專利名稱：具有高擊穿電壓的塑料膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能在電容器內(nèi)作為介電膜使用的塑料膜。本發(fā)明還涉及制備該塑 料膜的方法。
背景技術(shù)：
電容器通常包括兩塊被能夠儲存電能的絕緣介質(zhì)(介電膜)分隔開的導(dǎo)電金屬極 板。電容器是通過在兩個導(dǎo)電金屬極板之間夾入介電膜而形成的。所述膜能防止電子從一 塊電容器極板運(yùn)動到對面的極板上從而起到了絕緣材料的作用。能安全地儲存在特定電容 器中的最大電能是由介電膜被擊穿前所能耐受的最大電場限定的。如下式所示，所述膜能儲存的電能與該膜的介電常數(shù)成正比，且與介電膜的電擊 穿成正比能量密度E = 0, 5. ε · ε 0. BDV2，其中，BDV為擊穿電壓(單位V/μ m)，ε為膜的理論相對介電常數(shù)(theoretical relative permittivity)，也被稱為 介電常數(shù)(dielectric constant),ε ^為絕對介電常數(shù)。能通過提高相對介電常數(shù)來提高具有塑料膜的電容器的能量密度。這能通過使用 極性聚合物或向聚合物膜中加入極性成分(如極性聚合物)或添加劑(如陶瓷顆粒)而獲得。其中，將塑料膜用作具有高相對介電常數(shù)的介電膜的電容器已為本領(lǐng)域所知曉。 例如，ΕΡ-Α-0039214描述的電容器中，介電膜含有1，1_ 二氟乙烯聚合物、聚碳酸酯和/或 熱塑性聚酯。美國專利6426861描述了一種具有高能量密度的塑料膜。該膜由含有至少一種非 極性均聚物和至少一種極性或非極性均聚物的均勻混合物制成。所述非極性均聚物的實(shí)例 有聚丙烯(PP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate，PEN)、聚碳酸酯(PC)和 聚亞苯基硫醚(PPS)。極性聚合物的實(shí)例有聚偏1，1- 二氟乙烯(PVDF)。使所述均聚物共 混后均勻地共擠出，以形成熔體流延(melt-cast)雜化共聚物介電膜。該文獻(xiàn)描述了 PVDF 和PP的聚合雜化共聚物。該文獻(xiàn)還描述了含有以PVDF和PP作為一種成分，以PPS、PC、PET 或PEN作為第二種成分的共聚物。美國專利6426861中公開的膜是由均相固-液混合物制 得的。能通過提高塑料膜的擊穿電壓來提高具有塑料膜的電容器的能量密度。EP-A-1712592公開了一種適用于薄膜電容器的雙向拉伸膜。該雙向拉伸膜含有芳 香族聚酯(a)和熔點(diǎn)為230-280°C的聚烯烴(b)，其中，所述聚烯烴(b)的含量為所述薄膜 總重量的2-60%。所述聚烯烴優(yōu)選為具有間同結(jié)構(gòu)的苯乙烯聚合物。優(yōu)選所述膜上沒有空 隙(void)。在形成基體相的芳香族聚酯(a)和形成海島相的聚烯烴(b)的交界處形成所述 空隙。在存在空隙的情況下，在對膜進(jìn)行拉伸的步驟中，薄膜易被拉斷。此外，在減小厚度時，空隙部分所導(dǎo)致的缺陷會使機(jī)械性能降低或降低耐受電壓的性能?？梢酝ㄟ^使用增容 劑來消除所述空隙。本發(fā)明涉及一種具有高擊穿電壓的塑料膜。該膜能用作電容器中的介電膜。該膜 能使所述電容器具有高的能量密度。本發(fā)明還涉及一種通過改變塑料膜的形態(tài)來提高所述塑料膜的擊穿電壓的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種拉伸膜，該拉伸膜含有分散于基體中的至少一種聚酯和/或聚碳 酸酯分散相，所述基體為不同于前述聚酯和/或聚碳酸酯的至少一種聚酯和/或聚碳酸酯 基體，所述分散相中的分散的聚酯和/或聚碳酸酯的重量百分?jǐn)?shù)小于50%，且該分散的聚 酯和/或聚碳酸酯為薄片狀。在一種實(shí)施方式中，所述拉伸膜的厚度為0. 3-25 μ m,優(yōu)選為0. 9-6 μ m,更優(yōu)選為 2-4 μ m0在一種實(shí)施方式中，所述薄片的最大尺寸小于10微米，優(yōu)選小于5微米，更優(yōu)選小 于1微米。本發(fā)明還涉及一種含有以下混合物的拉伸膜，該混合物含有-至少為50重量％的至少一種聚酯和/或聚碳酸酯基體，-能與構(gòu)成所述基體的所述至少一種聚酯和/或聚碳酸酯混溶(miscible)且相 容，并在所述基體中形成分離相(separate phase)的至少一種聚酯和/或聚碳酸酯，該混 合物中沒有增容劑(compatibilizer)。在一種實(shí)施方式中，在所述至少一種聚酯和/或聚碳酸酯基體中，所述聚酯選自 由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚 對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚間苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯(polybutylene naphthalate)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚間苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇 酉旨(polytrimethylene naphthalate)、聚對苯二 甲酸環(huán)己二甲醇酉旨(polycyclohexylen e-dimethanol-ter印hthalate，PCT)、聚對苯二甲酸亞甲基 1，3_ 亞丙酯(polymethylene 1,3-propylene terephthalate)、聚對苯二 甲酸二己酉旨(polyhexamethylene ter印hthalate)、聚對苯二甲酸異山梨醇酯(polyisosorbideterephthalate, PEIT)、聚萘 二甲酸二己酯(polyhexamethylene naphthalate)、聚芳酯(Par)、它們的共聚物、它們的混 合物和液晶聚酯所組成的組。在一種實(shí)施方式中，在所述至少一種聚酯和/或聚碳酸酯基體中，所述聚碳酸酯 選自由聚碳酸亞丙酯(PPC)、聚對苯二甲酸酯碳酸酯(polyphthalatecarbonate)、聚碳酸 二苯酯(diphenyl polycarbonate, DPC)、聚對苯二 甲酸乙二醇酯碳酸酯(polyethylene terephthalate carbonate)、聚碳酸亞乙酯、它們的共聚物和它們的混合物所組成的組。在一種實(shí)施方式中，所述至少一種分散的聚酯或至少一種混溶且相容的聚酯選自 由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚 對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚間苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸 丙二醇酯(PTT)、聚間苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇 酯(PCT)、聚對苯二甲酸亞甲基1，3_亞丙酯、聚對苯二甲酸二己酯、聚對苯二甲酸異山梨醇酯(PEIT)、聚萘二甲酸二己酯、聚芳酯(Par)、它們的共聚物、它們的混合物和液晶聚酯所 組成的組。在一種實(shí)施方式中，所述至少一種分散的聚碳酸酯或至少一種混溶且相容的聚碳 酸酯選自由聚碳酸亞丙酯(PPC)、聚對苯二甲酸酯碳酸酯、聚碳酸二苯酯(DPC)、聚對苯二 甲酸乙二醇酯碳酸酯、聚碳酸亞乙酯、它們的共聚物和它們的混合物所組成的組。在一種實(shí)施方式中，所述至少一種分散的聚酯和/或聚碳酸酯或者至少一種混溶 且相容的聚酯和/或聚碳酸酯選自由相對介電常數(shù)為1至小于6、優(yōu)選為1-4，更優(yōu)選為 2-4，進(jìn)一步優(yōu)選為2. 5-3. 5的聚合物。在一種實(shí)施方式中，所述拉伸膜為雙向拉伸的。在一種實(shí)施方式中，通過5X5cm面積法測得所述拉伸膜的電擊穿為大于370V/ μ m,優(yōu)選為 440-550V/ μ m。在一種實(shí)施方式中，所述拉伸膜的能量密度大于2. OJ/cm3，優(yōu)選為2. 5-3. 5J/cm3, 且更優(yōu)選為3. 5-4. 5J/cm3。