專利名稱：：含惰性無(wú)機(jī)填料的低密度取向聚合物組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及固態(tài)拉伸法以及由固態(tài)拉伸法制備的取向聚合物組合物。
背景技術(shù)：
：取向聚合物組合物相對(duì)于非-取向聚合物組合物，理想地具有更高的強(qiáng)度和剛性。歷史上，聚合物膜和纖維已經(jīng)享受了通過拉伸工藝所帶來的取向的益處。然而，當(dāng)聚合物橫截面變得大于膜或纖維的橫截面時(shí)，拉伸至可控并且一致的形狀變得更復(fù)雜，并且需要新的拉伸工藝。英國(guó)(GB)專利1311885公開了一種固態(tài)模拉伸法，用于解決對(duì)更大橫截面聚合物組合物的取向的挑戰(zhàn)，該專利自稱所述更大橫截面聚合物組合物具有0.01平方英寸(6.45平方毫米)以上的橫截面積，或具有的所有橫截面尺寸均大于0.05英寸(1.27毫米)。固態(tài)模拉伸法需要在低于聚合物組合物熔融溫度(TJ的溫度，將聚合物組合物坯料以聚合物組合物固相的方式拉伸通過潤(rùn)滑的拉伸模。拉伸模強(qiáng)迫聚合物組合物朝規(guī)定形狀會(huì)聚，因而引起聚合物鏈的排列。根據(jù)GB1311885，使用大橫截面坯料的挑戰(zhàn)之一是在拉伸之前使整個(gè)橫截面具有均勻的溫度，以允許控制坯料到拉伸模中的擠出速率。小橫截面制品比如膜和纖維并不存在這樣的挑戰(zhàn)。填充聚合物組合物的取向是特別令人感興趣的。填料提供很多益處，可能最公認(rèn)的是降低了聚合物組合物的原料成本。木材纖維填料在取向聚合物組合物中的使用對(duì)于制備用作木材裝飾材料的替代物(即，復(fù)合材料裝飾)的取向聚合物組合物是特別令人感興趣的。然而，有機(jī)填料碰到了阻礙，包括暴露于太陽(yáng)光時(shí)的褪色，以及當(dāng)暴露于濕氣時(shí)，即使在聚合物組合物內(nèi)也經(jīng)歷了分解、霉菌(mold)和發(fā)霉。無(wú)機(jī)填料是有吸引力的，因?yàn)樗鼈?并沒有碰到這些障礙。然而，無(wú)機(jī)填料趨向于比有機(jī)填料具有更高的密度。另外，反應(yīng)性無(wú)機(jī)填料比如波特蘭水泥和石膏與水反應(yīng)(參見例如PCT公布WO2004/009334)，這樣可能導(dǎo)致在潮濕環(huán)境中不穩(wěn)定的聚合物組合物的密度。在填充的取向聚合物組合物中空隙體積的引入降低了組合物的密度。美國(guó)專利5,474,722('722)公開了使用具有有機(jī)和云母填料的起泡劑(參見，'722中的實(shí)施例3和9)，以降低取向聚合物組合物的密度。起泡劑膨脹使得聚合物組合物發(fā)泡，以形成空隙體積。發(fā)泡的組合物包含起泡劑。發(fā)泡需要發(fā)泡步驟和在工藝中對(duì)發(fā)泡劑的控制。氣穴現(xiàn)象是在不使用起泡劑的情況下用于降低取向聚合物組合物密度的理想替代物。在拉伸含有填料粒子的聚合物組合物時(shí)，氣穴現(xiàn)象導(dǎo)致了鄰近填料粒子的空隙體積。例如，歐洲專利1242220B1提供了一種填充有木材填料的聚丙烯組合物(約1克/立方厘米(g/cm"的組合物密度)的實(shí)例，該組合物以每分鐘48英寸(122厘米)的拉伸速率拉伸，獲得密度為0.59g/cn^的取向聚合物組合物。將聚丙烯中包含至多22重量％的云母填料的組合物拉伸，也顯示了由氣穴現(xiàn)象所致的空隙體積至多為28.5%，并且密度降低至0.76g/cm3.(W.R.Newson和RR.Maine，OR正NTEDPOLYPROPYLENECOMPOSITIONSMADEWITHMICA,在威斯康星州麥迪遜關(guān)于木材纖維-塑料組合材料的第8次國(guó)際會(huì)議的刊物，2005年5月23-25日)。PCT公布WO2004/009334('334)公開了填充有反應(yīng)性無(wú)機(jī)填料比如波特蘭水泥的聚合物的取向過程中的氣穴現(xiàn)象。'334公開了模拉伸和自由拉伸這兩種工藝。'334揭示了用于模拉伸取向聚合物組合物的最低密度是0.82g/cm3。據(jù)報(bào)道，使用線性拉伸比大于11的情況下，自由拉伸組合物的密度更低。然而，具有這種大的線性拉伸比(大于ll)的自由拉伸取向組合物趨向于遭受低的層離力(delaminationforce)。艮卩，它們與具有更低的線性拉伸比的自由拉伸組合物相比以及與模拉伸組合物相比，更容易沿著拉伸方向分層或形成纖維。而且，與模拉伸工藝相比，自由拉伸工藝對(duì)于最終拉伸制品的尺寸提供很少的控制。在取向聚合物組合物中使用填料對(duì)于降低聚合物成本是理想的，并且還對(duì)于促進(jìn)氣穴現(xiàn)象是理想的。這些特征均對(duì)于制備可以被用作結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的木材的替代物比如復(fù)合材料裝飾的取向聚合物組合物是有吸引力的，而在復(fù)合材料裝飾中成本和重量均很重要。理想地，在這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的取向聚合物組合物沒有與下列各項(xiàng)相關(guān)的阻礙有機(jī)填料、在反應(yīng)性無(wú)機(jī)填料遭遇的水分的存在下密度和組合物的不穩(wěn)定性、與無(wú)機(jī)填料相同的高密度和使用高的線性拉伸比的情況下的低層離力。理想的是，含有大量(基于聚合物組合物重量為30重量％以上)的惰性無(wú)機(jī)填料的取向聚合物組合物具有與木材相當(dāng)或更低的密度(即，小于0.8g/cm"以及具有足以滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)用中使用的建筑條例的強(qiáng)度和剛性。進(jìn)一步令人感興趣的是基本上沒有或完全沒有起泡劑的這種取向聚合物組合物。對(duì)于這種取向聚合物組合物，還更理想的是具有至少44.5牛頓(10磅力)的層離力以抵抗使用過程中的層離和纖維化。根據(jù)美國(guó)測(cè)試和材料協(xié)會(huì)(ASTM)方法D-792-00，測(cè)定聚合物組合物的密度。
