚合物的结晶熔点)的纤维从纤维进料辊绕被以不同的表面速度驱动的两个辊通过并最后到达卷曲辊。以比靠近所述进料辊的被驱动辊快的速度驱动靠近所述卷曲辊的被驱动辊，使得纤维在所述被驱动辊之间被拉伸。所述装置可以包括位于第二个辊和卷曲辊之间的辊以冷却所述纤维。所述第二个辊和卷曲辊可以以相同的圆周速度被驱动，以保持纤维处于拉伸的状态。如果不使用辅助的冷却，纤维将会在卷曲辊上冷却至环境温度。
为了获得更多的有关纤维和无纺布生产的信息，请参见Polypropylene Handbook，E.P.Moore，Jr.，et al.，Hanser/GardnerPublications，Inc.New York，1996，314-322页，为了美国专利实践，所述文件通过引用结合到本文中。
无纺布
在一个优选的实施方案中，由本发明的聚烯烃/NFP/增滑剂共混物制备非纺织纤维布。在这样的织物中所采用的纤维通常且优选具有约0.5-约10但尼尔(约0.06-约1.1特)，尽管也可采用更高但尼尔的纤维。特别优选具有约0.5-3但尼尔(0.06-约0.33特)的纤维。(“但尼尔”是指9000米纤维的以克表示的重量，而“特”是指每千米纤维的以克表示的重量。)优选使用长度为约0.5-约10厘米，优选约3-约8厘米的纤维原料作为起始材料。可以使用在无纺布文献中广为记载的方法来制备纤维的无纺布，参见例如Turbak，A.“Nonwovens：AnAdvanced Tutorial”，Tappi Press，Atlanta，Ga.，(1989)。未涂覆的(即在应用任何粘合剂之前)织物的厚度应该为约10-100密尔(0.254-2.54mm)，优选30-70密尔(0.762-1.778mm)，更优选40-60密尔(1.02-1.524mm)。通过梳理/交叉铺网操作或者经由纤维缠结(例如水刺、针刺等)，可以实现这些优选的厚度。未涂覆的织物的单位重量优选为约15-约250g/m2。在某些实施方案中，人们可以通过缠结(例如通过针缝、水刺等)所述无纺布或压延所述未涂覆的和/或涂覆且固化的无纺布来改进本发明的制品的拉伸强度和抗撕强度，并减少制品表面上的纤维屑。在纤维不溶于水的场合下，可以采用水刺。
在比纤维的熔点低约5-约40℃的温度对无纺布进行砑光，可以减少纤维屑附着在最终制品的表面上的可能性并提供光滑的表面。在无纺布上压印纹理图案可以与砑光同时进行，或者在后续的步骤中进行。
除了本发明的聚烯烃、增滑剂和NFP之外，还可能希望向所述共混物中加入着色剂(特别是颜料)、软化剂(例如醚和醇)、芳香剂、填料(例如硅石、氧化铝和二氧化钛颗粒)和杀菌剂(例如碘、季铵盐等)。
同样，所述无纺布和纤维可以用其它材料如粘结剂、粘合剂、反射剂等涂覆。可以通过本领域已知的方法对无纺布或纤维进行涂覆，包括辊涂、喷涂、浸涂、凹版印刷涂覆或转移涂覆。以占涂覆后的制品的百分比表示，涂层重量可以为约1-约95％，优选约10-约60％，更优选20-40％。
在无纺布中还可以存在切段纤维。切段纤维的存在通常提供比仅由吹制的微纤维组成的织物更高级和不那么致密的织物。优选地，切段纤维的存在量不高于约90wt％，更优选不高于约70wt％。在美国专利4,118,531(Hauser)中公开了含有切段纤维的这类织物，将所述专利通过引用结合到本文中。
在所述织物中还可以包括吸收性颗粒材料，例如活性炭或氧化铝。这样的颗粒的存在量可以高达织物内容物的约80体积％。这样的负载颗粒的织物被公开在例如美国专利3,971,373(Braun)、美国专利4,100,324(Anderson)和美国专利4,429,001(Kolpin等人)中，将这些专利通过引用并入本文。
使用本发明的共混物制备的纤维和无纺布可以被制成布、衣服、物、医疗用衣服、手术服、手术帷幕、尿布、训练裤、卫生巾、裤衬里、失禁衣服、床垫、包、包装材料、包裹、泳衣、体液不能渗透的背片、体液不能渗透的层、体液可渗透的层、体液可渗透的盖层、吸收剂、薄绢、无纺布复合材料、衬里、布衬、搓巾、面罩、呼吸器、空气过滤器、真空包、油和化学品溢出物吸收剂、隔热物、急救敷料、医用外套、纤维填充物、外套、床被填充料、家具垫、过滤介质、搓巾、擦拭材料、针织品、汽车座椅、装饰家具、地毯、地毯衬背、过滤介质、一次性抹布、尿布覆盖料、园艺布、土工膜、土工布、麻袋、房屋包裹层、蒸汽阻隔物、透气衣物、包裹物、tamper evident织物、保护性包装和杯托。
使用本发明的共混物制备的纤维可以被制成纱线、纺织织物、无纺布、搭扣、布、衣服、衣物、医疗用衣服、手术服、手术帷幕、尿布、训练裤、卫生巾、裤衬里、失禁衣服、床垫、包、包装材料、包裹、泳衣、体液不能渗透的背片、体液不能渗透的层、体液可渗透的层、体液可渗透的盖层、吸收剂、薄绢、无纺布复合材料、衬里、布衬、搓巾、面罩、呼吸器、空气过滤器、真空包、油和化学品溢出物吸收剂、隔热物、急救敷料、医用外套、纤维填充物、外套、床被填充料、家具垫、过滤介质、搓巾、擦拭材料、针织品、汽车座椅、装饰家具、地毯、地毯衬背、过滤介质、一次性抹布、尿布覆盖料、园艺布、土工膜、土工布、麻袋、房屋包裹层、蒸汽阻隔物、透气衣物、包裹物、tamper evident织物、保护性包装和杯托。
在另一个实施方案中，本发明涉及：
1.包含聚烯烃组合物的纤维，所述聚烯烃组合物包含一种或多种聚烯烃、一种或多种非官能化的增塑剂和除所述一种或多种非官能化的增塑剂外的一种或多种增滑剂，其中所述非官能化的增塑剂具有120或更大的粘度指数和-10℃或更低的倾点。
2.被制成共悬垂的无纺布制品的段落1的纤维。
3.段落1或2的纤维，其中所述聚烯烃包含聚丙烯。
4.段落1-3的任一段的纤维，其中所述非官能化的增塑剂包含C5-C14烯烃的低聚物，且在100℃具有2cSt或更大的运动粘度。
5.段落1-4的任一段的纤维，前提是所述组合物不包括聚丙烯和40-50wt％的乙丙橡胶的抗冲共聚物。
6.段落1-5的任一段的纤维，前体是所述组合物不包括丙烯和乙烯的无规共聚物。
7.段落1-6的任一段的纤维，其中所述增塑剂包含组III矿物油，该组III矿物油具有90％或更高的饱和物含量，0.03％或更低的硫含量，和大于200℃的闪点。
8.段落1-7的任一段的纤维，其中所述聚烯烃组合物中基本上不存在脂肪酸的金属盐。
9.段落1-8的任一段的纤维，其中所述增滑剂包含具有一个或多个官能团的烃，所述官能团选自：氢氧化物、芳基和取代的芳基、卤素、烷氧基、羧酸盐、酯、碳不饱和度、丙烯酸酯、氧、氮、羧基、硫酸盐和磷酸盐。
