專利名稱::雙軸取向的電絕緣薄膜的制作方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及用作電容器中的電絕緣薄膜的具有改進性能的聚丙烯薄膜。
背景技術:
:EP-A-0776926描述了一種用于電容器應用的雙軸取向的薄膜,其在120t:下在縱向和橫向上具有1-4%的總收縮率。該薄膜由高等規(guī)度的聚丙烯構(gòu)成并具有98-99.5%的等規(guī)度和"9。/。的等規(guī)五單元組(Pentad)分率。在WO97/05634中描述了一種電容器,其電介質(zhì)由具有大于1500MPa的彈性模量、高于110r的流動溫度和高于150X:的維卡軟化點的聚丙烯薄膜構(gòu)成。所述薄膜尤其具有在100一150匸下在縱向上的改進的收縮特性。在橫向上的收縮特性沒有描述。EP1398344Al描述了一種用于制備雙軸取向的聚丙烯薄膜的方法。所述聚丙烯具有與選擇的MFI結(jié)合的特殊熔體強度。描述了所述薄膜在包裝領域中的使用。其它的應用未被提及。JP2006-63186描述了由具有窄分子量分布和高等規(guī)度的聚丙烯構(gòu)成的薄膜。根據(jù)該教導,具有MjMn〈5的高等規(guī)度聚丙烯在由其制得的薄膜的耐熱性方面是有利的,但可拉伸性由于提高的結(jié)晶度而是困難的。為了解決該問題,用HMS聚丙烯摻混高等規(guī)度聚丙烯原料。高等規(guī)度、窄分布的原料的優(yōu)點得到保持,該混合物的可拉伸性明顯更好且所述薄膜具有更好的厚度均勻性。此外,描述了由所述混合物構(gòu)成的薄膜具有改進的擊穿電壓。電擊穿電壓是對電絕緣薄膜而言的重要質(zhì)量標準。擊穿電壓是電容器能夠負載的最高電壓。如果達到擊穿電壓,則發(fā)生薄膜的擊穿,3其損害電容并可直至導致電容器完全失效。在給定的溫度下的最高電擊穿電壓既取決于薄膜厚度,也取決于所述電絕緣薄膜的耐熱性??蛇_到的擊穿電壓隨溫度的上升而降低。因此,依據(jù)特定的最高使用溫度設計電容器,該使用溫度不應被超過。因此,在超過使用溫度的情況下,可能發(fā)生由于擊穿而電容器失效。這個缺陷根據(jù)現(xiàn)有技術僅能通過提高的薄膜厚度來彌補,由此對部件縮小設置了限制。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于,提供一種雙軸取向的聚丙烯薄膜,所述聚丙烯薄膜有助于由該聚丙烯薄膜制得的電容器的改進的使用性能。尤其是與電容器更好的耐熱性伴隨出現(xiàn)的電擊穿電壓的改進(提高)在本領域是持久的需求。為了制備薄膜電容器,一般首先將薄膜金屬化并隨后巻繞。所述薄膜的金屬化過程已經(jīng)包括溫度負荷,所述薄膜必須經(jīng)受住該溫度負荷,即在金屬化過程中,不允許發(fā)生由于收縮造成的薄膜尺寸變化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),尤其是在用于高電壓應用的所謂余弦電容器中,局部地在電容器內(nèi)部通過流動電流或在薄膜層之間的放電過程,在局部區(qū)域可能出現(xiàn)極端溫度,即所謂的熱點溫度。在此,根據(jù)本發(fā)明的研究在有些地方達到明顯高于120t:直至140x:的溫度。因此,所述薄膜不僅在加工為金屬化巻裝期間而且在電容器的使用期間經(jīng)常被暴露于升高的溫度下。根據(jù)本發(fā)明上述目的通過一種雙軸取向的電絕緣薄膜得以實現(xiàn),所述電絕緣薄膜含有由聚丙烯pi和與其不同的聚丙烯P2組成的混合物,其中聚丙烯P1是線性聚丙烯且具有MJM,5和至少95%的內(nèi)消旋五單元組分率,且聚丙烯P2具有長鏈支化。根據(jù)本發(fā)明所述薄膜含有由至少兩種不同的聚合物Pl和P2組成的混合物和任選地少量常規(guī)添加劑,例如穩(wěn)定劑和中和劑。第一組分Pl是聚丙烯,其由于其特別的純度(低灰分含量和氯含量)而適于制備電絕緣薄膜。所述聚丙烯的特征在于寬分子量分布與高等規(guī)度結(jié)合。4結(jié)構(gòu)上所述材料具有線性鏈結(jié)構(gòu),如其通常在用于薄膜的聚丙烯方面常見的那樣。所述第二組分是丙烯聚合物P2,其與Pl在結(jié)構(gòu)上不同并具有長鏈支化。