發(fā)明內(nèi)容產(chǎn)生本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)令人驚奇地揭示了，固態(tài)拉伸含有30重量％以上(基于聚合物組合物重量計(jì))的惰性無(wú)機(jī)填料的聚合物組合物可以在該聚合物組合物內(nèi)產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象，足以在不需要起泡劑或11的線性拉伸比的情況下實(shí)現(xiàn)具有與木材的密度相當(dāng)或更小的密度(即，小于0.8克/立方厘米)并且具有足以滿足建筑條例的模量的取向聚合物組合物。結(jié)果，本發(fā)明的制品令人驚奇地享受到了高填料濃度(30重量％以上，基于聚合物重量)、低密度(小于0.8g/cm3)、高撓曲模量(1.4千兆帕斯卡以上)和高層離力值(44.5牛頓(N)以上；IO磅力以上)的組合益處，而這些益處典型地是線性拉伸比大于11同時(shí)幾乎、甚至完全沒有起泡劑的組合物所沒有。在第一方面，本發(fā)明是一種取向聚合物組合物，該取向聚合物組合物包含基于取向聚合物組合物重量計(jì)為30重量％以上并且95重量％以下的惰性無(wú)機(jī)填料，并且包含至少一種可取向聚合物的連續(xù)相，其中所述取向聚合物組合物具有(a)小于0.8克/立方厘米的根據(jù)美國(guó)測(cè)試和材料協(xié)會(huì)(ASTM)方法792-00的密度；(b)1.4千兆帕斯卡(200,000磅/平方英寸)以上的根據(jù)ASTM方法D-790-03的撓曲模量；(c)均大于1.5毫米的橫截面尺寸；(d)大于44.5牛頓(IO磅力)的層離力值；并且其中所述取向聚合物組合物包含基于取向聚合物組合物重量為小于3重量％的起泡劑。第一方面的優(yōu)選實(shí)施方案包含下面特征中的任何一項(xiàng)或多于一項(xiàng)的組合填料選自由滑石(包括通常被稱為或可用作"滑石"的材料和材料級(jí)中任一個(gè)或組合)、碳酸鈣、粘土和飛塵組成的組中；可取向聚合物是聚烯烴；并且可取向聚合物選自聚丙烯-基聚合物、聚乙烯-基聚合物和聚氯乙烯；取向聚合物組合物不含起泡劑。在第二方面，本發(fā)明是一種固態(tài)拉伸聚合物組合物的方法，所述方法包括(a)提供一種聚合物組合物，該聚合物組合物包含基于聚合物組合物重量為30重量°/。以上并且95重量％以下的惰性無(wú)機(jī)填料，以及含有至少一種可取向聚合物的連續(xù)相，所述聚合物組合物具有軟化溫度；(b)將所述聚合物組合物的溫度調(diào)節(jié)至低于聚合物組合物的軟化溫度l(TC以上的拉伸溫度；(c)以至少0.25米/分鐘的拉伸速率拉伸所述聚合物組合物通過拉伸模，以實(shí)現(xiàn)10以下的線性拉伸比；以及(d)，任選地冷卻離開拉伸模之后的聚合物組合物；其中所述聚合物組合物包含基于聚合物組合物重量計(jì)少于3重量％的起泡劑。第二方面的優(yōu)選實(shí)施方案包含下列特征中的任何一項(xiàng)或多于一項(xiàng)的組合可取向聚合物是聚烯烴；可取向聚合物選自聚丙烯-基聚合物、聚乙烯-基聚合物和聚氯乙烯；拉伸速率是0.5米/分鐘或更快；拉伸速率是1米/分鐘或更快；拉伸溫度低于聚合物組合物的軟化溫度至少15°C;拉伸溫度低于聚合物組合物的軟化溫度至少20°C;拉伸溫度低于聚合物組合物的軟化溫度至少4(TC;填料選自滑石、碳酸鈣和飛塵；填料以相對(duì)于拉伸之前的聚合物組合物重量為40重量°/。以上的濃度存在；聚合物組合物經(jīng)歷了1.25以上并且小于5的額定拉伸比；拉伸通過拉伸模進(jìn)行，拉伸模促使聚合物組合物的成比例拉伸；以及聚合物組合物不含起泡劑。具體實(shí)施方式術(shù)語(yǔ)"固態(tài)"是指低于聚合物(或聚合物組合物)的軟化溫度的聚合物(或聚合物組合物)。因此，"固態(tài)拉伸"是指拉伸低于聚合物(或聚合物組合物)的軟化溫度的聚合物或聚合物組合物。"聚合物組合物"包含至少一種聚合物組分，并且可以包含-非聚合組分。具有一種或多于一種半結(jié)晶聚合物作為聚合物組分的聚合物或聚合物組合物的"軟化溫度"(Ts)是該聚合物組合物的熔融溫度。半結(jié)晶聚合物的"熔融溫度"(TJ是在以規(guī)定的加熱速率加熱結(jié)晶聚合物時(shí)，由示差掃描量熱法(DSC)測(cè)定的從結(jié)晶至熔融相變的一半歷程的溫度。根據(jù)ASTM方法E794-06中的DSC程序測(cè)量半結(jié)晶聚合物的Tm。聚合物的組合和填充的聚合物組合物的Tm也是通過DSC在ASTM方法E794-06中的相同測(cè)試條件下測(cè)量。如果聚合物的組合或填充的聚合物組合物僅包含可混聚合物并且在DSC曲線中顯示僅一種結(jié)晶至熔融相變，則聚合物組合或填充聚合物組合物的Tm是通過相變的一半歷程的溫度。如果由于存在不可混聚合物而在DSC曲線中顯示多個(gè)結(jié)晶至熔融相變，則聚合物組合物或填充的聚合物組合物的Tm是連續(xù)相聚合物的Tm。如果多于一種聚合物是連續(xù)的并且它們是不可混的，則聚合物組合或填充的聚合物組合物的Tm是連續(xù)相聚合物的最高Tm。具有僅一種或多于一種的非晶態(tài)聚合物作為聚合物組分的聚合物或聚合物組合物的"軟化溫度"o;)是該聚合物組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。聚合物或聚合物組合物的"玻璃化轉(zhuǎn)變溫度"(Tg)是根據(jù)ASTM方法D3418-03中的程序，由DSC測(cè)定的經(jīng)歷玻璃化轉(zhuǎn)變相變的一半歷程的溫度。聚合物的組合以及填充的聚合物組合物的Tg也通過DSC在D3418-03中相同的測(cè)試條件下測(cè)定。如果聚合物的組合或填充的聚合物組合物僅包含可混聚合物并且在DSC曲線中表現(xiàn)為僅有一種玻璃化轉(zhuǎn)變相變，則聚合物組合或填充的聚合物組合物的Tg是經(jīng)歷相變的一半歷程的溫度。如果由于不可混非晶態(tài)聚合物的存在而導(dǎo)致在DSC曲線中表現(xiàn)出多個(gè)玻璃化相變，則聚合物組合或填充的聚合物組合物的Tg是連續(xù)相聚合物的Tg。如果多于一種的非晶態(tài)聚合物是連續(xù)的并且它們是不可混的，則聚合物組合物或填充的聚合物組合物的Tg是連續(xù)相聚合物的最高Tg。如果聚合物組合物包含半結(jié)晶和非晶態(tài)聚合物的組合，則聚合物組合8物的軟化溫度是連續(xù)相聚合物或聚合物組合物的軟化溫度。模的"拉伸軸"是在聚合物組合物的質(zhì)量中心(質(zhì)心)隨著聚合物組合物被拉伸而移動(dòng)的方向上延伸的直線。本文中的"橫截面"垂直于拉伸軸，除非提及另外制出的橫截面。橫截面具有質(zhì)心并且具有限定橫截面形狀的周界。"橫截面尺寸"是連接橫截面周界上的兩個(gè)點(diǎn)并且延伸通過橫截面質(zhì)心的直線的長(zhǎng)度。例如，直線四邊的聚合物組合物的橫截面尺寸可以是聚合物組合物的高度或?qū)挾?。技術(shù)人員應(yīng)理解，聚合物組合物典型地具有在處理過程中通過其橫截面(g卩，沿著組合物的橫截面尺寸)的溫度的變化。