在一種實(shí)施方式中，所述拉伸膜含有最多為60000份/IO6的填料顆粒。在一種實(shí)施方式中，所述拉伸膜不含有任何填料。在一種實(shí)施方式中，所述拉伸膜在軸向(MD)或橫向(TD)上的機(jī)械模量為大于 1000N/mm2，優(yōu)選為 2500_4000N/mm2。在一種實(shí)施方式中，所述拉伸膜在軸向(MD)和橫向(TD)上的收縮率在150°C下為 低于5%，且在200°C下為低于15%。在一種實(shí)施方式中，所述分散相含有選自由聚酯和聚碳酸酯所組成的組的至少兩 種聚合物；所述分散相形成薄片，各薄片由所述至少兩種聚合物形成；且所述基體含有選 自由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)所組成的組的聚酯；其中， 所述分散相中的各聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為Tgm+ICTC至Tgm+40°C，其中，Tgm為基體中 的聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在一種實(shí)施方式中，所述分散相為聚碳酸酯和聚酯的混合物，且 所述基體中的聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。所述分散相中的聚酯為聚對苯二甲酸 乙二醇酯(PET)或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。在一種實(shí)施方式中，所述分散相或分離相含有聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯(PCT) 共聚物，且所述基體中的聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。由上述最后兩種實(shí)施方式制得的膜能在電力電容器中作為電絕緣膜使用，所述電 力電容器在電壓為200V以上且溫度為120°C以上的條件下運(yùn)行。在一種實(shí)施方式中，所述分散相或分離相含有聚碳酸酯(PC)，且所述基體中的聚 酯為聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。本發(fā)明還涉及一種含有介電膜的電容器，所述介電膜為如上所述的拉伸膜。本發(fā)明還涉及一種所述拉伸膜在作為氧氣阻擋層中的應(yīng)用。本發(fā)明還涉及一種所述拉伸膜在作為電絕緣膜中的應(yīng)用。本發(fā)明還涉及一種制備拉伸膜的方法，該方法包括以下步驟a)提供混溶且相容的聚酯和/或聚碳酸酯的混合物，該混合物中，至少一種聚合 物的重量百分?jǐn)?shù)為至少50%，b)形成膜，從而使至少一種分散的聚合物為結(jié)節(jié)(nodule)狀，
c)拉伸所述膜，從而使所述至少一種分散的聚合物為薄片狀，d)將所述膜進(jìn)行熱處理。在一種實(shí)施方式中，將所述膜進(jìn)行雙向拉伸。在一種實(shí)施方式中，將所述膜進(jìn)行同步拉伸(simultaneously stretched)。在一種實(shí)施方式中，拉伸比為2-7倍，優(yōu)選為3. 5-4. 5倍。在一種實(shí)施方式中，步驟c)是在Tg+5°C至Tg+30°C的溫度下進(jìn)行的，其中，Tg為 所述混合物中的聚合物的最高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在一種實(shí)施方式中，步驟d)是在Tm-80°C至Tm-10°C的溫度下、優(yōu)選Tm-70°C至 Tm-20°C的溫度下進(jìn)行的，其中，Tm為所述混合物中的聚合物的最高熔融溫度。在一種實(shí)施方式中，構(gòu)成所述混合物的聚酯在Tm溫度下的熔體粘度為50-5000 帕·秒，其中，Tm為所述混合物中的聚合物的最高熔融溫度。本發(fā)明還涉及一種拉伸膜在提高電容器膜的擊穿電壓中的應(yīng)用，所述拉伸膜含有 分散于至少一種不相同的聚合物基體中的至少一種聚合物分散相，所述分散相中的分散的 聚合物的重量百分?jǐn)?shù)為小于50%，所述分散的聚合物為薄片狀且相對介電常數(shù)小于6。在一種實(shí)施方式中，構(gòu)成所述分散相的各聚合物的相對介電常數(shù)與基體相的平均 相對介電常數(shù)之間的差值的絕對值小于2，優(yōu)選小于1。可以通過以下公式來確定含有兩種 或更多種聚合物的基體相的相對介電常數(shù)。該公式定義了所述基體相的“平均”相對介電 常數(shù)ε m 1/εω=Σ ,W1/ ε mi其中，εω為所述基體相的“平均”相對介電常數(shù)，Wi為所述基體相中第i種聚合物的重量百分?jǐn)?shù)，ε mi為所述基體相中第i種聚合物的相對介電常數(shù)。


圖1顯示了未經(jīng)拉伸的混合物的電子顯微照片，所述混合物含有30%的聚碳酸酯 PC作為分散于聚萘二甲酸乙二醇酯PEN基體中的分散相。放大倍數(shù)為10000。圖2顯示了未經(jīng)拉伸的混合物的電子顯微照片，所述混合物含有20%的聚碳酸酯 PC作為分散于由PEN和PET構(gòu)成的基體中的分散相。放大倍數(shù)為10000。圖3顯示了 3. 5 X 3. 5的拉伸膜的電子顯微照片，所述拉伸膜含有30 %的聚碳酸酯 PC作為分散于聚萘二甲酸乙二醇酯PEN基體中的分散相。所述拉伸膜中，分散相與基體的 界面處未觀察到空隙。放大倍數(shù)為5000。圖4顯示了 3. 5 X 3. 5的拉伸膜的電子顯微照片，所述拉伸膜含有20 %的聚碳酸酯 PC作為分散于由PEN和PET構(gòu)成的基體中的分散相。所述拉伸膜中，所述分散相與基體的 界面處未觀察到空隙。放大倍數(shù)為5000。圖5顯示了在實(shí)施例部分中列舉的不同膜中，作為分散相的重量百分?jǐn)?shù)的函數(shù)的 擊穿電壓(用ν/μπι表示)。圖5中示出的數(shù)據(jù)點(diǎn)上的標(biāo)記表示實(shí)施例的編號。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種由聚合物混合物制得的拉伸膜，所述聚合物混合物為分散于至少一種不相同的聚合物基體中的至少一種聚合物分散相。在本發(fā)明的最優(yōu)選實(shí)施方式中，所 述聚合物混合物為分散于至少一種第二聚酯和/或第二聚碳酸酯基體中的至少一種第一 聚酯和/或第一聚碳酸酯分散相，所述第二聚酯和/或第二聚碳酸酯不同于所述第一聚酯 和/或第一聚碳酸酯。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員不難知道如何將本發(fā)明應(yīng)用于除聚酯和聚碳 酸酯之外的聚合物的組合。將所述聚合物混合物加工成初級膜(primary film)，然后將該初級膜進(jìn)行拉伸。 所得膜的特征在于具有高的擊穿電壓、高的能量密度以及高的工作溫度。至少一種分散的聚合物形成不同于所述基體的第一相，所述基體形成第二相。所 述至少一種分散的聚合物在聚合物基體中形成結(jié)節(jié)(或海島)。本發(fā)明中，術(shù)語結(jié)節(jié)指的 是基本上為圓形的且以特定的尺寸比(specificdimension ratio)為特征的形體(body)。 所述尺寸比為結(jié)節(jié)的最大尺寸與結(jié)節(jié)的最小尺寸的比值。所述尺寸比為小于2，優(yōu)選小于 1. 5。所述結(jié)節(jié)的最小尺寸和最大尺寸是用電子顯微鏡測定的，首先將所述初級膜沿截面方 向(而非平面方向)切開，然后對所得截面的圖片進(jìn)行分析。電子顯微鏡可以用來證明相分離和結(jié)節(jié)的存在。圖1顯示了一種混合物的電子顯 微照片，所述混合物含有聚碳酸酯PC作為分散于聚萘二甲酸乙二醇酯PEN基體中的分散 相。圖2顯示了未經(jīng)拉伸的混合物的電子顯微照片，所述混合物含有20 %的聚碳酸酯PC作 為分散于由PEN和PET構(gòu)成的基體中的分散相。圖中可以看到，結(jié)節(jié)為形狀不規(guī)則的圓形 塊體。其直徑通常為20-1 OOOnm。所述混合物中，所述至少一種分散的聚合物的重量百分?jǐn)?shù)低于該混合物重量的 50%。