所述薄膜一般含有至少95-100重量%,優(yōu)選98至<100重量%的所述聚合物混合物,每種情況下基于所述薄膜或者所述層計。所述混合物的組成可原則上在寬范圍內(nèi)變化。一般優(yōu)選聚合物Pl構(gòu)成所述混合物的主要組分,即Pl含量為>50至<100重量%,P2相應地為〈50至>0重量%,每種情況下基于所述混合物的重量計。由70-99重量%P1和1-30重量。/。P2,優(yōu)選由80-98重量。/。Pl和2-20重量。/。P2組成的混合物是優(yōu)選的。具有90-97重量。/。Pl和3-10重量。/。P2的混合物是尤其合適的。所有通常用于制備電絕緣薄膜的常規(guī)聚丙烯原料均可用作所述混合物的丙烯聚合物Pl,只要所述聚丙烯原料滿足具有Mw/Mn〉5的分子量分布和至少95%的內(nèi)消旋五單元組等規(guī)率(Isotaxie)。丙烯聚合物Pl含有至少98至100重量%,尤其是99至100重量%的丙烯。相應的至多2重量%或者尤其是0至1重量%的共聚單體含量,如果存在,通常由乙烯組成。每種情況下重量。/。計的數(shù)據(jù)基于所述丙烯聚合物計。丙烯均聚物是優(yōu)選的。根據(jù)本發(fā)明丙烯均聚物Pl具有>5,優(yōu)選〉5至12,尤其是5.5至10的M/Mn。M/Mn是丙烯聚合物的分子量分布的值(借助GPC測定),其表示為重均分子量Mw與數(shù)均分子量Mn的比率。所述內(nèi)消旋五單元組等規(guī)率為優(yōu)選95-99.8%,尤其是96.5-".5%。令人驚奇地所述薄膜的擊穿電壓的耐熱性通過將長鏈支化的P2聚合物混入到寬分布的聚合物中而改進,如果寬分布的聚合物Pl的內(nèi)消旋五單元組等規(guī)率具有至少95%的最低值。原本預期聚合物Pl的寬分布如此大地損害耐熱性,以至于長鏈支化的聚合物P2的添加不再能彌補該損害。但所述添加甚至在摻混寬分布的聚丙烯的情況下令人驚奇地帶來所期望的改進,如果同時提供高等規(guī)率。如果所述寬分布的聚合物的內(nèi)消旋五單元組等規(guī)率低于95%,則不會發(fā)現(xiàn)通過添加長鏈支化的聚合物P2帶來的擊穿電壓的改進。聚丙烯P1—般具有155至170C優(yōu)選160至1671C的熔點,和0.7至15g/10min,優(yōu)選1.0至8.0g/10min的熔體流動指數(shù)(測量ISO1133,在2.16kg負荷和230匸下)。聚合物Pl的可溶于正庚烷的比例一般為0.2至4重量%,優(yōu)選1至2重量%,基于初始聚合物計,相應于96至99,8%,優(yōu)選98-99%的等規(guī)比例(其中對此不可溶于正庚烷的比例被認為是等規(guī)比例)。聚合物Pl的平均分子量Mw(重均),其借助GPC測定,在200,000至800,000,優(yōu)選400,000至650,000的范圍內(nèi)。借助13C-NMR-光i普法測定的丙烯均聚物Pl的鏈等規(guī)率指數(shù)(三單元組法,下文稱"三單元組值")>95%,優(yōu)選>95-99.9%,更優(yōu)選>97至99.5%。聚合物P1在結(jié)構(gòu)上不同于聚合物P2。與聚合物P2的具有鏈支化的結(jié)構(gòu)相反,聚合物P1具有線性結(jié)構(gòu)。因此,Pl的支化指數(shù)g,=1。鑒于本發(fā)明的薄膜作為電容器薄膜的設計用途目的,丙烯均聚物Pl應具有〈50ppm,優(yōu)選10-40ppm的灰分含量,和最高10ppm,優(yōu)選>0至5卯m的氯含量。所述混合物的丙烯聚合物P2的特征在于特殊的長鏈支化結(jié)構(gòu)。丙烯聚合物P2含有至少98至100重量%,尤其是99至100重量%的丙烯單元。最高2重量%或者尤其是0至1重量%的相應的共聚單體含量,如果存在,一般由乙烯單體組成。每種情況下以重量%計的數(shù)據(jù)基于所述丙烯聚合物計。優(yōu)選的是丙烯均聚物。丙烯聚合物P2—般具有155至170"C,優(yōu)選160至167'C的熔點,和0.7至20g/10min,優(yōu)選1.5至15g/10min的熔體流動指數(shù)(測量ISO1133,在2.16kg的負荷和230r下)。可溶于正庚烷的比例一般為1至3重量%,優(yōu)選1至2重量%,基于初始聚合物計,相應于97至99%,優(yōu)選98-99%的等規(guī)比例。