10.段落1-9的任一段的纤维，其中所述增滑剂选自下组：酯、酰胺、醇、芳族和脂族烃油的酸、巴西棕榈蜡、微晶蜡、聚烯烃蜡和含氟聚合物。
11.段落1-10的任一段的纤维，其中所述增滑剂包含脂肪酰胺、亚乙基双酰胺或脂肪酸的金属盐。
12.段落1-11的任一段的纤维，其中所述增滑剂占所述组合物的0.05-0.5wt％，基于所述聚丙烯和所述非官能化的增塑剂的重量计。
13.段落1-12的任一段的纤维，其中所述非官能化的增塑剂包含碳数为40-200的癸烯低聚物。
14.段落1-13的任一段的纤维，其中所述非官能化的增塑剂包含直链或支化烷属烃的组合物，所述烷属烃组合物具有500-20,000的数均分子量，具有小于10％的具有4个或更多个碳的侧链，并且具有15wt％或更多的至少1或2个碳的侧链，并且其中所述NFP包含小于2wt％的环烷烃。
15.段落1-14的任一段的纤维，其中基于所述NFP重量计，所述非官能化的增塑剂包含0.1wt％或更低的官能团，所述官能团选自：氢氧化物、芳基和取代的芳基、卤素、烷氧基、羧酸盐、酯、碳不饱和度、丙烯酸酯、氧、氮和羧基。
16.段落1-15的任一段的纤维，其中所述非官能化的增塑剂具有不可测定的玻璃化转变温度(Tg)，或者如果Tg可测定，则所述Tg低于30℃。
17.段落1-16的任一段的纤维，其中所述非官能化的增塑剂的初沸点大于110℃。
18.段落1-17的任一段的纤维，其中所述非官能化的增塑剂的比重低于0.86。
19.段落1-18的任一段的纤维，其中所述非官能化的增塑剂的终沸点为115-500℃。
20.段落1-19的任一段的纤维，其中所述非官能化的增塑剂的重均分子量为100-21,000g/mol。
21.段落1-20的任一段的纤维，其中所述非官能化的增塑剂的闪点为200-350℃。
22.段落3-21的任一段的纤维，其中所述增塑的组合物具有单一的玻璃化转变温度，该单一的玻璃化转变温度低于聚丙烯本身的玻璃化转变温度。
23.段落3-22的任一段的纤维，其中所述聚丙烯的Mw/Mn为1.6-10。
24.段落3-23的任一段的纤维，其中所述聚丙烯的熔点(二次熔融)为30-185℃。
25.段落3-24的任一段的纤维，其中所述聚丙烯的结晶度为5-80％。
26.段落3-25的任一段的纤维，其中所述聚丙烯的熔化热为20-150J/g。
27.段落3-26的任一段的纤维，其中所述聚丙烯的熔体流动速率为0.3-500dg/分钟。
28.段落3-27的任一段的纤维，其中所述聚丙烯包括丙烯与0.5-30wt％的一种或多种共聚单体的共聚物，所述共聚单体选自下组：乙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十二碳烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、5-乙基-1-壬烯和3，5，5-三甲基-1-己烯。
29.段落3-28的任一段的纤维，其中基于所述聚合物的总重量计，所述聚丙烯包含丙烯、0-5wt％的二烯和2-25wt％的乙烯，并且所述聚丙烯具有窄的组成分布，25-120℃的熔点(Tm)，50-3J/g的熔化热，1.5-5的Mw/Mn，和小于20dg/分钟的熔融指数(MI)。
30.段落3-29的任一段的纤维，其中基于聚丙烯和非官能化的增塑剂的重量计，所述非官能化的增塑剂以1-15wt％的量存在。
31.段落3-30的任一段的纤维，其中所述聚丙烯是丙烯抗冲共聚物或共混物，其基于共聚物的总重量计包含40-95wt％的组分A和5-60wt％的组分B；其中组分A包含丙烯均聚物或共聚物，所述共聚物包含10wt％或更低的乙烯、丁烯、己烯或辛烯共聚单体；和其中组分B包含丙烯共聚物，其中所述共聚物包含5-70wt％的乙烯、丁烯、己烯和/或辛烯共聚单体和95-30wt％的丙烯。
32.段落31的纤维，其中组分A的折射指数和组分B的折射指数彼此相差在10％以内，和任选地，所述非官能化的增塑剂的折射指数与组分A、组分B或二者相差在20％以内。
33.段落1-32的任一段的纤维，其中基本上不存在重均分子量为500-10,000的聚乙烯，和/或其中基本上不存在邻苯二甲酸酯、己二酸酯、偏苯三酸酯和聚酯。
测试方法
除非另有注释，如下测试将用于所指定的性质：
表B1.聚烯烃性质测试方法
                                                                          
熔融指数(MI)           ASTM D 1238(190℃/2.16kg)
熔体流动速率(MFR)      ASTM D 1238(230℃/2.16kg)
密度                   ASTM D 1505
特性粘度               ASTM D 1601(135℃，在十氢萘中)
                                                                          
表B2.机械性能测试方法
                                                                          
拉伸性能               ASTM D 638
热挠曲温度             ASTM D 648(66psi)
维卡软化温度           ASTM D 1525(200g)
加德纳冲击强度         ASTM D 5420
悬臂梁式冲击强度       ASTM D 256(A)
1％正割的弯曲模量      ASTM D 790(A)
洛氏硬度               ASTM D 785(R标度)
                                                                          
表B3.NFP性质测试方法
运动粘度(KV)           ASTM D 445
粘度指数(VI)           ASTM D 2270
倾点                   ASTM D 97
比重和密度             ASTM D 4052(15.6/15.6℃)