所述混合物中，所述至少一種分散的聚合物的重量百分?jǐn)?shù)優(yōu)選至少為該混合物重 量的5%，更優(yōu)選至少為該混合物重量的10%，且甚至更優(yōu)選至少為該混合物重量的25%。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，分離相是通過選擇彼此相容的聚合物來獲得的。在以 下情況中，認(rèn)為兩種聚合物是相容的a)所述聚合物為混溶的并能將它們加工成兩相體系，b)所述聚合物之間的混溶性和共聚合僅發(fā)生在兩相界面處，c)界面處的混溶性和共聚合避免在形成初級膜的操作和隨后的拉伸步驟中在兩 相之間形成空隙。聚合物之間的相容性指的是分散相附著在基體相上。高的擊穿電壓要求分散相與 基體相之間具有良好的附著性，且無缺陷。所述至少一種聚合物分散相與至少一種聚合物 基體相之間的相容性能產(chǎn)生無缺陷界面。所述分散相與基體相之間不存在剝離。所述界面 定義為所述分散相和基體相之間的邊界。所述界面的寬度通常為lO-lOOnm。需要強(qiáng)調(diào)的是，因?yàn)樗鼍酆衔锸窍嗳莸模薀o需向混合物相中加入增容劑。不需 要穩(wěn)定所述分散相和基體相之間的界面。因此，用以制備本發(fā)明的膜的混合物優(yōu)選不含有 任何增容劑。在混合物中僅存在相容的聚合物的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述混合物中沒有任何具有 極性基團(tuán)的聚合物，即，該混合物不含有任何相對介電常數(shù)大于6的聚合物。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述混合物含有具有羧酸酯基R-C0-0-R’的聚酯，其 中，R和R’表示各種烷基或芳基。該混合物還含有具有碳酸酯基R-0-C00-R’的聚碳酸酯，其中，R和R’表示各種烷基、芳基、酰胺基、醚基、芳基醚基、酰亞胺基或酯基。當(dāng)構(gòu)成所述基體相的至少一種聚合物為聚酯時，所述聚酯可以選自由聚對苯二甲 酸乙二醇酯PET、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇 酯PBT、聚間苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯PTT、聚間苯 二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT、聚對苯二甲酸亞 甲基1，3-亞丙酯、聚對苯二甲酸二己酯、聚對苯二甲酸異山梨醇酯PEIT、聚萘二甲酸二己 酯、聚芳酯(Par)、它們的共聚物、它們的混合物和液晶聚酯所組成的組。當(dāng)構(gòu)成所述基體相的至少一種聚合物為聚碳酸酯時，所述聚碳酸酯可以選自由聚 碳酸亞丙酯PPC、聚對苯二甲酸酯碳酸酯、聚碳酸二苯酯DPC、聚對苯二甲酸乙二醇酯碳酸 酯(polyethylene terephthalate carbonate)、聚碳酸亞乙酯、它們的共聚物和它們的混 合物所組成的組。當(dāng)所述分散相中的至少一種聚合物為聚酯時，所述聚酯可以選自由聚對苯二甲酸 乙二醇酯PET、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯 PBT、聚間苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯PTT、聚間苯二 甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT、聚對苯二甲酸亞甲 基1，3_亞丙酯、聚對苯二甲酸二己酯、聚對苯二甲酸異山梨醇酯(PEIT)、聚萘二甲酸二己 酯、聚芳酯(Par)、它們的共聚物、它們的混合物和液晶聚酯所組成的組。當(dāng)所述分散相中的至少一種聚合物為聚碳酸酯時，所述聚碳酸酯可以選自由聚碳 酸亞丙酯PPC、聚對苯二甲酸酯碳酸酯、聚碳酸二苯酯DPC、聚對苯二甲酸乙二醇酯碳酸酯、 聚碳酸亞乙酯、它們的共聚物和它們的混合物所組成的組。合適的聚碳酸酯類型可以選自商業(yè)化的品牌，如來自Bayer的MAKR0L0N 、 來自 General Electric 的LEXAN 、來自 Teijin 的PANLITE 、來自 DSM 的XANTAR 、 來自Mitsubishi的IUPILON 以及來自Dow的CALIBER 。合適的聚碳酸酯混合物
類型可以選自商業(yè)化的共混物，如來自Bayer的MAKROBLEND 、來自General
Electric 的XENOY 、來自 Ticona 的 VANDAR 、來自 Dow 的SABRE 、來自 DSM 的 STAPRON E以及來自BASF的ULTRABLEND 。本處所列僅為示意性的而非窮舉。
合適的聚酯類型可以選自商業(yè)化的品牌，如來自Eastman的TRISTAN 、 EASTMAN > EKTAR 、EASTAR 、KODAR 以及來自 SK Chemicals 的 SKYGREEN 。合適的液晶聚酯類型可以選自商業(yè)化的品牌，如來自Ticona的 V￡CTRA 、來自Solvay的Xydar 或來自DuPont的ZENITE 。本處所列僅為示意性的 而非窮舉。在一種次優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述混合物含有不相容的聚合物，并向所述混合物 中加入增容劑，以避免在形成初級膜的操作過程以及隨后的拉伸步驟中在兩相之間形成空 隙。在一種實(shí)施方式中，所述混合物含有聚碳酸酯作為分散于基體中的分散相，所述 基體含有聚萘二甲酸乙二醇酯和/或聚對苯二甲酸乙二醇酯。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中， 所述混合物含有5-15%的聚碳酸酯PC作為分散相，以及85-95%的聚萘二甲酸乙二醇酯PEN作為基體。在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述混合物含有25-35%的聚碳酸酯PC作為 分散相，以及65-75%的聚萘二甲酸乙二醇酯PEN和/或聚對苯二甲酸乙二醇酯PET作為基 體。在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述混合物含有35-45%的聚碳酸酯PC作為分散相，以及 55-65%的聚萘二甲酸乙二醇酯PEN作為基體。在一種實(shí)施方式中，所述混合物含有聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT或聚對苯二 甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT共聚物作為分散于基體中的分散相，所述基體含有聚萘二甲酸乙二 醇酯PEN和/或聚對苯二甲酸乙二醇酯PET。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述混合物含有 35-45%的聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT作為分散相，以及55-65%的聚萘二甲酸乙二醇 酯PEN和/或聚對苯二甲酸乙二醇酯PET作為基體。在一種實(shí)施方式中，所述混合物含有聚碳酸酯和聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT 或聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT共聚物作為分散于基體中的分散相，所述基體含有聚萘 二甲酸乙二醇酯PEN和/或聚對苯二甲酸乙二醇酯PET。在一種實(shí)施方式中，所述混合物含有聚碳酸酯PC和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯 PBT和/或聚對苯二甲酸乙二醇酯PET以及它們的共聚物作為分散于基體中的分散相，所述 基體含有聚萘二甲酸乙二醇酯PEN和/或聚對苯二甲酸乙二醇酯PET和/或聚碳酸酯PC 以及它們的共聚物。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述混合物含有15-45%的共混物作為分散相以及 55-85%的聚對苯二甲酸乙二醇酯PET作為基體，所述共混物含有a)聚對苯二甲酸乙二醇酯PET和聚碳酸酯PC，或者b)聚對苯二甲酸丁二醇酯PBT和聚碳酸酯PC。給出的百分?jǐn)?shù)為基于所述混合物