因此，提及的聚合物組合物的溫度是指沿著聚合物組合物的橫截面尺寸的最高和最低溫度的平均值。在沿著聚合物橫截面尺寸的兩個(gè)不同點(diǎn)處的溫度與沿著橫截面尺寸的最高和最低溫度的平均溫度的差理想地為10%以下，優(yōu)選5%以下，更優(yōu)選為1%以下，最優(yōu)選為0%。通過將熱電偶插入到沿著橫截面尺寸的不同點(diǎn)，以測(cè)量沿著橫截面尺寸的以攝氏度(。c)表示的溫度。"拉伸溫度"是指當(dāng)聚合物組合物開始在固態(tài)拉伸模中進(jìn)行拉伸時(shí)的溫度。"線性拉伸比"是聚合物組合物在拉伸工藝過程中在拉伸方向(組合物被拉伸的方向)上延伸多少的量度。通過在聚合物組合物上標(biāo)記兩個(gè)點(diǎn)，在加工的同時(shí)測(cè)定線性拉伸比，這兩個(gè)點(diǎn)隔開預(yù)先取向的組合物間隔。在拉伸之后，測(cè)量這兩個(gè)點(diǎn)隔開多遠(yuǎn)以得到取向組合物的間隔。最終間隔與開始間隔的比率確定為線性拉伸比。"額定拉伸比"是聚合物組合物進(jìn)入拉伸模之前的橫截面表面積除以在其離開拉伸模時(shí)的聚合物橫截面積。"層離力"是使聚合物組合物的一部分沿著組合物擠出方向分層所需要的力的量度。聚合物組合物的層離力的測(cè)量通過對(duì)取自該聚合物組合物的"測(cè)試樣品"進(jìn)行的層離測(cè)試進(jìn)行。"測(cè)試樣品"是取自聚合物組合物的中心的一部分聚合物組合物(g卩，測(cè)試樣品的任何橫截面的質(zhì)心對(duì)應(yīng)于聚合物組合物的包含測(cè)試樣品橫截面的橫截面的質(zhì)心)。測(cè)試樣品的長(zhǎng)度(拉伸尺寸取向)為2厘米(cm)至10cm，寬度(垂直于長(zhǎng)度的尺寸)在8mm至12mm的范圍內(nèi)，并且均勻厚度(相互垂直于長(zhǎng)度和寬度的尺寸)在1.25mm至4mm的范圍內(nèi)。使用鋒利剃刀在包括長(zhǎng)度和厚度尺寸在內(nèi)的平面內(nèi)切出盡可能窄的缺口，該缺口的中心在寬度方向并且延伸到在樣品的長(zhǎng)度方向中5至12mm的缺口長(zhǎng)度。在缺口的任一側(cè)上有兩個(gè)短小突出部(tab)，短小突出部在長(zhǎng)度方向延伸并且具有在缺口的任一側(cè)上的取向聚合物組合物的相等寬度。通過將測(cè)試樣品調(diào)節(jié)至23°C和50%相對(duì)濕度之后，在測(cè)試樣品的寬度方向(垂直于缺口平面)上以0.2英寸/分鐘的速率拉開短小突出部，進(jìn)行層離測(cè)試。夾緊每一個(gè)與測(cè)試樣品的末端相鄰的短小突出部，使得從夾緊處的中心到測(cè)試樣品內(nèi)部的缺口末端的距離限定缺口長(zhǎng)度。測(cè)量施加給短小突出部的力，直到短小突出部被彼此分離成不同的片。在分離短小突出部之前測(cè)量的最大力為"峰值力"。根據(jù)下面的方程確定測(cè)試樣品的層離力(DF):DF=(峰值力)(缺口長(zhǎng)度)/(測(cè)試樣品厚度)使短小突出物完全分層所需的力越大，則層離力值越大，并且聚合物組合物的結(jié)構(gòu)完整越大。根據(jù)美國(guó)測(cè)試和材料協(xié)會(huì)(ASTM)方法D-792-00測(cè)量聚合物組合物的密度。取向聚合物組合物在一個(gè)方面，本發(fā)明是取向聚合物組合物。取向聚合物組合物包含比從混合器中擠出的聚合物組合物具有更大程度的分子取向的聚合物分子。典型地，取向聚合物組合物需要被設(shè)計(jì)用于使聚合物組合物取向的特定加工步驟(例如，固態(tài)拉伸或經(jīng)過會(huì)聚模具的柱塞擠出)，以將聚合物組合物轉(zhuǎn)化為取向聚合物組合物。本發(fā)明的取向聚合物組合物包含一種以上的可取向聚合物的連續(xù)相。典型地，在聚合物組合物中的90重量百分比(重量％)以上，更典型地95重量％以上的聚合物是可取向聚合物。在聚合物組合物的聚合物可以全部是可取向的?；谌∠蚓酆衔锝M合物中的全部聚合物重量測(cè)量重量％。在取向聚合物組合物中所有的聚合物都可以是可取向聚合物?？扇∠蚓酆衔锸强梢越?jīng)歷聚合物排列的聚合物?？扇∠蚓酆衔锟梢允欠蔷B(tài)或半結(jié)晶的。本文中，"半-結(jié)晶"和"結(jié)晶"聚合物可互換地指具有熔融溫度Om)的聚合物。理想地，可取向聚合物是一種或多于一種的半結(jié)晶聚合物，特別是聚烯烴聚合物(聚烯烴類)。聚烯烴與填料粒子組合時(shí)趨向于容易經(jīng)歷氣穴現(xiàn)象，大概是因?yàn)榫巯N是相對(duì)非極性的，因而對(duì)填料粒子的粘附較不容易。線型聚合物(g卩，其中1,000個(gè)單體單元中少于1個(gè)發(fā)生鏈支化的聚合物，比如線型低密度聚乙烯)是還更理想的。合適的可取向聚合物包括基于如下各項(xiàng)的聚合物和共聚物聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯(例如，高密度、極高密度和超高密度聚乙烯)、聚氯乙烯、聚甲基戊烷、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚酯(例如，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)和聚酯-基聚合物，聚碳酸酯、聚環(huán)氧乙烷、聚甲醛、聚偏二氟乙烯和液晶聚合物，以及它們的組合。如果第一聚合物包含第二聚合物，則第一聚合物是"基于"第二聚合物。例如，嵌段共聚物基于包含嵌段的聚合物。特別理想的可取向聚合物包括基于聚乙烯、聚丙烯和聚酯的聚合物。更特別理想的可取向聚合物包括Mw為50,000至3,000，000g/mol;特別地為100,000至1,500,000g/mo1、甚至為750,000至1,500,000g/mol的直鏈聚乙烯。優(yōu)選類別的聚酯(以及聚酯-基聚合物)是衍生自至少一種多元醇與至少一種多元酸的反應(yīng)的那些，所述至少一種多元醇合適地為直鏈多元醇，優(yōu)選二醇比如直鏈C2至C6二醇，所述至少一種多元酸合適地為多元羧酸。合適聚酯的實(shí)例包括聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚1,5-萘二甲酸乙二醇酯、聚1,2-二羥基苯甲酸1，4-丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯和共聚酯，尤其是對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的共聚酯。