[发明专利]电绝缘膜

说明书

本发明涉及电绝缘膜，特别是电容器膜，和它们的用途。

电容器膜必须经得起像高温和高电击穿强度这样的极端条件。此 外，电容器膜具有良好的机械性能如高劲度是令人满意的。到目前为 止，电容器工艺的技术领域中一种盛行的观点是，只有采用由残余金 属如钛、铝和硼引起的低水平的电导才可以实现高电击穿强度。然而， 用Ziegler-Natta催化剂生产的传统的聚丙烯被大量的残余催化剂组 分污染。为了实现希望的非常低的杂质水平以制造适合用于电容器膜 的聚丙烯，必须繁琐地洗涤所述聚丙烯，这是耗时和成本密集的方法。 为了克服所述洗涤步骤，人们开发了在负载型单中心催化剂存在下生 产的、具有低水平杂质(所述杂质包括金属和非金属杂质，如铝、钛、 硅和卤素(例如Cl和F))的聚丙烯，例如如WO 02/16455A1中描 述的。然而，为了实现低杂质水平这一目标，必须非常仔细地控制工 艺条件。此外，这样的聚丙烯具有缺点，即它们不能被以稳定的方式 加工。特别地，基于在负载型单中心催化剂存在下生产的聚丙烯的膜 的问题在于在制造时的流挂(sagging)和容易断裂。

因此，本发明的目的是提供具有耐高温性和高电击穿强度以及良 好的机械性能特别是高劲度的电容器膜。

本发明基于以下发现：通过引入特定的短链支化度和特定量的非 结晶区，可实现高耐热性、高电击穿强度和良好的机械性能的改进的 平衡。特别地，已发现，所述良好的性能可以被实现而不论存在的杂 质的量如何，即无论所述聚丙烯是否包含相当高量的铝、钛、硅、卤 素(例如C1和F)和/或硼。

因此，在本发明的第一实施方案中，通过提供包含聚丙烯的电绝 缘膜如电容器膜，解决了上述目标，其中所述膜和/或所述聚丙烯具有：

a)至少0.5wt％的二甲苯可溶物(XS)和

b)在1.00s^-1的形变速率dε/dt和180℃的温度下测定的至少 0.15的应变硬化指数(SHI@1s^-1)，其中所述应变硬化指数(SHI)被 定义为在1和3之间的Hencky应变范围内，作为Hencky应变以10 为底的对数(lg(ε))的函数的、拉伸应力增长函数以10为底的对数的斜率。

令人惊讶地，已经发现具有这样的特征的包含聚丙烯的电容器膜 与本领域中已知的膜相比具有优异的性能。尤其是，本发明的电容器 膜具有高的电击穿强度值，即使所述膜中存在相对高的量的杂质。因 此不需要本领域中已知的聚丙烯所需要的繁琐的洗涤步骤。此外，本 发明的电容器膜还具有耐高温性，并且可以在高加工稳定性和低加工 温度下得到。此外并且令人惊讶地，本发明的膜还具有良好的机械性 能，如以拉伸模量表示的高劲度。此外，已经观察到，本发明的新型 电容器膜随着拉伸比的增加表现出电击穿强度的显著增加。

本发明的第一个实施方案的第一个要求是所述包含聚丙烯的电容 器膜和/或所述聚丙烯本身具有某种程度的二甲苯可溶物，即至少 0.50wt％的二甲苯可溶物。二甲苯可溶物是聚合物的可溶于冷二甲苯 中的部分，其通过在沸腾的二甲苯中溶解并使不溶的部分从冷却中的 溶液结晶出来而测定(对于该方法，参见下文实验部分)。所述二甲 苯可溶物部分含有低有规立构性的聚合物链并且是非结晶区域的量的 指示。

优选地，所述膜的聚丙烯组分具有多于0.60wt％的二甲苯可溶物。 另一方面，二甲苯可溶物的量不应该太高，因为它们代表了潜在的污 染风险。因此，优选所述二甲苯可溶物不多于1.50wt％，还更优选不 多于1.35wt％，还更优选不多于1.00wt％。在优选的实施方案中，所 述二甲苯可溶物在0.50～1.50wt％的范围内，还更优选在0.60～ 1.35wt％的范围内，还更优选在0.60～1.00wt％的范围内。

优选地，所述电容器膜具有大于0.60wt％的二甲苯可溶物。甚至 更优选地，所述电容器膜具有不大于1.50wt％，更优选不大于1.35wt ％的二甲苯可溶物。特别地，所述膜具有在0.50wt％～1.35wt％范围 内的二甲苯可溶物，甚至更优选在0.60wt％～1.35wt％范围内的二甲 苯可溶物，最优选在0.60wt％～1.00wt％范围内的二甲苯可溶物。