的重量的重量百分?jǐn)?shù)。在一種實(shí)施方式中，所述混合物含有聚碳酸酯PC和聚對苯二甲酸丁二醇酯PBT以 及它們的共聚物作為分散于基體中的分散相，所述基體含有聚萘二甲酸乙二醇酯PEN和/ 或聚對苯二甲酸乙二醇酯PET和/或聚碳酸酯PC以及它們的共聚物。 在一種實(shí)施方式中，所述混合物含有聚碳酸酯PC和聚對苯二甲酸乙二醇酯PET以 及它們的共聚物作為分散于基體中的分散相，所述基體含有聚萘二甲酸乙二醇酯PEN和/ 或聚對苯二甲酸乙二醇酯PET和/或聚碳酸酯PC以及它們的共聚物。在一種實(shí)施方式中，所述混合物含有聚對苯二甲酸乙二醇酯PET和聚對苯二甲酸 丁二醇酯PBT以及它們的共聚物作為分散于基體中的分散相，所述基體含有聚萘二甲酸乙 二醇酯PEN和/或聚對苯二甲酸乙二醇酯PET和/或聚碳酸酯PC以及它們的共聚物。在一種實(shí)施方式中，所述混合物含有聚對苯二甲酸乙二醇酯PET作為分散于基體 中的分散相，所述基體含有聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所 述混合物含有35-45%的聚對苯二甲酸乙二醇酯PET作為分散相，以及55-65%的聚對苯二 甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT作為基體。在一種實(shí)施方式中，所述混合物含有聚萘二甲酸乙二醇酯PEN和/或聚對苯二甲 酸環(huán)己二甲醇酯PCT或者聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT共聚物和/或聚對苯二甲酸丙二 醇酯PTT和/或聚間苯二甲酸丙二醇酯和/或聚對苯二甲酸乙二醇酯PET或者聚對苯二甲 酸乙二醇酯PET共聚物和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯PBT或者聚對苯二甲酸丁二醇酯共聚 物作為分散于基體中的分散相，所述基體含有聚碳酸酯PC和/或聚碳酸酯PC共聚物和/或聚碳酸亞乙酯。在一種實(shí)施方式中，所述混合物含有聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT或者聚對苯 二甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT共聚物和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯PBT或者聚對苯二甲酸丁二 醇酯共聚物和/或聚對苯二甲酸丙二醇酯PTT或者聚對苯二甲酸丙二醇酯共聚物作為分散 于基體中的分散相，所述基體含有聚碳酸酯PC或聚萘二甲酸乙二醇酯PEN或聚對苯二甲酸 乙二醇酯PET。在一種實(shí)施方式中，所述混合物含有聚對苯二甲酸丁二醇酯PBT作為分散于基體 中的分散相，所述基體含有聚對苯二甲酸乙二醇酯PET或聚碳酸酯PC或聚萘二甲酸乙二醇 酯PEN或聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT或聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT共聚物。在一種實(shí)施方式中，所述混合物可以由商購的共混物構(gòu)成，如來自Bayer的 MAKROBLEND 、來自 General Electric 的XENOY 、來自 Ticona 的VANDAR 、來 自 Dow 的SABRE 、來自 DSM 的STAPRON E 以及來自 BASF 的ULTRABLEND 。本處 所列僅為示意性的而非窮舉。在一種實(shí)施方式中，所述混合物可以由商購的共混物構(gòu)成，如來自Eastman的 TRISTAN 、EASTMAN 、EKTAR 、EASTAR 、KODAR 以及來自 SK
Chemicals 的SKYGREEN 。本處所列僅為示意性的而非窮舉。還可以考慮含有分散在基體中的聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚萘二甲酸乙二醇酯 共聚物的混合物，所述基體含有聚碳酸酯PC或聚萘二甲酸乙二醇酯PEN或聚對苯二甲酸乙 二醇酯PET。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述混合物含有15-45%的聚碳酸酯PC作為分散在 85-55%的聚萘二甲酸乙二醇酯PEN基體中的分散相。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述混合物含有-對分散相而言選自由聚酯和聚碳酸酯所組成的組的至少兩種聚合物；-對基體而言選自由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN) 所組成的組的聚酯；其中，所述分散相中的各聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為Tgm+10°C至Tgm+40°C，其 中，Tgm為所述基體中的聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。PET的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約為75°C。PEN的 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約為125°C。特別優(yōu)選含有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的混合物作為基 體。所述分散相中含有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為Tgm+10°C至Tgm+40°C的聚合物是有利的， 其中，Tgm為所述基體中的聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。該特征能提供以下優(yōu)勢拉伸膜中的薄 片呈現(xiàn)橢圓形，它能起到減慢電子運(yùn)動的制動器的作用，從而降低了電子的動能。特別是當(dāng)所述分散相含有聚碳酸酯和聚酯的混合物；且所述基體中的聚酯為聚對 苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)時，能獲得非常好的混溶性。所 述分散相中的聚酯優(yōu)選為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在一種實(shí)施方式中，所述混合物由可商購得到的共混物構(gòu)成，如來自Bayer的 MAKROBLEND 、來自 General Electric 的XENOY 、來自 Ticona 的VANDAR 、來 自 Dow 的SABRE 、來自 DSM 的STAPRON E 以及來自 BASF 的ULTRABLEND 。本處所列僅為示意性的而非窮舉。由于具有良好的混溶性且薄片為橢圓形，因此能獲得高的擊穿電壓。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述混合物含有由聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯(PCT) 聚合物或共聚物構(gòu)成的分散相，以及由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)構(gòu)成的基體。所述混合物還可以含有無機(jī)填料顆粒，以提高得到的膜的加工性和卷繞性 (winding) 0優(yōu)選地，所述混合物含有無機(jī)填料顆粒。優(yōu)選地，所述混合物含有的填料顆粒 的量最多為60000份/106(ppm)。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述拉伸膜含有最多為10000 份/IO6的填料顆粒。對所述無機(jī)填料顆粒沒有特別的限定，可以為碳酸鈣、粘土、二氧化硅、沸石、硅珠 (silicon bead)(官能化的聚二甲基硅氧烷)、磷酸二鈣(DPC)、磷酸三鈣(TPC)、煤胞、空心 微珠(zeeosphere)、滑石、二氧化鈦、硫酸鋇和鈦酸鋇。填料的粒徑分布可以是單峰分布、雙 峰分布和三峰分布。