聚丙烯膜结构制造技术

本发明专利技术为包含具有包含丙烯均聚物且与油接触的层的双轴取向膜的结构，特征在于，丙烯均聚物具有从95％到98％的等规立构五单元组含量和不超过30ppm的灰分含量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚丙烯膜结构
本专利技术涉及包含油和双轴取向聚丙烯膜的结构。特别地，本专利技术涉及具有BOPP膜和铝箔的平卷绕(flatwinding)，而该组合被油浸渍的结构。特别地，本专利技术涉及包括这种结构的电容器。
技术介绍
制造电容器的一种方法是将双轴取向PP(BOPP)膜与铝箔一起卷绕。目前，双轴拉伸聚丙烯膜(以下简称为BOPP膜)由于它们优异的电性能主要用作在600V以上的电压下操作的电力电容器的电介质片材。这种类型的电力电容器通常具有几个至几十个单位电容器元件的带束式组件的结构，每个单元电容器元件均为通过轧制由OPP膜和铝箔组成的双层而制备的扁平轧制体的形式。在气密密封之前，将这种单元电容器的带束式组件在金属壳体中以油来浸渍。EP-A-885918公开了具有99％以上的等规立构五单元组级分和30ppm以下的灰分含量的BOPP的油浸渍膜。高等规立构级分通常导致加工性问题，例如在纵向上的膜取向期间频繁的膜断裂，更具体的是在横向上在拉幅机烘箱中的膜断裂，或者在双气泡膜技术中太多的泡沫破裂。此外，等规立构材料的高含量通常具有在膜处理期间该材料更易于降解的结果。不幸的是，已经发现对于普通BOPP膜有效的许多稳定剂和稳定剂组合在油浸渍膜中会出现问题。次级抗氧化剂，如三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯会增加对电容器有害的消耗。此外，某些初级抗氧化剂从BOPP膜迁移到油中，从而使油劣化。特别是如果油中含有芳烃类，诸如苄基甲苯衍生物，则更是如此。因此，本专利技术的目的是制备与油接触的双轴取向膜，其由具有高结晶度和良好加工性的组合的聚丙烯制成，并且在挤出和膜加工过程中不会降解。此外，包含这种膜和油的电容器具有长工作寿命，并且膜的组分具有减少的向油中迁移的倾向。因此，这些膜可以在多种油的组合中使用。这些薄膜特别用于含有芳烃类，特别是环状芳烃类(诸如甲苯衍生物)的油的组合。
技术实现思路
从一个方面可以看出，本专利技术提供了一种包含具有与油接触的包含丙烯均聚物的层的膜的结构，其特征在于，丙烯均聚物具有从95％到98％的等规立构五单元组的含量和不超过30ppm的灰分含量。具体实施方式丙烯均聚物丙烯均聚物通过在聚合催化剂存在下聚合丙烯来制备。聚合催化剂通常包含固体组分，该固体组分包含卤化钛，诸如三氯化钛，其与烷基铝形成催化剂。丙烯均聚物因此通过在60至90℃的温度和5至100巴的压力下使丙烯、聚合催化剂和诸如氢的链转移剂，任选地在惰性稀释剂中接触而制备。丙烯均聚物具有高结晶度。因此，其具有95至98％、优选为95.5至98％、特别优选为96至97.5％的等规立构五单元组级分的含量。如果等规立构五单元组的含量小于95％，则膜的最终结晶度相当低，并且膜的拉伸性能和模量降低，特别是在双气泡技术上制备的BOPP膜。另一方面，如果等规立构五单元组的含量大于98％，则一方面在纵向上存在膜取向期间频繁的膜断裂，并且另一方面更具体的是在横向上在拉幅机烘箱中存在膜断裂，或者在双气泡膜技术中太多的泡沫破裂。等规立构五单元组级分的含量通常由用于制备丙烯均聚物的聚合催化剂来确定。合适的催化剂是例如在US-A-4534953和EP-A-99026中公开的催化剂。此外，通过使用合适的给体(内部或外部电子给体)来影响等规立构材料的分数是已知的。内部给体是固体催化剂组分的一部分。合适的内部给体的示例包括醚类、酮类、酯类及其组合。外部给体通常与烷基铝接触，其中两种组合形成助催化剂。合适的外部给体包括醚类、酯类、硅醚类、胺类及其组合。此外，丙烯均聚物具有不大于30ppm、优选不大于20ppm、特别是不大于15ppm的灰分含量。低灰分含量是必要的，因为膜中的金属杂质会导致击穿电压的降低。典型地，低灰分含量可以通过使用具有足够高活性的催化剂来获得，使得催化剂残余物保持在低水平上。可选地，可使用具有小金属含量的催化剂。可选地，聚合物可以进行一个或多个洗涤步骤，其中催化剂残余物被溶解并从聚合物中除去。可用于制备丙烯均聚物的合适的催化剂包括基于包含三氯化钛的固体组分的催化剂，该固体组分任选地含有作为内部给体的醚或酯；基于包含负载在二氯化镁上的四氯化钛的固体组分的催化剂，该固体组分含有作为内部给体的醚或酯；基于包含四氯化钛的固体组分的催化剂，其通过使包含四氯化钛和二氯化镁的液滴的乳液固化来制备，并且该固体组分包含作为内部给体的醚或酯；和基于包含四氯化钛的固体组分的催化剂，其通过从溶液中同时沉淀四氯化钛和二氯化镁来制备，并且该固体组分包含作为内部给体的醚或酯。