闪点                   ASTM D 92
玻璃化转变温度(Tg)     ASTM D 1356
沸程/馏程              ASTM D 1160
饱和化合物含量         ASTM D 2007
硫含量                 ASTM D 2622
氮含量                 ASTM D 4629
溴含量                 ASTM D 1159
                                                                          
                                                                         
苯胺点                 ASTM D 611
颜色                   ASTM D 1209(APHA颜色)
                                                                         
动态力学热分析
使用动态力学热分析(DMTA)测量玻璃化转变温度(Tg)和储能模量(E’)。该测试提供了与样品的小张力机械响应(松弛行为)有关的信息，所述小张力机械响应在包括熔融之前的玻璃化转变区域和粘弹区域的温度范围内是温度的函数。
通常，使用三点弯曲构造(TA Instruments DMA 2980)来测试样品。将固体的、矩形的、压塑的样条放置在两个固定的支撑物上；一个可移动的夹具以1Hz的频率和20微米的振幅对样品的中点施加周期性的变形。样品最初被冷却到-130℃，然后以3℃/分钟的加热速率加热到60℃。在某些情况下，使用其它变形构造即双悬臂弯曲和拉伸伸长(Rheometrics RSAII)来测试压塑的样条。在这些构造下的周期性变形1Hz的频率和0.05％的应变振幅施加。将样品冷却到-130℃，然后以2℃/分钟的加热速率加热到60℃。加热速率的轻微差异不会显著影响玻璃化转变温度的测量值。
这些DMTA实验的输出值是储能模量(E’)和损失模量(E”)。储能模量测量弹性响应或材料储存能量的能力，和损失模量测量粘性响应或材料耗散能量的能力。Tanδ是E”/E’的比，并且给出了材料的阻尼能力的量度。宽玻璃化转变(β松弛)的起点作为外推的Tanδ峰的正切。此外，也测量峰值温度和峰下面积，以更完全地表征从玻璃态至粘弹区的转变。
差示扫描量热
使用差示扫描量热(DSC)来测量结晶温度(Tc)和熔融温度(Tm)。使用TA Instruments MDSC 2920或Perkin Elmer DSC7来进行该分析。典型地，将6-10毫克的模制过的聚合物或增塑的聚合物密封在铝盘内并在室温下放入仪器中。通过以10℃/分钟的加热速率把样品加热到高于其熔融温度至少30℃，获得熔融数据(第一次加热)。这提供了关于在模制条件下的熔融行为的信息，所述熔融行为可受到热历史以及任何在模制内(molded-in)的取向或应力的影响。然后将样品在该温度保持10分钟以破坏其热历史。通过以10℃/分钟的冷却速率把样品从熔融态冷却到比结晶温度低至少50℃的温度，获得结晶数据。然后将样品在25℃保持10分钟，并最后以10℃/分钟的速率加热以获得另外的熔融数据(二次加热)。这提供了关于在受控的热历史后和没有潜在的模制内取向和应力影响下的熔融行为的信息。分析吸热熔融转变(第一次和二次加热)和放热结晶转变，以得到转变的开始温度和峰值温度。在表中报道的熔融温度是得自二次加热的峰值熔融温度，除非另有说明。对于显示多个峰的聚合物，报道较高的熔融峰温度。
曲线下的面积被用来确定熔化热(ΔHf)，熔化热可以被用来计算结晶度。207J/g的值被用作100％结晶的聚丙烯的平衡熔化热(得自B.Wunderlich，“Thermal Analysis”，Academic Press，418页，1990)。使用如下公式计算百分结晶度：[曲线下的面积(J/g)/207(J/g)]*100。
聚合物的尺寸排阻色谱法
使用尺寸排阻色谱法(SEC)表征分子量分布。使用配有微分折射率检测器(DRI)、在线光散射检测器和粘度计的高温尺寸排阻色谱仪(得自Waters Corporation或Polymer Laboratories)测定分子量(重均分子量Mw，和数均分子量Mn)。下面未描述的实验细节，包括检测器如何校正，被公开在T.Sun，P.Brant，R.R.Chance，和W.W.Graessley，Macromolecules，34卷19期，6812-6820，(2001)中。
使用三个Polymer Laboratories PLgel 10mm Mixed-B柱。标称流量为0.5cm3/分钟，并且标称注射体积为300μL。将各个转移管线、柱和微分折射计(所述DR I检测器)容纳在保持在135℃的炉内。
通过将6g作为抗氧剂的丁基化羟基甲苯溶于4升Aldrich试剂级1，2，4-三氯苯(TCB)中，来制备用于SEC实验的溶剂。然后所述TCB混合物被过滤通过0.7微米的玻璃预过滤器并随后通过0.1微米的Teflon过滤器。然后，在进入SEC之前，所述TCB用在线脱气器进行脱气。
通过将干燥的聚合物放于玻璃容器内，加入所希望量的TCB，然后在连续搅拌下在160℃加热所述混合物约2小时，来制备聚合物溶液。所有的量通过称重来测量。用来表示聚合物浓度的、以质量/体积单位表示的TCB密度在室温下为1.463g/毫升，和在135℃下为1.324g/毫升。注射浓度为1.0-2.0毫克/毫升，对于较高分子量的样品使用较低的浓度。
在运行每个样品之前，清洗DRI检测器和注射器。然后将仪器中的流量增加到0.5毫升/分钟，并且在注射第一个样品之前允许DRI稳定8-9小时。在运行样品之前，将LS激光打开1-1.5小时。
使用如下等式从减去基线的DRI信号IDRI计算色谱图中每个点处的浓度c：
c＝KDRIIDRI/(dn/dc)
其中KDRI是通过校准所述DRI确定的常数，和(dn/dc)与下面就LS分析所描述的相同。整个对SEC方法的描述中的参数的单位是：浓度以g/cm3表示，分子量以g/mol表示，和特性粘度以dL/g表示。