聚丙烯(PP)-基聚合物(即，基于PP的聚合物)是用于本發(fā)明中的理想可取向聚合物的一個(gè)實(shí)例。PP-基聚合物通常具有低于其它可取向聚烯烴聚合物的密度。因此，PP-基聚合物與其它可取向聚烯烴聚合物相比，有利于更輕的制品。PP-基聚合物相比于其它可取向聚烯烴聚合物，還提供更大的熱穩(wěn)定性。因此，PP-基聚合物還可以形成與其它聚烯烴聚合物的取ii向制品相比具有更高熱穩(wěn)定性的取向制品。合適的PP-基聚合物包括齊格勒納塔、茂金屬和后-茂金屬的聚丙烯(prolypropylenes)。合適的PP-基聚合物包括PP均聚物；PP無(wú)規(guī)共聚物(乙烯或其它oc-烯烴以單體重量的0.1至15%存在)；PP抗沖共聚物，其具有基于抗沖共聚物重量計(jì)的50至97重量百分比(重量％)的PP均聚物或PP無(wú)規(guī)共聚物基質(zhì)，以及具有在反應(yīng)器中制備出的以基于抗沖共聚物重量計(jì)的3至50重量％存在的乙烯丙烯共聚物橡膠，或通過將兩種以上的在反應(yīng)器中制備出的oc-烯烴共聚合而制備出的抗沖改性劑或無(wú)規(guī)共聚物橡膠；PP抗沖共聚物，其具有占抗沖共聚物重量的50至97重量％的PP均聚物或PP無(wú)規(guī)共聚物基質(zhì)，以及具有經(jīng)由混合而添加的占抗沖共聚物重量的3至50重量°/。存在的乙烯-丙烯共聚物橡膠，或通過將兩種以上的cx烯烴(比如乙烯-辛烯)經(jīng)由齊格勒-納塔、茂金屬或單部位催化劑的共聚合而制備出的其它橡膠(抗沖改性劑)，其經(jīng)由混合而添加，比如但不限于雙螺桿擠出工藝。理想地，使用具有0.8至8、優(yōu)選2至4、更優(yōu)選為2至3的熔體流動(dòng)速率的PP-基聚合物。還理想地使用具有55至70%、優(yōu)選55至65%結(jié)晶度的PP-基聚合物。PP可以是紫外線(UV)穩(wěn)定的，并且理想地還可以是抗沖擊改性的。特別理想的PP是采用有機(jī)穩(wěn)定劑穩(wěn)定化。PP可以是不含二氧化鈦顏料而實(shí)現(xiàn)UV穩(wěn)定化，因而允許使用較少的顏料以實(shí)現(xiàn)任何全光譜的顏色。低分子量和高分子量受阻胺-類型的光穩(wěn)定劑(HALS)的組合是賦予PP紫外穩(wěn)定作用的理想添加齊l」。商購(gòu)穩(wěn)定劑的合適實(shí)例包括IRGASTABtmFS811,IRGASTABFS812(IRGASTAB是CibaSpecialtyChemicalsCorporation的一個(gè)商標(biāo))。特別理想的穩(wěn)定劑體系包含IRGASTABFS301,TINUVINTM123禾QCHIMASSORBTM119的組合。(TINUVIN和CHIMASSORB是CibaSpecialtyChemicalsCorporation的商豐示)。取向聚合物組合物還包含惰性無(wú)機(jī)填料。無(wú)機(jī)材料沒有遭遇有機(jī)填料的所有阻礙。有機(jī)填料包括纖維素材料比如木材纖維、木材粉末和木粉，并且當(dāng)暴露于太陽(yáng)光時(shí)，即使在聚合物組合物內(nèi)也是易受顏色漂泊的影響，以及當(dāng)暴露于濕氣時(shí)，即使在聚合物組合物內(nèi)也是易受分解、霉菌和發(fā)霉的影響。然而，無(wú)機(jī)填料通常比有機(jī)填料更密實(shí)。例如，在本發(fā)明中使用的惰性無(wú)機(jī)填料典型地具有至少2克/立方厘米的密度。因此，含有無(wú)機(jī)填料的聚合物組合物必需包含比含有相同體積的有機(jī)填料的聚合物組合物更多的空隙體積，以達(dá)到相同的聚合物組合物密度。驚奇地，在模拉伸過程中可以發(fā)生足夠的氣穴現(xiàn)象，因而即使當(dāng)聚合物組合物包含30重量％以上的無(wú)機(jī)填料時(shí)，也實(shí)現(xiàn)具有小于0.8克/立方厘米的密度的取向聚合物組合物。無(wú)機(jī)填料是反應(yīng)性或惰性的。反應(yīng)性填料比如波特蘭水泥和石膏在水的存在下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。惰性填料在水的存在下并不經(jīng)歷這種化學(xué)反應(yīng)。惰性填料與反應(yīng)性填料相比，對(duì)于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的聚合物組合物密度更理想，因?yàn)榉磻?yīng)性填料吸引水并且與水反應(yīng)，從而導(dǎo)致聚合物組合物密度的變化。合適的惰性無(wú)機(jī)填料包括滑石、粘土(例如，高嶺土)、氫氧化鎂、氫氧化鋁、白云石、玻璃珠、二氧化硅、云母、金屬填料、長(zhǎng)石、硅灰石、玻璃纖維、金屬纖維、硼纖維、炭黑、納米填料、碳酸鈣和飛塵。特別理想的惰性無(wú)機(jī)填料包括滑石、碳酸鈣、粘土和飛塵。無(wú)機(jī)填料可以是一種或多于一種無(wú)機(jī)填料的組合。更特別地，惰性無(wú)機(jī)填料可以是任一種惰性無(wú)機(jī)填料或多于一種惰性無(wú)機(jī)填料的任何組合。本發(fā)明的目的是在含有惰性無(wú)機(jī)填料的聚合物組合物中，主要(如果不是唯一地)通過氣穴現(xiàn)象，而不是通過發(fā)泡劑，來實(shí)現(xiàn)空隙體積。氣穴現(xiàn)象是一種在拉伸工藝過程中隨著聚合物被拉離填料粒子，而在填料粒子附近形成空隙體積的一種方法。氣穴現(xiàn)象是向取向聚合物組合物中引入空隙體積，而不必使用起泡劑的一種手段。本發(fā)明的取向聚合物組合物包含少于3重量％、優(yōu)選小于2重量％，更優(yōu)選為少于1重量％、還更優(yōu)選少于0.5重量％的起泡劑，并且可以不含起泡劑。本文中，"起泡劑"包括化學(xué)起泡劑，以及由其產(chǎn)生的分解產(chǎn)物。測(cè)量起泡劑相對(duì)于總的取向聚合物組合物重量的重量％。通常地，氣穴現(xiàn)象的程度(g卩，由于氣穴現(xiàn)象引入的空隙體積的量)與填料的濃度成正比。無(wú)機(jī)填料濃度的提高使得聚合物組合物的密度增加，但是還趨向于增加由氣穴現(xiàn)象所產(chǎn)生的空隙體積的量。本發(fā)明的取向聚合物組合物的特別理想的實(shí)施方案具有基于總的聚合物組合物體積為30體積百分比(體積％)以上、優(yōu)選40體積％以上，更優(yōu)選為50體積％以上的空13隙體積。最理想地，空隙體積如果不是唯一地則主要地由氣穴現(xiàn)象引起。起泡劑的不存在意味著空隙體積是由于氣穴現(xiàn)象所致的。