。本發(fā)明涉及具有改善的耐電壓性的聚合物膜,這些聚合物膜另外適用于解決汽車、電子裝置和其他應(yīng)用中的較高電壓要求。具體地,本發(fā)明涉及具有高介電常數(shù)(也稱為相對電容率)的聚合物膜以及用于制造此類膜的方法。相關(guān)技術(shù)說明。本發(fā)明涉及由聚合物制成的聚合物膜,這些聚合物通過將二胺和二酸聚合制成;優(yōu)選具有5(6)-氨基-2-(對氨基苯基)苯并咪唑和一種或多種芳族二胺以及一種或多種芳族二酰氯的殘基的聚合物膜。各種出版物公開了可以制成具有以下的殘基的膜和其他制品:對苯二胺(ppd)、5(6)-氨基-2-(對氨基苯基)苯并咪唑(dapbi);和對苯二甲酰二氯(tdc)。這些包括例如如以下的此類出版物:授予bos的美國專利號8,497,344和授予de?vos等人的8,362,192;longbo等人在high?performance?polymers[高性能聚合物]2017,第29(i)卷,第58-67頁中;以及授予lee的美國專利號9,193,841。此外,已知將微粒物質(zhì)添加到聚合物膜中可以顯著降低那些負(fù)載或填充膜的膜韌性。據(jù)信顆粒不提供膜增強(qiáng),因為它們僅被封裝在膜中,產(chǎn)生類似于有空隙膜的瑞士奶酪樣膜結(jié)構(gòu),從而當(dāng)與具有相同厚度但沒有顆?;蚩障兜木酆衔锬は啾葧r其韌性嚴(yán)重降低。絕緣材料(如膜)的介電常數(shù)在薄膜電容器的設(shè)計中以及在預(yù)期膜可能將電容引入電路的其他裝置中是重要的。電容是部件或電路以電荷的形式收集和儲存能量的能力。絕緣材料(如膜)的介電常數(shù)或相對電容率是該絕緣材料或膜在電場中儲存電能的能力的量度。用于電絕緣的膜典型地具有低介電常數(shù),而希望由于其電容(如在電容器中)使用的膜具有高介電常數(shù),從而允許在電容器中使用更薄的膜。因此,具有高介電常數(shù)的聚合物膜是汽車和電子裝置的制造商高度希望的,這是由于其每單位重量價值增加,該價值轉(zhuǎn)化為空間節(jié)省,以便部件的小型化。因此,此類聚合物膜的介電常數(shù)的任何增加都是高價值的,尤其是如果介電增強(qiáng)膜是膜韌性為具有相同厚度且由相同聚合物制成的純膜的膜韌性的70至100百分比的填充膜。
背景技術(shù):
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明涉及一種填充聚合物膜,其包含聚合物和無機(jī)介電常數(shù)增強(qiáng)添加劑,其中該聚合物包含咪唑基團(tuán);
2、該填充聚合物膜具有基于該填充聚合物膜中該聚合物和所述無機(jī)介電常數(shù)增強(qiáng)添加劑的總重量12至75重量百分比的所述無機(jī)介電常數(shù)增強(qiáng)添加劑;并且
3、其中該填充聚合物膜的填充膜韌性為由相同聚合物制成但不含所述無機(jī)介電常數(shù)增強(qiáng)添加劑的具有相同厚度的聚合物膜的純膜韌性的70至100百分比。
1.一種填充聚合物膜,其包含聚合物和無機(jī)介電常數(shù)增強(qiáng)添加劑,
2.如權(quán)利要求1所述的填充聚合物膜,其中,所述填充聚合物膜包含30至75重量百分比的所述無機(jī)介電常數(shù)增強(qiáng)添加劑。
3.如權(quán)利要求2所述的填充聚合物膜,其中,所述填充聚合物膜包含40至75重量百分比的所述無機(jī)介電常數(shù)增強(qiáng)添加劑。
4.如權(quán)利要求3所述的填充聚合物膜,其中,所述填充聚合物膜包含50至75重量百分比的所述無機(jī)介電常數(shù)增強(qiáng)添加劑。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的填充聚合物膜,其中,所述填充膜韌性為由相同聚合物制成但不含所述無機(jī)介電常數(shù)增強(qiáng)添加劑的具有相同厚度的聚合物膜的所述純膜韌性的75至100百分比。
6.如權(quán)利要求5所述的填充聚合物膜,其中,所述填充膜韌性為由相同聚合物制成但不含所述無機(jī)介電常數(shù)增強(qiáng)添加劑的具有相同厚度的聚合物膜的所述純膜韌性的80至100百分比。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的填充聚合物膜,其中,所述填充聚合物膜具有2至25微米的厚度。
8.如權(quán)利要求7所述的填充聚合物膜,其中,所述填充聚合物膜具有2至10微米的厚度。
9.如權(quán)利要求8所述的填充聚合物膜,其中,所述填充聚合物膜具有2至5微米的厚度。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的填充聚合物膜,其中,對于25微米厚的樣品,所述填充聚合物膜在2ghz下具有至少5.8或更大的介電常數(shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的填充聚合物膜,其中,對于25微米厚的樣品,所述填充聚合物膜在2ghz下具有至少6.2或更大的介電常數(shù)。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項所述的填充聚合物膜,其中,所述無機(jī)介電常數(shù)增強(qiáng)添加劑包括鈦酸鋇。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項所述的填充聚合物膜,其中,所述無機(jī)介電常數(shù)增強(qiáng)添加劑是單一無機(jī)添加劑。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項所述的填充聚合物膜,其中,所述包含咪唑基團(tuán)的聚合物包含5(6)-氨基-2-(對氨基苯基)苯并咪唑。
15.如權(quán)利要求14所述的填充聚合物膜,其中,所述聚合物包含5(6)-氨基-2-(對氨基苯基)苯并咪唑、芳族二胺和芳族二酰氯的殘基。
16.如權(quán)利要求15所述的填充聚合物膜,其中,所述芳族二胺是對苯二胺。
17.如權(quán)利要求15或16所述的填充聚合物膜,其中,所述芳族二酰氯是對苯二甲酰二氯。
18.如權(quán)利要求15至17中任一項所述的填充聚合物膜,其具有30/70至85/15的5(6)-氨基-2-(對氨基苯基)苯并咪唑與芳族二胺的摩爾比。
19.如權(quán)利要求18所述的填充聚合物膜,其具有45/55至85/15的5(6)-氨基-2-(對氨基苯基)苯并咪唑與芳族二胺的摩爾比。
20.如權(quán)利要求14至18中任一項所述的填充聚合物膜,其包含50摩爾百分比或更大的5(6)-氨基-2-(對氨基苯基)苯并咪唑。
21.如權(quán)利要求14至20中任一項所述的填充聚合物膜,其中,所述聚合物包含5(6)-氨基-2-(對氨基苯基)苯并咪唑、芳族二胺和芳族二酰氯的殘基,所述聚合物呈具有包含具有式i的鹽的聚合物鏈的聚合物的形式,其中c+是鈉、鉀或鈣陽離子。
22.如權(quán)利要求21所述的聚合物膜,其中,所述聚合物中至少90%的咪唑殘基重復(fù)單元是具有式i的鹽。