P2的平均分子量Mw(重均),其借助GPC測定,在200,000至800,000,優(yōu)選400,000至650,000的范圍內(nèi)。丙烯聚合物P2的分子量分布(借助GPC測定),表示為重均分子量Mw與數(shù)均分子量Mn的比率,一般為2-11,優(yōu)選5-10。借助13C-NMR-光譜法測定的丙烯聚合物P2的鏈等規(guī)率指數(shù)(三單元組法,下文稱"三單元組值")為至少92至99%,優(yōu)選93至98%。因此,為了本發(fā)明的目的,既可使用具有95-99%的三單元組值的高等規(guī)度丙烯聚合物P2,也可使用具有較低等規(guī)率值的丙烯聚合物(其中三單元組值為92至<95%)。鑒于本發(fā)明的薄膜作為電容器薄膜的設計用途目的,丙烯均聚物P2也應具有〈50ppm,優(yōu)選10-40ppm的灰分含量,和最高10ppm,優(yōu)選>0至5ppm的氯含量,其中任選地還可容忍更高的雜質(zhì),如果以比較少的量添加P2。原則上單個組分的雜質(zhì)應使得由Pl和P2組成的混合物不超過〈50ppm的所述灰分含量的上限和最高10ppm的所述氯含量的上限。根據(jù)本發(fā)明長鏈支化的P2的特征在于特殊的結(jié)構(gòu),即其具有長鏈支化。支化的程度在使用所述支化聚合物的重均支化指數(shù)g,的情況下測定。重均支化指數(shù)g,被定義為g,-[IV]br/[IV]linIMw,其中g,為重均支化指數(shù),[IV]br為所述支化聚丙烯的極限粘度和[IV]un為具有與所述支化的聚丙烯相同的重均分子量的線性聚丙烯的極限粘度。在本領域中熟知,支化度隨g,值的減小而增加。參見B.H.Zimm和W.H.Stockmayer,J.Chem.Phys.17,1301(1949)。通常本發(fā)明所使用的丙烯聚合物P2的支化指數(shù)g,在0.60至0.90的范圍內(nèi)。優(yōu)選本發(fā)明的薄膜所使用的丙烯聚合物P2的支化指數(shù)g,為低于0.88,特別優(yōu)選低于0.85和尤其特別優(yōu)選低于0.80。具有g,<0.9G的丙烯聚合物P2的制備根據(jù)一系列的方法可以獲得丙烯聚合物P2,例如通過用熱分解性自由基形成劑處理所述線性丙烯聚合物和/或通過用電離輻射處理,其中兩種方法都可任選伴隨或之后進行用雙官能或多官能烯屬不飽和單體,例如丁二烯、異戊二烯、二甲基丁二烯、二乙晞基苯或三乙烯基苯的處理。其它的方法可適用于制備丙烯聚合物P2,前提是所獲得的丙烯聚合物P2具有在g,方面所要求的性能。長鏈支化的聚丙烯例如7還可通過在使用茂金屬催化劑的情況下的聚合反應而獲得。在本發(fā)明的范圍內(nèi),所述"雙官能烯屬不飽和"或"雙官能"是指存在兩個非芳族雙鍵,例如在二乙烯基苯或環(huán)戊二烯中。僅使用這樣的雙官能烯屬不飽和化合物,其借助自由基是可聚合的。所述雙官能不飽和單體在其化學鍵合的狀態(tài)下不真是"不飽和的",因為兩個雙鍵分別用于與線性聚丙烯的聚合物鏈的共價鍵合。方法的實例(用所述實例可得到具有g,<0.90的丙烯聚合物)尤其為通過在熔體中與雙馬來酰亞氨基化合物反應而改性的聚丙烯(EP0574801和EP0574804)通過用電離輻射處理而改性的聚丙烯(EP0190889A2)通過用過氧化物在固相中(EP0384431A2)或者在熔體中(EP0142724A2)處理而改性的聚丙烯通過用雙官能烯屬不飽和單體在電離輻射作用下處理而改性的聚丙烯(EP0678527)通過用雙官能烯屬不飽和單體在過氧化物存在下在熔體中處理而改性的聚丙烯(EP0688817和EP0450342)。通常從線性丙烯聚合物出發(fā)制備具有長鏈支化的丙烯聚合物P2。根據(jù)優(yōu)選的實施方式,所述具有長鏈支化的丙烯聚合物的制備優(yōu)選通過在30-ioox:的溫度下使以顆粒形式的線性丙烯聚合物與有效量的有機過氧化物混合而進行。所述過氧化物必須是在較高溫度下可分解的,并用作自由基形成劑。優(yōu)選的過氧化物為?;^氧化物、烷基過氧化物、氫過氧化物、過酸酯和/或過氧碳酸酯。所述過氧化物可優(yōu)選所述過i;匕物的量為0.05至3重量%,^;所述聚合物^重量計。揮發(fā)性雙官能烯屬不飽和單體在20-120c和優(yōu)選70-^x:的溫度下由所述顆粒狀聚合物從氣相中吸收。