CN107531901B - 用于电容器膜的聚醚酰亚胺混溶聚合物共混物 - Google Patents

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Abstract

一种单轴拉伸的高屈服挤出电容器膜，其包含含有聚醚酰亚胺和聚(碳酸酯‑芳基酸酯)的混溶聚合物共混物，其中所述聚醚酰亚胺包含衍生自芳族二酐与包含间苯二胺、对苯二胺或其组合的二胺的聚合的单元，其中所述聚醚酰亚胺被取代或未取代芳族伯单胺封端，其中所述聚(碳酸酯‑芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同，并且其中所述高屈服挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％。

Description

用于电容器膜的聚醚酰亚胺混溶聚合物共混物
技术领域
本公开涉及聚醚酰亚胺混溶聚合物共混物及其制造和使用方法，更具体涉及用于挤出电容器膜的聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜混溶聚合物共混物。
背景技术
具有高体积能量密度、高运行温度和长寿命的静电膜电容器是对脉冲功率、汽车和工业电子学重要的组件。通常，电容器是具有被绝缘(介电)膜的薄层隔开的两个平行导电板的储能器件。当跨过所述板施加电压时，电介质中的电场使电荷位移并由此储存能量。电容器储存的能量的量取决于绝缘材料的介电常数、外加电压和膜的尺寸(总面积和厚度)。因此，为了使电容器可蓄积的能量总量最大化，需要使该膜的介电常数和击穿电压最大化并使该膜的厚度最小化。电容器中的介电材料的物理特性是电容器性能的主要决定因素，因此电容器的介电材料的一种或多种物理性质的改进可带来电容器组件中的相应性能改进，通常使得其中嵌着该电容器的电子系统或产品的性能和寿命增强。
由双向拉伸聚(丙烯)(BOPP)制成的静电膜电容器已用于需要低耗散因子、高绝缘电阻和低介电吸收的用途，如用于电器、电子设备、烘箱和炉、冰箱、汽车和家用电器。BOPP的大约2.2的低介电常数(Dk)及其大约100℃的最大工作温度限制BOPP电容器在需要高运行温度和/或高能量密度的应用中的使用。其它热塑性材料，如Dk>3.0的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚碳酸酯(PC)可能是合理的替代品；但是，由这些膜制成的电容器只能在高达大约125℃的运行温度下使用，因此未满足所需高温性能能力。满足高温能力的几种材料，如聚苯硫醚(PPS)和聚醚醚酮(PEEK)受到在超过150℃的温度下的电性质不稳定性限制，因此使它们较不适合用于电容器。因此，仍然需要开发和/或改进用于电容器的介电材料。
发明概述
在本文中公开了一种单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜，其包含含有聚醚酰亚胺和聚(碳酸酯-芳基酸酯)(poly(carbonate-arylate ester))的混溶聚合物共混物，其中所述聚醚酰亚胺包含衍生自芳族二酐与包含间苯二胺、对苯二胺或其组合的二胺的聚合的单元，其中所述聚醚酰亚胺被取代或未取代芳族伯单胺封端，其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同，并且其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％。
在本文中还公开了一种单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜，其包含含有聚醚酰亚胺和聚(碳酸酯-芳基酸酯)的混溶聚合物共混物，其中所述聚醚酰亚胺包含衍生自芳族二酐与包含间苯二胺、对苯二胺或其组合的二胺的聚合的单元，其中所述聚醚酰亚胺被取代或未取代芳族伯单胺封端，其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同，其中所述高产率的挤出电容器膜无溶剂并包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％，并且其中所述电容器膜具有大约0.1微米至大约20微米的膜厚度。
在本文中进一步公开了一种单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜，其包含含有聚醚酰亚胺砜和聚(碳酸酯-芳基酸酯)的混溶聚合物共混物，其中所述聚醚酰亚胺砜包含衍生自芳族二酐与包含二氨基二苯砜的二胺的聚合的单元，其中所述聚醚酰亚胺砜被取代或未取代芳族伯单胺封端，其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同，其中所述高产率的挤出电容器膜无溶剂并包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％。
附图简述
为了详细描述所公开的组合物及其制造和使用方法的优选实施方案，现在参考附图，其中：
图1显示对10微米膜样品测得的与对照样品比较的用于电容器膜的聚合物组合物的平均击穿强度(BDS)的曲线图；且
图2显示对20微米膜样品测得的与对照样品比较的用于电容器膜的聚合物组合物的平均BDS的曲线图。
发明详述
在本文中公开了包含聚醚酰亚胺(PEI)和聚碳酸酯(PC)的用于电容器膜的聚合物组合物及其制造和使用方法，其中该聚合物组合物是如本文中更详细论述的混溶聚合物共混物。在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺可进一步包含聚醚酰亚胺砜，其中该聚醚酰亚胺和该聚醚酰亚胺砜形成混溶聚合物共混物。在一个实施方案中，该聚碳酸酯包含聚(碳酸酯-芳基酸酯)。在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和该聚碳酸酯形成混溶聚合物共混物。在另一实施方案中，该聚醚酰亚胺、该聚醚酰亚胺砜和该聚碳酸酯形成混溶聚合物共混物。
在一些实施方案中，用于电容器膜的聚合物组合物包含聚醚酰亚胺砜(PEIS)和聚碳酸酯(PC)，其中该聚合物组合物是混溶聚合物共混物。在这样的实施方案中，该聚醚酰亚胺砜和该聚碳酸酯形成混溶聚合物共混物。
在本文中公开了包含含有聚醚酰亚胺和聚(碳酸酯-芳基酸酯)的混溶聚合物共混物的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜；其中所述聚醚酰亚胺包含衍生自芳族二酐与包含间苯二胺、对苯二胺或其组合的二胺的聚合的单元；其中所述聚醚酰亚胺被取代或未取代芳族伯单胺封端；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同；并且其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％。在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺可进一步包含聚醚酰亚胺砜。
在一个实施方案中，制造单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜，例如前一段中描述的膜的方法包含(a)合并所述聚醚酰亚胺和所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)以形成混溶聚合物共混物；(b)熔融并混合所述混溶聚合物共混物以形成熔融聚合物；(c)过滤所述熔融聚合物以除去大于大约1微米的粒子以形成滤过的熔融聚合物；(d)在大约250℃至大约500℃的温度下经平模头挤出所述滤过的熔融聚合物以形成高产率的挤出电容器膜，其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％；和(e)单轴拉伸所述高产率的挤出电容器膜以形成所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜。在这样的实施方案中，所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜可以进一步金属化和卷绕以形成卷绕金属化电容器膜。在另一实施方案中，所述电容器膜(例如金属化电容器膜)可以堆叠以形成叠片式膜电容器。
在本文中公开了包含含有聚醚酰亚胺砜和聚(碳酸酯-芳基酸酯)的混溶聚合物共混物的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜；其中所述聚醚酰亚胺砜包含衍生自芳族二酐与包含二氨基二苯砜的二胺的聚合的单元；其中所述聚醚酰亚胺砜被取代或未取代芳族伯单胺封端；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同；并且其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％。
在一个实施方案中，制造单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜(例如前一段中描述的膜)的方法包含(a)合并所述聚醚酰亚胺砜和所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)以形成混溶聚合物共混物；(b)熔融并混合所述混溶聚合物共混物以形成熔融聚合物；(c)过滤所述熔融聚合物以除去大于大约1微米的粒子以形成滤过的熔融聚合物；(d)在大约250℃至大约500℃的温度下经平模头挤出所述滤过的熔融聚合物以形成高产率的挤出电容器膜，其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％；和(e)单轴拉伸所述高产率的挤出电容器膜以形成所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜。在这样的实施方案中，所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜可以进一步金属化和卷绕以形成卷绕金属化电容器膜。在另一实施方案中，所述电容器膜(例如金属化电容器膜)可以堆叠以形成叠片式膜电容器。
除了在实施例中或在另行明示之处外，本说明书和权利要求书中指示成分量、反应条件等的所有数值或措辞应被理解为在所有情况中被术语“大约”修饰。在本文中公开了各种数值范围。由于这些范围是连续的，它们包括在最小值和最大值之间的每个值。叙述相同特征或组分的所有范围的端点可独立地组合并包括所列端点。除非明确地另行指明，本申请中规定的各种数值范围是近似值。涉及相同组分或性质的所有范围的端点包括该端点并可独立地组合。术语“从大于0至一定的量”是指所述组分以大于0的某量存在并且直至并包括更高的指定量。
冠词“a”、“an”、和“the”不是指量的限制，而是指存在至少一个所引项目。本文所用的单数形式的冠词“a”、“an”、和“the”包括复数对象。
本文所用的“它们的组合”包括一个或多个所列要素，任选与没有列举的类似要素一起，例如包括一种或多个指定组分的组合，任选与一个或多个没有明确指定的具有基本相同功能的其它组分组合。本文所用的术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。
本说明书通篇提到“一个实施方案”、“另一实施方案”、“其它实施方案”、“一些实施方案”等是指联系该实施方案描述的特定要素(例如构件、结构、性质和/或特征)包括在本文所述的至少一个实施方案中并且可能存在或不存在于其它实施方案中。此外，要理解的是，所述要素可以以任何合适的方式组合在各种实施方案中。
除非另行规定，本文所用的技术和科学术语具有与本领域技术人员通常理解相同的含义。本文所用的术语“聚合物”包括低聚物、均聚物和共聚物。
除非另行指明，本申请中的所有分子量是指重均分子量。所有此类提到的分子量以道尔顿(Da)表示。
化合物在本文中使用标准命名法描述。例如，未被任何指示的基团取代的任何位置被理解为通过如所示的键或氢原子填满其化合价。没有在两个字母或符号之间的短划线(“-”)用于指示取代基的连接点。例如，-CHO经羰基的碳连接。
术语“烷基”包括具有指定碳原子数的C1-30支化链和直链、或C1-18支化链和直链不饱和脂族烃基。烷基的实例包括，但不限于，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基、正和仲己基、正和仲庚基、正和仲辛基、癸基、硬脂基等。
术语“链烯基”是指具有至少一个碳-碳双键的直链或支化链一价烃基(例如乙烯基(-HC＝CH2))。
术语“烷氧基”是指经氧连接的直链或支化链烷基(例如C1-18)(即烷基-O-)，例如甲氧基、乙氧基、仲丁氧基和壬氧基。
术语“亚烷基”是指直链或支化链、饱和、二价脂族烃基(例如亚甲基(-CH2-)或亚丙基(-(CH2)3-))。
术语“亚环烷基”是指二价环状亚烷基-CnH2n-x，其中x代表通过环化代替的氢数。“环烯基”是指具有一个或多个环和在环中的一个或多个碳-碳双键的一价基团，其中所有的环成员为碳(例如环戊基和环己基)。
术语“芳基”是指含有指定碳原子数的芳族烃基(例如芳族结构部分)(例如6个碳原子的不饱和环)，其可任选被一个或多个烷基取代并包括例如苯基、甲苯基、二甲苯基、环庚三烯酮基、茚满基(indanyl)、茚基、萘基等。
术语“芳氧基”是指被6个碳原子的不饱和环取代的氧基，该不饱和环本身可任选被一个或多个烷基取代，并包括例如苯氧基。
前缀“卤代”是指包括一个或多个氟、氯、溴、碘和砹取代基的基团或化合物。可存在不同卤基(例如溴和氟)的组合。在一个实施方案中，仅存在氯基。
前缀“杂”是指该化合物或基团包括至少一个杂原子形式的环成员(例如1、2或3个杂原子)，其中该杂原子可以各自独立地为N、O、S或P。
除非另行指明，所有ASTM试验基于Annual Book of ASTM Standards的2003版本。
在一个实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物包含聚醚酰亚胺。在另一实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物包含聚醚酰亚胺砜。在再一实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物包含聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜。
对于本文中的公开，仅含聚醚酰亚胺或仅含聚醚酰亚胺砜或包含聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜两者的聚合物组分被统称为“聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜”。如本文对于任何所述聚合物(例如单聚合物组分、聚合物共混物、聚合物混合物等)性质、特性、特征等所用，术语“聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜”是指任何性质值、特性、特征等可以仅适用于聚醚酰亚胺或仅适用于聚醚酰亚胺砜或在结合使用时适用于聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺(PEI)和聚醚酰亚胺砜(PEIS)可由式I表示：
Figure GDA0001924324140000071
其中a可以大于1，例如大约1至大约1,000或更大，或大约10至大约1,000或更大，或大约10至大约500。
在一个实施方案中，式I中的基团V可以是含醚基团(本文所用的“聚醚酰亚胺”)或醚基团和亚芳基砜基团的组合(本文所用的“聚醚酰亚胺砜”)的四价连接基。这样的连接基可以包括，但不限于：(a)具有5至50个碳原子的取代或未取代、饱和、不饱和或芳族的单环和多环基团，任选被醚基团、亚芳基砜基团或醚基团和亚芳基砜基团的组合取代；(b)具有1至30个碳原子并任选被醚基团或醚基团、亚芳基砜基团的组合和亚芳基砜基团取代的取代或未取代、直链或支化链、饱和或不饱和烷基；或(c)它们的组合。适用于连接基V的附加取代包括，但不限于醚、酰胺、酯等，或其组合。
在一个实施方案中，式I中的基团R可以包括，但不限于取代或未取代二价有机基团，如：(a)具有6至20个碳原子的芳烃基团及其卤化衍生物；(b)具有2至20个碳原子的直链或支化链亚烷基；(c)具有3至20个碳原子的亚环烷基，或(d)如式II所示的二价基团：