優(yōu)選地，對于單峰分布、雙峰分布和三峰分布，平均顆粒直徑為0. 1-10 微米。將混合物中的各成分混合，然后將混合物進(jìn)行加熱并攪拌，從而能如以下所描述 地在聚合物基體中形成分散相。在本發(fā)明的最優(yōu)選的實(shí)施方式中，聚合物混合物為分散于 至少一種第二聚酯和/或第二聚碳酸酯基體中的至少一種第一聚酯和/或第一聚碳酸酯分 散相，所述至少一種第二聚酯和/或第二聚碳酸酯不同于所述第一聚酯和/或第一聚碳酸 酯。使所述分散相的至少一種聚合物與基體相的至少一種不同的聚合物僅在所述基 體相和分散相之間的界面處共聚合是很重要的。應(yīng)當(dāng)將工藝條件選擇為能獲得相容的聚合 物共混物。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，其中所述聚合物混合物含有分散于至少一種不相同的聚 酯和/或聚碳酸酯基體中的至少一種聚酯和/或聚碳酸酯，需要強(qiáng)調(diào)的是，膜并不是在使聚 酯或聚碳酸酯發(fā)生共聚合的工藝條件下得到的。因此，需要選擇工藝條件(如溫度和混合 時間)來使聚酯之間、或聚碳酸酯之間、或聚酯和聚碳酸酯之間的共聚合程度最小。可以得 到以下的結(jié)構(gòu)-分散于至少一種不相同的聚酯基體中的至少一種聚酯分散相，或者_(dá)分散于至少一種不相同的聚碳酸酯基體中的至少一種聚碳酸酯分散相，或者_(dá)分散于至少一種聚碳酸酯基體中的至少一種聚酯分散相，或者-分散于至少一種聚酯基體中的至少一種聚碳酸酯分散相?？梢酝ㄟ^聚酯之間在界面處的混溶性以及酯_酯交換來獲得兩種聚酯之間的相 容性。通過聚碳酸酯之間在界面處的混溶性以及碳酸酯_碳酸酯交換來獲得兩種聚碳 酸酯之間的相容性。通過聚酯和聚碳酸酯之間在界面處的混溶性以及酯_碳酸酯交換來獲得聚酯與 聚碳酸酯之間的相容性。分散相與基體相之間的相容性允許進(jìn)行雙向拉伸(特別是在負(fù)載有大量薄片 時)?？梢酝ㄟ^差示掃描量熱法(DSC)測試來測定共聚合反應(yīng)的發(fā)生。所述混合物最初含有至少兩種不同的聚合物，所述聚合物各自以玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為特征?？梢酝ㄟ^DSC測試來確定所述混合物中存在至少兩種不同的聚合物。實(shí)際上，DSC 技術(shù)能檢測出與混合物中存在的不同的聚合物的數(shù)量相同的多個不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在混合和加熱的步驟中，由于聚合物之間發(fā)生了共聚合反應(yīng)，因此混合物中各聚 合物的量趨向于減少。如果聚合物之間發(fā)生了共聚合反應(yīng)，則不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度消失， 并形成唯一的玻璃化轉(zhuǎn)變，表示形成了共聚物。因此，假設(shè)共聚合是完全的，則混合物僅含 有一種共聚物且DSC測試僅顯示一個相應(yīng)于所形成的共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度峰。需要設(shè)定短的混合時間，以避免在聚酯之間發(fā)生共聚合。混合時間通常為5-40分 鐘。在溫度條件合適的實(shí)例中，可以將混合物在溫度T下加熱一段時間，從而使該混 合物仍表現(xiàn)出不同的轉(zhuǎn)化溫度，所述溫度T比構(gòu)成該混合物的各聚合物的最高熔點(diǎn)高至少 5°C。所述溫度和混合時間優(yōu)選選擇為混合物仍能表現(xiàn)出不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在優(yōu) 選的實(shí)施方式中，其中至少兩種不同的聚合物選自由聚酯和聚碳酸酯所組成的組，所述工 藝條件得到聚酯和/或聚碳酸酯共混物，而非共聚酯。構(gòu)成共混物的聚合物在溫度Tm下的熔體粘度優(yōu)選為50-5000帕 秒，其中，Tm為 所述混合物中的聚合物的最高熔融溫度。然后通過擠出機(jī)和熔融系統(tǒng)將聚合物混合物擠出。通過狹縫口模(slitdie)形成 初級膜并將該初級膜在驟冷筒(quenching drum)中進(jìn)行冷卻。然后將所述初級膜加工成膜。拉伸步驟使得分散相改變形狀。聚酯結(jié)節(jié)或海島的 形狀從初始的基本圓形變成橢圓形(也被稱為薄片狀)。術(shù)語薄片指的是基本上為橢圓形 的形體，并以特定的尺寸比為特征。所述尺寸比為薄片的最大尺寸與薄片的最小尺寸的比 值。所述尺寸比至少為2，優(yōu)選至少為3，且最優(yōu)選至少為10。最小尺寸和最大尺寸是用電 子顯微鏡確定的，首先沿膜的截面方向(而非平面方向)切開，然后對所得截面的圖像進(jìn)行 分析。優(yōu)選地，所述薄片的最大尺寸為低于10微米，優(yōu)選低于5微米，更優(yōu)選低于1微米。圖3顯示了一種拉伸膜的電子顯微照片，該拉伸膜含有PC作為分散于PEN基體中 的分散相。圖4顯示了一種拉伸膜的電子顯微照片，所述拉伸膜含有20%的聚碳酸酯PC作 為分散于由PEN和PET構(gòu)成的基體中的分散相。圖3與圖4中，在拉伸膜內(nèi)的所述分散相 與基體之間的界面處未觀察到空隙。圖5顯示了作為所述聚合物混合物中的分散相的重量百分?jǐn)?shù)的函數(shù)的擊穿電壓 (表示為ν/μm)。所述分散相的重量百分?jǐn)?shù)提高，擊穿電壓也提高。迫使電子在薄片周圍運(yùn) 動的事實(shí)使得所述拉伸膜具有高的擊穿電壓。從圖5中還可以看出，能夠得到高的擊穿電 壓值(即，高于400伏/微米)。因此，本發(fā)明是建立在發(fā)現(xiàn)薄片的存在賦予膜以更高的介 電擊穿電壓，從而使該膜具有更高的能量密度的基礎(chǔ)上的。圖5顯示基體中薄片的百分?jǐn)?shù) 越高，則擊穿電壓就越高。與此相反地，圖5還示出了具有均相結(jié)構(gòu)的膜的對比實(shí)施例14， 該膜由發(fā)生了共聚合的聚合物混合物制成。所述膜顯示出低的擊穿電壓。薄片狀的分散相形成了電子阻擋層，并且薄片狀的分散的聚合物相的存在防止了 電子在塑料膜的寬度方向上運(yùn)動。薄片的存在還使電子運(yùn)動更慢。因此，薄片起到了減慢 電子運(yùn)動的制動器的作用，從而降低了電子的動能。位于分散的薄片的界面處的電荷所產(chǎn) 生的斥力迫使電子在薄片周圍運(yùn)動。如圖5所示，當(dāng)薄片的百分?jǐn)?shù)增加時，電子的運(yùn)動長度也增加。此外，薄片的最大尺寸與薄片的最小尺寸的比值越大，擊穿電壓就越大。本發(fā)明 是基于通過使膜中存在薄片，從而減慢穿過膜的電子運(yùn)動來提高塑料膜的擊穿電壓的發(fā)現(xiàn) 的。薄片的存在產(chǎn)生了迂曲度(tortuosity)，而迂曲度能增加電子的運(yùn)動長度?？梢詫⒂?曲度定義為電子的運(yùn)動長度與塑料膜寬度的比值。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，可以通過使用相容的聚合物的混合物(如聚酯和/或 聚碳酸酯)來獲得能產(chǎn)生更高的擊穿電壓的形態(tài)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以通過加入增容劑 使不相容的聚合物的混合物產(chǎn)生類似的形態(tài)。薄片的形狀可以隨構(gòu)成所述分散相的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度而不同。優(yōu)選對膜進(jìn)行雙向拉伸?？梢酝ㄟ^順序或同步方法在橫向(TD)和軸向(MD)兩個 方向上對初級膜(被稱為流延膜)進(jìn)行雙向拉伸。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，各方向上的拉伸比為2-5倍，優(yōu)選為3-4. 5倍。進(jìn)行同步方法時，在Tg+5°C至Tg+30°C的溫度下對膜進(jìn)行拉伸，其中，Tg對應(yīng)于 構(gòu)成所述混合物的聚合物的最高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。得到的厚度通常為0. 