雙官能不飽和單體的量為優(yōu)選0.01至10重量%和特別優(yōu)選0.05至2重量%,基于所述聚合物的重量計。將含有過氧化物和雙官能單體的混合物加熱到直至210"C的溫度并使其熔融,優(yōu)選在含有惰性氣體和/或揮發(fā)性雙官能單體的氣氛中。所述過氧化物分解,并發(fā)生所產(chǎn)生的自由基、聚合物鏈和雙官能單體之間的反應。最后為了除去未反應的單體和分解產(chǎn)物將所述熔體加熱到220-250C。所述加熱步驟和熔融步驟優(yōu)選在連續(xù)操作的捏合機或擠出機中,優(yōu)選在雙螺桿擠出機中進行。然后,冷卻所述具有長鏈支化的熔融的丙烯聚合物并使其成粒。在所述顆粒狀聚合物上揮發(fā)性雙官能單體的平均吸附時間有利地為10至1000秒,優(yōu)選為20至800秒和特別優(yōu)選為60至600秒。合適的有機過氧化物的實例為?;^氧化物,例如過氧化苯甲酰、過氧化4-氯苯甲酰、過氧化3-甲氧基苯甲酰和/或過氧化曱基苯甲酰;烷基過氧化物,如烯丙基-叔丁基過氧化物、2,2-雙(叔丁基過氧丁烷)、1,1-雙(叔丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環(huán)己烷、4,4-雙(叔丁基過氧基)戊酸正丁酯、二異丙基氨基甲基-叔戊基過氧化物、二甲基氨基甲基-叔戊基過氧化物、二乙基氨基曱基叔丁基過氧化物、二甲基氨基甲基-叔丁基過氧化物、l,l-二(叔戊基過氧基)環(huán)己烷、叔戊基過氧化物、叔丁基枯烯基過氧化物、叔丁基過氧化物和/或l-羥丁基-正丁基過氧化物;過酸酯和過氧碳酸酯,如過乙酸丁酯、過乙酸枯烯基酯、過丙酸枯烯基酯、過乙酸環(huán)己酯、過己二酸二叔丁酯、過壬二酸二叔丁酯、過戊二酸二叔丁酯、過鄰苯二甲酸二叔丁酯、過癸二酸二叔丁酯、過丙酸4-硝基枯烯基酯、過苯甲酸1-苯基乙酯、苯乙基硝基過苯曱酸酯、二環(huán)-(2,2,l)庚烷過羧酸叔丁基酯、4-甲酯基過丁酸叔丁基酯、環(huán)丁烷過羧酸叔丁基酯、環(huán)己基過氧基羧酸叔丁基酯、環(huán)戊基過羧酸叔丁基酯、環(huán)丙烷過羧酸叔丁基酯、二曱基過肉桂酸叔丁基酯、2-(2,2-二苯基乙烯基)過苯曱酸叔丁基酯、4-曱氧基過苯甲酸叔丁基酯、過苯曱酸叔丁酯、叔丁基羧基環(huán)己烷、過萘曱酸叔丁酯、叔丁基過氧異丙9基碳酸酯、過曱苯甲酸叔丁酯、1-苯基環(huán)丙基過羧酸叔丁基酯、2-丙基過戊烯-2-酸叔丁基酯、1-甲基環(huán)丙基過羧酸叔丁基酯、4-硝基苯基過乙酸叔丁基酯、硝基苯基過氧基氨基甲酸叔丁基酯、N-琥珀酰亞氨基過羧酸叔丁基酯、過巴豆酸叔丁酯、叔丁基過馬來酸、過甲基丙烯酸叔丁酯、過辛酸叔丁酯、叔丁基過氧異丙基碳酸酯、過異丁酸叔丁酯、過丙烯酸叔丁酯和/或過丙酸叔丁酯;和這些過氧化物的混合物。揮發(fā)性雙官能單體,其優(yōu)選用于制備具有長鏈支化的丙烯聚合物,尤其為二乙烯基化合物,如二乙烯基苯胺、間二乙烯基苯、對二乙烯基苯、二乙烯基戊烷和/或二乙烯基丙烷;烯丙基化合物,如丙烯酸烯丙酯、曱基丙烯酸烯丙酯、馬來酸烯丙酯甲酯和/或烯丙基乙烯基醚;二烯,如丁二烯、氯丁二烯、環(huán)己二烯、環(huán)戊二烯、2,3-二曱基丁二烯、庚二烯、己二烯、異戊二烯和/或1,4-戊二烯;和這些單體的混合物。特別優(yōu)選的是丁二烯、異戊二烯、二甲基丁二烯和二乙烯基苯。在本發(fā)明的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn),將聚合物P2混入到聚合物Pl中令人驚奇地有助于改進所述電絕緣薄膜的電擊穿電壓,盡管聚合物Pl具有相對寬的分子量分布。由本發(fā)明的聚合物混合物構(gòu)成的薄膜出色地適合作為電容器薄膜。與由常規(guī)聚丙烯構(gòu)成的已知的電容器薄膜相反,由上文所述的混合物構(gòu)成的本發(fā)明的薄膜顯示出更高的電擊穿電壓,所述電擊穿電壓甚至在升高的溫度下也保持非常穩(wěn)定且明顯比在根據(jù)現(xiàn)有技術的電容器薄膜的情況下更高。所述薄膜一般含有95-100重量%的上文所述的混合物,尤其是98至<100重量%,每種情況下基于所迷薄膜的重量計,以及任選地,每種情況下有效量的常規(guī)添加劑,例如中和劑和穩(wěn)定劑。一般鑒于作為電容器薄膜的用途不添加在包裝薄膜領域中常規(guī)的添加劑如抗粘連劑、抗靜電劑、潤滑劑和顏料。