[发明专利]用于特殊电容器的具有特定硬脂酸钙含量的聚丙烯

说明书

本申请是基于以下中国专利申请的分案申请：

原案申请日：2011年5月6日

原案申请号：201180023246.5(PCT/EP2011/057322)

原案申请名称：用于特殊电容器的具有特定硬脂酸钙含量的聚丙烯

技术领域

本发明涉及一种新的基于双向拉伸(biaxiallyoriented)聚丙烯(BOPP)的电容器膜。

背景技术

聚丙烯是在薄膜电容器领域可选的材料，因为它的链缺少任何种类的在电场应力下定向的极性基团。结果是，聚丙烯固有地具有低损耗因数和高体积电阻系数。这些特性，结合在电容器中相对高的介电常数和自恢复特性，使得聚丙烯在该技术领域很有价值。当聚丙烯是双向拉伸(即，双轴取向)时，聚丙烯的介电强度或击穿电压可以进一步被提高。所述双向拉伸(双轴取向)是通过沿两个相反方向(纵向和横向的机器方向)拉伸被加热的膜片、诱导更完美的结晶形成和定向而获得的。也已知必须将添加剂加至聚丙烯中，以便使材料耐用。例如，加入抗氧化剂以便降低聚合材料降解的风险。另外，聚丙烯典型地含有相当大含量的来源于所使用催化剂的极性残基，比如氯、铝、镁或硅。这些残基是不希望有的，因为它们会消极地影响介电性质。因此还要加入除酸剂，即使事实上极性元素会在电容器膜中引起一些额外的、不合宜的损耗。当然，应以最低可能的含量加入这些添加剂，通常不超过100ppm。在该技术领域中一个可较好被接受的含量是大约75ppm的除酸剂。

然而，在制备双向拉伸聚丙烯(BOPP)期间的典型问题是由剪切应力引起的口模流涎(diedrool)。另外，现在，卷绕的双向拉伸聚丙烯(BOPP)随后通过压在呈椭圆形的圆形圆柱上而被拉平，以便减少电容器的体积。圆形卷绕变平能进一步提高电容器的能量密度。该具体的电容器设计的问题是，额外的变平步骤还会引起双向拉伸聚丙烯(BOPP)遭受的机械应力和损害，并且内部卷绕造成从内侧到外侧的起皱和波纹。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种电容器膜，其可以由聚丙烯生产，在拉伸阶段期间不会遭受损坏，其可以在不引起膜内部缺陷的情况下被卷绕并且随后变平。另外，使用的聚丙烯中的灰分含量应该仍然在可接受的限度内，并且应该不会显著地增加损耗。

本发明的发现是，使用的聚丙烯必须包含含量超过100ppm的碱土金属脂肪酸盐。

因此，本发明的目的在于提供一种电容器膜，其包含

(a)超过90wt％的双向拉伸聚丙烯(BOPP)，和

(b)超过100ppm至低于或等于600ppm的碱土金属脂肪酸盐。

象往常一样，1ppm的添加剂或者残留物例如灰分含量相当于在1kg组合物中1mg的添加剂或者残留物例如灰分含量。

优选双向拉伸聚丙烯(BOPP)是电容器膜内部仅有的聚合物。因此，电容器膜可以进一步含有除碱土金属脂肪酸盐之外的添加剂，但优选没有其他聚合物。因此，直至100.0wt％的剩余部分可以由本技术领域已知的其他添加剂达到。然而，在电容器膜内部该剩余部分应该不超过5.0wt％，优选不超过2.0wt％，比如不超过1.0wt％。因此，电容器膜优选包含超过95wt％、更优选超过98wt％、比如超过99.0wt％的双向拉伸聚丙烯(BOPP)。因此，在一个优选的实施方式中，电容器膜是双向拉伸聚丙烯(BOPP)，所述双向拉伸聚丙烯(BOPP)包含超过100ppm至低于或等于600ppm的碱土金属脂肪酸盐。

已经惊讶地发现，能够在工艺步骤期间在不造成损坏的情况下、并且在不增加灰分含量至超过不可接受的水平或者增加损耗的情况下，由聚丙烯生产出本发明的电容器膜。

具体实施方式

在下文中，将对本发明进行更详细的描述。

典型地，电容器膜的厚度不超过10.0μm，优选不超过5.0μm，更优选不超过3.0μm，更优选在0.5μm至3.5μm的范围内，比如在1.0μm至3.0μm的范围内。

进一步地，电容器膜和/或双向拉伸聚丙烯(BOPP)的特征是它们的高纯度。因此，优选电容器膜和/或双向拉伸聚丙烯(BOPP)中的灰分含量等于或低于100ppm，更优选等于或低于50ppm，更优选等于或低于40ppm，更优选等于或低于30ppm。

根据本发明的一种实施方式、这种高纯度不是通过洗涤步骤完成的。