Figure GDA0001924324140000081
其中Q1包括，但不限于二价结构部分，如-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-Cy-2y-(y是1至5的整数)及其卤化衍生物，包括全氟亚烷基。
在式I的一个实施方案中，连接基V包括，但不限于式III所示的四价芳基：
Figure GDA0001924324140000082
其中W可以是二价结构部分，包括–O-、-SO2-或式-O-Z-O-所示的基团，其中–O-或-O-Z-O-基团的二价键可以在3,3'；3,4'；4,3'；或4,4'位置。本领域技术人员借助本公开会认识到，尽管-O-Z-O-基团是二价基团，但Z也是二价基团并且各Z二价连接到-O-Z-O-基团中的氧原子上。在这样的实施方案中，Z可以包括，但不限于组IV的式所示的二价基团：
Figure GDA0001924324140000091
Figure GDA0001924324140000101
其中Q可包括，但不限于二价结构部分，如-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-Cy-2y-(y是1至5的整数)及其卤化衍生物，包括全氟亚烷基。
在一个实施方案中，Z可以是如式IVa所示的二价基团：
Figure GDA0001924324140000102
其中Qa可以是单键、-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-或-Cy-2y-、其卤化衍生物，并且其中y可以是1至5的整数。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺包含多于1个结构单元、或大约10至大约1,000个结构单元、或大约10至大约500个结构单元，其中结构单元可以由式V表示：
Figure GDA0001924324140000103
其中T可以是–O-或式-O-Z-O-所示的基团，其中–O-或-O-Z-O-基团的二价键可以在3,3'；3,4'；4,3'；或4,4'位置；其中Z在上文已作为组IV的式和式IVa所示的二价基团描述；并且其中R在上文已作为式II所示的二价基团描述。这些Z和R描述的任何方面和/或实施方案可以不受限制地用于描述式V的Z和R基团。在一个实施方案中，Z可由式IVa表示。
在其中T由式-O-Z-O-表示的式V的实施方案中，Z可以是具有6至27个碳原子的二价芳烃基团、其卤化衍生物、具有2至10个碳原子的直链或支化链亚烷基、其卤化衍生物、具有3至20个碳原子的亚环烷基、其卤化衍生物或式-(C6H10)z-所示的基团，其中z可以是1至4的整数；且R可以是包含间苯二胺、对苯二胺或其组合的二胺的残基。
在另一实施方案中，该聚醚酰亚胺砜可以是包含醚基团和砜基团的聚酰亚胺，其中式I中的连接基V和基团R的至少50摩尔％包含二价亚芳基砜基团。例如，所有连接基V，但没有基团R，可含有亚芳基砜基团；所有基团R，但没有连接基V，可含有亚芳基砜基团；或亚芳基砜可存在于一定比例的连接基V和R基团中，只要含芳基砜基团的V和R基团的总摩尔分数等于或大于50摩尔％。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺砜包含多于1个结构单元、或大约10至大约1,000个结构单元、或大约10至大约500个结构单元，其中结构单元可由式VI表示：
Figure GDA0001924324140000111
其中Y可以是–O-、-SO2-或式-O-Z-O-所示的基团，其中–O-、-SO2-或-O-Z-O-基团的二价键可以在3,3'；3,4'；4,3'；或4,4'位置；其中Z在上文已作为组IV的式和式IVa所示的二价基团描述；并且其中R在上文已作为式II所示的二价基团描述，只要式VI中的Y摩尔数+R摩尔数之和的大于50摩尔％含有-SO2-基团。这些Z和R描述的任何方面和/或实施方案可以不受限制地用于描述式VI的Z和R基团。在一个实施方案中，Z可由式IVa表示。
在一些实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜可进一步包含不含醚或醚和砜基团的连接基V，例如如组VII的式所示的连接基：
Figure GDA0001924324140000121
在一个实施方案中，含有组VII的式所示的连接基的酰亚胺单元可以通常以单元总数的大约0摩尔％至大约10摩尔％或单元总数的0摩尔％至5摩尔％的量存在。在一个实施方案中，在该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜中不存在附加连接基V。
在再一实施方案中，该聚醚酰亚胺包含大约10至大约500个式V所示的结构单元，且该聚醚酰亚胺砜包含大约10至大约500个式VI所示的结构单元。
制备聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜的方法是本领域技术人员已知的并通常描述在美国专利No.8,546,516和美国公开No.20140355173A1中；各自全文经此引用并入本文。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜可通过式VIII或式IX所示的芳族双酐：
Figure GDA0001924324140000122
Figure GDA0001924324140000131
与式X所示的有机二胺的反应制备：
H2N-R-NH2
式X
其中R、T和Y在上文已针对式II、式V和式VI描述。这些R、T和Y描述的任何方面和/或实施方案可以不受限制地用于描述式VIII、式IX和式X的R、T和Y基团。
适用于本公开的式VIII所示的芳族双酐的非限制性实例包括2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；2,2-双[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯醚二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基-2,2-丙烷二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；等；或其组合。
适用于本公开的式IX所示的含砜基团的芳族双酐的非限制性实例包括4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯砜二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐；等；或其组合。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺砜可使用式VIII和式IX所示的双酐的组合制备。
适用于本公开的式X所示的胺化合物的非限制性实例包括乙二胺、丙二胺、三亚甲基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、1,12-十二烷二胺、1,18-十八烷二胺、3-甲基七亚甲基二胺、4,4-二甲基七亚甲基二胺、4-甲基九亚甲基二胺、5-甲基九亚甲基二胺、2,5-二甲基六亚甲基二胺、2,5-二甲基七亚甲基二胺、2,2-二甲基丙二胺、N-甲基-双(3-氨基丙基)胺、3-甲氧基七亚甲基二胺、1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷、双(3-氨基丙基)硫、1,4-环己二胺、双-(4-氨基环己基)甲烷、间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、间二甲苯二胺、对二甲苯二胺、2-甲基-4,6-二乙基-1,3-苯二胺、5-甲基-4,6-二乙基-1,3-苯二胺、联苯胺、3,3'-二甲基联苯胺、3,3'-二甲氧基联苯胺、1,5-二氨基萘、双(4-氨基苯基)甲烷、双(2-氯-4-氨基-3,5-二乙基苯基)甲烷、双(4-氨基苯基)丙烷、2,4-双(b-氨基-叔丁基)甲苯、双(p-b-氨基-叔丁基苯基)醚、双(p-b-甲基-邻氨基苯基)苯、双(p-b-甲基-邻氨基戊基)苯、1,3-二氨基-4-异丙基苯、双(4-氨基苯基)醚、1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷等，或其组合。
适用于本公开的式X所示的含砜基团的胺化合物的非限制性实例包括二氨基二苯砜(DDS)、4,4'-二氨基二苯砜(4,4’-DDS)、3,3'-二氨基二苯砜(3,3’-DDS)、双(氨基苯氧基苯基)砜(BAPS)等，或其组合。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺包含式V所示的结构单元，其中各R可以独立地为对亚苯基、间亚苯基或其组合；并且其中T可以是式-O-Z-O-所示的基团，其中-O-Z-O-基团的二价键可以在3,3'位置，并且其中Z可以是如式XI所示的二价基团：
Figure GDA0001924324140000141
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺包含式Va所示的结构单元：
Figure GDA0001924324140000142
式Vb所示的结构单元：
Figure GDA0001924324140000151
或其组合。
在一个实施方案中，其中R是对亚苯基、其中T由式-O-Z-O-表示、其中-O-Z-O-基团的二价键在3,3'位置并且其中Z是式XI所示的二价基团的式V所示的结构单元包含式Va所示的结构单元。
在一个实施方案中，其中R是间亚苯基、其中T由式-O-Z-O-表示、其中-O-Z-O-基团的二价键在3,3'位置并且其中Z是式XI所示的二价基团的式V所示的结构单元包含式Vb所示的结构单元。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺包含多于1个结构单元、或大约10至大约1,000个结构单元、或大约10至大约500个结构单元，其中结构单元可以由式Va、式Vb或其组合表示。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺砜包含式VI所示的结构单元，其中R基团的至少50摩尔％可以各自独立地由组IV的式和式IVa表示，其中Q和Qa可以是-SO2-，并且其中剩余R基团可以各自独立地为对亚苯基、间亚苯基或其组合；并且其中Y可以是式-O-Z-O-所示的基团，其中-O-Z-O-基团的二价键可以在3,3'位置并且其中Z可以是式XI所示的二价基团。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺砜可包含衍生自包含二氨基二苯砜的胺的聚合的重复结构单元。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺砜可包含如式VIa中所示的重复结构单元：
Figure GDA0001924324140000152
Figure GDA0001924324140000161
其中该结构单元可以重复n’次，并且其中n’可以大于1、或大约10至大约1,000、或大约10至大约500。
在一个实施方案中，其中Y由式-O-Z-O-表示、其中-O-Z-O-基团的二价键在3,3'位置、其中Z是式XI所示的二价基团、其中R是式IVa所示的二价基团、其中Qa是–SO2-并且其中二价基团R的各二价在相对于–SO2-的对位(4,4’位置)的式VI所示的结构单元包含如式VIa中所示的结构单元。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜可被取代或未取代芳族伯单胺(例如取代和未取代苯胺、取代和未取代萘基伯胺和取代和未取代杂芳基胺)封端，其中取代基可选自键合到芳环上的C6-12芳基、卤化C6-12芳基、C1-12烷基、卤化C1-12烷基、砜基团、C1-12酯基团、C1-12酰胺基团、卤素、C1-12烷基醚基团、C6-12芳基醚基团和C6-12芳基酮基。连接的官能团不应阻碍该芳族伯单胺控制分子量的功能。芳族单胺的合适实例更详细描述在美国专利No.6,919,422中，其全文经此引用并入本文。适用于本公开的芳族单胺的非限制性实例包括苯胺、氯苯胺、全氟甲基苯胺、萘胺等或其组合。在一个实施方案中，该芳族单胺包括苯胺。
本领域技术人员借助本公开会认识到，在制造该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的过程中加入的芳族单胺的量可取决于所需分子量和各种其它考虑。在一个实施方案中，酰亚胺化反应中存在的芳族单胺的量可以为基于芳族二胺(例如苯二胺)的总摩尔数的大约0摩尔％至大约10摩尔％、或大约1摩尔％至大约10摩尔％、或大约2摩尔％至大约10摩尔％、或大约5摩尔％至大约9摩尔％、或大约6摩尔％至大约7摩尔％。本领域技术人员借助本公开还会认识到，单官能反应物可以在任何时间加入(例如加入到芳族二胺、芳族二酐、溶剂或其组合中)，例如在酰亚胺化开始之前或之后，以及在存在或不存在酰亚胺化催化剂的情况下。本领域技术人员借助本公开还会认识到，具体量可通过常规实验确定。
在一个实施方案中，可以选择各反应物的相对量、催化剂的类型和量、芳族伯单胺的类型和量和反应条件以提供具有大约1.0至大约1.4摩尔当量的酐基团/1.0个胺基团、或大约1.0至大约1.3摩尔当量的酐基团/1.0个胺基团、或大约1.0至大约1.2摩尔当量的酐基团/1.0个胺基团、或大约1.0至大约1.1摩尔当量的酐基团/1.0个胺基团、或大约1.0至大约1.002摩尔当量的酐基团/1.0个胺基团的聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜可以进一步交联。本领域技术人员借助本公开会认识到，交联聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的方法可包括任何已知的聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜交联方法，例如以有效地使聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜交联的波长和时间照射该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜(例如包含聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的挤出膜)。在一个实施方案中，聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜交联可以通过在大于280纳米和小于或等于400纳米的波长下的紫外线照射实现。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺可以是支化聚醚酰亚胺、非支化聚醚酰亚胺或其组合。本领域技术人员借助本公开会认识到，聚醚酰亚胺支化度影响聚醚酰亚胺的强度性质，例如支化聚醚酰亚胺的含量越高，强度越高。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺砜可以是支化聚醚酰亚胺砜、非支化聚醚酰亚胺砜或其组合。本领域技术人员借助本公开会认识到，聚醚酰亚胺砜支化度影响聚醚酰亚胺砜的强度性质，例如支化聚醚酰亚胺砜的含量越高，强度越高。
该聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜可以独自或结合使用。在一些实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物包含聚醚酰亚胺。在另一些实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物包含聚醚酰亚胺砜。