10作為穩(wěn)定劑可使用常規(guī)的對乙烯聚合物、丙烯聚合物和其它Ot-烯烴聚合物起穩(wěn)定化作用的化合物。其添加量為0.05-2重量%。特別適合的是酚類穩(wěn)定劑、堿金屬硬脂酸鹽/堿土金屬硬脂酸鹽和/或堿金屬碳酸鹽/堿土金屬碳酸鹽。優(yōu)選以0.05至0.6重量%,尤其是0.1至0.5重量%的量,且以多于500g/mol的摩爾質(zhì)量的盼類穩(wěn)定劑。季戊四醇-四-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯(Irganox1010)或1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基節(jié)基)苯(Irganox1330)或3,5-二叔丁基-4-羥基甲苯(BHT)是特別有利的。中和劑優(yōu)選為硬脂酸鈣,其中還可任選地使用不損害所述薄膜的介電性能的其它常規(guī)中和劑。一般以0.001至0.5重量%,優(yōu)選0.005至0.1重量%的量添加中和劑。以重量%計的數(shù)據(jù)每種情況下基于基礎層的重量計。本發(fā)明的聚丙烯薄膜的總厚度可在寬范圍內(nèi)變化并取決于所預計的用途。其優(yōu)選為l至20um,優(yōu)選2.5至15jLim。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),由本發(fā)明的混合物可特別有利地制得具有〈5jam,優(yōu)選〈3iam的厚度的極薄膜。改進的擊穿電壓使得薄膜的厚度在電負載容量保持不變的情況下進一步減小成為可能。由此,進一步推動了電容器部件的小型化。在應用常規(guī)厚度的情況下提高的擊穿電壓同樣提供了重要的優(yōu)點。此外,本發(fā)明涉及按照自身已知的擠出方法制備本發(fā)明的聚丙烯薄膜的方法。在所述方法的范圍內(nèi)如此進行,將相應于所述薄膜的熔體通過扁平噴嘴共擠出,為了固化將如此獲得的薄膜在一個或多個輥上引出,隨后將所述薄膜雙軸拉伸(取向),將該經(jīng)雙軸拉伸的薄膜熱定形并任選地在為進行金屬化而設計的表層上進行電暈或火焰處理。所述雙軸拉伸(取向)一般相繼進行,其中優(yōu)選的相繼的雙軸拉伸首先縱向(在機械方向上)拉伸并然后橫向(垂直于機械方向)拉伸。原則上也可以在縱向和橫向上同時拉伸。首先如在擠出方法中那樣,通常將聚合物或者聚合物混合物在擠出機中壓縮并使其液化,其中任選添加的添加劑可已經(jīng)存在于聚合物或在聚合物混合物中。然后,通過扁平噴嘴(寬縫噴嘴)擠壓該熔體,且將該經(jīng)擠出的薄膜在一個或多個引出輥上引出,在該過程中所述薄膜冷卻并固化。然后,將如此獲得的薄膜在相對于擠出方向為縱向和橫向地拉伸,這導致分子鏈的取向。所述縱向拉伸有利地借助兩個相應于所力求的框(Kluppenrahmen)進行??v向拉伸比在3.0至8.0,優(yōu)選4.0至6.5的范圍內(nèi)。橫向拉伸比在6.0至10.0,優(yōu)選7至9.5的范圍內(nèi)。緊接著薄膜的雙軸拉伸之后進行所述薄膜的熱定形(熱處理),其中將所述薄膜在100至1601C的溫度下保持約0.1至10秒。隨后將所述薄膜以通常的方式用巻繞裝置巻繞。已經(jīng)證明特別有利的是,所述一個或多個引出輥(通過所述引出輥所述經(jīng)擠壓出的薄膜冷卻并固化)通過加熱和冷卻循環(huán)保持在30至120X:,優(yōu)選60-IOO匸的溫度下。提高的引出輥溫度有利于在預制薄膜中形成P-球晶。該p-球晶產(chǎn)生對于電容器薄膜所期望的取決于方法的表面粗糙度,如在EP-A-0497160中所述的那樣。在將如此冷卻的預制薄膜引入到縱向拉伸裝置之前,通常將所述預制薄膜在110-160X:,優(yōu)選120-150匸的溫度下預熱。該預熱過程可借助經(jīng)加熱的輥進行,但原則上也用其它常用的方法例如IR-輻射器、加熱的空氣等進行。進行縱向拉伸和橫向拉伸所處的溫度取決于所期望的性能,尤其是要產(chǎn)生的所述薄膜的表面粗糙度。一般所述縱向拉伸在120至160X:,優(yōu)選130-160°C,且所述橫向拉伸在140至1S0。C,優(yōu)選150至17(TC下進行。