典型地，本發(fā)明的取向聚合物組合物包含30重量％以上、優(yōu)選40重量％以上并且更優(yōu)選45重量％以上的填料。填料可以存在的量為60重量%以上、甚至70重量％以上。通常地，為了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的整體性，填料的量為95重量％以下。確定填料基于總的取向聚合物組合物重量的重量％。本發(fā)明的取向聚合物組合物的密度低于0.8g/cm3、優(yōu)選0.75g/cm3以下，更優(yōu)選為0.7g/cm3以下。根據(jù)美國(guó)測(cè)試和材料協(xié)會(huì)(ASTM)方法792-00，測(cè)量取向聚合物組合物密度。低于0.8g/cm3的密度對(duì)于實(shí)現(xiàn)類似于或低于木材密度的密度是理想的，所述木材是在可使用本發(fā)明的取向聚合物組合物的市場(chǎng)中通常使用的。具有類似于或低于木材密度的密度對(duì)于在運(yùn)輸和使用過程中的處理容易性是理想的。在這一點(diǎn)上，更低密度的組合物比更高密度的組合物更理想，條件是更低密度組合物具有足夠的剛性。本發(fā)明的令人驚奇的發(fā)現(xiàn)之一是，當(dāng)使用模拉伸工藝時(shí)，足夠的氣穴現(xiàn)象可以使用惰性無(wú)機(jī)填料產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)密度低于0.8g/cm3的取向聚合物組合物，盡管其具有較高濃度的高密度惰性無(wú)機(jī)填料，而且還具有10以下，甚至8以下、甚至5以下的線性拉伸比。提高線性拉伸比導(dǎo)致在拉伸維度上更高取向的聚合物組合物以及更大的氣穴現(xiàn)象(因此，增加空隙體積)。然而，增加線性拉伸比還降低了取向制品中的結(jié)構(gòu)整體性，這由拉伸維度上的層離力的降低而表明。當(dāng)取向變得過度并且層離力太低時(shí)，可能發(fā)生取向組合物成纖化為在拉伸方向(拉伸維度)延伸的線材。本發(fā)明提供享受來自高氣穴現(xiàn)象的空隙體積的益處，而不遭受由于線性拉伸比為11以上所導(dǎo)致的低層離強(qiáng)度的阻礙的取向聚合物組合物。本發(fā)明的填充的取向聚合物組合物具有大于44.5牛頓(N)(10磅力)的層離力值。層離力理想地為50N(11.2磅力)或更大、優(yōu)選75N(16.8磅力)或更大、更優(yōu)選為100N(22.5磅力)或更大，并且還更優(yōu)選150N(33.7磅力)或更大。聚合物組合物的剛性對(duì)于滿足本發(fā)明的取向聚合物組合物的某些終端用途的建筑條例也是重要的。根據(jù)ASTM方法D-790-03測(cè)量作為撓曲模量(彈性的模量)的剛性。本發(fā)明的取向聚合物組合物在結(jié)合具有小于0.8g/ciV的密度的情況下，具有1.4千兆帕斯卡(GPa)(200,000磅/平方英寸(psi))或更大、優(yōu)選2.1GPa(300,000psi)或更大，更優(yōu)選為2.8GPa(400,000psi)或更大的撓曲模量。1.4GPa以上的撓曲模量對(duì)于滿足裝飾板條例(deckboardcode)需求是理想的，所述裝飾板條例要求板的剛性足夠以使得板在16英寸的范圍上均勻分布的每平方英尺為100磅重量的情況下表現(xiàn)出小于0.09英寸變形。(參見，例如/"&r"""cwa/CocfeCow""7—五v"/wa"o"SoaW/加'"gsandGuardrailSystems)。提高的撓曲模量對(duì)于實(shí)現(xiàn)比條例所要求的甚至更大的板剛性以安全地支撐更大的重量是理想的。本發(fā)明的取向聚合物組合物的所有橫截面尺寸大于1.5毫米(mm)，典型地為3mm或更大，更典型地為5mm或更大。這樣的聚合物組合物具有相對(duì)大的橫截面積，這使它們區(qū)別于膜和纖維。拉伸具有較大橫截面尺寸(即，大橫截面積)的聚合物組合物的挑戰(zhàn)是膜拉伸工藝不具有的，因?yàn)榧庸し秶煌?。例如，可以在比大橫截面制品低得多的溫度進(jìn)行膜拉伸。對(duì)于拉伸膜所必需的模應(yīng)力比大橫截面制品的所必需的模應(yīng)力低得多。結(jié)果，拉伸工藝更可能超過與膜相比更大橫截面制品的斷裂應(yīng)力。而且，隨著聚合物組合物的橫截面尺寸的增加，實(shí)現(xiàn)足夠的拉伸應(yīng)力以引起足夠的氣穴現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)小于0.8g/cr^的密度的挑戰(zhàn)更大。但是，對(duì)于使用超過膜的尺寸的聚合物組合物以制備本發(fā)明的取向聚合物組合物的情況，本發(fā)明的工藝(下面描述的)克服了這些挑戰(zhàn)中的每一個(gè)。本發(fā)明的取向聚合物組合物理想地在由氣穴現(xiàn)象所產(chǎn)生的空隙空間之間具有低程度的連通性。連通性在空隙空間之間提供了流體連通，并且可以促使流體(例如，濕氣)在組合物內(nèi)的累積。轉(zhuǎn)而，可以引起取向聚合物組合物密度的不適宜增加，或密度根據(jù)濕度而波動(dòng)。理想地，由于氣穴現(xiàn)象所致的空隙體積的少于75%、優(yōu)選少于50%，更優(yōu)選少于25%、還更優(yōu)選少于10%可被水到達(dá)。最理想地，少于5%、甚至少于1%的空隙體積可被水達(dá)到。通過將聚合物組合物浸漬在水中并且記錄其密度隨時(shí)間的變化來測(cè)量水的可達(dá)性。吸收到空隙空間中(表示相互連通性)的水由在水中浸漬之后密度增加來顯示。在特別理想的實(shí)施方案中，同樣的可達(dá)性值在將取向聚合物組合物放入高壓鍋之后適用。本發(fā)明的取向聚合物組合物可以具有任何可能的橫截面形狀，包括圓形或非圓形的橢圓、卵形、三角形、正方形、矩形、五角形、六角形、鎖眼、弓形門口(archeddoorway)、或任何其它可用作木材裝飾或用作裝飾部件(例如，欄桿、板材、心軸)的形貌。固態(tài)拉伸工藝本發(fā)明的第二方面是用于制備第一方面的取向聚合物組合物的固態(tài)拉伸法。固態(tài)拉伸法涉及在足夠力的作用下，拉拔(即，拉伸)包含可取向聚合物的聚合物組合物，以促使聚合物分子在聚合物組合物中的排列。聚合物分子的排列(即，聚合物取向或"取向作用")對(duì)于提高聚合物組合物的強(qiáng)度和模量(剛性)是理想的。拉伸工藝還可以在填充的聚合物組合物中引起氣穴現(xiàn)象，從而降低聚合物組合物的密度。本發(fā)明的固態(tài)拉伸法包括對(duì)包含惰性無(wú)機(jī)填料和一種以上的可取向聚合物的連續(xù)相的聚合物組合物進(jìn)行拉伸。所述聚合物組合物與上述的取向聚合物組合物相同。