在再一些实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物包含聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜。在这样的实施方案中，聚醚酰亚胺:聚醚酰亚胺砜的重量比可以为大约99:1至大约30:70、或大约90:10至大约40:60、或大约80:20至大约60:40。本领域技术人员借助本公开会认识到，聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜形成混溶聚合物共混物。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的特征可以在于通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯标样测得的大约20,000克/摩尔(g/mol)或道尔顿(Da)至大约400,000Da、或大约10,000Da至大约400,000Da、或大约10,000Da至大约200,000Da、或大约10,000Da至大约80,000Da、或大约50,000Da至大约75,000Da的重均分子量(Mw)。通常，可以根据方程1计算Mw：
Figure GDA0001924324140000181
其中Ni是分子量Mi的分子数。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜可具有基于该聚合物的重量份计小于大约100ppm、或小于大约50ppm、或小于大约10ppm的通过质子核磁共振谱法测定的苄基质子(benzylic proton)含量。苄基质子官能可在高温下反应以加速在熔体态下改变分子量的反应。在另一实施方案中，聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜可以不含、显著不含或基本不含苄基质子。基本不含苄基质子是指聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜产物具有少于大约5摩尔％的衍生自含苄基质子的单体和/或封端剂的结构单元、或少于大约3摩尔％该结构单元或少于大约1摩尔％该结构单元。在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜可具有通过质子核磁共振谱法测定的基于该聚合物的重量份计0ppm或0摩尔％的衍生自含苄基质子的单体和/或封端剂的结构单元。在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜不包括苄基质子。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜可具有基于该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的重量份计等于或小于大约1,000ppm、或大约0ppm至大约1,000ppm、或大约0ppm至大约500ppm的溴或氯含量。可以通过普通化学分析(如原子吸收)测定溴或氯的量。在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜可具有基于该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的重量份计等于或小于大约1,000ppm、或大约0ppm至大约1,000ppm、或大约0ppm至大约500ppm的总溴+氯含量。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜可具有低的有机反应副产物含量。例如，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜可具有基于该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的重量份计大约0ppm至大约500ppm、或大约0ppm至大约250ppm、或大约0ppm至大约100ppm的1,3-双(N-(4-氯邻苯二甲酰亚氨基))苯、1,3-双(N-邻苯二甲酰亚氨基)苯、间苯二胺和双(邻苯二甲酰亚胺)的各自含量。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的特征可以在于根据American Society for Testing Materials(ASTM)D1238在340℃至370℃下在6.7千克(kg)重量的负荷下测得的大约0.1克/分钟(g/min)至大约10g/min、或大约0.5g/min至大约9.5g/min、或大约1g/min至大约9g/min的熔体指数。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的特征可以在于在25℃下在间甲酚中测得的等于或大于大约0.2分升/克(dl/g)、或大约0.2dl/g至大约0.8dl/g、或大约0.3dl/g至大约0.75dl/g、或大约0.35dl/g至大约0.7dl/g的特性粘度。通常，流体的粘度代表其对由剪切应力或拉伸应力造成的逐渐变形的阻力的量度。本文所用的术语“特性粘度”代表已知浓度的聚合物溶液的比粘度与外推至0浓度的溶质浓度(例如溶液中的聚合物浓度)的比率。本领域技术人员借助本公开会认识到，特性粘度(其被公认为聚合物特性的标准量度)与该聚合物的重均分子量成正比。可以根据ASTM 4603测定特性粘度。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的特征可以在于通过毛细管流变测定法在340℃下测得的小于大约11、或小于大约10、或小于大约9、或小于大约8的在100sec-1下的粘度与在5,000sec-1下的粘度的比率。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的特征可以在于根据ASTMD638测定的等于或大于大约380,000psi(2,618MPa)、或大约400,000psi(2,756MPa)至大约620,000psi(4,272MPa)、或大约420,000(2,893MPa)至大约600,000psi(4,134MPa)、或大约425,000psi(2,928MPa)至大约580,000psi(3,996MPa)的拉伸模量。通常，拉伸模量，也称作弹性模量或杨氏模量，是材料的刚度的量度。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的特征可以在于等于或大于大约150℃、或大于大约160℃、或大于大约180℃、或大于大约200℃、或大约200℃至大约300℃、或大约200℃至大约290℃、或大约200℃至大约280℃的玻璃化转变温度(Tg)。通常，Tg是指聚合物从硬玻璃质材料转变成软橡胶质材料的温度区。在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的特征可以在于单个Tg(而非多个Tg值)。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺包含市售聚醚酰亚胺，例如ULTEM树脂，其包括ULTEM 1000树脂、ULTEM 1010树脂、ULTEM 9011树脂等，或其组合。ULTEM树脂是一类非晶热塑性聚醚酰亚胺树脂；ULTEM 1000树脂是具有217℃的Tg的非晶透明聚醚酰亚胺塑料；ULTEM 1010树脂(例如ULTEM 1010K)是具有217℃的Tg的透明高流动PEI；且ULTEM 9011树脂是具有217℃的Tg的透明高流动PEI；各自可获自SABIC Innovative Plastics。聚醚酰亚胺树脂进一步描述在ASTM D5205中。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺砜包含市售聚醚酰亚胺砜，例如ULTEM XH6050树脂，其是具有247℃的Tg的透明的流动增强的聚醚酰亚胺砜均聚物并可获自SABICInnovative Plastics。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜可以以基于用于电容器膜的聚合物组合物的总重量的大约0.1重量％(wt.％)至大约99.9重量％、或大约1重量％至大约99重量％、或大约10重量％至大约90重量％、或大约25重量％至大约75重量％、或大约40重量％至大约60重量％、或大约45重量％至大约55重量％、或大约50重量％至大约99.9重量％、或大约50重量％至大约99重量％、或大约50重量％至大约90重量％、或大约50重量％至大约75重量％的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物内。在一个实施方案中，用于电容器膜的聚合物组合物包含大约50重量％聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜。
在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺包含少于大约15重量％或少于大约10重量％或少于大约5重量％的除包含衍生自包含间苯二胺、对苯二胺等，或其组合的胺的聚合的单元的聚醚酰亚胺外的聚醚酰亚胺。
在一个实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物包含聚碳酸酯。该聚碳酸酯可以是均聚物或共聚物。在一些实施方案中，该聚碳酸酯可以是聚碳酸酯共聚物；聚碳酸酯和硅氧烷的共聚物；聚碳酸酯和聚碳酸酯-酯的共聚物；等，或其组合。在一个实施方案中，该聚碳酸酯包含聚(碳酸酯-芳基酸酯)，其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同。
本文所用的术语“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯聚合物”是指具有如式XII所示的双酚碳酸酯单元形式的重复单元的化合物：
Figure GDA0001924324140000211
其中Ra和Rb可以各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基；其中p和q可以各自独立地为0至4；其中Xa可以是在两个亚芳基之间的桥连基，其中Xa可以是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、式-C(Rc)(Rd)–的C1-11次烷基(alkylidene)，其中Rc和Rd可以各自独立地为氢、C1-10烷基或式–C(＝Re)–的基团，并且其中Re可以是二价C1-10烃基。适用于本公开的Xa基团的非限制性实例包括亚甲基、亚乙基、亚新戊基、亚异丙基等，或其组合。在一个实施方案中，桥连基Xa和各C6亚芳基的碳酸酯氧原子可以在C6亚芳基上位于彼此的邻位、间位或对位。在一个实施方案中，桥连基Xa和各C6亚芳基的碳酸酯氧原子可以在C6亚芳基上位于彼此的对位。
在一个实施方案中，Ra和Rb可以各自独立地为C1-3烷基；p和q可以各自独立地为0至1；且Xa可以是单键、-O-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、式–C(Rc)(Rd)–所示的C1-9次烷基(alkylidene)，其中Rc和Rd可以各自独立地为氢、C1-8烷基或式–C(＝Re)–所示的基团，并且其中Re可以是二价C1-9烃基。在另一实施方案中，Ra和Rb可以各自独立地为甲基，p和q可以各自独立地为0至1；且Xa可以是单键、式–C(Rc)(Rd)–所示的C1-7次烷基(alkylidene)，其中Rc和Rd可以各自独立地为氢或C1-6烷基。在一个实施方案中，p和q可以各自为1；且Ra和Rb可以各自独立地为C1-3烷基(例如甲基)，其中Ra和Rb可以位于各环上的氧的间位。
在一个实施方案中，式XII所示的双酚碳酸酯单元可衍生自双酚A，其中p和q可以都是0并且其中Xa可以是亚异丙基。
在一个实施方案中，该聚碳酸酯单元可以由如式XIII所示的二羟基化合物制成：
HO-R1-OH
式XIII
其中R1可以是桥连结构部分。通常，式XII所示的双酚碳酸酯单元可以由如式XIV所示的相应双酚化合物制成：
Figure GDA0001924324140000221
其中Ra和Rb、p和q、和Xa在上文已对式XII所示的双酚碳酸酯单元描述。这些Ra和Rb、p和q、和Xa描述的任何方面和/或实施方案可以不受限制地用于描述式XIV的Ra和Rb、p和q、和Xa。
在本公开中适用于制造式XII所示的双酚碳酸酯单元的双酚化合物的非限制性实例包括4,4'-二羟基联苯、双(4-羟苯基)甲烷、1,2-双(4-羟苯基)乙烷、2-(4-羟苯基)-2-(3-羟苯基)丙烷、1,2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-烯丙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟苯基)丙烷、双(4-羟苯基)醚、双(4-羟苯基)硫、双(4-羟苯基)亚砜、双(4-羟苯基)砜等，或其组合。
在一个实施方案中，适用于制造式XII所示的双酚碳酸酯单元的双酚化合物包括1,1-双(4-羟苯基)甲烷、1,1-双(4-羟苯基)乙烷、2,2-双(4-羟苯基)丙烷(“双酚A”或“BPA”)、2,2-双(4-羟苯基)丁烷、2,2-双(4-羟苯基)辛烷、1,1-双(4-羟苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-2-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷等，或其组合。
在一个实施方案中，该聚碳酸酯聚合物可以是进一步包含第二类型的重复碳酸酯单元(不是并且不同于式XII所示的重复双酚碳酸酯单元)的共聚物。第二类型的重复碳酸酯单元也可以是双酚碳酸酯单元(只要它们不同于式XII所示的双酚碳酸酯单元)或芳基酸酯单元。在一个实施方案中，第二类型的重复碳酸酯单元可以是如式XV所示的双酚碳酸酯单元：
Figure GDA0001924324140000231
其中Ra和Rb可以各自独立地为C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基；其中p和q可以各自独立地为0至4的整数；并且其中Xb可以是与聚碳酸酯共聚物中的桥连基Xa不同的C2-32桥连烃基。在一个实施方案中，桥连基Xb和各C6亚芳基的碳酸酯氧原子可以在C6亚芳基上位于彼此的邻位、间位或对位。在一个实施方案中，桥连基Xb和各C6亚芳基的碳酸酯氧原子可以在C6亚芳基上位于彼此的对位。
在一个实施方案中，Xb可以是取代或未取代的C3-18次环烷基(cycloalkylidene)、取代或未取代的C3-18亚环烷基、取代或未取代的式–C(Rc)(Rd)–所示的C12-25次烷基(alkylidene)，其中Rc和Rd可以各自独立地为氢、C1-24烷基、C4-12环烷基、C6-12芳基、C7-12芳基亚烷基、C1-12杂烷基或环状C7-12杂芳基烷基或式–C(＝Re)–所示的基团，并且其中Re可以是二价C12-31烃基。适用于本公开的Xb基团的非限制性实例包括环己基次甲基(cyclohexylmethylidene)、1,1-亚乙基(1,1-ethene)、2-[2.2.1]-次双环庚基(2-[2.2.1]-bicycloheptylidene)、次环己基(cyclohexylidene)、次环戊基(cyclopentylidene)、次环十二烷基(cyclododecylidene)、次金刚烷基(adamantylidene)等，或其组合。
在一个实施方案中，Xb可以是取代或未取代的式–C(Rc)(Rd)–所示的C5-32次烷基，其中Rc和Rd可以各自独立地为氢、C4-12环烷基、C6-12芳基、C7-12芳基亚烷基、C1-12杂烷基、取代或未取代的式–C(＝Re)–所示的基团，其中Re可以是二价C12-31烃基、取代或未取代的C5-18次环烷基、取代或未取代的C5-18亚环烷基、取代或未取代的C3-18次杂环烷基(heterocyclo-alkylidene)或式-B1-G-B2-所示的基团，其中B1和B2可以是相同或不同的C1-6亚烷基，并且其中G可以是C3-12次环烷基或C6-16亚芳基。
在一个实施方案中，Xb可以是如式XVa所示的取代C3-18次杂环烷基：
Figure GDA0001924324140000241