優(yōu)選在雙軸伸長之后將所述薄膜的一個或兩個表面按照已知的方法之一進行電暈處理、等離子處理或火焰處理。處理強度一般在34至50mN/m,優(yōu)選36至45mN/m的范圍內(nèi)。在電暈處理的情況下有利地如此進行,將所述薄膜引導通過兩個用作電極的導體元件之間,其中在所述電極之間施加如此高的電壓,12大多是交流電壓(約5至20kV和5至30kV),以致于可發(fā)生高壓放電或電暈放電。通過高壓放電或電暈放電,在所述薄膜表面上方的空氣被電離并與薄膜表面的分子反應,從而在基本中非極性的聚合物基體上產(chǎn)生極性嵌入體(Einlagerung)。為了用極化的火焰進行火焰處理(參見US-A-4,622,237),在燃燒器(陰極)和冷卻輥之間施加直流電壓。所施加的電壓水平為400-3000V,優(yōu)選在500至2000V的范圍內(nèi)。通過所施加的電壓,電離的原子獲得提高的加速并以更高的動能與聚合物表面相撞。在聚合物分子內(nèi)的化學鍵更容易斷裂,且自由基形成更快速發(fā)生。在此,聚合物的熱負荷比在沒有施加電壓的標準火焰處理的情況下低得多,這也適于表面的預處理。為了表征原料和薄膜,使用如下測量方法熔體流動指數(shù)#4tIS01133在2.16kg的負荷和230。C下測量熔體流動指數(shù)。熔點DSC-測量,熔融曲線的最高值,加熱速率10K/min。收縮率縱向和橫向收縮率值基于在收縮過程前相應的薄膜的長度伸長(縱向L。和橫向Q。)計??v向是機械方向,相應地與機械運行成橫向的方向定義為橫向。使10xl0cm2的試樣在空氣循環(huán)爐中在各自的溫度(100至140°C)下經(jīng)15min的持續(xù)時間收縮。隨后在縱向和橫向上重新測定所述試件余留的長度伸長(Li和Q,)。然后作為收縮率(%)給出所測定的長度伸長的差值與原始長度"和Q。的比例乘100??v向收縮率1^[%]=(L。-Li)/L。x100[%〗橫向收縮率(^[%]-(Q。一Qi)/Q。x100[%]該用于縱向收縮和橫向收縮率的測定方法相應于DIN40634。介電損耗因子介電損耗因子(tanct)的測量根據(jù)VDE0303,第4部分進行。將所述薄膜試樣的兩側(cè)在測量前在真空蒸發(fā)裝置中用鋁蒸鍍。測量面積F(-經(jīng)蒸鍍的面積)的大小取決于薄膜厚度d:對于《10ium的薄膜厚度d,面積為lcm2對于〉10pm的薄膜厚度d,面積為5cm2對每個待測試的樣本進行雙重測定并求出平均值。將所述試樣置于干燥箱中。下面的電極板由黃銅制成。上面的電極是圓筒狀的且同樣由黃銅制成。測試電壓為IV。所述測量在0.lKHz、lKHz和lOKHz三種頻率下進行。殘余灰分含量為了測量殘余灰分含量,定量地測定不可燃的填料的比例。殘余灰分含量(灼熱損耗)由試樣的起始重量和灼熱殘渣計算得出。測量結(jié)果以ppm計給出。從待測試的材料(顆粒,再生品等)中取出約lkg代表性抽樣。所述材料必須是干凈的且完全干燥的;可能需要在約80X:下在循環(huán)空氣加熱箱中預干燥。將三個空的瓷坩鍋在650X:的溫度下在坩鍋爐中灼熱至少lh并將其在冷卻后在干燥器中在室溫下以0.lmg的精度稱重。重復所述灼熱過程,直至在兩次相繼的稱重之間達到重量恒定。然后,在每個坩鍋中稱入50g(±0.lg)材料并加入到650匸熱的隔焰爐中?,F(xiàn)在將在所述爐中的溫度上升到IOO(TC并在該溫度下灼熱至少lh。在干燥器中的坩鍋冷卻后將其以0.lmg的精度稱重。所述灰分含量以測量單位ppm(百萬分之一份)=0^/1113給出。所有三個坩鍋根據(jù)以下的公式評價,并將兩個相差最小的值總結(jié)為平均值ppm-取出重量(g)/加入重量(g)xi000000氯含量借助X-射線焚光分析UFA)根據(jù)DIN51001,第l部分定量測量在聚烯烴中的氯含量。由顆粒/粉末壓制片狀物,將其用RFA相對于校準曲線測量。借助IO個校準試樣設立校準曲線,其中根據(jù)獨立的方法(濕技術)測定所述氯含量。(出于精度的原因不以數(shù)字給出低于5ppm的氯含量值,表示為〈5ppm)。極限粘度14極限粘度的測定根據(jù)ISO1628-3在十氫萘中在135C下進行。分子量測定平均摩爾質(zhì)量和平均摩爾質(zhì)量-分散度依據(jù)DIN55672,第l部分,借助凝膠滲透色譜法測定。代替THF,作為洗脫劑使用鄰二氯苯。