所使用的光散射检测器是Wyatt Technology High Temperaturemini-DAWN。通过使用静态光散射的Zimm模型分析LS输出(M.B.Huglin，LIGHT SCATTERING FROM POLYMER SOLUTIONS，Academic Press，1971)，来确定在色谱图中每个点处的聚合物分子量M：
K o c ΔR ( θ ) = 1 MP ( θ ) + 2 A c c
这里，ΔR(θ)是测得的在散射角θ处的过量Rayleigh散射强度，c是由DRI分析确定的聚合物浓度，A2是第二维里系数，P(θ)是单分散无规卷曲的波形因数(form factor)(被描述在以上参考文献中)，和K0是所述体系的光学常数：
K o = 4 π 2 n 2 ( dn / dc ) 2 λ 4 N A
其中NA是阿弗加德罗数，和(dn/dc)是所述体系的折射指数增量。对于TCB来说，在135℃和λ＝690nm，折射指数n＝1.500。此外，对于丙烯聚合物来说A2＝0.0006，而对于丁烯聚合物来说A2＝0.0015，并且对于丙烯聚合物来说，(dn/dc)＝0.104，和对于丁烯聚合物来说，(dn/dc)＝0.098。
使用高温Viscotek Corporation粘度计，该粘度计具有安排在具有两个压力传感器的惠斯通桥构型中的四个毛细管。一个传感器测量穿过所述检测器的总压降，而位于所述桥的两侧之间的另一个传感器测量压差。从它们的输出计算流过所述粘度计的溶液的比粘度ηs。由以下公式计算在色谱图中每个点处的特性粘度[η]：
ηs＝c[η]+0.3(c[η])2
其中c由DRI输出确定。
使用如下的SEC-DRI-LS-VIS方法的输出值来计算支化指数(g’)。样品的平均特性粘度[η]avg通过下式计算：
[ η ] avg = Σ c i [ η ] i Σc i
其中总和是对积分限之间的色谱片段i进行求和。支化指数g’定义为：
g ′ = [ η ] avg kM v α
其中，对于丙烯聚合物来说，k＝0.0002288和α＝0.705，而对于丁烯聚合物来说，k＝0.00018和α＝0.7。Mv是基于由LS分析测定的分子量的粘均分子量。
13C-NMR谱
使用13C-NMR谱来测定聚合物微观结构，包括全同立构的和间规立构的二单元组([m]和[r])、三单元组([mm]和[rr])、五单元组([mmmm]和[rrrr])的浓度。样品溶解在d2-1，1，2，2-四氯乙烷中。在125℃使用75或100MHz的NMR光谱仪来记录谱图。聚合物共振峰参照mmmm＝21.8ppm。通过NMR表征聚合物中涉及的计算遵循F.A.Bovey在“Polymer Conformation and Configuration”，Academic Press，New York 1969中和J.Randall在“Polymer Sequence Determination，13C-NMR Method”，Academic Press，New York，1977中的工作。长度为2的亚甲基序列的百分比(％(CH2)2)如下计算：在14-18ppm之间的甲基碳的积分(其浓度等价于在长度为2的序列中的亚甲基的数目)除以在45-49ppm之间的长度为1的亚甲基序列的积分与14-18ppm之间的甲基碳的积分之和，乘以100。由于已经将大于两个的亚甲基序列排除在外，这是在两个或更多个序列中所含的亚甲基数量的最小计算值。峰归属基于H.N.Cheng and J.A.Ewen，Makromol.Chem.1989，190，1931。
聚合物和共混物的粘度
使用双筒毛细管流变仪测定作为剪切速率的函数的剪切粘度。所述毛细管流变仪(Bohun Instruments的Rosand Model RAH7/2)配有长度与直径之比为30∶1的毛细管。将总质量为25-30g的丸粒堆积到毛细管筒中并在230℃预热10分钟，以在测试前除去任何夹带的空气。每次测试在230℃在30-3000s-1的剪切速率范围进行。对进口压力损失数据的校正(即Bagley校正)，通过对经过安装在所述流变仪第二个筒中的一个孔的材料流的同时的压力损失测量在线进行。
通过小振幅振荡剪切流变来测定作为频率的函数的动态剪切粘度。使用具有锥体和盘样品固定装置的Rheometrics Scientific DSR-500动态应力控制的流变仪。测试在190℃进行。通过在固定频率下振荡上锥体，使样品经受100Pa标称振幅的振荡剪切应力，并测量所得到的应变。使用自动应力调节毛细管来使应变保持在1-30％的限度内(应力调节设置＝32％的当前应力，最大应力＝100Pa)。这些条件确保了每种材料在其线性粘弹区域被表征。由测得的应变和作为频率函数的施加的应力计算动态剪切粘度。频率扫描的进行从500rad/s开始并降低到0.02rad/s，使用6个点/10的对数扫描模式。
使用交叉模型拟合动态剪切粘度(η*)对频率(ω)的曲线(如C.W.Macoskco，“Rheology：Principles，Measurements，andApplications”，Wiley-VCH，1994中所述)：
η * = η 0 1 + ( λω ) 1 - n
在该模型中的三个参数是：η0，零剪切粘度；λ，平均松弛时间；和n，幂律指数。零剪切粘度是在低频率流动曲线的牛顿区中的平台处的值，在此处动态剪切粘度与频率无关。平均松弛时间对应于剪切稀化开始时的频率的倒数。幂律指数n是在动态剪切粘度对频率的双对数图中在高剪切速率下的剪切稀化区的斜率。这些参数提供了比较增塑对材料的流动行为、对剪切的敏感性和分子结构的影响的手段。
熔体流动速率
除非另有注释，否则按照ASTM D1238在230℃、在2.16kg的负荷下测量熔体流动速率(MFR)。按照ASTM D 1238在190℃、在2.16kg的负荷下测量熔融指数(MI)。MFR和MI的单位是g/10分钟或dg/分钟。
聚合物密度
通过密度梯度柱(例如在ASTM D1505中所述的密度梯度柱)在已经缓慢冷却到室温的压缩模制的样品上测量密度。
织物和薄膜性质
通过ASTM D 882测定弯曲和拉伸性质(包括1％正割弯曲模量、峰负荷、断裂拉伸强度和断裂伸长率)。通过ASTM D 1922测定埃尔曼多夫扯裂。通过ASTM D 3420测定穿刺(puncture)和穿刺能(puncture energy)。通过ASTM D 4272测定总能量落镖冲击。