其中Rr、Rp、Rq和Rt可以各自独立地为氢、氧或C1-12有机基团；I可以是直接键、碳、或二价氧、硫或-N(Z)-，其中Z可以是氢、卤素、羟基、C1-12烷基、C1-12烷氧基或C1-12酰基；h可以是0至2；j可以是1或2；i可以是0或1的整数；且k可以是0至3的整数；且其中Rr、Rp、Rq和Rt的至少两个一起构成稠合脂环族、芳族或杂芳族环。本领域技术人员借助本公开会认识到，如果该稠环是芳族的，则如式XVa中所示的环具有不饱和碳-碳键，在此该环稠合。当k是1且i是0时，如式XVa中所示的环含有4个碳原子；当k是2时，如式XVa中所示的环含有5个碳原子；且当k是3时，如式XVa中所示的环含有6个碳原子。在一个实施方案中，Rr、Rp、Rq和Rt的两个相邻基团(例如Rq和Rt一起)形成芳基。在另一实施方案中，Rq和Rt一起形成第一芳基，且Rr和Rp一起形成第二芳基。当Rq和Rt一起形成芳基时，Rp可以是双键合氧原子，即酮。
在一个实施方案中，包含双酚碳酸酯单元的第二类型的重复碳酸酯单元可包含如式XVb所示的苯并[c]吡咯酮碳酸酯(phthalimidine carbonate)单元：
Figure GDA0001924324140000251
其中Ra、Rb、p和q在上文已对式XV所示的双酚碳酸酯单元描述。这些Ra、Rb、p和q描述的任何方面和/或实施方案可以不受限制地用于描述式XVb所示的苯并[c]吡咯酮碳酸酯单元。各R3可以各自独立地为C1-6烷基；j可以是0至4；且R4可以是氢、C1-6烷基或任选被1至5个C1-6烷基取代的苯基。在一个实施方案中，Ra和Rb可以各自独立地为C1-3烷基。
在一个实施方案中，该苯并[c]吡咯酮碳酸酯单元可以由式XVc表示：
Figure GDA0001924324140000252
其中R5可以是氢、任选被最多五个C1-6烷基取代的苯基或C1-4烷基。在一个实施方案中，R5可以是氢、苯基或甲基。在一个实施方案中，其中R5是苯基的式XVc所示的碳酸酯单元可衍生自2-苯基-3,3'-双(4-羟苯基)苯并[c]吡咯酮(也称作N-苯基酚酞双酚，或“PPP-BP”)(也称作3,3-双(4-羟苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮)。
在另一些实施方案中，重复双酚碳酸酯单元可包含如式XVd和XVe所示的靛红碳酸酯单元：
Figure GDA0001924324140000261
其中Ra和Rb可以各自独立地为C1-12烷基；其中p和q可以各自独立地为0至4；且其中Ri可以是C1-12烷基、任选被1至4个C1-10烷基取代的苯基或任选被1至5个C1-10烷基取代的苄基。在一个实施方案中，Ra和Rb可以各自独立地为甲基，p和q可以各自独立地为0或1，且Ri可以是C1-4烷基或苯基。
其中Xb是取代或未取代的C3-18次环烷基的式XV所示的双酚碳酸酯单元的非限制性实例包括如式XVf所示的次环己基(cyclohexylidene)桥连的烷基取代双酚：
Figure GDA0001924324140000262
其中Ra和Rb可以各自独立地为C1-12烷基；其中Rg可以是C1-12烷基；其中p和q可以各自独立地为0至4，并且其中t可以是0至10。在一个实施方案中，Ra和Rb各自的至少一个可位于次环己基桥连基的间位。在一个实施方案中，Ra和Rb可以各自独立地为C1-4烷基，Rg可以是C1-4烷基，p和q可以各自独立地为0或1，且t可以是0至5。在另一实施方案中，Ra、Rb和Rg可以各自独立地为甲基，r和s可以各自独立地为0或1，且t可以是0或3。在另一实施方案中，Ra、Rb和Rg可以各自独立地为甲基，r和s可以各自独立地为0或1，且t可以是0。
在一个实施方案中，式XV所示的双酚碳酸酯单元可以是包含如式XVg所示的金刚烷基单元和式XVh所示的芴基单元的取代或未取代的C3-18次环烷基：
Figure GDA0001924324140000271
其中Ra和Rb可以各自独立地为C1-12烷基；且其中p和q可以各自独立地为1至4。在一个实施方案中，Ra和Rb各自的至少一个可位于次环烷基桥连基的间位。在一个实施方案中，Ra和Rb可以各自独立地为C1-3烷基，且p和q可以各自独立地为0或1。在一个实施方案中，Ra和Rb可以各自是甲基；p和q可以各自独立地为0或1；并且当p和q是1时，该甲基位于该次环烷基桥连基的间位。
在一个实施方案中，式XVa、XVb、XVc、XVd、XVe、XVf、XVg和XVh所示的含碳酸酯的单元可用于制造具有高玻璃化转变温度(Tg)和高热变形温度的聚碳酸酯。
在一个实施方案中，式XV所示的双酚碳酸酯单元通常可由如式XVI所示的相应双酚化合物制造：
Figure GDA0001924324140000281
其中Ra、Rb、p、q和Xb在上文已对式XV所示的双酚碳酸酯单元描述。这些Ra、Rb、p、q和Xb描述的任何方面和/或实施方案可以不受限制地用于描述式XVI所示的双酚化合物。
适用于本公开的式XVI所示的双酚化合物的非限制性实例包括双(4-羟苯基)二苯甲烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、6,6'-二羟基-3,3,3',3'-四甲基螺(双)茚满("spirobiindane双酚")、2,6-二羟基二苯并-p-二氧六环(2,6-dihydroxydibenzo-p-dioxin)、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基氧硫杂蒽(2,7-dihydroxyphenoxathiin)、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩、2,7-二羟基咔唑、2,6-二羟基噻蒽、3,3-双(4-羟苯基)苯并[c]吡咯酮、2-苯基-3,3-双(4-羟苯基)苯并[c]吡咯酮(PPP-BP)、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)等，或其组合。
在一个实施方案中，式XII所示的双酚碳酸酯单元与式XV所示的双酚碳酸酯单元的摩尔比可以为大约99:1至大约1:99、或大约90:10至大约10:90、或大约80:20至大约20:80、或大约70:30至大约30:70、或大约60:40至大约40:60，取决于该聚碳酸酯组合物的所需特性，包括Tg、冲击强度、延性、流动和类似考虑。当式XII所示的双酚碳酸酯单元衍生自双酚A时，双酚A单元通常可以以该聚碳酸酯共聚物中的双酚单元总摩尔数的大约50摩尔％至99摩尔％的量存在。此外，当式XII所示的双酚碳酸酯单元衍生自双酚A且式XV所示的双酚单元衍生自PPP-BP时，式XII所示的双酚碳酸酯单元与式XV所示的双酚碳酸酯单元的摩尔比可以为大约99:1至大约50:50、或大约90:10至大约55:45。
在一个实施方案中，如本文中公开的聚碳酸酯聚合物可包含相对少量的其它碳酸酯单元，例如该聚碳酸酯共聚物中的碳酸酯单元总摩尔数的少于大约20摩尔％、少于大约10摩尔％或少于大约5摩尔％。在一个实施方案中，所述其它碳酸酯单元可衍生自具有1至32个碳原子的脂族或芳族二羟基化合物，例如1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、6,6'-二羟基-3,3,3',3'-四甲基螺(双)茚满("spirobiindane双酚")、2,6-二羟基二苯并-p-二氧六环、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基氧硫杂蒽(2,7-dihydroxyphenoxathin)、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩、2,7-二羟基咔唑和2,6-二羟基噻蒽等，或其组合。在一个实施方案中，该芳族二羟基化合物包含如式XVII所示的单芳基二羟基化合物：
Figure GDA0001924324140000291
其中各Rh可以独立地为卤素原子、C1-10烃基，如C1-10烷基、卤素取代的C1-10烷基、C6-10芳基或卤素取代的C6-10芳基；并且其中n可以是0至4。在这样的实施方案中，该卤素可以是溴。在一个实施方案中，式XVII所示的单芳基二羟基化合物不包括卤素。
适用于本公开的式XVII所示的单芳基二羟基化合物的非限制性实例包括间苯二酚；取代间苯二酚化合物、5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯二酚；邻苯二酚；氢醌；取代氢醌、2-甲基氢醌、2-乙基氢醌、2-丙基氢醌、2-丁基氢醌、2-叔丁基氢醌、2-苯基氢醌、2-枯基氢醌、2,3,5,6-四甲基氢醌、2,3,5,6-四-叔丁基氢醌、2,3,5,6-四氟氢醌、2,3,5,6-四溴氢醌；等；或其组合。
在一个实施方案中，该聚碳酸酯共聚物包含式XII和式XV所示的双酚碳酸酯单元和小于大约10摩尔％的衍生自式XVII所示的单芳基二羟基化合物的碳酸酯单元，即如式XVIIa所示的单芳基碳酸酯单元：
Figure GDA0001924324140000301
其中各Rh可以独立地为卤素或C1-10烃基；并且其中n可以是0至4。在一个实施方案中，各Rh可以独立地为C1-3烷基，并且n可以是0至1。在一个实施方案中，各Rh可以独立地为C1-3烷基，并且n是0。在另一实施方案中，在该聚碳酸酯共聚物中不存在除式XII和式XV所示的双酚碳酸酯单元外的碳酸酯单元。
在一个实施方案中，该聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含式XII所示的重复双酚碳酸酯单元和如式XVIII所示的重复芳基酸酯单元：
Figure GDA0001924324140000302
其中Ar1可以是含有至少一个芳基，例如苯基、萘、蒽等或其组合的C6-32烃基。在一个实施方案中，Ar1可衍生自如上文联系式XII和式XV所示的双酚碳酸酯单元、式XVII所示的单芳基二羟基化合物或其组合描述的芳族双酚。在一个实施方案中，式XVIII所示的芳基酸酯单元可通过间苯二甲酸、对苯二甲酸或其组合(在本文中称作“苯二甲酸(phthalicacid)”)与上文所述的任何芳族双酚、式XVII所示的单芳基二羟基化合物或其组合的反应生成。在一个实施方案中，间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比可以为大约1:99至大约99:1、或大约80:20至大约20:80、或大约60:40至大约40:60。
在一个实施方案中，包含式XII所示的双酚碳酸酯单元和式XVIII所示的芳基酸酯单元的聚(碳酸酯-芳基酸酯)可以是如式XIX所示的交替或嵌段共聚物：
Figure GDA0001924324140000311
其中R1和Ar1在上文已分别对式XII所示的双酚碳酸酯单元和式XVIII所示的芳基酸酯单元描述。这些R1和Ar1描述的任何方面和/或实施方案可以不受限制地用于描述式XIX所示的共聚物。
通常，该聚(碳酸酯-芳基酸酯)是含有碳酸酯嵌段和酯嵌段的嵌段共聚物。在一个实施方案中，该共聚物(例如聚(碳酸酯-芳基酸酯))中的总酯单元与总碳酸酯单元的重量比可根据该聚碳酸酯组合物的所需性质而变，例如大约99:1至大约1:99、或大约95:5至大约5:95、或大约90:10至大约10:90、或大约90:10至大约50:50。该共聚物的酯单元中间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比也可根据该聚碳酸酯组合物的所需性质而变，例如大约0:100至大约100:0、或大约92:8至大约8:92、或大约98:2至大约45:55。在一个实施方案中，总酯单元与总碳酸酯单元的重量比可以为大约99:1至大约40:60、或大约90:10至大约50:40，其中间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比可以为大约99:1至大约40:50、或大约98:2至大约45:55，取决于该聚碳酸酯组合物的所需性质。
在一个实施方案中，该聚碳酸酯共聚物包含基于该聚碳酸酯共聚物中的单元的总摩尔数计小于大约20摩尔％、或小于大约10摩尔％或小于大约5摩尔％的量的衍生自用于形成式XVIII所示的芳基酸酯单元的二羟基化合物的附加碳酸酯单元。在一个实施方案中，该聚碳酸酯共聚物包含基于该聚碳酸酯共聚物中的单元的总摩尔数计小于大约20摩尔％、或小于大约10摩尔％、或小于大约5摩尔％或小于大约1摩尔％的量的衍生自苯二甲酸与用于形成碳酸酯单元的式XVII所示的单芳基二羟基化合物的反应的附加芳基酸酯单元。在一个实施方案中，此类附加碳酸酯单元和此类附加芳基酸酯单元总共可以以该聚碳酸酯共聚物中的单元的总摩尔数的小于大约20摩尔％、或小于大约10摩尔％、或小于大约5摩尔％或小于大约1摩尔％的量存在于该聚碳酸酯共聚物中。
在一个实施方案中，该聚(碳酸酯-芳基酸酯)可以是包含式XII所示的双酚碳酸酯单元(例如双酚A碳酸酯单元)和重复双酚芳基酸酯单元的聚(碳酸酯)-共-(双酚芳基酸酯)。在这样的实施方案中，该双酚芳基酸酯单元可包含苯二甲酸和双酚的残基，例如式XIII所示的双酚的残基。在一个实施方案中，该双酚芳基酸酯单元可由式XVIIIa表示：
Figure GDA0001924324140000321
其中Ra和Rb可以各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基；其中p和q可以各自独立地为0至4；其中Xa可以是在两个亚芳基之间的桥连基，并且其中Xa可以是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、式-C(Rc)(Rd)–所示的C1-11次烷基，其中Rc和Rd可以各自独立地为氢、C1-10烷基或式–C(＝Re)–所示的基团，其中Re可以是二价C1-10烃基。在一个实施方案中，p和q可以各自独立地为0或1；Ra和Rb可以各自独立地为位于各环上的氧的间位的C1-3烷基；并且Xa可以是式–C(Rc)(Rd)–所示的次烷基，其中Rc和Rd可以各自是C1-6烷基。在一个实施方案中，p和q可以各自独立地为0或1；Ra和Rb可以各自是位于各环上的氧的间位的甲基；并且Xa可以是式-C(Rc)(Rd)–所示的次烷基，其中Rc和Rd可以各自是C1-6烷基。在一个实施方案中，该双酚可以是双酚A，其中p和q都是0且Xa是次异丙基(isopropylidene)。
在一个实施方案中，该聚(碳酸酯-芳基酸酯)可以是如式XIXa所示的聚(双酚A碳酸酯)-共-(双酚A-苯二甲酸酯)：
Figure GDA0001924324140000322
其中y和x分别代表芳基酸酯-双酚A酯单元和双酚A碳酸酯单元的重量％。通常，该单元作为嵌段存在。在一个实施方案中，该共聚物中酯单元的重量百分比y与碳酸酯单元的重量百分比x的比率可以为大约50:50至大约99:1、或大约55:45至大约90:10、或大约75:25至大约95:5。包含大约35重量％至大约45重量％碳酸酯单元和大约55重量％至大约65重量％酯单元的式XIXa所示的共聚物通常被称作聚(碳酸酯-酯)(PCE)，其中酯单元具有大约45:55至大约55:45的间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比。包含大约15重量％至大约25重量％碳酸酯单元和大约75重量％至大约85重量％酯单元的式XIXa所示的共聚物通常被称作聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)(PPC)，其中酯单元具有大约98:2至大约88:12的间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比。
在另一实施方案中，该聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含含有式XII所示的碳酸酯单元和如式XVIIIb所示的重复单芳基芳基酸酯单元的聚(碳酸酯)-共-(单芳基芳基酸酯)：
Figure GDA0001924324140000331
其中各Rh可以独立地为卤素原子、C1-10烃基，如C1-10烷基、卤素取代的C1-10烷基、C6-10芳基或卤素取代的C6-10芳基；并且其中n可以是0至4。在一个实施方案中，各Rh可以独立地为C1-4烷基，并且n可以是0至3、或0至1、或0。在一个实施方案中，该聚(碳酸酯)-共-(单芳基芳基酸酯)共聚物可以由式XIXb表示：