5-20 μ m，優(yōu)選為 1.4-5 μ m0在順序拉伸時，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對拉伸溫度進(jìn)行調(diào)整。然后對膜進(jìn)行熱處理，以使膜具有尺寸穩(wěn)定性。在Tm-80°C至Tm-10°C、優(yōu)選 Tm-7(TC至Tm-2(TC的高溫下對膜進(jìn)行加熱，，其中，Tm為所述混合物中的聚合物的最高熔 融溫度。本發(fā)明的膜具有高的使用溫度。所述膜能在100°C -130°C之間使用。從而能將其 用于高溫高儲能的應(yīng)用中，例如混合動力車中的電容器膜。本發(fā)明的膜能有利地用作氧氣阻擋層。本發(fā)明的膜能有利地用作電絕緣膜。以下對本發(fā)明進(jìn)行闡釋的實(shí)施例不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。實(shí)施例以下對本發(fā)明進(jìn)行闡釋的實(shí)施例不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。表1所列的在膜樣品上測得的性能包括以下性能-用商購自Mahr Feinpruf(Militron)或Heidenhain 的數(shù)字式點(diǎn)厚度儀(digital point thickness gage)來測量厚度。用在膜平面上的5個測量點(diǎn)的平均值來確定 5cmX5cm方形膜的厚度。表1中，樣品厚度的單位為微米。-擊穿電壓表示為V/μπι。用鋁箔和電極25cm2(5cmX 5cm)的膜樣品表面上測定 擊穿電壓。用商購的電源(UN Geratebau)向膜施加電壓掃描(voltage ramp)。膜的擊穿 電壓為通過膜樣品的電流超過5mA時測得的最大電壓。每厚度單位上的擊穿電壓等于最大 測定電壓除以膜厚度。表1所列為5個擊穿電壓(表示為ν/μπι)測量值的平均數(shù)。-熔點(diǎn)表示為。C，是用商購自TAInstrument (型號TA DSC 2920)的儀器，通過差 示掃描量熱法測得的。熔點(diǎn)溫度是在第一次加熱掃描中測定的。溫度掃描速率為20°C/分 鐘。-玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)表示為。C，是用商購自TAInstrument (型號TA DSC 2920)的儀 器，通過差示掃描量熱法測得的。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是在退火后第二次加熱循環(huán)中測得的。溫 度掃描速率為20°C/分鐘。-根據(jù)ASTMD-882-80測得的機(jī)械模量表示在伸長率為時的應(yīng)力。
-尺寸穩(wěn)定性是將膜樣品在150-200°C下持續(xù)30分鐘后測得的熱收縮率。樣品是 長度為0.5英寸的正方形膜片。將收縮率定義為下式((初始長度_收縮后的長度)/初始長度)X100-能量密度表示為J/cm3，反映的是每單位體積的介電膜樣品能儲存的能量。按下 式計(jì)算能量密度-能量密度E = 0，5. ε · ε?！?BDV2，其中，BDV為擊穿電壓(單位V/μ m)，-ε為共混物基于其組成的理論相對介電常數(shù)。通過下式計(jì)算理論介電常數(shù)1/ ε =∑iWi/ ε j其中，ε為膜的相對介電常數(shù)，Wi為膜中的第i種成分的重量百分?jǐn)?shù)，ε i為分散相中的第i種成分在25°C且頻率為IkHz時的相對介電常數(shù)，-ε。為絕對介電常數(shù)。首先測定擊穿電壓，然后由測得的擊穿電壓計(jì)算能量密度。以下所有的實(shí)施例均含有大小為2-10微米的填料顆粒。對比實(shí)施例1將聚萘二甲酸乙二醇酯PEN用雙螺旋擠出機(jī)擠出，所述聚萘二甲酸乙二醇酯在 50%的二氯乙烷(DCE)/三氟乙酸溶液中測得的特性粘數(shù)為0.63dl/g。使聚合物在槽形 口模(slot die)系統(tǒng)中成型并在驟冷筒內(nèi)冷卻來獲得流延膜。在實(shí)驗(yàn)室拉伸機(jī)(商購自 Brueckner或Τ. M Long公司或Inventure實(shí)驗(yàn)室)上對流延膜進(jìn)行雙向同步拉伸。該技術(shù) 中，將膜固定在夾具上，然后使夾具同步或順序沿軸向或橫向運(yùn)動。優(yōu)選在145-155°C的溫 度下進(jìn)行拉伸，拉伸比為3. 5 X 3. 5。得到的雙向拉伸膜的厚度為6-15 μ m。表1列出了膜的典型性能。實(shí)施例2基于聚合物混合物的總重量，將聚萘二甲酸乙二醇酯PEN與聚碳酸酯 PC Makrolon 2408分別以90重量％/10重量％的量在雙螺旋擠出機(jī)中進(jìn)行混合，所述聚
萘二甲酸乙二醇酯在50%的二氯乙烷(DCE)/三氟乙酸溶液中測得的特性粘數(shù)為0. 63dl/ g°按照與對比實(shí)施例1中相同的方法進(jìn)行拉伸，不同的是，拉伸溫度為150-170°C， 且拉伸比為3. 5-4倍。得到的雙向拉伸膜的厚度為6-15 μ m，并具有表1所示的典型性能。實(shí)施例3基于聚合物混合物的總重量，將聚萘二甲酸乙二醇酯PEN與聚碳酸酯 PC Makrolon 2408分別以70重量％ /30重量％的量在雙螺旋擠出機(jī)中進(jìn)行混合，聚萘 二甲酸乙二醇酯在50%的二氯乙烷(DCE)/三氟乙酸溶液中測得的特性粘數(shù)為0. 63dl/g。 按照與實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行拉伸。得到的雙向拉伸膜的厚度為6-15 μ m，并具有表1所示的典型性能。實(shí)施例4
基于聚合物混合物的總重量，將聚萘二甲酸乙二醇酯PEN與聚碳酸酯 PC Makrolon 3108分別以90重量％/10重量％的量在雙螺旋擠出機(jī)中進(jìn)行混合，所述聚 萘二甲酸乙二醇酯在50%的二氯乙烷(DCE)/三氟乙酸溶液中測得的特性粘數(shù)為0. 63dl/ go按照與實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行拉伸。得到的雙向拉伸膜的厚度為6-15 μ m，并具有表1所示的典型性能。實(shí)施例5基于聚合物混合物的總重量，將聚萘二甲酸乙二醇酯PEN與聚碳酸酯 PC Makrolon 3ios分別以70重量％ /30重量％的量在雙螺旋擠出機(jī)中進(jìn)行混合，所述聚 萘二甲酸乙二醇酯在50%的二氯乙烷(DCE)/三氟乙酸溶液中測得的特性粘數(shù)為0. 63dl/ go按照與實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行拉伸。得到的雙向拉伸膜的厚度為6-15 μ m，并具有表1所示的典型性能。實(shí)施例6基于聚合物混合物的總重量，將聚萘二甲酸乙二醇酯PEN與聚碳酸酯 PC Makrolon 3108 和聚碳酸酯PC Makrolon 2408 分別以 70 重量 ％ /15 重量 ％ /15 重量％的量在雙螺旋擠出機(jī)中進(jìn)行混合，所述聚萘二甲酸乙二醇酯在50%的二氯乙烷 (DCE)/三氟乙酸溶液中測得的特性粘數(shù)為0. 63dl/g。按照與實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行拉 伸。得到的雙向拉伸膜的厚度為6-15 μ m，并具有表1所示的典型性能。實(shí)施例7基于聚合物混合物的總重量，將聚萘二甲酸乙二醇酯PEN與聚碳酸酯 PC Makrolon 2408和聚對苯二甲酸乙二醇酯PET分別以70重量％ /20重量％ /10 重量％的量在雙螺旋擠出機(jī)中進(jìn)行混合，所述聚萘二甲酸乙二醇酯在50%的二氯乙烷 (DCE)/三氟乙酸溶液中測得的特性粘數(shù)為0. 63dl/g。按照與實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行拉 伸，不同的是，拉伸溫度為150-160°C。得到的雙向拉伸膜的厚度為6-15 μ m，并具有表1所示的典型性能。實(shí)施例8基于聚合物混合物的總重量，將聚萘二甲酸乙二醇酯PEN與聚碳酸酯 PC Makrolon 3108分別以65重量％ /35重量％的量在雙螺旋擠出機(jī)中進(jìn)行混合，所述聚 萘二甲酸乙二醇酯在50%的二氯乙烷(DCE)/三氟乙酸溶液中測得的特性粘數(shù)為0. 63dl/ go按照與實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行拉伸，不同的是，拉伸溫度為150-160°C。得到的雙向拉伸膜的厚度為6-15 μ m，并具有表1所示的典型性能。實(shí)施例9基于聚合物混合物的總重量，將聚萘二甲酸乙二醇酯PEN與聚碳酸酯 PC Makrolon 3108分別以60重量％ /40重量％的量在雙螺旋擠出機(jī)中進(jìn)行混合，所述聚 萘二甲酸乙二醇酯在50%的二氯乙烷(DCE)/三氟乙酸溶液中測得的特性粘數(shù)為0. 63dl/ go按照與實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行拉伸，不同的是，拉伸溫度為150-160°C。得到的雙向拉伸膜的厚度為6-15 μ m，并具有表1所示的典型性能。實(shí)施例10