在本發(fā)明的方法中，聚合物化合物的取向和氣穴現(xiàn)象在拉伸聚合物組合物的同時(shí)發(fā)生。在拉伸之前，將包含惰性無(wú)機(jī)填料和可取向聚合物的聚合物組合物調(diào)節(jié)至拉伸溫度(Td)。拉伸溫度低于聚合物組合物的Ts超過10攝氏度(。C)。拉伸溫度可以是低于聚合物組合物Ts15。C以上、20°C以上、30°C以上、甚至40。C以上。如果拉伸溫度高于可取向聚合物組合物的Ts，則氣穴現(xiàn)象發(fā)生的程度不明顯。本發(fā)明的方法需要在低于Ts超過10°C的溫度進(jìn)行拉伸以實(shí)現(xiàn)足夠的氣穴現(xiàn)象，從而使取向聚合物組合物達(dá)到0.8克/立方厘米(g/cm"的最終密度。通常地，拉伸溫度低于聚合物組合物的Ts40。C以下。在低于其Ts超過40°C的拉伸溫度下拉伸聚合物組合物需要比經(jīng)濟(jì)上理想的速率更低的拉伸速率，以避免斷裂。理想地，聚合物組合物中50重量百分比(重量％)以上、更理想地90重量％以上的聚合物具有Tm。更理想地，聚合物組合物中所有的聚合物都具有Tm。本發(fā)明方法是模拉伸法。這意味著在拉伸溫度通過固態(tài)拉伸模具進(jìn)行拉伸。模拉伸法與自由拉伸法相反。在自由拉伸法中，聚合物組合物頸部(neck)遠(yuǎn)離任何物理約束。除了控制拉伸之前的聚合物組合物形狀之外，自由拉伸對(duì)拉伸之后的最終聚合物組合物尺寸和形狀提供很少的控制。典型地，自由拉伸的聚合物組合物的橫截面形狀與其拉伸之前的橫截面形狀成比例。本發(fā)明方法使用了拉伸模具，以實(shí)現(xiàn)更好的控制，并且能夠拉伸使得拉伸之后的聚合物組合物的橫截面形狀與拉伸之前的聚合物組合物的橫截面形狀不同。模拉伸法可以是間歇(例如，拉伸不連續(xù)的聚合物坯料)或連續(xù)的(例如，拉伸來自擠出機(jī)中的連續(xù)進(jìn)料的聚合物組合物)。拉伸模具提供物理約束，這樣的物理約束通過在拉伸過程中引導(dǎo)聚合物的運(yùn)動(dòng)而有助于限定聚合物組合物的大小和形狀。通過將聚合物組合物調(diào)節(jié)至拉伸溫度，然后拉拔聚合物組合物通過拉伸模具中的成形溝道，以進(jìn)行模拉伸。成形溝道在至少一維上約束聚合物組合物，使聚合物組合物拉伸至總的橫截面形狀。有利地，模拉伸法提供比自由拉伸法可獲得的在拉伸過程中聚合物組合物成形的控制更大的控制。本發(fā)明方法并不限于特定的拉伸模具。然而，本發(fā)明有利地使用基本上成比例的拉伸模具?；旧铣杀壤睦炷＞咭允沟萌∠蚓酆衔锝M合物的橫截面形狀與進(jìn)入成比例拉伸模具的聚合物組合物的橫截面形狀成比例的這種方式，引導(dǎo)聚合物組合物的拉伸。這樣的模具平衡了引導(dǎo)朝向聚合物橫截面質(zhì)心的聚合物力，使得聚合物組合物或加工條件的變化并不影響最終取向聚合物組合物的形狀。因此，這樣的拉伸模具有利地提供對(duì)最終聚合物組合物形狀的可預(yù)知控制，盡管聚合物組合物或拉伸工藝條件有變化。以規(guī)定的拉伸速率拉伸聚合物組合物通過拉伸模具。拉伸速率是確定所得取向聚合物組合物的密度和模量的手段。更快的拉伸速率可以有利地導(dǎo)致更多的氣穴現(xiàn)象(因此，產(chǎn)生更低密度的產(chǎn)品)，產(chǎn)生更大程度的取向(更高的模量)，并且通常提供經(jīng)濟(jì)上更有效率的方法。拉伸速率是聚合物組合物在拉伸方向上離開拉伸模具的線性速率。本發(fā)明的令人驚奇的發(fā)現(xiàn)的一部分在于，為了通過氣穴線性實(shí)現(xiàn)低于0.8g/cm3的密度，以及1.4GPa(200,000psi)的模量，本方法必需使用0.2517米/分鐘(m/min)或更快的拉伸速率，理想地，拉伸速率為0.5m/min或更快，優(yōu)選1m/min或更快，并且更優(yōu)選為2m/min或更快。拉伸速率的上限主要由實(shí)現(xiàn)規(guī)定的拉伸速率所需要的拉伸力限制。拉伸力應(yīng)當(dāng)小于聚合物組合物在拉伸溫度下的拉伸強(qiáng)度，以避免聚合物組合物的斷裂。典型地，拉伸速率為30.5米/分鐘或更慢，更典型地為9米/分鐘或更慢。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)的另一部分在于，使用10以下、甚至8以下、甚至5以下的線性拉伸比，可以實(shí)現(xiàn)充分的氣穴現(xiàn)象，從而提供具有小于0.8g/cm3的密度和1.4GPa或更大的撓曲模量的聚合物組合物。WO2004/009334公開了含有反應(yīng)性無(wú)機(jī)填料的取向聚合物組合物，并且它們的實(shí)施例說明了僅當(dāng)使用實(shí)施大于11的線性拉伸比的自由拉伸工藝時(shí)具有低于0.8g/cm3的密度的取向聚合物組合物。具有這種高的線性拉伸比的樣品具有不適宜的低層離力(參見例如下面的比較例M-P)。本發(fā)明理想地使用了1.25以上的額定拉伸比，并且可以使用1.5以上、2以上、3以上、4以上、5以上、甚至6以上的額定拉伸比。越高的額定拉伸比對(duì)于實(shí)現(xiàn)更高的聚合物取向是理想的。增加聚合物取向提高了聚合物組合物的強(qiáng)度和剛性。然而，增加額定拉伸比也提高了線性拉伸比。因此，理想地，使用8以下、優(yōu)選6以下，更優(yōu)選為5以下、還更優(yōu)選4以下的額定拉伸比，以使取向聚合物組合物的結(jié)構(gòu)整體性最大化。額定拉伸比可以為3以下，甚至為2以下。實(shí)施例下面實(shí)施例用于進(jìn)一步解釋本發(fā)明的實(shí)施方案。聚合物組合物的制備<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>適的混合擠出機(jī)例如FarrellContinuousMixer(FCM)或共旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)將聚合物和填料混合。通過標(biāo)準(zhǔn)重量損失的進(jìn)料器將聚合物和填料以規(guī)定的重量比進(jìn)料。在混合擠出機(jī)中將聚合物熔融，并且將填料混合到聚合物基質(zhì)中以形成聚合物/填料的混合物。將聚合物/填料的混合物從混合擠出機(jī)中進(jìn)料到合適的泵送裝置(例如，單螺桿擠出機(jī)或齒輪泵)中，然后通過多-孔線材模具，制備聚合物/填料的混合物的多根線材。將線材在水下冷卻，并且將它們切割成粒料。對(duì)于組合物(a)-(e)，將粒料再擠出成聚合物組合物坯料。備選地，可以將聚合物/填料的混合物直接從泵送裝置泵送穿過型材模具(profiledie)，然后冷卻以產(chǎn)生聚合物組合物坯料，而不用形成粒料和再擠出。