Figure GDA0001924324140000332
其中x:m的摩尔比可以为大约99:1至大约1:99、或大约80:20至大约20:80、或大约60:40至大约40:60；其中R1在上文已对式XII所示的双酚碳酸酯单元描述；并且其中Rh和n在上文已对式XVIIIb所示的单芳基芳基酸酯单元描述。这些R1、Rh和n描述的任何方面和/或实施方案可以不受限制地用于描述式XIXb所示的聚(碳酸酯)-共-(单芳基芳基酸酯)共聚物。
在一个实施方案中，式XVIIIb所示的单芳基-芳基酸酯单元可衍生自间苯二甲酸和对苯二甲酸(或其衍生物)的组合与间苯二酚(或其反应性衍生物)的反应以提供如式XVIIIc所示的间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚(“ITR”)酯单元：
Figure GDA0001924324140000341
其中m可以是大约4至大约100、或大约4至大约90、或大约5至大约70、或大约5至大约50、或大约10至大约30。在一个实施方案中，ITR酯单元可以以该共聚物中的酯单元的总摩尔数的等于或大于大约95摩尔％、或大于大约99摩尔％、或大于大约99.5摩尔％的量存在于该聚碳酸酯共聚物中。(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)-碳酸酯共聚物(“ITR-PC”共聚物)可具有许多合意的特征，例如韧性、透明性、热流性质和耐候性。ITR-PC共聚物可以容易地使用能在ITR-PC共聚物的合成中提供合成灵活性和组成特异性的界面聚合技术以商业规模制造。
在一个实施方案中，该聚(碳酸酯)-共-(单芳基芳基酸酯)可以是如式XIXc所示的聚(双酚A碳酸酯)-共-(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯)：
Figure GDA0001924324140000342
其中m可以是大约4至大约100、或大约4至大约90、或大约5至大约70、或大约5至大约50、或大约10至大约30；并且其中x:m的摩尔比可以为大约99:1至大约1:99、或大约90:10至大约10:90。在一个实施方案中，ITR酯单元可以以该共聚物中的酯单元的总摩尔数的等于或大于大约95摩尔％、或大于大约99摩尔％、或大于大约99.5摩尔％的量存在于该聚(碳酸酯-芳基酸酯)共聚物中。在一个实施方案中，附加碳酸酯单元、附加酯单元或其组合可以以该共聚物中的单元的总摩尔数的大约1摩尔％至大约20摩尔％的量存在于该共聚物中。在这样的实施方案中，附加碳酸酯单元可包含如式XX所示的间苯二酚碳酸酯单元和式XVIIIa所示的双酚酯单元：
Figure GDA0001924324140000351
其中各Rh可以独立地为C1-10烃基，其中n可以是0至4；其中Ra和Rb可以各自独立地为C1-12烷基，其中p和q可以各自独立地为0至4的整数，并且其中Xa可以是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或式–C(Rc)(Rd)–的C1-13次烷基，其中Rc和Rd可以各自独立地为氢、C1-12烷基或式–C(＝Re)–所示的基团，其中Re可以是二价C1-12烃基。在一个实施方案中，该双酚酯单元可以是如式XXI所示的双酚A苯二甲酸酯单元：
Figure GDA0001924324140000352
在一个实施方案中，式XIXc所示的聚(双酚A碳酸酯)-共-(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯)包含大约1摩尔％至大约20摩尔％双酚A碳酸酯单元、大约60摩尔％至大约99摩尔％间苯二甲酸-对苯二甲酸-间苯二酚酯单元和任选大约1摩尔％至大约20摩尔％间苯二酚碳酸酯单元、间苯二甲酸-对苯二甲酸-双酚A苯二甲酸酯单元或其组合。在另一实施方案中，式XIXc所示的聚(双酚A碳酸酯)-共-(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯)包含大约70摩尔％至大约90摩尔％双酚A碳酸酯单元、大约10摩尔％至大约30摩尔％间苯二甲酸-对苯二甲酸-间苯二酚酯单元和任选大约1摩尔％至大约60摩尔％间苯二酚碳酸酯单元、间苯二甲酸-对苯二甲酸-双酚A酯单元或其组合。
在另一实施方案中，该聚(碳酸酯-芳基酸酯)共聚物进一步包含硅氧烷单元(也称作“二有机硅氧烷单元”)，例如聚(双酚-A碳酸酯)-共-聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯)-共-聚(硅氧烷)共聚物。为方便起见，该聚(双酚-A碳酸酯)-共-聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯)-共-聚(硅氧烷)在本文中被称作“ITR-PC-硅氧烷”共聚物。通常，聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物也可被称作“PC-硅氧烷”或“PC-Si”共聚物。在一个实施方案中，该ITR-PC-硅氧烷共聚物包含衍生自式XIV所示的双酚(例如双酚-A)的式XII所示的碳酸酯单元；式XVIIIb所示的单芳基芳基酸酯单元和硅氧烷单元。在一个实施方案中，该ITR-PC-硅氧烷共聚物包含双酚-A碳酸酯单元、式XVIIIc所示的ITR酯单元和硅氧烷单元，其中该硅氧烷单元可以是如式XXII所示的聚硅氧烷单元：
Figure GDA0001924324140000361
其中各R可以独立地为C1-13一价烃基。在一个实施方案中，各R可以独立地为C1-13烷基、C1-13烷氧基、C2-13烯基、C2-13烯氧基、C3-6环烷基、C3-6环烷氧基、C6-14芳基、C6-10芳氧基、C7-13芳基烷基、C7-13芳基烷氧基、C7-13烷基芳基或C7-13烷基芳氧基。在这样的实施方案中，各R基团可以独立地被氟、氯、溴或碘或其组合完全或部分卤化。在一个实施方案中，R基团不含卤素。本领域技术人员借助本公开会认识到，在同一共聚物中可以使用示例性R基团的组合。在一个实施方案中，该聚硅氧烷包含具有最低烃含量的R基团，例如R可以是甲基。
式XXII中E的平均值可根据该聚碳酸酯组合物中的各组分的类型和相对量、该聚合物是直链、支化链还是接枝共聚物、该组合物的所需性质等考虑因素广泛变化。在一个实施方案中，E可具有大约2至大约500、或大约2至大约200、或大约5至大约120、或大约10至大约100、或大约10至大约80、或大约2至大约30、或大约30至大约80的平均值。在一个实施方案中，E可具有大约16至大约50、或大约20至大约45、或大约25至大约45的平均值。在另一实施方案中，E可具有大约4至大约50、或大约4至大约15、或大约5至大约15、或大约6至大约15、或大约7至大约10的平均值。在一个实施方案中，该聚硅氧烷单元可以是如式XXIIa所示的结构单元：
Figure GDA0001924324140000371
其中E和R在上文已对式XXII所示的聚硅氧烷单元描述；其中各R可以独立地相同或不同；其中各Ar可以独立地相同或不同，并且其中各Ar可以独立地为含芳基的取代或未取代的C6-30化合物，其中键可以直接连接到芳基上。这些前述E和R描述的任何方面和/或实施方案可以不受限制地用于描述式XXIIa所示的聚硅氧烷结构单元。在一个实施方案中，式XXIIa中的Ar基团可衍生自C6-30二羟基芳族化合物(例如如上文所述的双酚化合物)、式XVII所示的单芳基二羟基化合物或其组合。适用于本公开的C6-30二羟基芳族化合物的非限制性实例包括间苯二酚(即1,3-二羟基苯)、4-甲基-1,3-二羟基苯、5-甲基-1,3-二羟基苯、4,6-二甲基-1,3-二羟基苯、1,4-二羟基苯、1,1-双(4-羟苯基)甲烷、1,1-双(4-羟苯基)乙烷、2,2-双(4-羟苯基)丙烷、2,2-双(4-羟苯基)丁烷、2,2-双(4-羟苯基)辛烷、1,1-双(4-羟苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、双(4-羟苯基硫)、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷等，或其组合。在一个实施方案中，该C6-30二羟基芳族化合物可以是未取代的。在一个实施方案中，该C6-30二羟基芳族化合物不含非芳族烃基取代基，如烷基、烷氧基或亚烷基取代基。
在一个实施方案中，如果Ar衍生自间苯二酚，该聚硅氧烷单元可由式XXIIa-1表示：
Figure GDA0001924324140000381
在另一实施方案中，如果Ar衍生自双酚A，该聚硅氧烷单元可由式XXIIa-2表示：
Figure GDA0001924324140000382
在一个实施方案中，或该聚硅氧烷单元可包含式XXIIa-1所示的聚硅氧烷单元、式XXIIa-2所示的聚硅氧烷单元或其组合，其中E可具有如上文所述的平均值，例如E可具有大约2至大约200的平均值。
在再一实施方案中，该聚硅氧烷单元可包含如式XXIIb所示的聚二有机硅氧烷单元：
Figure GDA0001924324140000383
其中各R2可以独立地为C1-30亚烃基或C2-14亚烃基，例如二价C1-30亚烷基或C7-30亚芳基-亚烷基；并且其中R和E在上文已对式XXII所示的聚硅氧烷单元描述。这些前述E和R描述的任何方面和/或实施方案可以不受限制地用于描述式XXIIb所示的聚二有机硅氧烷单元。对于本文中的公开，“E-1”是指“E减去1”并且意在将聚硅氧烷单元中的Si单元数保持为E，特别是对其中一个Si位于重复括号外的式而言：[(E-1)+1(括号外的Si)]＝E。
在R2是C7-30亚芳基-亚烷基的式XXIIb的一个实施方案中，该聚二有机硅氧烷单元可以由式XXIIb-1表示：
Figure GDA0001924324140000391
其中各R3可以独立地为二价C2-8脂族基团；并且其中R和E在上文已对式XXII所示的聚硅氧烷单元描述。这些前述E和R描述的任何方面和/或实施方案可以不受限制地用于描述式XXIIb-1所示的聚二有机硅氧烷单元。式XXIIb-1中的各M可以相同或不同并且可以是卤素、氰基、硝基、C1-8烷基硫基、C1-8烷基、C1-8烷氧基、C2-8烯基、C2-8烯氧基、C3-8环烷基、C3-8环烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、C7-12芳基烷基、C7-12芳基烷氧基、C7-12烷基芳基或C7-12烷基芳氧基，并且其中各n可以独立地为0、1、2、3或4。在一个实施方案中，M可以是溴或氯、烷基(例如甲基、乙基、丙基)、烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、丙氧基)或芳基(例如苯基、氯苯基、甲苯基)；R3可以是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基；且R可以是C1-8烷基、卤烷基(例如三氟丙基)、氰烷基或芳基(例如苯基、氯苯基、甲苯基)。在另一实施方案中，R可以是甲基、甲基和三氟丙基的组合或甲基和苯基的组合。在再一实施方案中，M可以是甲氧基，n可以是0或1，R3可以是二价C1-3脂族基团，且R可以是甲基。
在一个实施方案中，该聚硅氧烷单元可以是如式XXIIb-2所示的丁子香酚封端的聚硅氧烷单元：
Figure GDA0001924324140000392
其中E可具有如上文所述的平均值、或大约2至大约200、或大约2至大约100、或大约2至大约90、或大约2至大约80、或大约2至大约30、或大约20至大约100、或大约30至大约80。
在另一实施方案中，该聚硅氧烷单元可包含如式XXIIb-3或式XXIIb-4所示的聚硅氧烷单元：
Figure GDA0001924324140000401
其中E可具有如上文所述的平均值、或大约2至大约200、或大约2至大约100、或大约2至大约90、或大约2至大约80、或大约2至大约30、或大约20至100、或大约30至大约80。
本领域技术人员借助本公开会认识到，该ITR-PC-硅氧烷共聚物中式XXII所示的聚硅氧烷单元的相对量取决于该共聚物组合物(例如热塑性组合物)的所需性质，例如冲击性质、烟密度、热释放和熔体粘度。在一个实施方案中，可以选择该聚(碳酸酯-芳基酸酯)以具有可提供良好冲击和/或透明性质的E平均值以及提供该共聚物组合物中的硅氧烷单元的所需重量％。在一个实施方案中，该聚(碳酸酯-芳基酸酯)可包含基于该共聚物组合物中的聚合物总重量计大约0.3重量％至大约30重量％、或大约0.5重量％至大约25重量％、或大约0.5重量％至大约15重量％的量的硅氧烷单元，其中硅氧烷单元可由共价键合在聚(碳酸酯-芳基酸酯)的聚合物骨架中的聚硅氧烷单元提供。
在一个实施方案中，该ITR-PC-硅氧烷共聚物可包含大约1摩尔％至大约40摩尔％、或大约1摩尔％至大约20摩尔％双酚-A碳酸酯单元；大约50摩尔％至大约95摩尔％式XVIIIc所示的ITR酯单元；和有效提供大约0.1重量％至大约10重量％硅氧烷单元的量的式XXIIb所示的聚硅氧烷单元，其中摩尔％基于该共聚物中的单元的总摩尔数并且其中重量％基于该共聚物的总重量。
在一个实施方案中，该ITR-PC-硅氧烷共聚物可包含大约1摩尔％至大约40摩尔％、或大约1摩尔％至大约20摩尔％双酚-A碳酸酯单元；大约50摩尔％至大约95摩尔％式XVIIIc所示的ITR酯单元；和有效提供大约0.1重量％至大约10重量％硅氧烷单元的量的式XXIIb-1、式XXIIb-2、式XXIIb-3、式XXIIb-4或其组合所示的聚硅氧烷单元，其中摩尔％基于该共聚物中的单元的总摩尔数并且其中重量％基于该共聚物的总重量。在一些实施方案中，该聚硅氧烷单元可包含式XXIIb-1所示的聚硅氧烷单元。在另一些实施方案中，该聚硅氧烷单元可包含式XXIIb-2、式XXIIb-3、式XXIIb-4或其组合所示的聚硅氧烷单元。
在一个实施方案中，该ITR-PC-硅氧烷共聚物可包含大约1摩尔％至大约40摩尔％、或大约1摩尔％至大约20摩尔％双酚-A碳酸酯单元；大约50摩尔％至大约95摩尔％式XVIIIc所示的ITR酯单元；和有效提供大约0.1重量％至大约10重量％硅氧烷单元的量的式XXIIb-2所示的聚硅氧烷单元，其中摩尔％基于该共聚物中的单元的总摩尔数并且其中重量％基于该共聚物的总重量。
在一个实施方案中，该ITR-PC-硅氧烷共聚物可包含大约1摩尔％至大约20摩尔％双酚-A碳酸酯单元；大约60摩尔％至大约90摩尔％式XVIIIc所示的ITR酯单元；和有效提供大约0.1重量％至大约10重量％硅氧烷单元的量的式XXIIb-2、式XXIIb-3、式XXIIb-4或其组合所示的聚硅氧烷单元，其中摩尔％基于该共聚物中的单元的总摩尔数并且其中重量％基于该共聚物的总重量。
在一个实施方案中，该ITR-PC-硅氧烷共聚物可包含大约1摩尔％至大约20摩尔％双酚-A碳酸酯单元；大约60摩尔％至大约90摩尔％式XVIIIc所示的ITR酯单元；和有效提供大约0.1重量％至大约10重量％硅氧烷单元的量的式XXIIb-2所示的聚硅氧烷单元，其中摩尔％基于该共聚物中的单元的总摩尔数并且其中重量％基于该共聚物的总重量。
在一个实施方案中，PC可通过如界面聚合和熔体聚合之类的方法制造。尽管界面聚合的反应条件可变，但示例性的方法通常涉及将二元酚反应物溶解或分散在苛性钠或苛性钾水溶液中，将所得混合物添加到水不混溶溶剂介质中，和使反应物与碳酸酯前体在催化剂如叔胺和/或相转移催化剂存在下在例如大约pH 8至大约pH 12的受控pH条件下接触。适用于本公开的水不混溶溶剂的非限制性实例包括二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等，或其组合。
适用于本公开的碳酸酯前体的非限制性实例包括羰基卤、羰基溴、羰基氯、卤代甲酸盐、二元酚的双卤代甲酸盐、双酚A的双氯甲酸盐、氢醌的双氯甲酸盐、二醇的双卤代甲酸盐、乙二醇的双卤代甲酸盐、新戊二醇的双卤代甲酸盐、聚乙二醇的双卤代甲酸盐等，或其组合。在一个实施方案中，用于形成碳酸酯键的界面聚合反应可以使用光气作为碳酸酯前体，并且被称作光气化反应。
在一个实施方案中，该叔胺可包含三甲基胺、三丁基胺、脂环族叔胺、N,N-二乙基-环己基胺、芳族叔胺、N,N-二甲基苯胺等，或其组合。