如本领域中已知的，使用Thwing-Albert Handle-O-Meter(Model211-10-B/America)来测量纺粘无纺布的柔软度或“手感”。“手感”的质量被认为是因表面摩擦造成的阻力和织物材料的柔性的组合。Handle-O-Meter使用LVDT(线性可变的差接变压器)检测当迫使材料样品进入平行边缘的狭缝时刀片所遇到的阻力，来测量以上两个因素。3又1/2指宽(digit)的数字伏特表(DVM)指示了直接以克表示的阻力。任何给定的材料片材的“全手感”是在测试样品的两侧和两个方向上所采集的四个读数的平均值，并以每标准宽度的样品材料的克数来记录。“全手感”的降低表示织物柔软度的改进。
流体性质
通过ASTM D 97测量倾点。通过ASTM D 445测量运动粘度(KV)。通常通过ASTM D 4052在指定的温度下测定比重。通过ASTM D 2270测定粘度指数(VI)。通常通过ASTM D 86或ASTM D 1160测定沸点和馏程。饱和化合物和芳族化合物的含量可以通过各种方法测定，例如ASTM D 3238。通过ASTM D 1209在APHA标尺上测定颜色。注意，100的APHA颜色与约+10的Saybolt颜色(ASTM D 156)相对应；20的APHA颜色与约+25的Saybolt颜色相对应；0的APHA颜色与约+30的Saybolt颜色相对应。
碳类型组成通过ASTM D 2140确定，并给出流体中芳族碳的百分比(CA)，环烷属碳的百分比(CN)和烷属碳的百分比(Cp)。具体地，CA是流体中位于芳环类型结构中的总碳原子的wt％；CN是流体中位于饱和环类型结构中的总碳原子的wt％；和Cp是流体中位于烷属链类型结构中的总碳原子的wt％。ASTM D 2140包括计算流体的“粘度重力常数”(VGC)和“比折光度”(RI)，并从基于这两个值的关联性确定碳类型组成。然而，已知该方法对于高度烷属的油无效，因为VGC和RI值落在关联范围之外。因此，为了本发明的目的，使用如下协议：如果流体的计算的VGC(ASTM D 2140)是0.800或更大，通过ASTM D 2140确定包括Cp在内的碳类型组成；如果计算的VGC(ASTM D 2140)小于0.800，所述流体被认为具有至少80％的CP。如果计算的VGC(ASTM D 2140)小于0.800但大于0.765，则使用ASTM D 3238来确定包括Cp在内的碳类型组成。如果应用ASTM D 3238导致无物理意义的量(例如负的CA值)，则Cp被定义为100％。如果流体的计算的VGC(ASTM D 2140)是0.765或更低，则Cp被定义为100％。
数均分子量(Mn)可以通过气相色谱法(GC)测定，如在“ModernPractice of Gas Chromatography”，R.L.Grob和E.F.Barry，Wiley-Interscience，第3版(July 1995)中所述；或者可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定，如在“Modern Size Exclusion LiquidChromatographs”，W.W.Yan，J.J.Kirkland，和D.D.Bly，J.Wiley&Sons(1979)中所述；或者可以通过ASTM D 2502估算；或者可以通过冰点降低来估算，如在“Lange′s Handbook of Chemistry”，15thEdition，McGrawHill中所述。如果在不同的方法之间有冲突，应按照描述它们时的顺序使用它们。
平均碳数(Cn)由Mn按照Cn＝(Mn-2)/14来计算。
加工方法
共混
本发明的组分可以通过任何适宜的手段来共混。例如，它们可以在足以实现增塑剂在聚合物中的足够分散的静态混合机、间歇混合机、挤出机或它们的组合中共混。所述混合步骤可以首先涉及使用例如转鼓共混机的干混。它也可以涉及“母炼胶”途径，其中通过混合净聚合物和合适量的含NFP和/或增滑剂的聚合物(该含NFP和/或增滑剂的聚合物已经事先被制备，具有较高的NFP/增滑剂浓度)来达到最终的增塑剂浓度。分散可以作为用来制造制品的加工方法的一部分，例如在纤维生产线上的挤出机中进行。增塑剂和/或增滑剂可以被注入到挤出机机筒中或在挤出机的进料口处导入，以节省预混合步骤。当使用较大百分比的增塑剂或希望大量的增塑的树脂时，这是优选的方法。
使用两种通用方法来生产增塑的混合物的实施例。被称作挤出机方法的第一种方法包括首先将聚合物的反应器颗粒与合适量的增塑剂和添加剂包(包括诸如抗氧剂和成核剂之类的组分)在转鼓共混机中“干混”，以在所希望的增塑剂和添加剂浓度下实现各组分的均匀混合。然后使用挤出机(30或57mm双螺杆挤出机)在恰当的挤出温度下对所述共混物进行混配和造粒，所述挤出温度高于聚合物的熔点，但总是在200-230℃的范围内。在某些情况下，通过将净聚合物丸粒加入到此前已经在较高的增塑剂浓度下共混过的增塑的聚合物丸粒中，来生产具有所希望的增塑剂浓度的样品。
被称作Brabender方法的第二种方法包括在加热的C.W.Brabender Instruments Plasticorder中混合聚合物丸粒和增塑剂，以得到具有所希望的增塑剂浓度的均匀熔体。所述Brabender配有预混合器头(Prep-Mixer head)(体积约200cm3)和辊式桨叶。操作温度高于聚合物的熔点，但总是在180-190℃的范围内。聚合物首先在Brabender中在60rpm下熔融1分钟。然后缓慢添加增塑剂，以防止在熔融的聚合物中聚积。然后所述共混物在氮气吹扫下在60rpm下混合5分钟。开启Brabender，并尽可能迅速地从混合头和桨叶处除去熔体，并允许所述熔体凝固。对于后面经历注塑的那些共混物，使用切刀把来自于Brabender的材料块切成更小的块，然后使用Wiley磨粉碎成甚至更小的块。
注塑
对于使用挤出机方法共混的材料，标准的ASTM拉伸和HDT样条和加德纳冲击盘使用120吨注塑设备按照ASTM D4101模制。对于使用Brabender方法共混的材料，拉伸和弯曲样条使用20吨注塑设备按照ASTM D4101模制，除了以下规定以外：模制温度为40℃；注射时间为30秒；拉伸和弯曲样条分别是ASTM D638 IV型和ASTM D790几何形状的；并且在某些情况下，熔融温度偏离ASTM D4101规定的值10℃，但总是在190-200℃的范围内(除了聚丁烯共混物以外，聚丁烯共混物采用在220-230℃范围内的熔融温度模制)。