作為再另一個(gè)備選方案，可以將聚合物/填料的混合物直接從泵送裝置泵送穿過型材模具，冷卻至拉伸溫度，然后拉伸至取向聚合物組合物。對(duì)于組合物(f)和(g)，將所述組合物注塑成ASTMD-790類型1的拉伸條，以在比較例M-P中使用。拉伸過程實(shí)施例-較小尺度的組合物將對(duì)應(yīng)于所需實(shí)施例的聚合物組合物的坯料輾軋成具有與具體實(shí)施例的額定拉伸比相匹配的橫截面尺寸。表2提供了用于對(duì)應(yīng)額定拉伸比的坯料的尺寸。將每一個(gè)坯料的末端上的初始短小突出部進(jìn)行輾軋，所述短小突出部的尺寸比在成形溝道中的任何點(diǎn)更小并且比模具的長(zhǎng)度更長(zhǎng)。短小突出部延伸通過模具，以連接傳動(dòng)裝置，從而拉拔坯料的其余部分通過模具。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>使用模具出口的開口為1.27cm(0.5")x0.3175cm(0.125")并且具有矩形成形溝道的成比例模具拉伸實(shí)施例l(a)-l(f)，所述矩形的成形溝道具有基本上彼此成比例的橫截面尺寸?？缭綔系赖母叨鹊谋谝?5。角匯聚以降低寬度，而跨越寬度尺寸的壁以3.83。角匯聚以降低高度。這種模具在系列號(hào)為60/858,122并且名稱為SUBSTANTIALLYPROPORTIONALDRAWINGDIEFORPOLYMERCOMPOSITIONS的美國(guó)專利申請(qǐng)中有進(jìn)一步的描述和說明(參見，實(shí)施例中的成比例模具的描述，其通過引用結(jié)合在此)。模具溝道的開口的橫截面比進(jìn)入模具溝道的坯料的橫截面更大并且成比例，模具出口的開口也一樣)。在通過拉伸模具拉伸之前，將每一個(gè)坯料調(diào)節(jié)至拉伸溫度。通過如下步驟經(jīng)由拉伸模具拉伸坯料使初始的短小突出部延伸通過拉伸模具，用制動(dòng)器抓緊該短小突出部，然后使用MTS水壓試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)205，將坯料拉拔通過拉伸模具。將坯料定位在模具的成形溝道的中心。首先緩慢地拉伸坯料以使前緣(leadingedge)取向，然后達(dá)到規(guī)定拉伸速率，同時(shí)將模具保持在拉伸溫度。已拉伸的聚合物組合物表示實(shí)施例或比較例。比較例A-I和實(shí)施例1(a)-l(f)中的每一個(gè)都具有寬度為9-10mm并且高度為2.1-2.6mm的矩形橫截面，并且在水浸漬試驗(yàn)中，每一個(gè)的水可達(dá)到的空隙體積都少于5%。表3.<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>^'NM"是指"未測(cè)量的'NDR是"額定的拉伸比"2LDR是"線性拉伸比"3預(yù)期這種低的層離值是異常值，可能是由于在樣品的中心未觀察到的一個(gè)或多個(gè)空隙所致的。在樣品1(d)-l(e)中的趨勢(shì)表明這個(gè)值應(yīng)當(dāng)在84.5和82.7牛頓之間。然而，測(cè)量時(shí)，這個(gè)層離值在申請(qǐng)人所要求的范圍之外，因此該實(shí)施例作為比較例列出。比較例A-H和實(shí)施例l(a)-l(f)說明了拉伸溫度對(duì)于類似于組合物"a"的聚合物組合物的取向聚合物組合物密度的影響。實(shí)施例l(a)-(f)不含起泡劑。實(shí)施例2-7-較大尺度的組合物將對(duì)應(yīng)于所需實(shí)施例的聚合物組合物的坯料輾軋至具有與具體實(shí)施例的額定拉伸比相匹配的橫截面尺寸。表4提供了對(duì)應(yīng)額定拉伸比的坯料的尺寸。輾軋每一個(gè)坯料的末端上的初始短小突出部，使得其尺寸比成形溝道中的任何點(diǎn)更小，并且比模具的長(zhǎng)度更長(zhǎng)。短小突出部延伸通過模具，用于連接制動(dòng)器，從而拉拔坯料的剩余部分經(jīng)過模具。表4:輾軋的坯料尺寸<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>在通過拉伸模具拉伸之前，將每一個(gè)坯料調(diào)節(jié)至所需的溫度。坯料通過如下步驟經(jīng)由拉伸模具拉伸將初始的短小突出部延伸通過拉伸模具；用制動(dòng)器抓緊該短小突出部，然后將坯料拉拔通過拉伸模具。將坯料定位在模具的成形溝道的中心。首先緩慢地拉伸坯料以使前緣取向，然后達(dá)到規(guī)定拉伸速率。將坯料拉伸通過成比例的模具。所使用的拉伸模具是比例類似于在實(shí)施例1中使用的比例的成比例模具。實(shí)施例2-7的成比例模具的模具出口開口為5.08cm(2")x2.54cm(l")，并且具有橫截面尺寸基本上彼此成比例的矩形成形溝道?？缭綔系赖母叨鹊谋谝?5°角朝中心位于它們之間的平面匯聚以降低模具溝道的寬度，同時(shí)朝溝道的出口開口前進(jìn)。跨越寬度尺寸的壁以3.83。角朝中心位于它們之間的平面匯聚以降低模具溝道的高度，同時(shí)朝溝道的出口開口前進(jìn)。模具溝道入口開口的橫截面比進(jìn)入模具溝道的坯料和模具出口幵口這兩者的橫截面都大，并且與它們成比例。在模具出口處是長(zhǎng)度為1.27cm(0.5")的平臺(tái)(land)。表5-實(shí)施例2-7的條件和結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>實(shí)施例2-7中的每一個(gè)都具有29-36mm的寬度和14-18mm的高度。實(shí)施例2-7中的每一個(gè)的水可達(dá)到的空隙體積都少于5%。實(shí)施例2-7示出了本發(fā)明的使用各種聚合物組合物制備的大尺度的取向聚合物組合物，拉伸溫度和線性拉伸比。實(shí)施例2-7不含起泡劑，并且在浸漬試驗(yàn)中，它們的水可達(dá)到的空隙體積少于5%。比較例M-P:自由拉伸使用波特蘭水泥的樣品根據(jù)表6中的參數(shù)，自由拉伸組合物(f)和(g)的拉伸棒。在拉伸棒的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格區(qū)域上標(biāo)示三條直線。每一條直線與其相鄰的垂直于拉伸方向的直線都隔開2.54厘米(l英寸)。在烘箱中使拉伸棒平衡至規(guī)定的拉伸溫度之后，拉伸該拉伸棒。使用靜態(tài)(固定的)自拉緊把手，抓緊拉伸棒的一端。使用可移動(dòng)的自拉緊把手，抓緊拉伸棒的相對(duì)端。