在一个实施方案中，该相转移催化剂可包含式(R3)4Q+X的催化剂，其中各R3可以相同或不同，并且其中各R3可以独立地为C1-10烷基；其中Q可以是氮或磷原子；且其中X可以是卤素原子、C1-8烷氧基或C6-18芳氧基。适用于本公开的相转移催化剂的非限制性实例包括[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5]4NX、[CH3(CH2)6]4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH3(CH2)3]3NX和CH3[CH3(CH2)2]3NX，其中X可以是Cl-、Br-、C1-8烷氧基或C6-18芳氧基。在一个实施方案中，相转移催化剂可以以该光气化混合物中的双酚重量的大约0.1重量％至大约10重量％、或大约0.5重量％至大约2重量％的有效量使用。
在另一实施方案中，可以使用熔体法制造聚碳酸酯。熔体聚合可作为分批法或作为连续法进行。在任一情况下，所用熔体聚合条件可包含两个或更多个分开的反应阶段，例如，第一反应阶段，其中将起始二羟基芳族化合物和碳酸二芳基酯转化成低聚聚碳酸酯，和第二反应阶段，其中将第一反应阶段中形成的低聚聚碳酸酯转化成高分子量聚碳酸酯。这样的“分级”聚合反应条件尤其适用于连续聚合系统，其中起始单体可以在第一反应容器中低聚并且其中在此形成的低聚聚碳酸酯可连续传送至一个或多个下游反应器，在此将该低聚聚碳酸酯转化成高分子量聚碳酸酯。通常，在低聚阶段(例如第一反应阶段)中制成的低聚聚碳酸酯可以以大约1,000Da至大约7,500Da的数均分子量(Mn)为特征。在一个或多个后续聚合阶段(例如第二反应阶段)中，该聚碳酸酯的Mn可以提高到大约8,000Da至大约25,000道尔顿(如使用聚碳酸酯标样测得)。通常，Mn可根据方程2计算：
Figure GDA0001924324140000431
其中Ni是分子量Mi的分子的数量。
术语“熔体聚合条件”被理解为是指在酯交换催化剂存在下实施二羟基芳族化合物和碳酸二芳基酯之间的反应所必需的那些条件。通常，在该方法中不使用溶剂，并且反应物(例如二羟基芳族化合物、碳酸二芳基酯)为熔融态。在一个实施方案中，熔体聚合过程中的反应温度可以为大约100℃至大约350℃、或大约180℃至大约310℃。在一个实施方案中，熔体聚合过程中的压力可以在该反应的初始阶段(例如第一反应阶段)中为大气压、或超大气压、或大约大气压至大约15torr，和在稍后阶段为减压，例如大约0.2torr至大约15torr。在一个实施方案中，熔体聚合过程中的反应时间可以为大约0.1小时至大约10小时。
在一个实施方案中，适用于熔体聚合的碳酸二芳基酯可包含碳酸二苯酯、在芳基上具有吸电子取代基的活化碳酸二苯酯、双(4-硝基苯基)碳酸酯、双(2-氯苯基)碳酸酯、双(4-氯苯基)碳酸酯、双(甲基水杨酰基)碳酸酯、双(4-甲基羧基苯基)碳酸酯、双(2-乙酰基苯基)甲酸酯、双(4-乙酰基苯基)甲酸酯等，或其组合。
在一个实施方案中，在聚碳酸酯的熔体聚合中所用的催化剂包含α催化剂或β催化剂。β催化剂通常是挥发性的并在升高的温度下降解。β催化剂因此优选在早期低温聚合阶段使用。α催化剂通常比β催化剂更热稳定并且更不易挥发。
在一个实施方案中，α催化剂可包含碱金属或碱土金属离子源。在一个实施方案中，该碱金属或碱土金属离子源包含碱金属氢氧化物，氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾；碱土金属氢氧化物，氢氧化镁、氢氧化钙等，或其组合。在一个实施方案中，该碱金属或碱土金属离子源可进一步包含相应的羧酸盐(例如乙酸钠)、乙二胺四乙酸(EDTA)的衍生物(例如EDTA四钠盐、EDTA镁二钠盐)等，或其组合。适用于本公开的α酯交换催化剂的非限制性实例包括非挥发性无机酸的碱金属或碱土金属盐、NaH2PO3、NaH2PO4、Na2HPO3、KH2PO4、CsH2PO4、Cs2HPO4；磷酸的混合盐、NaKHPO4、CsNaHPO4、CsKHPO4等，或其组合。
在一个实施方案中，该β催化剂可包含季铵化合物、季鏻化合物等，或其组合。在一个实施方案中，该季铵化合物可以是结构(R4)4N+X-所示的化合物，其中各R4可以相同或不同，其中各R4可以独立地为C1-20烷基、C4-20环烷基或C4-20芳基；并且其中X-可以是有机或无机阴离子，例如氢氧根、卤根、羧酸根、磺酸根、硫酸根、甲酸根、碳酸根或碳酸氢根。适用于本公开的有机季铵化合物的非限制性实例包括四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四甲基乙酸铵、四甲基甲酸铵、四丁基乙酸铵等，或其组合。在一个实施方案中，该季铵化合物包含四甲基氢氧化铵。在一个实施方案中，该季鏻化合物可以是结构(R5)4P+X-所示的化合物，其中各R5独立地为C1-20烷基、C4-20环烷基或C4-20芳基；并且其中X-可以是有机或无机阴离子，例如氢氧根、卤根、羧酸根、磺酸根、硫酸根、甲酸根、碳酸根或碳酸氢根。如果X-是多价阴离子如碳酸根或硫酸根，要理解的是，适当地平衡季铵和/或鏻结构中的正和负电荷。例如，如果R4-R5各自是甲基且X-是碳酸根，要理解的是，X-代表2(CO3 -2)。适用于本公开的有机季鏻化合物的非限制性实例包括四甲基氢氧化鏻、四甲基乙酸鏻、四甲基甲酸鏻、四丁基氢氧化鏻、四丁基乙酸鏻(TBPA)、四苯基乙酸鏻、四苯基苯酚鏻等，或其组合。在一个实施方案中，该有机季鏻化合物包含TBPA。
在一个实施方案中，所用α催化剂和β催化剂的量可基于该聚合反应中所用的二羟基化合物的摩尔总数。当提到β催化剂(例如鏻盐)与该聚合反应中所用的所有二羟基化合物的比率时，方便地是指每摩尔二羟基化合物的鏻盐摩尔数，意味着鏻盐摩尔数除以该反应混合物中存在的各二羟基化合物的摩尔总和。在一个实施方案中，α催化剂可以以有效提供大约1x10-2至大约1x10-8、或大约1x10-4至大约1x10-7摩尔金属/摩尔所用二羟基化合物的量使用。在一个实施方案中，β催化剂(例如有机铵或鏻盐)的量可以为大约1x10-2至大约1x10-5、或大约1x10-3至大约1x10-4摩尔/该反应混合物中的二羟基化合物的总摩尔数。
在一个实施方案中，支化聚碳酸酯嵌段可通过在聚合过程中加入支化剂制备，其中该支化剂可包括含有选自羟基、羧基、羧酸酐和卤甲酰基的至少三个官能团的多官能有机化合物。适用于本公开的支化剂的非限制性实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰三氯、三-对羟基苯基乙烷、靛红-双酚、三酚TC(1,3,5-三((p-羟苯基)异丙基)苯)、三酚PA(4(4(1,1-双(p-羟苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、苯均三酸、二苯甲酮四羧酸等，或其组合。在一个实施方案中，支化剂可以以该光气化混合物的总重量的大约0.05重量％至大约5.0重量％的量添加到光气化混合物中。可以使用包含线性聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的混合物。
在一个实施方案中，所有类型的聚碳酸酯端基被认为可用于该聚碳酸酯组合物，只要此类端基不会显著不利地影响该组合物的所需性质。在一个实施方案中，在聚合过程中可以包括链终止剂(也称作封端剂)。链终止剂限制分子量生长速率并因此控制聚碳酸酯中的分子量。在一个实施方案中，链终止剂可包含酚类化合物、单酚类化合物、单羧酸氯、单氯甲酸酯、其衍生物等，或其组合。
适合作为链终止剂用于本公开的酚类化合物的非限制性实例包括单酚类化合物、单环状酚、苯酚、C1-C22烷基取代酚、对枯基酚、对-和叔-丁基酚；二酚的单醚、对甲氧基酚；含有具有8至9个碳原子的支化链烷基取代基的烷基取代酚；单酚类UV吸收剂、4-取代的-2-羟基二苯甲酮；水杨酸芳基酯；二酚的单酯、间苯二酚单苯甲酸酯、2-(2-羟芳基)-苯并三唑、2-(2-羟芳基)-1,3,5-三嗪；其衍生物等，或其组合。
适合作为链终止剂用于本公开的单羧酸氯的非限制性实例包括单环单羧酸氯、苯甲酰氯、C1-C22烷基取代的苯甲酰氯、甲苯甲酰氯、卤素取代的苯甲酰氯、溴苯甲酰氯、肉桂酰氯、4-nadimido苯甲酰氯；多环单羧酸氯、偏苯三酸酐氯化物、萘甲酰氯；单环和多环单羧酸氯的组合；具有等于或小于22个碳原子的脂族单羧酸的氯化物；脂族单羧酸的官能化氯化物、丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯；单氯甲酸酯、单环单氯甲酸酯、氯甲酸苯酯、烷基取代的氯甲酸苯酯、氯甲酸对枯基苯基酯、氯甲酸甲苯酯；其衍生物等，或其组合。
在一个实施方案中，该聚碳酸酯可以是包含如上文所述的单元的支化聚碳酸酯；其中基于该聚碳酸酯的总摩尔计等于或大于大约3摩尔％的结构部分(moieties)可衍生自支化剂；并且其中封端基团可衍生自具有大约8.3至大约11的pKa的封端剂。在这样的实施方案中，该支化剂可包含偏苯三酰三氯、1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷或其组合；并且该封端剂包含酚、含有氰基、脂族基团、烯烃基团、芳基、卤素、酯基团、醚基团的取代基的酚等，或其组合。在一个实施方案中，该封端剂包含酚、对叔丁基酚、对甲氧基酚、对氰基酚、对枯基酚等，或其组合。
在一个实施方案中，该聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物可通过任何合适的方法制造。制备聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的方法更详细描述在美国专利No.6,072,011和美国公开No.20140179843 A1中，各自全文经此引用并入本文。
在一个实施方案中，该ITR-PC-硅氧烷共聚物可通过任何合适的方法制造。在一个实施方案中，包含芳基酸酯单元的聚碳酸酯共聚物通常可以由聚酯嵌段制备，其中该聚酯嵌段可以如上文所述通过界面聚合制备。但是，可以使用酸或二醇的反应性衍生物，如相应的酰基卤，特别是酰基二氯和酰基二溴，而非使用二羧酸或二醇本身。例如，可以使用间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯或其组合代替使用间苯二甲酸、对苯二甲酸或其组合。该聚酯也可以通过如上所述的熔体法缩合(例如熔体聚合)、通过溶液相缩合或通过酯交换聚合获得，其中例如，二烷基酯，如对苯二甲酸二甲酯可以使用酸催化与二羟基反应物酯交换，以生成聚酯嵌段。可以使用支化聚酯嵌段，其中已并入支化剂(例如具有三个或更多个羟基的二醇；三官能或多官能羧酸)。本领域技术人员借助本公开会认识到，最好根据该组合物的最终用途提供各种浓度的酸和聚酯嵌段上的羟端基。
在一个实施方案中，包含芳基酸酯单元的聚碳酸酯共聚物可具有使用用聚碳酸酯标样校准的交联苯乙烯-二乙烯基苯柱通过GPC测得的大约2,000Da至大约100,000Da、或大约3,000Da至大约75,000Da、或大约4,000Da至大约50,000Da、或大约5,000Da至大约35,000Da、或大约17,000Da至大约30,000Da的Mw。GPC样品以1毫克/毫升(mg/ml)的浓度制备并以1.0毫升/分钟的流速洗脱。
在一个实施方案中，该聚碳酸酯共聚物的特征在于在氯仿中在25℃下测得的大约0.3dl/g至大约1.5dl/g、或大约0.4dl/g至大约1.25dl/g、或大约0.45dl/g至大约1.0dl/g的特性粘度。
在一个实施方案中，该聚(碳酸酯-硅氧烷)的特征可以在于根据ASTM D1238在300℃下在1.2kg重量的负荷下测得的大约1立方厘米/10分钟(cc/10min)至大约50cc/10min、或大约1.5cc/10min至大约40cc/10min、或大约2cc/10min至大约30cc/10min的熔体体积流速。
在一个实施方案中，该聚碳酸酯包含市售聚碳酸酯，例如LEXAN FST树脂、LEXANFST3403树脂、LEXAN FST9705树脂等，或其组合。LEXAN FST树脂是提供优异的阻燃、烟雾和毒性性能的聚碳酸酯(PC)共聚物；LEXAN FST3403树脂是适用于注射成型的高流动PC共聚物树脂；LEXAN FST9705树脂是高粘度PC酯；并可购自SABIC Innovative Plastics。
在一个实施方案中，该聚碳酸酯可以以基于用于电容器膜的聚合物组合物的总重量的大约0.1重量％(wt.％)至大约99.9重量％、或大约1重量％至大约99重量％、或大约10重量％至大约90重量％、或大约25重量％至大约75重量％、或大约40重量％至大约60重量％、或大约45重量％至大约55重量％、或大约0.1重量％至大约50重量％、或大约1重量％至大约50重量％、或大约10重量％至大约50重量％、或大约25重量％至大约50重量％的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物内。在一个实施方案中，用于电容器膜的聚合物组合物包含大约50重量％聚碳酸酯。
在一个实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物可进一步包含添加剂以改进该聚合物组合物的一种或多种性质，例如稳定剂(例如抗氧化剂)、热稳定剂、光稳定剂、紫外线(UV)吸收添加剂、猝灭剂、增塑剂、润滑剂、润滑油、抗静电剂、阻燃剂、防滴落剂、辐射稳定剂、含氟聚合物、颜料、染料、微粒填料、玻璃、碳纤维、云母、滑石、附加聚合物(例如非晶聚合物)、聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETs)、脂肪酸、硅氧烷、蜡等，或其组合。在这样的实施方案中，可以选择添加剂以不提供多于大约10重量％的氟、不提供该组合物的多于大约5,000重量ppm的有机硅或不会在其它方面显著不利地影响该聚合物组合物的所需性质。在一个实施方案中，添加剂可以以提供小于大约1,000ppm的具有小于大约250Da的分子量的化合物的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物中。
在一些实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物可包含抗氧化剂，例如含磷稳定剂、有机磷化合物、双官能含磷化合物、亚磷酸酯、亚磷酸三芳基酯、亚膦酸酯、膦酸芳基酯、受阻酚等，或其组合。在另一些实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物不包括稳定剂，例如含磷稳定剂。在一个实施方案中，该含磷稳定剂的特征可以在于等于或大于大约300Da的重均分子量。
在一个实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物可包含多于一种含磷稳定剂。在这样的实施方案中，该含磷稳定剂可具有相同类型或不同类型。例如，该用于电容器膜的聚合物组合物可包含两种亚磷酸酯或亚磷酸酯和亚膦酸酯。
适用于本公开的亚磷酸酯和亚膦酸酯的非限制性实例包括亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯基烷基酯、亚磷酸苯基二烷基酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三月桂酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、二亚磷酸二硬脂基季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯、二亚磷酸二异癸基季戊四醇酯、二亚磷酸双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇酯、二亚磷酸双(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基)-季戊四醇酯、二亚磷酸二异癸氧基季戊四醇酯、二亚磷酸双(2,4-二-叔丁基-6-甲基苯基)季戊四醇酯、二亚磷酸双(2,4,6-三(叔丁基苯基)季戊四醇酯、三亚磷酸三硬脂基山梨糖醇酯、二亚膦酸四(2,4-二-叔丁基-苯基)4,4'-亚联苯基酯、亚磷酸双(2,4-二-叔丁基-6-甲基苯基)甲基酯、亚磷酸双(2,4-二-叔丁基-6-甲基苯基)乙基酯、2,2',2”-次氮基[三乙基三(3,3',5,5'-四-叔丁基-1,1'-联苯-2,2'-二基)亚磷酸酯]、亚磷酸2-乙基己基(3,3',5,5'-四-叔丁基-1,1'-联苯-2,2'-二基)酯、5-丁基-5-乙基-2-(2,4,6-三-叔丁基苯氧基)-1,3,2-dioxaphosphirane、二亚膦酸四(2,4-二-叔丁基苯基)-4,4-联苯基酯((tetrakis(2,4-di-tert-butylphenyl)-4,4-biphenyldiphosphonite))、亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯(PEPQ)等，或其组合。