基于聚合物混合物的總重量，將聚萘二甲酸乙二醇酯PEN與聚碳酸酯 PC Makrolon 3108分別以80重量％ /20重量％的量在雙螺旋擠出機(jī)中進(jìn)行混合，所述聚 萘二甲酸乙二醇酯在50%的二氯乙烷(DCE)/三氟乙酸溶液中測得的特性粘數(shù)為0. 63dl/ go按照與實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行拉伸，不同的是，拉伸溫度為150-160°C。得到的雙向拉伸膜的厚度為6-15 μ m，并具有表1所示的典型性能。實(shí)施例11基于聚合物混合物的總重量，將聚對苯二甲酸乙二醇酯PET與具有一個玻璃轉(zhuǎn)化 溫度(為100.8°C)的無定形共混物(由聚碳酸酯PC和聚酯構(gòu)成)分別以70重量％/30 重量％的量在雙螺旋擠出機(jī)中進(jìn)行混合，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯在40%的三氯乙烷 (TCE)/苯酚溶液中測得的特性粘數(shù)為0. 59dl/g。按照與實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行拉伸，不 同的是，拉伸溫度為105-115°C。得到的雙向拉伸膜的厚度為6-15 μ m，并具有表1所示的典型性能。實(shí)施例12基于聚合物混合物的總重量，將聚對苯二甲酸乙二醇酯PET與聚對苯二甲酸環(huán)己 二甲醇酯PCT共聚物Eastmarm A150 分別以70重量％ /30重量％的量在雙螺旋擠出機(jī)中 進(jìn)行混合，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯在40%的三氯乙烷(TCE)/苯酚溶液中測得的特性 粘數(shù)為0. 56dl/g。按照與實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行拉伸，不同的是，拉伸溫度為95-105°C。得到的雙向拉伸膜的厚度為6-15 μ m,并具有表1所示的典型性能。實(shí)施例11和實(shí)施例12中的膜均表現(xiàn)出特別適用于制備電力電容器。已知的電力 電容器通常具有由聚丙烯(PP)制成的介電膜。該類型的電容器不能在高于105°c的溫度下 運(yùn)行。具有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例11或?qū)嵤├?2的膜的電容器可以在105-125°C的溫度范 圍內(nèi)運(yùn)行。因此，在高溫下比具有PP介電膜的電容器更高的穩(wěn)定性。因此，具有實(shí)施例11 或?qū)嵤├?2的膜的電容器可以用來代替具有PP膜的電力電容器。對比實(shí)施例13基于聚合物混合物的總重量，將在50%的二氯乙烷(DCE)/三氟乙酸溶液中測得 的特性粘數(shù)為0. 63dl/g的聚萘二甲酸乙二醇酯PEN與在40 %的三氯乙烷(TCE) /苯酚溶液 中測得的特性粘數(shù)為0. 55dl/g的聚對苯二甲酸乙二醇酯PET分別以85重量％ /15重量％ 的量在雙螺旋擠出機(jī)中進(jìn)行混合。按照與實(shí)施例2中相同的方法進(jìn)行拉伸，不同的是，拉伸溫度為140-150°C。得到的雙向拉伸膜的厚度為4-6 μ m,并具有表1所示的典型性能。對比實(shí)施例13的膜為單相。對比實(shí)施例14將含有47. 5重量％的聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)與52. 5重量％的間苯二甲酸 酯共聚酯的聚合物混合物在雙螺旋擠出機(jī)中進(jìn)行混合。對混合物進(jìn)行加工，以在熔融系統(tǒng) 和擠出機(jī)中均獲得共聚合。將流延膜進(jìn)行拉伸。通常的拉伸溫度為70-100°C。流延膜和拉 伸膜顯示出均相結(jié)構(gòu)。厚度為4微米的含有上述組成的膜的擊穿電壓為356伏/微米，且 能量密度為1. 85J/cm3。該對比實(shí)施例清楚地顯示，單一的共聚酯表現(xiàn)出低的擊穿電壓和低 的能量密度。相反，根據(jù)本發(fā)明且具有分散于基體中的另一相的實(shí)施例2-12表現(xiàn)出更好的電
下表1總結(jié)了根據(jù)實(shí)施例制得的拉伸膜的典型性能。
權(quán)利要求
一種拉伸膜，該拉伸膜含有分散于基體中的至少一種聚酯和/或聚碳酸酯分散相，所述基體為不同于前述聚酯和/或聚碳酸酯的至少一種聚酯和/或聚碳酸酯基體，所述分散相中的分散的聚酯和/或聚碳酸酯的重量百分?jǐn)?shù)小于50％，且該分散的聚酯和/或聚碳酸酯為薄片狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸膜，其中，該拉伸膜的厚度為0.3_25μπι，優(yōu)選為 0. 9-6 μ m,更優(yōu)選為 2-4 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的拉伸膜，其中，所述薄片的最大尺寸小于10微米，優(yōu)選小 于5微米，更優(yōu)選小于1微米。
4.一種拉伸膜，該拉伸膜含有以下混合物-至少為50重量％的至少一種聚酯和/或聚碳酸酯基體，-與構(gòu)成所述基體的所述至少一種聚酯和/或聚碳酸酯混溶且相容，并在所述基體中 形成分離相的至少一種聚酯和/或聚碳酸酯，所述混合物沒有增容劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，所述至少一種聚酯和/或聚碳 酸酯基體中，所述聚酯選自由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸 乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚間苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚對苯 二甲酸丙二醇酯、聚間苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇 酯、聚對苯二甲酸亞甲基1，3_亞丙酯、聚對苯二甲酸二己酯、聚對苯二甲酸異山梨醇酯、聚 萘二甲酸二己酯、聚芳酯、它們的共聚物、它們的混合物和液晶聚酯所組成的組。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，所述至少一種聚酯和/或聚碳 酸酯基體中，所述聚碳酸酯選自由聚碳酸亞丙酯、聚對苯二甲酸酯碳酸酯、聚碳酸二苯酯、 聚對苯二甲酸乙二醇酯碳酸酯、聚碳酸亞乙酯、它們的共聚物和它們的混合物所組成的組。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，至少一種分散的聚酯或至少一 種混溶且相容的聚酯選自由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸 乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚間苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚對苯 二甲酸丙二醇酯、聚間苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇 酯、聚對苯二甲酸亞甲基1，3_亞丙酯、聚對苯二甲酸二己酯、聚對苯二甲酸異山梨醇酯、聚 萘二甲酸二己酯、聚芳酯、它們的共聚物、它們的混合物和液晶聚酯所組成的組。