压塑
将待模制的材料放置在两片位于0.125英尺厚的槽上的PTFE覆盖的铝箔之间，并在160℃下在Carver压机中压制。使材料在不施加压力下熔融5分钟，然后在10吨压力下压缩5分钟。然后将其移出并立即放置在水冷却的冷的压盘之间并在10吨压力下再压制5分钟。将箔-样品-箔组合件在室温下退火至少40小时，然后在从箔中移出样品之前在干冰中急冷以防止揭离箔时材料变形。一旦样品升温到室温，从所述样品中冲出拉伸和弯曲样品。
纺粘布工艺
典型的纺粘工艺由如下步骤组成：连续的长丝挤出，然后牵伸，使用某种类型的喷射器(ejector)形成纤维网，和粘合所述纤维网。首先将聚合物丸粒进料到挤出机中。在所述挤出机中，所述丸粒熔融并同时在加热熔融螺杆作用下强制通过该系统。在螺杆的末端，纺纱泵将所述熔融的聚合物通过过滤器计量供给至喷丝头，在喷丝头处熔融的聚合物在压力下在一定的生产率(克/孔/分钟)下通过毛细管挤出。喷丝头含有数百个直径为0.4mm的毛细管。聚合物在高于其熔点约30-50℃的温度熔融，以得到对于挤出来说足够低的熔融粘度。离开喷丝头的纤维被急冷并牵伸成直径约16微米的细纤维。将凝固的纤维随机地放置在运动的带上以形成随机的网状结构，其在本领域中被称为纤维网。通过控制所述带的移动速度，得到单位重量(每平米的克数)不同的纤维网。在纤维网形成以后，使用在本领域中被称为热粘合砑光机的加热的织物砑光机粘合所述纤维网，以实现其最终的强度。所述砑光机由两个加热的钢辊组成，一个辊是平纹的和另一个辊具有突出的点的图案。所述纤维网被传送到砑光机，在那里通过在约138℃的粘合温度下在辊间压制所述纤维网而形成织物。
流延膜工艺
使用如下操作制备流延膜。在Killion流延膜生产线上制造流延单层膜。该生产线具有三个直径为2.54cm、长径比为24∶1的挤出机，所述挤出机把聚合物进料到进料块(feedblock)中。所述进料块将熔融的聚合物从挤出机转向至20.32cm宽的Cloeren模口中。熔融的聚合物在230℃的温度下离开所述模口并在21℃的冷辊(直径20.3cm，25.4cm辊面)上流延。所述流延装置具有可调节的缠绕速度，以得到具有目标厚度的膜。
测定共混物中NFP含量的方法
萃取
测定共混物中NFP的量的一种方法是索格利特萃取，其中用回流的正庚烷萃取至少大部分的NFP。也要求分析基础聚合物，因为它可以含有可溶于回流的正庚烷的低分子量和/或无定形材料。通过以基础聚合物的可萃取物含量对共混物的可萃取物含量(以wt％计)进行校正，确定共混物中的增塑剂含量，如下所述。
索格利特萃取设备由下列装置组成：400ml的索格利特萃取器，其具有加宽的溢流管(以防止虹吸并提供恒定的流动萃取)；装配在主索格利特腔中的金属丝网笼；放置在所述丝网笼内的索格利特萃取套管(Whatman，单一厚度，纤维素)；具有冷却水和排水的冷凝器；和单颈1000ml圆底烧瓶，其具有合适尺寸的搅拌棒和加热套。
程序如下。在95℃烘箱中干燥所述索格利特套管约60分钟。在从烘箱中移出后立刻称重所述干燥的套管；记录该重量为A：实验前的套管重量，以克为单位。称出15-20克样品(呈丸粒或者磨碎的丸粒形式)放入所述套管中；记录为B：聚合物重量，以克为单位。将含有聚合物的套管放入索格利特设备中。将约300ml的HPLC级正庚烷倒入具有搅拌棒的圆底烧瓶中，并将所述烧瓶放在加热套上。串联连接所述圆底烧瓶、索格利特和冷凝器。通过冷凝器的中心向下倾倒更多的正庚烷进入索格利特主腔内，直到溶剂液面刚好低于溢流管的顶部。接通至所述冷凝器的冷凝水。开启加热套并调节设定值，以在圆底烧瓶中产生滚沸并保持良好的回流。允许回流16小时。关闭加热但保持冷却系统工作。允许所述系统冷却到室温。拆卸设备。移出套管并用少量新鲜正庚烷清洗。在实验室通风橱内空气干燥，然后在95℃烘箱干燥90分钟。从烘箱中取出后立刻称重含有聚合物的套管；记为C：实验后的聚合物/套管重量，以克为单位。
通过计算样品的重量损失，W＝(A+B-C)，以克为单位，来确定萃取物的量。然后通过E＝100(W/B)计算可萃取物的含量E，以wt％表示。通过P＝E(共混物)-E(基础聚合物)来计算共混物中增塑剂的含量，以wt％来表示。
实施例
参考以下实施例和表格可以更好地理解本发明，尽管不意味着本发明受到所述实施例和表格的限制。
通过在单螺杆混配挤出机中熔融混合来制备mPP和流体的共混物(挤出机方法)。在中试纺粘生产线上以0.4ghm(克/孔/分钟)的生产能力得到单位重量为25gsm(克/平方米)的纺粘织物。在纺粘无纺布中，所述流体证明有提供实质性的柔软度改进的能力，如表5中的较低的handle-o-meter测量值所示。所述增塑的聚烯烃可以提供handle-o-meter测量值的改进，但还保持必需的拉伸强度、抗撕裂强度和织物均匀性。
通过在单螺杆混配挤出机中熔融混合来制备znPP、mPP和流体的其它共混物(挤出机方法)。在不同的生产量下生产单位重量为34gsm的织物，并且使用handle-o-meter测量它们的柔软度。所述handle-o-meter测量值概述于表6和7。对于所有由增塑的树脂制备的织物，观察到柔软度的显著增加或handle-o-meter测量值的显著降低。而且，柔软度随着流体浓度增加而增加。在增加柔软度方面，高分子量的PAO通常不如低分子量的PAO有效。使用CRYSTAF确定的在制造过程中PAO的散发损失是较小的，如表8中所示。
在表9-11中的实施例中观察到进一步的共悬垂性改进。所述纺粘织物由净的聚丙烯、用5wt％聚α烯烃(SHF-101)增塑的聚丙烯和与所述聚α烯烃和0.2wt％油酰胺增滑剂二者共混的增塑的聚丙烯制备。所述共混物如上所述使用单螺杆挤出机制备。如上所述在纺粘生产线上以0.2、0.3和0.4ghm的生产量生产纺粘织物。使用handle-o-meter测量所述织物的柔软度。净树脂、增塑的树脂和与增塑剂和增滑剂二者熔融共混的树脂之间的共悬垂性的比较和它们的纺纱条件示于表9-11。对于所有由包含聚α烯烃和增滑剂的共混物制成的织物，观察到共悬垂性的进一步改进。通过弯曲的容易性和表面摩擦的降低，聚α烯烃和增滑剂的组合在使无纺布柔软度最大化方面产生了协同效应。
表2在实施例中使用的商业聚合物列表
  聚合物   描述*   来源