因為待研究的均聚物在室溫下是不可溶的,所以整個測量過程在升高的溫度(在135匸下)下進行。等規(guī)比例可近似地通過原料的不可溶于正庚烷中的級份表征所述均聚物的等規(guī)比例。通常實施用沸騰的正庚烷的索氏提取,其中有利的是,用壓制品代替顆粒填充索氏提取器。在此,壓制品的厚度應不超過500微米。為了定量地檢測不溶于正庚烷的均聚物比例,有決定性的重要性的是確保8至24小時的足夠的提取時間。通過經(jīng)干燥的不溶于正庚烷的級份的重量與加入重量的比例給出以百分比形式的等規(guī)比例PP"。的操作定義PPis。-100x(不溶于正庚烷的級分/加入重量)經(jīng)干燥的正庚垸提取物的分析顯示,所述提取物通常不是由純無規(guī)立構(gòu)的丙烯均聚物構(gòu)成。在提取過程中還一同檢測出脂族低聚物和烯烴類低聚物,特別是等規(guī)低聚物,以及還有可能的添加劑例如氫化的烴樹脂和蠟。涉及三單元組的鏈等規(guī)率-指數(shù)II(三單元組)的測定試樣準備與測量在lOfflm-NMR-小管中稱入60至100mg的聚丙烯。在添加由六氯丁二烯(C4C16)和氖化的四氯乙烷(C2D2C14)組成的溶劑混合物后,將該懸浮液在約140。C下保存這樣長時間,直至形成均勻的溶液。溶解過程通過采用玻璃棒的攪拌而加速。"C-NMR-光譜的記錄在升高的溫度下(通常373K)在標準測量條件(半定量)下進行。"C-NMR-光譜的評價為了描述聚丙烯的構(gòu)型統(tǒng)計(立構(gòu)規(guī)整度),將三個單體單元合并為三單元組。在三單元組的情況下,從中間的甲基出發(fā)觀察相鄰的甲基的構(gòu)型。如果所有三個甲基基團具有同樣的構(gòu)型,則其為mm-三單元組。如果前面的甲基和后面的曱基的構(gòu)型相同,但與中間的CHf基團不同,則其為rr-三單元組。兩個其它的排列,mr和rm,是可能的。但它們是不可區(qū)分的,因為沿著聚合物鏈的兩個方向是等價的。其被總括為mr-三單元組。不同的三單元組由于其在"C-NMR-光鐠中不同的化學位移是可區(qū)分的。mm-三單元組的區(qū)域為約20.8-約22.2ppmmr-三單元組的區(qū)域為約20.0-約20.8ppmrr-三單元組的區(qū)域為約l9.2-約20.Oppm為了計算所謂的涉及三單元組的鏈等規(guī)率-指數(shù)II,比較三單元組信號的強度II(三單元組)=(Imm+0.51mr)/(Imm十Imr+Irr)x100其中Imm、Imr和Irr為歸屬的信號組的積分。參考文獻AlanE.Tonelli,1989,VCH的薩-spectroscopyandpolymermicrostructure內(nèi)消旋五單元組等規(guī)率(也稱作內(nèi)消旋五單元組比率(m腿m))的測定為了測定內(nèi)消旋五單元組等規(guī)率,如在下面的出版物中那樣進行T.Hayashi,Y.Inoue,R.Chujo,和T.Asakura,Polymer29138-43(1988),以及ChujoR,等人,Polymer35339(1994)。用Bruker400MHz光i瞽儀在130'C下測量C13NMR光譜。所迷試樣溶解于1,2,4-三氯苯/苯-D6(90/10w/w)中。本發(fā)明現(xiàn)在借助下面的實施例加以闡述具體實施方式實施例1通過擠出和隨后的分步地在縱向和橫向上的取向制備具有7.0mm總厚度的透明單層薄膜。該層具有如下組成約95重量%的Borealis公司的高等規(guī)度聚丙烯Pl(名稱BorcleanHB300BF)約5重量%的P2(HMS)0.45重量%的酚類穩(wěn)定劑Irganox10100.0075重量%的中和劑硬脂酸鈣高等規(guī)度聚丙烯PI具有借助13C-NMR-光譜法所測量的97.4的內(nèi)消旋五單元組等規(guī)率(mmmm),<5ppm的氯含量和20ppm的灰分含量。所述聚丙烯的可溶于正庚烷的比例為1.7%(等規(guī)比例PPis。98.3%)。平均分子量Mn為64,600g/mol和Mw為392,150g/mol(借助GPC測量)相應于6.07的分子量分布Mw/M。熔體流動指數(shù)MFI(230。C和2.16kg)為1.45g/10min且熔點為165匸。具有支化指數(shù)<0.90的丙烯聚合物P2的制備在第一個步驟中,在單級的丙烯聚合反應中在環(huán)管反應器中制備線性丙烯聚合物。