[发明专利]聚烯烃膜及其用途

说明书

本申请公开了包含以下组分的双轴拉伸聚烯烃膜：a)10至45重量％的具有介于120与170℃之间的玻璃化转变温度的环烯烃聚合物，以及b)90至55重量％的具有介于150与170℃之间的晶体熔融温度的部分结晶的α‑烯烃聚合物，其中组分a)的玻璃化转变温度小于等于组分b)的晶体熔融温度，并且所述聚烯烃膜具有在130℃下5分钟之后根据DIN ISO 11501测量的小于等于2％的收缩率。所述聚烯烃膜突出地适合用作电介质，但是也适合于其他应用，并且独特之处在于在高温下很小的收缩率。

本发明涉及能够用作电绝缘体或用作电介质的聚烯烃膜。这种聚烯烃膜的独特之处在于很小的介电损耗因子、很小的收缩率和低摩擦系数。

包含热塑性树脂的绝缘体例如用于电机的大地绝缘、层绝缘和导体绝缘，用于变压器的绝缘以及用作电容器的电介质。此外，通常还使用纸、纺织品、其经浸渍的产品和云母。作为在这些绝缘体中使用的热塑性树脂，最广泛使用的是聚丙烯(PP)。在多篇专利文件中描述了将双轴拉伸的PP膜(BOPP膜)用作电容器中的电介质，例如在WO 2015/091829 A1、US 5,724,222 A和EP 2 481 767 A2中。

BOPP膜具有出色的电学和机械性能。然而，其在提高的温度下的耐受性还不尽如人意。这表现在提高的收缩率(通常在高于100℃的温度下出现)，其结果是由这种膜制备的电容器的变形。施加到膜表面上的金属化层也受此影响，这可能导致由此制备的电容器功能受损。

环烯烃聚合物是已知的无定形聚合物，例如可以在商品名或/下获得。环烯烃聚合物的独特之处在于可调节的热成形耐受性HDT/B、高光学透明度、高刚度和超常的纯度，使得这些材料可以用于包装食物和药物制品并且还可以用作与有效成分直接接触的主要包装材料。

环烯烃聚合物尤其由于其出色的透明度而在多年前就用于制备膜、光学构件以及所有类型的容器。

基于环烯烃聚合物的电容器膜同样是长久以来已知的，例如从EP0 992 531 A1、WO 00/63013 A2或CA 2 115 196 C已知。由于其高玻璃化转变温度，这些膜一般只能在特殊机器上加工。此外，这些膜的可拉伸性不尽如人意。在制备薄膜时尤其希望高可拉伸性。

由环烯烃聚合物和PP的混合物形成的膜也是已知的。JP H05-262,989 A公开了双轴拉伸膜，所述膜由40-98重量％的结晶聚烯烃和2-60重量％的由乙烯和环烯烃结晶的共聚物形成的混合物组成。记载了50至190℃、优选80至170℃作为所使用的环烯烃聚合物的玻璃化转变温度。记载了优选120至180℃作为所使用的PP的晶体熔点。其没有教导必须在玻璃化转变温度和晶体熔点方面特殊选择环烯烃聚合物和PP。这些膜用作包装材料。

DE 10 2010 034 643 A1公开了组合物，所述组合物包含至少一种具有至少140℃的玻璃化转变温度的环烯烃聚合物、至少一种由α-烯烃结晶的聚合物以及至少一种选择作为改善这些组分的相容性的组分的共聚物。此文献还记载了可能使用由这种组合物形成的膜作为电容器膜，但是没有提及与之相关的其他细节。

从DE 195 36 043 A1已知包含聚烯烃和环烯烃聚合物的聚烯烃膜，其中所述环烯烃聚合物是无定形的、具有在200至100000范围内的平均分子量M_w(为聚烯烃的M_w的最高50％)、并且所述环烯烃聚合物为均聚物或具有最高20重量％的共聚单体比例。由于较小的共聚单体比例，所述环烯烃聚合物具有高的玻璃化转变温度。另一方面，此文献还公开了使用具有直至0℃的非常低的玻璃化转变温度的环烯烃聚合物。在说明书中有用于从这些组合物制备膜的一般描述。而且公开了双轴拉伸。但是，此文献没有教导制备具有很小收缩率的双轴拉伸膜。这些组合物适合于制备包装膜。

环烯烃聚合物膜的电学性能虽然对于电容器应用而言是令人感兴趣的，但是其商业化至今是失败的，因为它们很难用传统的膜技术来制备。此外，PP在价格上明显优于环烯烃聚合物。