在一个实施方案中，含磷稳定剂可以以基于该组合物总重量的大约0.005重量％至大约3重量％、或大约0.01重量％至大约1.0重量％的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物中。
在一个实施方案中，含磷稳定剂可以以基于该组合物总重量的大约0重量％至大约2重量％、或大约0重量％至大约1.0重量％、或大约0.5重量％至大约1.0重量％的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物中，其中该含磷稳定剂的特征可以在于等于或大于大约500Da的重均分子量。
在一个实施方案中，该含磷稳定剂包含IRGAPHOS168，其是可购自Ciba ChemicalCo.的亚磷酸三-二-叔丁基苯基酯。在一个实施方案中，该含磷稳定剂包含可购自DoverChemical Co.的DOVERPHOS S-9228。
在一个实施方案中，抗氧化剂包含受阻酚，例如烷基化单酚、烷基化双酚、多酚等，或其组合。
适用于本公开的烷基化单酚的非限制性实例包括2,6-二-叔丁基-4-甲基酚；2-叔丁基-4,6-二甲基酚；2,6-二-叔丁基-4-乙基酚；2,6-二-叔丁基-4-正丁基酚；2,6-二-叔丁基-4-异丁基酚；2,6-二环戊基-4-甲基酚；2-(α-甲基环己基)-4,6-二甲基酚；2,6-双十八烷基-4-甲基酚；2,4,6-三环己基酚；2,6-二-叔丁基-4-甲氧基甲基酚；在侧链中为直链或支化链的壬基酚；2,6-二-壬基-4-甲基酚；2,4-二甲基-6-(1'-甲基十一烷-1'-基)酚；2,4-二甲基-6-(1'-甲基十七烷-1'-基)酚；2,4-二甲基-6-(1'-甲基十三烷-1'-基)酚；等；或其组合。
适用于本公开的亚烷基双酚的非限制性实例包括2,2'-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基酚)、2,2'-亚甲基双(6-叔丁基-4-乙基酚)、2,2'-亚甲基双[4-甲基-6-(α-甲基环己基)-酚]、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-环己基酚)、2,2'-亚甲基双(6-壬基-4-甲基酚)、2,2'-亚甲基双(4,6-二-叔丁基酚)、2,2'-亚乙基双(4,6-二-叔丁基酚)、2,2'-亚乙基双(6-叔丁基-4-异丁基酚)、2,2'-亚甲基双[6-(α-甲基苄基)-4-壬基酚]、2,2'-亚甲基双[6-(α,α-二甲基苄基)-4-壬基酚]、4,4'-亚甲基双-(2,6-二-叔丁基酚)、4,4'-亚甲基双(6-叔丁基-2-甲基酚)、1,1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷、2,6-双(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基酚、1,1,3-三(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷、1,1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基-苯基)-3-正十二烷基巯基丁烷、乙二醇双[3,3-双(3'-叔丁基-4'-羟苯基)丁酸酯]、双(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基-苯基)二环戊二烯、双[2-(3'-叔丁基-2'-羟基-5'-甲基苄基)-6-叔丁基-4-甲基苯基]对苯二甲酸酯、1,1-双-(3,5-二甲基-2-羟苯基)丁烷、2,2-双-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双-(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)-4-正十二烷基巯基丁烷、1,1,5,5-四-(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)戊烷等，或其组合。
在一个实施方案中，该受阻酚的特征在于等于或大于大约300Da的分子量。在这样的实施方案中，该受阻酚的分子量可以有助于在高加工温度下，例如在等于或大于大约300℃的温度下将受阻酚结构部分保留在聚合物熔体中。
在一个实施方案中，受阻酚可以以该组合物总重量的大约0.005重量％至大约2重量％、或大约0.01重量％至大约1.0重量％的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物中。
在一些实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物可包含一种或多种微粒填料以调节该组合物的性质，例如介电常数、热膨胀系数等。在另一些实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物不包括微粒填料。
适用于本公开的微粒填料的非限制性实例包括二氧化硅粉末、熔融二氧化硅、结晶二氧化硅；氮化硼粉末、硅酸硼粉末；氧化铝、氧化镁(magnesia)；硅酸盐球体；烟灰；空心微珠(cenospheres)；铝硅酸盐(armospheres)；天然硅砂；石英；石英岩；氧化钛、钛酸钡、钡锶、五氧化二钽、硅藻石；硅藻土；合成二氧化硅；等；或其组合。在一个实施方案中，该微粒填料可以用硅烷表面处理以改进与聚合组合物的粘合和分散。
在一个实施方案中，微粒填料可以以有效提供所需物理性质的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物中。在一个实施方案中，微粒填料可以以该组合物总体积的大约0.1体积％至大约50体积％、或大约0.1体积％至大约40体积％、或大约5体积％至大约30体积％、或大约5体积％至大约20体积％的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物中。
在一些实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物可进一步包含至少一种附加聚合物，其中选择附加聚合物以不提供基于该组合物的总重量计多于大约10重量％的氟或硅，或不会在其它方面显著不利地影响该组合物的所需性质。
适用于本公开的附加非晶聚合物的非限制性实例包括聚(苯砜)、聚(砜)、聚(醚砜)、聚(亚芳基砜)、聚(苯醚)、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺硅氧烷等、它们的共混物、它们的共聚物或它们的组合。
在一个实施方案中，附加聚合物可以以该组合物总重量的大约0重量％至大约12重量％、或大约0.1重量％至大约10重量％、或大约0.5重量％至大约5重量％的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物中。
在一些实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物可进一步包含含氟聚合物，例如氟化乙烯丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)和全氟烷氧基聚合物(PFA)(用于要在超过大约200℃的温度下使用的组合物)；和聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)和聚(乙烯-共-四氟乙烯)(ETFE)作为填料以降低摩擦系数和改进滑动和有助于要在低于大约200℃的温度下使用的电容器膜的加工。
在一个实施方案中，添加剂(除任何填料外)可以以该组合物总重量的大约0.005重量％至大约20重量％、或大约0.01重量％至大约10重量％的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物中。
在一个实施方案中，可以使用任何合适的混合装置合并(例如接触、共混、混合等)聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯以及任何任选添加剂以产生用于电容器膜的聚合物组合物。在一个实施方案中，可以在形成密切共混物的条件下合并聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯以及任何任选添加剂，其中此类条件可包括在单螺杆或双螺杆型挤出机、混合罐或可对合并在一起的组分施加剪切的类似混合或共混装置中熔体混合。在一些实施方案中，双螺杆挤出机由于其更强的混合能力和自擦拭能力而优于单螺杆挤出机。
在一个实施方案中，可以有利地通过挤出机中的至少一个排气孔对该共混组合物施加真空以除去该组合物中的挥发性杂质。在一个实施方案中，可以有利地在熔融前干燥(例如除去尽可能多的水)聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯以及任何任选添加剂。
在一个实施方案中，用于电容器膜的聚合物组合物的熔体加工可以在大约290℃至大约360℃的温度下进行以避免过度聚合物降解，同时仍能够充分熔融以获得不含任何未共混组分的密切聚合物混合物。在一个实施方案中，可以进行配混以确保该聚合物组合物在机器中的停留时间短，可以小心地控制温度，并可以利用摩擦热，以获得组分之间的密切共混。
在一个实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物也可以使用任何合适的聚合物过滤装置(例如具有大约1微米至大约100微米、或大约25微米至大约100微米、或大约40微米至大约100微米的孔径或孔尺寸的聚合物烛式过滤器或网式过滤器)熔体过滤以除去不合意的黑点或其它不均匀污染物，例如任何直径大于大约1微米的粒子。本领域技术人员借助本公开会认识到，当过滤装置具有例如1微米的孔径或孔尺寸时，这样的过滤装置留住所有具有1微米或更大尺寸的固体粒子并允许尺寸小于1微米的固体粒子通过。本领域技术人员借助本公开还会认识到，可除去的固体粒子的尺寸参考过滤装置的孔径或孔尺寸，而不是此类固体粒子的形状和相关物理尺寸。
在一个实施方案中，可以将聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯以及任何任选添加剂置于挤出配混机中以制造连续线料，将其冷却，然后切碎成丸粒(例如挤出丸粒)。在另一实施方案中，聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯以及任何任选添加剂可通过干混混合，然后在磨机上熔融并粉碎，或挤出并切碎成丸粒。在再一实施方案中，如下文更详细描述，聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯以及任何任选添加剂也可以混合并直接挤出以形成膜。在再一实施方案中，可以将聚合物组合物丸粒熔融，然后挤出以形成膜。
在一个实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物包含混溶聚合物共混物，其中该聚合物组合物的特征可以在于如通过差示扫描量热法(DSC)测得的大约125℃至大约250℃、或大约130℃至大约240℃、或大约135℃至大约230℃、或大约150℃至大约220℃、或大约160℃至大约210℃、或等于或大于大约170℃、或等于或大于大约180℃、或等于或大于大约190℃、或等于或大于大约200℃、或等于或大于大约210℃、或等于或大于大约220℃的单个玻璃化转变温度(Tg)。
通常，混溶聚合物共混物是指两种或更多种聚合物的混合物，其中该混合聚合物在一起熔融时表现为单相(例如表现得像单一聚合物)，即该混合聚合物表现出单个Tg。相反，不混溶聚合物共混物是指两种或更多种聚合物的混合物，其中该混合聚合物在一起熔融时相分离，即该混合聚合物表现出两个或更多个Tgs。例如，在两种不混溶聚合物的情况下，当混合在一起时，该聚合物相分离，其中相会交织在一起。本领域技术人员借助本公开会认识到，当两种聚合物混合在一起时，仅在这两种聚合物的某些混合比范围中这些聚合物可混溶并可形成混溶聚合物共混物。在一个实施方案中，如本文中公开的聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯可以以任何比率混合以形成混溶聚合物共混物。此外，如本文中公开的聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜可以以任何比率混合以形成混溶聚合物共混物。
在一个实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物可以以挤出丸粒外观为特征，其中该挤出丸粒外观是透明的(例如清澈)。本领域技术人员借助本公开会认识到，当两种透明聚合物共混时，所得共混物的外观取决于这些聚合物的混溶性。通常，当两种透明聚合物混合并形成混溶聚合物共混物时，该混溶聚合物共混物可以是透明的。此外，当两种透明聚合物混合并形成不混溶聚合物共混物时，该不混溶聚合物共混物会是不透光(opaque)、浑浊、不透明的(non-transparent)，因为聚合物相分离。
在一个实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物的特征可以在于大约1.25至大约1.35、或大约1.27至大约1.33、或大约1.28至大约1.31的比重。通常，比重代表材料的密度与水的密度的比率，其中材料的密度和水的密度在相同温度下测量。聚合物的密度通常以g/cc表示并且其可以根据ASTM D1505测定。
在一个实施方案中，如本文中公开的聚碳酸酯与如本文中公开的聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的比重相比可具有相对较高的比重。本领域技术人员借助本公开会认识到，该用于电容器膜的聚合物组合物的比重大于相应的聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜本身的比重，这又降低该共混物(例如用于电容器膜的聚合物组合物)内的自由体积并因此提高电性能。本领域技术人员借助本公开还会认识到，材料中的自由体积是由此类材料制成的介电膜中的已知失效机制。通常，材料的自由体积被视为材料内的可供给定分子自由移动的体积。
在一个实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物的特征可以在于大约1至大约10、或大约2至大约9、或大约2.5至大约8.5的在100sec-1下的粘度与在5,000sec-1下的粘度的比率。
在一个实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物的特征可以在于如根据ASTMD1238在295℃至337℃下在6.7千克(kg)重量的负荷下测得的大约1立方厘米(cc)/10分钟(cc/10min)至大约40cc/10min、或大约2.5cc/10min至大约35cc/10min、或大约4.5cc/10min至大约13cc/10min、或大约20cc/10min至大约37cc/10min的熔体体积速率。
在一个实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物的特征可以在于如根据ASTMD648在264psi(1.8Mpa)下在3.2毫米(mm)厚的样品上测得的大约100℃至大约225℃、或大约110℃至大约215℃、或大约115℃至大约200℃、或等于或大于大约150℃、或等于或大于大约160℃、或等于或大于大约170℃、或等于或大于大约180℃、或等于或大于大约190℃或等于或大于大约200℃的热畸变温度或热变形温度(HDT)。材料的HDT通常是指材料在指定负荷下变形时的温度。