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，至少一種分散的聚碳酸酯或至 少一種混溶且相容的聚碳酸酯選自由聚碳酸亞丙酯、聚對苯二甲酸酯碳酸酯、聚碳酸二苯 酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯碳酸酯、聚碳酸亞乙酯、它們的共聚物和它們的混合物所組成的 組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，至少一種分散的聚酯和/或聚碳 酸酯或至少一種混溶且相容的聚酯和/或聚碳酸酯選自相對介電常數(shù)為1至小于6、優(yōu)選為 1-4、更優(yōu)選為2-4、進(jìn)一步優(yōu)選為2. 5-3. 5的聚合物。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，該拉伸膜為雙向拉伸的。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，通過5X5cm面積法測得的該 拉伸膜的電擊穿大于370ν/μπι，優(yōu)選為440-550ν/μπι。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，該拉伸膜的能量密度大于 2. OJ/cm3，優(yōu)選為 2. 5-3. 5J/cm3，且更優(yōu)選為 3. 5-4. 5J/cm3。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，該拉伸膜含有最多為 60000ppm的填料顆粒。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，該拉伸膜不含有任何填料。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，該拉伸膜在軸向或橫向上的機(jī) 械模量大于 1000N/mm2，優(yōu)選為 2500_4000N/mm2。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，該拉伸膜在軸向和橫向上的收 縮率在150°C下為低于5%，且在200°C下為低于15%。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-3、5-16中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中-所述分散相含有選自由聚酯和聚碳酸酯所組成的組的至少兩種聚合物；所述分散相 形成薄片，各薄片由所述至少兩種聚合物形成；-所述基體含有選自由聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯所組成的組的聚其中，所述分散相中的各聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為Tgm+l(rc至Tgm+4(TC，其中Tgm 為所述基體中的聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的拉伸膜，其中，所述分散相為聚碳酸酯和聚酯的混合物，且 所述基體中的聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的拉伸膜，其中，所述分散相中的聚酯為聚對苯二甲酸乙二 醇酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，所述分散相或分離相含有聚 對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯PCT共聚物，且所述基體中的聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜，其中，所述分散相或分離相含有聚 碳酸酯PC，且所述基體中的聚酯為聚萘二甲酸乙二醇酯。
22.—種具有介電膜的電容器，其中，所述介電膜為根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述 的拉伸膜。
23.一種根據(jù)權(quán)利要求1-21中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜在作為氧氣阻擋層中的應(yīng)用。
24.一種根據(jù)權(quán)利要求1-21中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜在作為電絕緣膜中的應(yīng)用。
25.一種根據(jù)權(quán)利要求17-21中任意一項(xiàng)所述的拉伸膜在作為電力電容器中的電絕緣 膜中的應(yīng)用，所述電力電容器在電壓為200V以上且溫度為120°C以上的條件下運(yùn)行。
26.一種制備拉伸膜的方法，該方法包括以下步驟a)提供混溶且相容的聚酯和/或聚碳酸酯的混合物，該混合物中，至少一種聚合物的 重量百分?jǐn)?shù)至少為50%，b)形成膜，從而使至少一種分散的聚合物為結(jié)節(jié)狀，c)拉伸所述膜，從而使所述至少一種分散的聚合物為薄片狀，d)將所述膜進(jìn)行熱處理。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，將所述膜進(jìn)行雙向拉伸。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，將所述膜進(jìn)行同步拉伸。
29.根據(jù)權(quán)利要求26或28所述的方法，其中，拉伸比為2-7倍，優(yōu)選為3.5-4. 5倍。
30.根據(jù)權(quán)利要求26-29中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟c)在Tg+5°C至Tg+30°C的 溫度下進(jìn)行，其中Tg為所述混合物中的聚合物的最高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
31.根據(jù)權(quán)利要求26-30中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟d)在Tm-80°C至Tm-10°C、 優(yōu)選為Tm-7(TC至Tm-20°C的溫度下進(jìn)行，其中Tm為所述混合物中的聚合物的最高熔融溫度。
32.根據(jù)權(quán)利要求23-28中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，構(gòu)成所述混合物的聚酯在Tm溫 度下的熔體粘度為50-5000帕·秒，其中Tm為所述混合物中的聚合物的最高熔融溫度。
33.一種拉伸膜在用于提高電容器膜的擊穿電壓中的應(yīng)用，所述拉伸膜含有分散于基 體中的至少一種聚合物分散相，所述基體為至少一種不相同的聚合物 基體，所述分散相中 的分散的聚合物的重量百分?jǐn)?shù)小于50%，所述分散的聚合物為薄片狀且相對介電常數(shù)小于 6。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的拉伸膜的應(yīng)用，其中，所述分散相中的各聚合物的相對介 電常數(shù)與基體相的平均相對介電常數(shù)之間的差值的絕對值小于2，優(yōu)選小于1。
全文摘要
一種拉伸膜，該拉伸膜含有分散于基體中的至少一種聚酯和/或聚碳酸酯分散相，所述基體為至少一種不同于前述聚酯和/或聚碳酸酯的聚酯和/或聚碳酸酯基體，所述分散相中的分散的聚酯和/或聚碳酸酯的重量百分?jǐn)?shù)小于50％，且該分散的聚酯和/或聚碳酸酯為薄片狀。該拉伸膜可以用作電容器中的介電膜。
文檔編號C08L67/02GK101990554SQ200980112595
公開日2011年3月23日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者A·格雷諾, L·舍斯勒 申請人:杜邦帝人薄膜美國有限合伙公司