使用齊格勒-納塔催化劑;反應溫度為70C。如此選擇丙烯和氫的濃度,使得產(chǎn)生5,0g/10min的MFI雖"。將由上文的聚合方法獲得的粉末在IOO"C下用0.25重量%的叔丁基過氧基異丙基碳酸酯和0.5重量%的丁二烯加載15分鐘。該混合物在惰性氣氛(氮氣)下加熱到200t:的溫度并然后將其進一步加熱到230。C并隨后使其成粒。所獲得的聚合物P2顯示7.2g/10min的MFI230/2.16和0.8的支化指數(shù)g,。在用于制備雙軸取向的薄膜的單個方法步驟中的制備條件為擠出溫度250'C引出輥的溫度86X:縱向拉伸預熱溫度136°C縱向拉伸溫度148°C縱向拉伸比5.0橫向拉伸溫度163°C17橫向拉伸比9.6定形溫度130X:收斂度12.5%所給出的橫向拉伸比為有效值。該有效值由最終薄膜寬度,減去兩倍邊帶寬度,除以縱向拉伸的薄膜的寬度計算,所述縱向拉伸的薄膜的寬度同樣減去兩倍的邊帶寬度。實施例2:如在實施例1中所述的那樣制備薄膜。僅改變所述層的組成。P2的比例基于所述層計提高到10重量。/。,Pl的比例相應地為90重量%。不改變在制備所述薄膜時的條件。對比例1如在實施例1中所述的那樣制備薄膜。僅改變所述層的組成。所述層現(xiàn)在僅由具有穩(wěn)定劑和中和劑的高等規(guī)度聚丙烯P1枸成。不改變在制備所述薄膜時的條件。對比例2如在實施例1中所述的那樣制備薄膜。代替具有6.07的Mw/Mn的高等規(guī)度聚丙烯P1,使用具有約93%的內(nèi)消旋五單元組-等規(guī)率和約6的Mw/Mn的聚丙烯。不改變組分Pl和P2的用量比例。同樣不改變在制備所述薄膜時的條件。表l_<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>不可辨認的文本權利要求1.雙軸取向的電絕緣薄膜,所述電絕緣薄膜含有由聚丙烯P1和與其不同的聚丙烯P2組成的混合物,其中聚丙烯P1是線性聚丙烯且具有Mw/Mn為>5和至少95%的內(nèi)消旋五單元組-等規(guī)率,且聚丙烯P2具有長鏈支化。2.根據(jù)權利要求1所述的電絕緣薄膜,其特征在于,聚丙烯P2的支化指數(shù)g,在0.6至0.9的范圍內(nèi)。3.根據(jù)權利要求1和/或2的電絕緣薄膜,其特征在于,所述薄膜含有95-100重量%的所述混合物。4.根據(jù)權利要求1-3中任一項的電絕緣薄膜,其特征在于,所述混合物含有>50至<100重量%的Pl和Q至<50重量%的P2。5.根據(jù)權利要求4所述的電絕緣薄膜,其特征在于,所述混合物含有70至99重量%的Pl和1至30重量%的P2。6.根據(jù)權利要求1-5中任一項的電絕緣薄膜,其特征在于,聚丙烯Pl具有>95%,優(yōu)選>95至99.9%的基于三單元組的鏈等規(guī)率指數(shù)。7.根據(jù)權利要求1-6中任一項的電絕緣薄膜,其特征在于,所述由Pl和P2組成的混合物具有〈50ppm的灰分含量,和最高10ppm的氯含量。8.根據(jù)權利要求7所述的電絕緣薄膜,其特征在于,所述由P1和P2組成的混合物具有10-40ppm的灰分含量,和>0至5ppm的氯含量。9.根據(jù)權利要求1-8中任一項的電絕緣薄膜,其特征在于,所述薄膜單側(cè)地或兩側(cè)地在其表面上被金屬化。10.根據(jù)權利要求1-9中任一項的電絕緣薄膜,其特征在于,所述膜具有最高20um的厚度。11.根據(jù)權利要求1-10中一項或多項所述的電絕緣薄膜作為在電容器中的電介質(zhì)薄膜的用途。12.含有根據(jù)權利要求l-ll中一項或多項所述的電絕緣薄膜的電容器。全文摘要本發(fā)明涉及雙軸取向的電絕緣薄膜,所述電絕緣薄膜含有由聚丙烯P1和與其不同的聚丙烯P2組成的混合物。聚丙烯P1是具有M<sub>w</sub>/M<sub>n</sub>>5和至少95%的內(nèi)消旋五單元組等規(guī)率的線性聚丙烯,且聚丙烯P2具有長鏈支化。文檔編號H01G4/30GK101511587SQ200780032053公開日2009年8月19日申請日期2007年8月29日優(yōu)先權日2006年8月31日發(fā)明者D·布施,F·雅克布斯,J·費比格,T·摩爾,Y·丹尼爾斯申請人:特里奧凡德國有限公司及兩合公司;博里利斯技術有限公司