  RCP-1   使用Ziegler-Natta催化剂生产的丙烯无规共聚物，其具有约35dg/分钟的熔体流动速率(230℃，2.16千克)，约0.9g/ml的密度，约2.8的Mw/Mn，和约143℃的熔点   PP 9355，ExxonMobilChemical，HoustonTexas
  mPP-2   使用金属茂催化剂(二甲基甲硅烷基双(2-甲基-4-苯基茚基)二甲基锆与(二甲基苯铵四(五氟苯基)硼酸盐)在80℃在液体丙烯淤浆中生产的实验等规聚丙烯，其具有约90dg/分钟的MFR，约152℃的峰值熔点，小于2.3的Mw/Mn和1000ppm的Irgnox 2215
  znPP-1   使用Ziegler-Natta催化剂体系生产的均聚丙烯，其具有36g/10分钟的报告的MFR，0.9g/ml的报告的密度，2.8的报告的Mw/Mn，和约161℃的熔点   PP 3155，ExxonMobilChemical，Houston，Texas
  mPP-1   使用金属茂催化剂在约80℃在液体丙烯淤浆中生产的等规聚丙烯，其MFR为约24dg/分钟，峰值熔点为约149℃   AchieveTM3854，ExxonMobil Chemical
表3在实施例中用作增塑剂的流体的列表
  流体   描述   来源
  SHF-101   PAO液体(也称作SpectraSynTM10)   ExxonMobil Chemical
  SHF-403   PAO液体(也称作SpectraSynTM40)   ExxonMobil Chemical
  SHF-1003   PAO液体(也称作SpectraSynTM100)   ExxonMobil Chemical
  SuperSyn 2150   PAO液体(也称作SpectraSyn UltraTM150)   ExxonMobil Chemical
  Isopar  V   异烷属的烃流体   ExxonMobil Chemical
表4在实施例中用作增塑剂的PAO流体的性质
  流体   KV，40℃(cSt)   KV，100℃(cSt)   VI(-)   倾点(℃)   Mn(g/mol)   Cn   比重
  SHF-101   66   10   137   -48   720#   51   0.835
  SHF-403   396   39   147   -36   1700+   120   0.850
  SHF-1003   1240   100   170   -30   3000+   210   0.853
  SuperSyn2150   1500   150   218   -33   3700+   260   0.850
  Isopar V   9   ＜2   N.D.   -63   240#   17   0.82
N.D.＝未定义，因为在100℃的KV＜2cSt。Mn由制造商报道或根据ASTMD2502估算，除了所指出的：*由冰点降低估算，#由GC测量，+由GPC测量。比重在60℉(15.6℃)下测量，除了a在25℃下测量或b在20℃下测量。
表5由增塑的mPP-1制备的25gsm的纺粘织物的柔软度
  无   Isopar V   SHF-101   SHF-403   SuperSyn2150
  流体浓度(％)   0   4   4   4   4
  织物性质峰负荷(1bs)MD/TD断裂伸长率(％)MD/TDElmendorf扯裂(g/单位重量)TD全手感(克) 9.4/4.876/771731 8.0/4.465/761932 7.8/4.158/671524 8.3/4.172/731821 7.5/3.964/732015
表6由增塑的znPP-1制备的34gsm的纺粘织物的柔软度
  纯净   SHF-101   SHF-101   SHF-403   SHF-1003
  流体浓度(％)   0   3   5   5   5
  全手感柔软度(克)0.2克/孔/分钟0.3克/孔/分钟0.4克/孔/分钟 42.549.841.4 31.033.432.9 24.728.927.4 24.428.528.7 28.829.632.0
表7由增塑的mPP-1制备的34gsm的纺粘织物的柔软度
  纯净   SHF-101   SHF-101   SHF-1003
  流体浓度(％)   0   3   5   5
  全手感柔软度(克)0.2克/孔/分钟0.3克/孔/分钟0.4克/孔/分钟 58.249.453.2 39.942.738.4 32.738.830.3 34.636.734.3
表8由增塑的znPP-1制备的34gsm的纺粘织物在制备前和制备后的流体浓度
  SHF-101   SHF-403   SHF-1003
  流体浓度(重量％)   5   5   5
  丸粒织物*   4.64.2   4.74.5   5.55.5
  流体保持率(％)**   91   96   100
*制备条件：20g/m2，0.2克/孔/分钟
**流体保持率＝100-(浓度丸粒-浓度织物)*100/浓度丸粒
Figure A20068002381301011
Figure A20068002381301031
尽管已经参照详细的实施方案描述并举例说明了本发明，本领域普通技术人员将会理解，本发明具有许多未在本文中举例说明的不同的变种。为了这些原因，仅应该参照所附的权利要求来确定本发明的范围。而且，本发明的某些特征以一系列数值上限和一系列数值下限来描述。应该理解，由这些限值的任何组合所形成的范围在本发明的范围之内，除非另有说明。
在这些引入所允许的所有权限之内，通过参考将所有的优先权文件引入本文。而且，所有本文引用的文件，包括测试程序，在这些引入所允许的所有权限之内，通过参考将它们全部引入本文。

Claims (33)

1.包含聚烯烃组合物的纤维，所述聚烯烃组合物包含一种或多种聚烯烃、一种或多种非官能化的增塑剂和除所述一种或多种非官能化的增塑剂外的一种或多种增滑剂，其中所述非官能化的增塑剂具有120或更大的粘度指数和-10℃或更低的倾点。
2.被制成共悬垂的无纺布制品的权利要求1的纤维。
3.权利要求1或2的纤维，其中所述聚烯烃包含聚丙烯。