这些固体组分与诸如三乙基铝或二乙基氯化铝的烷基铝化合物或与烷基铝化合物的混合物一起使用，任选与外部给体进行组合。特别优选的是固体组分包含电子给体。当使用这种催化剂时，丙烯均聚物已被发现在规定的限制内。在EP-A-2543684中公开了适于制备本专利技术的膜的、在制备丙烯均聚物中特别有效的方法，其中基于包含三氯化钛的固体组分的催化剂与烷基铝、有机醚和甲基丙烯酸烷基酯结合使用。聚合方便地在淤浆中进行。在这种方法中，催化剂、氢气和丙烯单体在基本上包含一种或多种具有4至15个碳原子、优选为10至14个碳原子的烷烃的稀释剂中接触。“基本上包含”是指稀释剂包含至少90重量％、优选至少95重量％、更优选至少99重量％的一种或多种这样的烷烃。聚合通常在50至100℃，优选在60至80℃的温度和1至50巴、优选为3至15巴的压力下进行。优选地，该方法包括一个或多个洗涤步骤。洗涤通常通过使聚合物浆料与烃稀释剂在一个或多个步骤中接触来进行。优选地，聚合物浆料在至少两个步骤中与烃稀释剂接触。当洗涤包括多个步骤时，那么优选的是在至少一个步骤中除了烃稀释剂之外还存在醇或醚。这有助于从聚合物中除去催化剂组分，从而可以获得具有非常低的灰分含量的聚合物。添加剂本专利技术中使用的添加剂优选选自由成核剂、抗氧化剂、除酸剂和稳定剂组成的组。在下文中，抗氧化剂和稳定剂通常称为稳定剂。根据本专利技术的丙烯均聚物具有比常规使用的丙烯均聚物更高的等规度。因此，通常在油浸渍膜中使用90至94％的等规度的聚丙烯。然而，已经发现的是，当在油浸渍膜的应用中使用具有95至98％的等规度的丙烯均聚物时，聚合物比具有90至94％的等规度的常规丙烯均聚物更容易降解。因此，聚合物需要更有效的稳定化。另一个问题是，一些稳定剂倾向于溶解到油中，从而从聚合物迁移到油中。这一方面使油劣化，另一方面使聚合物没有足够的稳定性。因此，优选的是具有稳定剂或稳定剂的组合，从而不具有上述的缺点并且不会不利地影响膜的电性能。用于本专利技术的抗氧化剂和稳定剂优选地选自由1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、丁基羟基甲苯和其混合物组成的组。1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯优选地以基于丙烯均聚物的重量的500至2000ppm的量存在。更优选地，1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯以基于丙烯均聚物的重量的600至1700ppm、特别是600至1500ppm的量存在。1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯可在Irganox1330、Anox330、Ethanox330和Kinox30的商品名下购得。基于丙烯均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构，包含具有与油接触的包含丙烯均聚物的层的双轴取向膜，其特征在于，所述丙烯均聚物具有从95％到98％的等规立构五单元组含量和不超过30ppm的灰分含量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.28 EP 15165299.71.一种结构，包含具有与油接触的包含丙烯均聚物的层的双轴取向膜，其特征在于，所述丙烯均聚物具有从95％到98％的等规立构五单元组含量和不超过30ppm的灰分含量。2.根据权利要求1所述的结构，其中所述双轴取向膜包含600至5000ppm的选自由稳定剂、除酸剂和成核剂组成的组的添加剂。3.根据权利要求2所述的结构，其中所述稳定剂选自由均基于所述丙烯均聚物的量的500至2000ppm的量的1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、100至1000ppm的量的丁基羟基甲苯和其混合物组成的组。4.根据权利要求2或3所述的结构，其中所述油包含至少20重量％的芳烃。5.根据权利要求4所述的结构，其中所述油包含环状芳烃。6.根据权利要求5所述的结构，其中所述油包含至少50重量％的环状芳烃。7.根据权利要求5或6所述的结构，其中所述环状芳烃为甲苯衍生物。8.包...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯库斯·雅各布斯，圭多·波拉厄斯，
申请(专利权)人：博里利斯股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT