[發明專利]包含環烯烴聚合物和α-烯烴聚合物的雙軸取向箔、其制備方法及其在電容器中的用途

在審

• 申請號: 202211323279.8
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN116063791A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: C·瓦格納;R·隆德
• 申請（專利權）人: 布魯克納機械有限責任兩合公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L45/00;C08J5/18;B32B27/32;B32B27/30;B32B27/06;B32B27/08;B29D7/01;H01G4/14
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 陳晰

一種雙軸取向箔，包含a)1至25重量百分比的具有在120至180℃范圍內的玻璃化轉變溫度的至少2種環烯烴聚合物，以及b)75至99重量百分比的具有在150與170℃范圍內的晶體熔融溫度的至少一種半晶態α?烯烴聚合物，其中所述箔至少包含第一環烯烴聚合物和第二環烯烴聚合物，其中所述第二環烯烴聚合物具有比所述第一環烯烴聚合物更高的玻璃化轉變溫度，并且其中被包含在所述箔中的所有環烯烴聚合物的玻璃化轉變溫度的加權算術平均值小于或等于被包含在所述箔中的所有半晶態α?烯烴聚合物的晶體熔融溫度的加權算術平均值。

發明領域

一種雙軸取向箔，包含a)1至25重量百分比的具有在120至180℃范圍內的玻璃化轉變溫度的至少2種環烯烴聚合物，以及b)75至99重量百分比的具有在150與170℃范圍內的晶體熔融溫度的至少一種半晶態α-烯烴聚合物，其中所述箔至少包含第一環烯烴聚合物和第二環烯烴聚合物，其中所述第二環烯烴聚合物具有比所述第一環烯烴聚合物更高的玻璃化轉變溫度，并且其中被包含在所述箔中的所有環烯烴聚合物的玻璃化轉變溫度的加權算術平均值小于或等于被包含在所述箔中的所有半晶態α-烯烴聚合物的晶體熔融溫度的加權算術平均值。

背景技術

熱塑性塑料在電子技術中作為絕緣體和電介質、尤其以箔的形式扮演重要的角色。α-聚烯烴且尤其聚丙烯(PP)的使用最廣泛。專利文件WO?2015/091829?A1、US?5,724,222?A和EP?2?481?767?A2描述了雙軸取向的聚丙烯箔用作電容器中電介質。聚乙烯箔總體上很好地適合用作電介質，然而它在高溫下顯示出高收縮率。這使得這些箔不適合于在高溫下使用。在箔電容器中主要使用雙軸取向的聚丙烯箔。其原因尤其在于聚丙烯的較小的損耗系數和高電壓耐受性。然而，在溫度穩定性(85至105℃的應用范圍)方面產生了限制。在高于105℃的溫度下需要電壓減額，即必須將最大可允許電壓降低。只有在較大的限制下才能或者不能在高于115℃的溫度下使用。

環烯烴聚合物具有比常規的聚烯烴明顯更佳的熱成形耐受性。使用環烯烴聚合物(COC)作為電容器箔是已知的。這些聚合物具有由于其高玻璃化轉變溫度造成的高脆性，使得很難或不能進行雙軸拉伸。其在電容器中的應用是從文件EP?0?992?531?A1、WO?00/63013?A2和CA?2?115?196?C中已知。由環烯烴聚合物形成的箔只能在為此特別制造的機器上制備并且不允許高拉伸比，這對于制備薄的箔(如在電容器中優選使用的)而言是不利的。

為了能夠將聚烯烴聚合物的耐溫性用于電容器中的應用，可以使用聚丙烯和環烯烴聚合物的共混物。聚丙烯和環烯烴聚合物的共混物是由JP?H05-262989、DE?10?2010?034643?A1和DE?195?36?043中已知的。在WO?2018/197034?A1和DE?10?2017?118?202?A1中特定地說明了用在箔電容器中的箔。

WO?2018/197034?A1描述了箔，所述箔具有10至45重量百分比含量的玻璃化轉變溫度為120至170℃的環烯烴聚合物以及晶體熔融溫度在150至170℃范圍內的半晶態α-烯烴聚合物(一般為聚丙烯)，其中環烯烴聚合物的玻璃化轉變溫度小于或等于α-烯烴聚合物的晶體熔融溫度。所制備的箔具有有利的表面粗糙度和較小的熱收縮率。在此，在高環烯烴聚合物比例下，環烯烴聚合物的特性更大程度進入所給定的量值區域中，也就是說在高環烯烴聚合物比例下所述箔具有良好的熱特性，包括較低的收縮率，但是更脆且因此可加工性更差、尤其降低了在制備薄的箔時最大可能的拉長率，這使得無法在高伸長率下制備薄的箔。如果在高環烯烴聚合物比例下采用高拉長率，則箔容易撕裂并且可能不再能制備所需的帶長度。圖3展示了這個問題。在其他條件相同的情況下，將尤其在縱向方向上的拉長率減小，以便在高環烯烴聚合物比例下仍然獲得可以在常規的傳送帶(Bands?traβe)上加工的箔。圖3中的這些點給出了在縱向方向上的最大可能的拉長率，其中在所給出的環烯烴聚合物含量下仍然可以連續生產箔。在現代的傳送帶上通常如以最多30000米的長度來產生箔。如果箔容易撕裂，則不再能夠制備具有經定義長度的箔帶。這妨礙了以經濟方式制備箔以及以經濟方式對其進行應用。