使用履帶類型的拉拔器，通過以2.4米(8英尺)/分鐘的速率拉拔被固定至拉伸棒上的可移動(dòng)自拉緊把手來拉伸該拉伸棒，拉伸該拉伸棒0.6-0.9米(2-3英尺)。通過測(cè)量拉伸后的在拉伸棒上的標(biāo)記線之間的距離，并且將該距離除以拉伸之前的2.54厘米(l英寸)的間隔，以確定線性拉伸比。線性拉伸比是對(duì)于兩根直線間隔所確定的平均比率。以與其它實(shí)施例相同的方式測(cè)量密度、撓曲模量和層離力。注意，由于這些比較例是自由拉伸，因此不存在拉伸模具，因而拉伸工藝有效地具有l(wèi)的額定拉伸比。表6.<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>比較例M-P說明，含有40-50重量％波特蘭水泥的自由拉伸樣品遭遇了低于44.5牛頓(IO磅力)的層離力。這些聚合物組合物在LDR值大于9時(shí)的自由拉伸比較例的嘗試不成功，因?yàn)槔彀魯嗔?。基于?dāng)前收集并且匯編的數(shù)據(jù)，預(yù)期提高填充的聚合物組合物的線性拉伸比將降低所得取向聚合物組合物的層離力。而且，預(yù)期波特蘭水泥的量提高至高于聚合物組合物的50重量％(例如，60重量％)相對(duì)于在相同的拉伸溫度和LDR進(jìn)行自由拉伸的具有40-50重量°/。波特蘭水泥的組合物，將保持或降低層離力。權(quán)利要求1.一種取向聚合物組合物，所述取向聚合物組合物包含基于取向聚合物組合物重量計(jì)30重量％以上并且95重量％以下的惰性無(wú)機(jī)填料，以及至少一種可取向聚合物的連續(xù)相，其中所述取向聚合物組合物具有(a)根據(jù)ASTM方法792-00，小于0.8克/立方厘米的密度；(b)根據(jù)ASTM方法D-790-03，1.4千兆帕斯卡(200,000磅/平方英寸)以上的撓曲模量；(c)均大于1.5毫米的橫截面尺寸；(d)大于44.5牛頓(10磅力)的層離力值；并且其中所述取向聚合物組合物包含基于取向聚合物組合物重量計(jì)小于3重量％的起泡劑。2.權(quán)利要求l所述的取向聚合物組合物，其中所述填料選自由滑石、碳酸鈣、粘土和飛塵構(gòu)成的組中。3.權(quán)利要求1所述的取向聚合物組合物，其中所述可取向聚合物是一種或多于一種的半結(jié)晶聚合物。4.權(quán)利要求1所述的取向聚合物組合物，其中所述可取向聚合物選自聚丙烯-基聚合物、聚乙烯-基聚合物、聚氯乙烯、聚酯和聚酯-基聚合物。5.權(quán)利要求1所述的取向聚合物組合物，其中所述取向聚合物組合物不含起泡劑。6.—種用于固態(tài)拉伸聚合物組合物的方法，所述方法包括如下步驟(a)提供一種聚合物組合物，所述聚合物組合物包含基于取向聚合物組合物重量計(jì)30重量％以上并且95重量％以下的惰性無(wú)機(jī)填料，以及至少一種可取向聚合物的連續(xù)相，所述聚合物組合物具有熔融溫度；(b)將所述聚合物組合物的溫度調(diào)節(jié)至拉伸溫度，所述拉伸溫度低于聚合物組合物的軟化溫度10攝氏度以上；(c)以至少0.25米/分鐘的拉伸速率，拉伸所述聚合物組合物通過拉伸模具；以及(d)任選地，在所述聚合物組合物離開所述拉伸模具之后，將其冷卻；其中所述聚合物組合物包含基于聚合物組合物重量計(jì)小于3重量％的起泡劑。7.權(quán)利要求6所述的方法，其中在步驟(c)中的拉伸實(shí)現(xiàn)了IO以下的線性拉伸比。8.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述可取向聚合物是一種或多于一種的半結(jié)晶聚合物。9.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述可取向聚合物選自聚丙烯-基聚合物、聚乙烯-基聚合物、聚氯乙烯和聚酯-基聚合物。10.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述拉伸速率為0.5米/分鐘或更快。11.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述拉伸速率為1米/分鐘或更快。12.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述拉伸溫度低于所述聚合物組合物的軟化溫度至少15攝氏度。13.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述拉伸溫度低于所述聚合物組合物的軟化溫度至少20攝氏度。14.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述拉伸溫度低于所述聚合物組合物的軟化溫度至少40攝氏度。15.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述填料選自滑石、粘土、碳酸鈣和飛塵。16.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述填料以相對(duì)于拉伸之前的聚合物組合物重量為40重量％以上的濃度存在。17.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述聚合物組合物經(jīng)歷了1.25以上并且小于5的額定拉伸比。18.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述拉伸是通過促使所述聚合物組合物的成比例拉伸的拉伸模具進(jìn)行的。19.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述聚合物組合物不含起泡劑。全文摘要一種取向聚合物組合物，所述取向聚合物組合物包含30-95重量％惰性無(wú)機(jī)填料，以及至少一種可取向聚合物的連續(xù)相，所述取向聚合物組合物包含由于氣穴現(xiàn)象的所致的空隙空間，并且具有低于0.8克/立方厘米的密度、1.4千兆帕斯卡以上的撓曲模量、均大于1.5毫米的橫截面尺寸、44.5牛頓(10磅力)以上的層離力值，并且很少或不含起泡劑。文檔編號(hào)B29C55/00GK101679670SQ200880016040公開日2010年3月24日申請(qǐng)日期2008年5月1日優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日發(fā)明者伊恩·M·沃德,凱文·L·尼科爾斯,布雷特·M·伯徹梅爾,拉金·M·帕特爾,格倫·P·湯普森,維賈伊·瓦尼,菲利浦·D·科茨,菲爾·卡頓-羅斯申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司