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膜挤出组合物和相关的挤出膜、金属化膜和电容器制造技术

技术编号:41289988 阅读:15 留言:0更新日期:2024-05-11 09:39
膜挤出组合物包含特定量的耐热性共聚碳酸酯、增滑剂和具有特定尺寸的颗粒的粒状交联聚甲基倍半硅氧烷。由膜挤出组合物制备的挤出膜表现出伸缩、粘连和介电性能的有益平衡。挤出膜可用于形成静电薄膜电容器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】


技术介绍

1、本申请涉及膜挤出组合物、所述组合物形成挤出膜的用途和所述膜的金属化以形成静电薄膜电容器。具有高体积能量密度、高操作温度和长寿命的静电薄膜电容器是脉冲功率、汽车和工业电子产品的关键部件。电容器实质上是具有被电绝缘(介电)膜的薄层分开的两个平行导电板的储能装置。当贯穿板施加电压时,电介质中的电场使电荷移位,并且因此存储能量。电容器所存储的能量的量取决于用于形成膜的绝缘材料的介电常数和击穿电压,以及膜的尺寸(总面积和厚度)。为了最大化电容器可以积累的能量的量,最大化膜的介电常数和击穿电压,并且最小化膜的厚度。因为电容器中的介电材料的物理特性是电容器性能的决定因素,所以电容器中介电材料的一种或多种物理性能的改进可以导致电容器部件中的相应性能改进,通常导致嵌入有电容器的电子系统或产品的性能和寿命增强。

2、耐热聚碳酸酯共聚物已经用于形成静电薄膜电容器。参见,例如,均为mahood等人的国际专利申请号wo 2015/031627 a1、wo 2017/196922a1和wo 2020/102531 a1。将基于耐热聚碳酸酯的组合物转化成薄膜电容器的方法需要许多阶段,包括将组合物挤出成膜、使膜金属化、切开金属化膜、以及将切开的金属化膜卷绕成电容器。在这些阶段中涉及多个卷绕和解绕步骤。在卷绕过程中,存在“伸缩(telescoping)”的风险,其中,最初圆柱形形状的塑料膜卷遇到力的不平衡,导致外膜层相对于核心和内膜层滑动到一侧或另一侧。在解绕过程中,存在“粘连(blocking)”的风险,其中,在没有膜的变形或破裂的情况下,层不能从辊上分离。可以定制聚碳酸酯类挤出组合物以减少伸缩,但是这种改性通常增加粘连。类似地,降低粘连的聚碳酸酯类挤出组合物的改性通常增加伸缩,并且关键地,通常减损膜的介电性能。因此,存在对于提供伸缩性、粘连性、和介电性能的改善平衡的基于耐热性聚碳酸酯的组合物的期望。


技术实现思路

1、一种实施方式是膜挤出组合物,基于膜挤出组合物的总重量,包含:50至99.35重量百分数的共聚碳酸酯,基于共聚碳酸酯中100摩尔百分数的总碳酸酯单元,所述共聚碳酸酯包含20至60摩尔百分数的具有以下结构的第一碳酸酯单元:

2、

3、其中,r1是c6-c16二价芳香族基团;40至80摩尔百分数的具有以下结构的第二碳酸酯单元:

4、

5、其中,r2是具有以下结构的c17-c40二价芳香族基团:

6、

7、

8、其中,rf和rg在每次出现时各自独立地是c1-c12烷基、c1-c12烷氧基、或c2-c12烯基;每个rh是氢或者两次出现的rh与它们所连接的碳原子结合以形成羰基;每次出现的ri独立地是c1-c6烷基;rj为氢、c1-c6烷基或任选被1、2、3、4或5个c1-c6烷基取代的苯基;rk在每次出现时独立地是c1-c3烷基或苯基,优选甲基;xb是c6-c12亚芳基、c4-c18亚环烷基、c4-c18亚环烷叉基(c4-c18 cycloalkylidene)、或–c(rm)(rn)–,其中rm是氢、c1-c12烷基、或c6-c12芳基,并且rn是c6-c10烷基、c6-c8环烷基、或c6-c12芳基,或者xb是–(qa)x-g-(qb)y–,其中qa和qb各自独立地是c1-c3亚烷基,g是c3-c10亚环烷基,x是0或1,并且y是0或1;并且j、m和n各自独立地是0、1、2、3或4;以及0摩尔百分数的第三碳酸酯单元,每个第三碳酸酯单元包含二价碳酸酯基团和二价聚硅氧烷基团,二价聚硅氧烷基团包含5至60个具有以下结构的二有机硅氧烷单元:

9、

10、其中,每次出现的r3独立地是c1-c13烃基;0.1至6重量百分数的增滑剂(slipagent),其选自由季戊四醇四硬脂酸酯、二季戊四醇六硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯、高密度聚乙烯、聚甲基戊烯、聚(碳酸酯-硅氧烷)、以及它们的组合组成的组;和0.55至0.8重量百分数的粒状交联聚甲基倍半硅氧烷,其具有根据iso 13319-1:2021通过电感应区方法(electrical sensing zone method)测定的0.5至4微米的基于数目的平均等效球直径(数均等效球径,number-based mean equivalent spherical diameter)。

11、另一种实施方式是包含本文描述的任何其变化形式的膜挤出组合物的挤出膜。

12、另一种实施方式是电容器,包括:挤出膜;以及与所述挤出膜接触的导电金属层。

13、另一种实施方式是金属化膜,包括:挤出膜;以及与所述挤出膜接触的导电金属层。

14、下面详细描述这些和其他实施方式。

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【技术保护点】

1.一种膜挤出组合物,基于所述膜挤出组合物的总重量,所述膜挤出组合物包含:

2.根据权利要求1所述的膜挤出组合物,其中,比值tp60/(颗粒总数)为0.1-0.5%,其中tp60是使用下式根据JIS B0601(1994)计算的以百分数为单位表示的60%下的载荷/长度比

3.根据权利要求1或2所述的膜挤出组合物,其中,基于所述膜挤出组合物的总重量,所述粒状交联聚甲基倍半硅氧烷包含0.55至0.7重量百分数的具有1.5至2.5微米的基于数目的平均等效球直径的颗粒。

4.根据权利要求1或2所述的膜挤出组合物,其中,基于所述膜挤出组合物的总重量,所述粒状交联聚甲基倍半硅氧烷包含:0.2至0.6重量百分数的具有0.5至1微米的基于数目的平均等效球直径的第一颗粒和0.2至0.6重量百分数的具有1.5至3微米的基于数目的平均等效球直径的第二颗粒。

5.根据权利要求1或2所述的膜挤出组合物,其中,基于所述膜挤出组合物的总重量,所述粒状交联聚甲基倍半硅氧烷包含:0.2至0.6重量百分数的具有1.5至2.4微米的基于数目的平均等效球直径的第一颗粒和0.2至0.6重量百分数的具有2.5至4微米的基于数目的平均等效球直径的第二颗粒。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的膜挤出组合物,其中,所述增滑剂选自由以下组成的组:

7.根据权利要求1至6中任一项所述的膜挤出组合物,

8.根据权利要求7所述的膜挤出组合物,其中,基于所述膜挤出组合物的总重量,所述粒状交联聚甲基倍半硅氧烷包含0.55至0.7重量百分数的具有1.5至2.5微米的基于数目的平均等效球直径的颗粒。

9.一种挤出膜,包含权利要求1-8中任一项所述的膜挤出组合物。

10.根据权利要求9所述的挤出膜,

11.根据权利要求10所述的挤出膜,其中,基于所述膜挤出组合物的总重量,所述粒状交联聚甲基倍半硅氧烷包含0.55至0.7重量百分数的具有1.5至2.5微米的基于数目的平均等效球直径的颗粒。

12.一种电容器,包括:

13.根据权利要求12所述的电容器,

14.根据权利要求13所述的电容器,其中,基于所述膜挤出组合物的总重量,所述粒状交联聚甲基倍半硅氧烷包含0.55至0.7重量百分数的具有1.5至2.5微米的基于数目的平均等效球直径的颗粒。

15.一种金属化膜,包括:

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种膜挤出组合物,基于所述膜挤出组合物的总重量,所述膜挤出组合物包含:

2.根据权利要求1所述的膜挤出组合物,其中,比值tp60/(颗粒总数)为0.1-0.5%,其中tp60是使用下式根据jis b0601(1994)计算的以百分数为单位表示的60%下的载荷/长度比

3.根据权利要求1或2所述的膜挤出组合物,其中,基于所述膜挤出组合物的总重量,所述粒状交联聚甲基倍半硅氧烷包含0.55至0.7重量百分数的具有1.5至2.5微米的基于数目的平均等效球直径的颗粒。

4.根据权利要求1或2所述的膜挤出组合物,其中,基于所述膜挤出组合物的总重量,所述粒状交联聚甲基倍半硅氧烷包含:0.2至0.6重量百分数的具有0.5至1微米的基于数目的平均等效球直径的第一颗粒和0.2至0.6重量百分数的具有1.5至3微米的基于数目的平均等效球直径的第二颗粒。

5.根据权利要求1或2所述的膜挤出组合物,其中,基于所述膜挤出组合物的总重量,所述粒状交联聚甲基倍半硅氧烷包含:0.2至0.6重量百分数的具有1.5至2.4微米的基于数目的平均等效球直径的第一颗粒和0.2至0.6重量百分数的具有2.5至4微米的基于数目的平...

【专利技术属性】
技术研发人员:安德鲁·托马斯·平吉托雷詹姆斯·艾伦·马胡德马修·弗兰克·尼梅依尔
申请(专利权)人:高新特殊工程塑料全球技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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