4.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述非官能化的增塑剂包含C5-C14烯烃的低聚物，且在100℃具有2cSt或更大的运动粘度。
5.前述权利要求的任一项的纤维，前提是所述组合物不包括聚丙烯和40-50wt％的乙丙橡胶的抗冲共聚物。
6.前述权利要求的任一项的纤维，前体是所述组合物不包括丙烯和乙烯的无规共聚物。
7.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述增塑剂包含组III矿物油，该组III矿物油具有90％或更高的饱和物含量，0.03％或更低的硫含量，和大于200℃的闪点。
8.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述聚烯烃组合物中基本上不存在脂肪酸的金属盐。
9.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述增滑剂包含具有一个或多个官能团的烃，所述官能团选自：氢氧化物、芳基和取代的芳基、卤素、烷氧基、羧酸盐、酯、碳不饱和度、丙烯酸酯、氧、氮、羧基、硫酸盐和磷酸盐。
10.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述增滑剂选自下组：酯、酰胺、醇、芳族和脂族烃油的酸、巴西棕榈蜡、微晶蜡、聚烯烃蜡和含氟聚合物。
11.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述增滑剂包含脂肪酰胺、亚乙基双酰胺或脂肪酸的金属盐。
12.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述增滑剂占所述组合物的0.05-0.5wt％，基于所述聚丙烯和所述非官能化的增塑剂的重量计。
13.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述非官能化的增塑剂包含碳数为40-200的癸烯低聚物。
14.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述非官能化的增塑剂包含GTL衍生的基础油料，该基础油料具有300-1800g/mol的数均分子量，具有小于10％的具有4个或更多个碳的侧链，并且具有至少50％的具有1或2个碳的侧链，和-10℃或更低的倾点。
15.前述权利要求的任一项的纤维，其中基于所述NFP重量计，所述非官能化的增塑剂包含0.1wt％或更低的官能团，所述官能团选自：氢氧化物、芳基和取代的芳基、卤素、烷氧基、羧酸盐、酯、碳不饱和度、丙烯酸酯、氧、氮和羧基。
16.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述非官能化的增塑剂具有不可测定的玻璃化转变温度(Tg)，或者如果Tg可测定，则所述Tg低于0℃。
17.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述非官能化的增塑剂的初沸点大于110℃。
18.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述非官能化的增塑剂的比重低于0.86。
19.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述非官能化的增塑剂的终沸点为115-500℃。
20.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述非官能化的增塑剂的重均分子量为100-21,000g/mol。
21.前述权利要求的任一项的纤维，其中所述非官能化的增塑剂的闪点为200-350℃。
22.权利要求3-21的任一项的纤维，其中所述增塑的组合物具有单一的玻璃化转变温度，该单一的玻璃化转变温度低于聚丙烯本身的玻璃化转变温度。
23.权利要求3-22的任一项的纤维，其中所述聚丙烯的Mw/Mn为1.6-10。
24.权利要求3-23的任一项的纤维，其中所述聚丙烯的熔点(二次熔融)为30-185℃。
25.权利要求3-24的任一项的纤维，其中所述聚丙烯的结晶度为5-80％。
26.权利要求3-25的任一项的纤维，其中所述聚丙烯的熔化热为20-150J/g。
27.权利要求3-26的任一项的纤维，其中所述聚丙烯的熔体流动速率为0.3-500dg/分钟。
28.权利要求3-27的任一项的纤维，其中所述聚丙烯包括丙烯与0.5-30wt％的一种或多种共聚单体的共聚物，所述共聚单体选自下组：乙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十二碳烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、5-乙基-1-壬烯和3，5，5-三甲基-1-己烯。
29.权利要求3-28的任一项的纤维，其中基于所述聚合物的总重量计，所述聚丙烯包含丙烯、0-5wt％的二烯和2-25wt％的乙烯，并且所述聚丙烯具有窄的组成分布，25-120℃的熔点(Tm)，50-3J/g的熔化热，1.5-5的Mw/Mn，和小于20dg/分钟的熔融指数(MI)。
30.权利要求3-29的任一项的纤维，其中基于聚丙烯和非官能化的增塑剂的重量计，所述非官能化的增塑剂以1-15wt％的量存在。
31.权利要求3-30的任一项的纤维，其中所述聚丙烯是丙烯抗冲共聚物或共混物，其基于共聚物的总重量计包含40-95wt％的组分A和5-60wt％的组分B；其中组分A包含丙烯均聚物或共聚物，所述共聚物包含10wt％或更低的乙烯、丁烯、己烯或辛烯共聚单体；和其中组分B包含丙烯共聚物，其中所述共聚物包含5-70wt％的乙烯、丁烯、己烯和/或辛烯共聚单体和95-30wt％的丙烯。
32.权利要求31的纤维，其中组分A的折射指数和组分B的折射指数彼此相差在10％以内，和任选地，所述非官能化的增塑剂的折射指数与组分A、组分B或二者相差在20％以内。
33.前述权利要求的任一项的纤维，其中基本上不存在重均分子量为500-10,000的聚乙烯，和/或其中基本上不存在邻苯二甲酸酯、己二酸酯、偏苯三酸酯和聚酯。
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