在一个实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物可以使用传统上用于热塑性组合物的使用平模头的挤出机挤出。通常，挤出流延膜法涉及在挤出机中熔融该聚合物组合物以形成熔融聚合物；经具有小唇隙间距的平模头传送该熔融聚合物以形成膜(例如挤出膜)；将该膜牵拉到卷取辊上并以相对较高的卷取速度拉伸该膜；和冷却/固化该膜中的聚合物以形成最终膜。该挤出机可具有单螺杆或双螺杆设计，并且也可以使用熔体泵提供经过模头的恒定非脉动聚合物流。在一个实施方案中，该模头的特征可以在于大约100微米至大约200微米的模头唇隙。在一个实施方案中，卷取辊可以以最多大约200m/min的速度(例如卷取速度)运行。该电容器膜可以经平模头挤出，并且在将该膜牵拉到卷取辊上时，该膜可以以膜运动方向拉伸(例如单轴拉伸)以形成单轴拉伸的电容器膜。在一个实施方案中，挤出机的设计还可包括增加加热辊以将该膜回火/退火并由此将冻结的内应力的出现减至最低。可以修剪膜边缘，并可以使用张力控制的卷绕机构将该膜卷绕在辊上。
在一些实施方案中，在将复合材料拉伸成薄膜之前，可以将商业和/或实验功能化填料均匀分散在该聚合物组合物中(例如配混到该聚合物组合物中)以形成该复合材料。在这样的实施方案中，可以在拉伸该膜之前在单独的挤出机上或在用于实施该聚合物的熔融的相同挤出机上将填料配混到该聚合物组合物中以获得均匀分散体。在一个实施方案中，可以在拉伸该膜之前在用于熔融该聚合物的相同挤出机上将填料配混到该聚合物组合物中。本领域技术人员借助本公开会认识到，经模头输送恒定和均匀的熔融聚合物流的精确度；用于制造该膜的聚合物的流变性质；聚合物组合物和设备的清洁度；和卷取机构的机械特性都有助于成功制备具有相对较小厚度(例如小于大约20微米)的挤出膜。
在一个实施方案中，该挤出流延膜法可以是单步法，可以规模化至较大尺寸设备，并且不要求使用任何溶剂。即使对于相对较高分子量和/或高玻璃化转变温度的聚合物的情况，可以适当设计这种挤出法(例如挤出流延膜法)以为该聚合物提供不产生会造成该聚合物组合物的热或机械降解的过高温度的环境。在一个实施方案中，对该熔融聚合物使用过滤装置可产生几乎不含如果没有从该熔融聚合物中适当除去则可能损害所得膜的介电性能的污染物(如凝胶和黑点)的膜。在一个实施方案中，通过该挤出流延膜法制成的膜可以是薄膜(例如小于大约50微米厚度，甚至更薄)；在膜宽度上具有均匀厚度；平坦并且几乎无皱褶或表面波度(例如光滑、无皱等)；并且相对无污染。
在一个实施方案中，可以使用熔体泵将该熔融聚合物传送经过平模头。在一个实施方案中，该膜可以在大约250℃至大约500℃、或大约300℃至大约450℃的温度下挤出。在一个实施方案中，可以单轴拉伸该挤出膜以产生介电基底膜。
在一个实施方案中，形成电容器膜包括合并、熔融和密切混合用于电容器膜的聚合物组合物的组分以形成熔融聚合物、过滤所述熔融聚合物以除去大于大约1微米的粒子以形成滤过的熔融聚合物；在大约250℃至大约500℃、或大约275℃至大约400℃的温度下经平模头挤出所述滤过的熔融聚合物以形成挤出膜；和单轴拉伸所述挤出膜以形成介电基底膜(例如电容器膜；单轴拉伸的电容器膜)。在拉伸后，该电容器膜可以如下文更详细描述的那样金属化，或卷绕在卷取辊上以供储存或运输。本领域技术人员借助本公开会认识到，可以改变该电容器膜的组成和制造方法以实现所需性能性质，特别是电性质。
在一个实施方案中，该电容器膜可具有等于或大于大约10米、或大于大约100米、或大于大约10,000米的膜长度。在一个实施方案中，该电容器膜可具有等于或大于大约300毫米、或大于大约300毫米、或大于大约3,000毫米的膜宽度。
本领域技术人员借助本公开会认识到，该膜的挤出速率可变。在一个实施方案中，该电容器膜的挤出速率可以为大约10lbs/hr(4.5kg/hr)至大约1000lbs/hr(500kg/hr)。
在一个实施方案中，卷取速度(例如可以从挤出机的模头板牵拉电容器膜的速率)可以为大约10米/分钟(m/min)至大约300m/min、或大约50m/min至大约275m/min、或大约100m/min至大约250m/min。
在一个实施方案中，该电容器膜包含高产率的挤出膜，其中该电容器膜(例如高产率的挤出电容器膜)包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量(例如用于电容器膜的聚合物组合物中存在的聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯的总重量)计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物(例如在挤出前用于电容器膜的聚合物组合物中存在的聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯)的等于或大于大约90重量％、或大于大约92重量％、或大于大约94重量％、或大于大约96重量％、或大于大约98重量％。在一个实施方案中，该电容器膜包含单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜。
在一个实施方案中，该电容器膜具有两面(例如两个相反面)，例如第一膜面和第二膜面。在一个实施方案中，该电容器膜的至少一个面(例如第一膜面、第二膜面)可以金属化，其中可以在该膜的至少一部分上沉积金属层以产生金属化电容器膜。在一个实施方案中，该电容器膜可以至少在该电容器膜的至少一个面(例如第一膜面、第二膜面)的一部分上金属化，其中该电容器膜的所述至少一个面可以是光滑面。通常，电容器膜的光滑面是指具有如下文更详细描述如通过光学轮廓术测定的小于大约+/-3％的表面平均粗糙度(Ra)的面。
本领域技术人员借助本公开会认识到，可以使用各种金属将该电容器膜金属化，取决于该膜的预期用途。适用于本公开的金属(例如导电金属)的非限制性实例包括铜、铝、银、金、镍、锌、钛、铬、钒、钽、铌、黄铜等，或其组合。
在一个实施方案中，包含聚合物组合物的电容器膜的金属化方法包含真空金属气相沉积、高温真空沉积、化学气相沉积、原子层沉积、金属溅射、等离子体处理、电子束处理、化学氧化或还原反应、无电湿化学沉积等，或其组合。在一个实施方案中，该电容器膜可以在两面上都通过无电镀法(electroless plating)金属化。在另一实施方案中，可以例如通过喷墨印刷在电容器膜的表面上形成图案化金属层。
本领域技术人员借助本公开会认识到，金属层的厚度取决于该金属化膜的预期用途。在一个实施方案中，沉积在电容器膜上的金属层的特征可以在于大约1埃至大约1,000纳米、或大约1埃至大约500纳米、或大约1埃至大约10纳米、或大约1埃至大约3,000埃、或大约1埃至大约2,820埃、或大约1埃至大约2,000埃、或大约1埃至大约1,000埃的金属层厚度。
在一个实施方案中，沉积在电容器膜上的金属层包含导电金属。在这样的实施方案中，该金属层的特征可以在于如根据ASTM D257测得的大约0.1至大约1,000欧姆/平方、或大约0.1至大约500欧姆/平方、或大约0.1至大约100欧姆/平方的金属层电阻率。
在一个实施方案中，待金属化的电容器膜的表面可以预处理，例如以增强金属层的粘合。适用于本公开的膜预处理法的非限制性实例包括洗涤、火焰处理、等离子体放电、电晕放电等，或其组合。
在一个实施方案中，可以在该金属层上沉积一个或多个附加层，例如透明涂层(例如聚(甲基丙烯酸甲酯)和/或聚(甲基丙烯酸乙酯)以提供耐划伤性)和/或另一聚合物组合物(例如聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺砜、聚碳酸酯或其组合)膜层以形成层压材料。
在一个实施方案中，该电容器膜的特征可以在于如通过差示扫描量热法(DSC)测得的大约125℃至大约250℃、或大约130℃至大约240℃、或大约135℃至大约230℃、或大约150℃至大约220℃、或大约160℃至大约210℃、或等于或大于大约170℃、或等于或大于大约180℃、或等于或大于大约190℃、或等于或大于大约200℃、或等于或大于大约210℃或等于或大于大约220℃的Tg(例如单个Tg)。
在一个实施方案中，聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚(碳酸酯-芳基酸酯)可以各自以有效提供该电容器膜的单个玻璃化转变温度的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物(例如混溶聚合物共混物)中。
在一个实施方案中，该电容器膜的特征可以在于膜外观，其中该膜外观是透明(例如清澈)的。本领域技术人员借助本公开会认识到，当由透明混溶聚合物共混物制备膜时，所得膜的外观可以是透明的。可以通过膜表面的目视检查评估膜外观。
在一个实施方案中，聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚(碳酸酯-芳基酸酯)可以各自以有效提供混溶聚合物共混物的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物中。
在一个实施方案中，该电容器膜的特征可以在于根据ASTM D648在264psi(1.8Mpa)下在3.2毫米(mm)厚的样品上测得的大约100℃至大约225℃、或大约110℃至大约215℃、或大约115℃至大约200℃、或等于或大于大约150℃、或等于或大于大约160℃、或等于或大于大约170℃、或等于或大于大约180℃、或等于或大于大约190℃、或等于或大于大约200℃的HDT。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于通过介电谱法在1kHz、23℃和50％相对湿度(RH)下测得的大约0％至大约2％、或大约0.1％至大约1.5％、或大约0.1％至大约1％、或大约0.1％至大约0.5％的耗散因子(Df)。Df也可被称作损耗因子或介电损耗，并且其通常是指以热形式通过电介质耗散的功率。Df可根据ASTM D150测量。RH通常可定义为在给定温度下水蒸气的分压与水的平衡蒸气压的比率。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于如通过介电谱法在1kHz、23℃和50％RH下测得的大约0％至大约1％、或大约0.1％至大约0.75％、或大约0.1％至大约0.5％的耗散因子(Df)。
在一个实施方案中，电容器膜的Df可随温度提高保持基本不变，例如归因于温度提高或降低的任何Df变化不会不利地干扰包含此类电容器膜的电容器的物理和/或电性质。在一个实施方案中，电容器膜的Df在大约0℃至大约200℃、或大约0℃至大约185℃、或大约0℃至大约175℃、或大约0℃至大约170℃、或大约0℃至大约150℃的温度下保持基本不变。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于如根据ASTM D150在1kHz、23℃和50％RH下测得的大约2至大约5、或大约3至大约5、或大约2.5至大约4.5、或大约3至大约4的介电常数(Dk)。通常，Dk是指材料在用作电容器电介质时的储存电荷能力。Dk是无单位值，因为其以比率测得。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于稳定Dk值直至用于制造电容器膜的聚合物组合物的Tg、或直至比用于制造电容器膜的聚合物组合物的Tg低大约10℃的温度或直至比用于制造电容器膜的聚合物组合物的Tg低大约20℃的温度。在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于稳定Dk值直至大约250℃、直至大约240℃、或直至大约230℃、或直至大约220℃、或直至大约210℃、或直至大约200℃、或直至大约190℃、或直至大约180℃、或直至大约175℃、或直至大约170℃、或直至大约150℃。
在一个实施方案中，电容器膜的Dk可随温度提高保持基本不变，例如归因于温度提高或降低的任何Dk变化不会不利地干扰包含此类电容器膜的电容器的物理和/或电性质。在一个实施方案中，电容器膜的Dk在大约0℃至大约200℃、或大约0℃至大约185℃、或大约0℃至大约175℃、或大约0℃至大约170℃、或大约0℃至大约150℃的温度下保持基本不变。在一些实施方案中，电容器膜的Dk可以在大约0℃至用于制造电容器膜的聚合物组合物的大约Tg的温度范围内，或在大约0℃至大约200℃、或大约0℃至大约190℃、或大约0℃至大约170℃、或大约0℃至大约150℃的温度范围内基于最高Dk值改变小于大约20％、或改变小于大约10％或改变小于大约10％。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于至少一个无皱褶的区域(例如无皱区域)，其中该无皱区域可以足够平坦和光滑以在将其表面金属化时，该金属化膜具有有利地一致表面形态。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于小于大约50微米、或小于大约40微米、或小于大约30微米、或小于大约20微米、或小于大约15微米或小于大约10微米的膜厚度。在一个实施方案中，该电容器膜的特征可以在于大约0.1微米至大约50微米、或大约0.1微米至大约20微米、或大约0.1微米至大约15微米、或大约0.1微米至大约10微米、或大约0.1微米至大约7微米的膜厚度。
本领域技术人员借助本公开会认识到，该膜的厚度可变，甚至在无皱区域上。通常，可通过测量在特定面积上膜厚度的变化测定电容器膜的无皱区域的平坦度。对于本文中的公开，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)在以基于在特定测量面积上的膜平均厚度计小于膜厚度的大约+/-10％、或小于膜厚度的大约+/-9％、或小于膜厚度的大约+/-8％、或小于膜厚度的大约+/-7％、或小于膜厚度的大约+/-6％、或小于膜厚度的大约+/-5％、或小于膜厚度的大约+/-4％、或小于膜厚度的大约+/-3％、或小于膜厚度的大约+/-2％或小于膜厚度的大约+/-1％的膜厚度变化为特征时可被视为“平坦”。在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于基于在特定测量面积上的膜平均厚度计小于膜厚度的大约+/-1％的膜厚度变化。
通常，可通过光学轮廓术测量表面的表面平均粗糙度(Ra)以量化膜表面的无皱区域的光滑度。通常，表面的粗糙度是指该表面的精细不规则。Ra提供此类表面不规则的各高度和深度的平均值。对于本文中的公开，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)在以基于如通过光学轮廓术测得的平均膜厚度计小于大约+/-3％、或小于大约+/-2％或小于大约+/-1％的Ra为特征时可被视为无皱。在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于基于如通过光学轮廓术测得的平均膜厚度计小于大约+/-3％的Ra。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于基于在特定测量面积上的膜平均厚度计小于膜厚度的大约+/-10％的膜厚度变化；和基于如通过光学轮廓术测得的平均膜厚度计小于大约+/-3％的Ra。
通常，该电容器膜可通过膜表面积表征，其中膜表面积代表电容器膜的总面积，包括第一膜面面积和第二膜面面积。
在一个实施方案中，可以在大的膜表面积上产生无皱区域。在一个实施方案中，总膜表面积的至少大约80％、或至少大约85％、或至少大约90％、或至少大约95％或至少大约97％可以无皱。
在另一实施方案中，该无皱区域可具有至少大约1平方米(m2)、或至少大约2m2、或至少大约3m2、或至少大约5m2、或至少大约10m2、或至少大约20m2、或至少大约50m2或至少大约100m2的连续无皱面积。
本领域技术人员借助本公开会认识到，无皱区域的大尺寸提供显著制造优点，即该金属化电容器膜可以以卷材形式制造、储存和运输。
在一个实施方案中，该电容器膜的特征可以在于大约1米(m)至大约10,000m、或大约10m至大约1,000m、或大约100m至大约10,000m、或大约100m至大约500m的膜长度。在一个实施方案中，该电容器膜的特征可以在于大约100mm至大约3,000mm、或大约200mm至大约2,000mm、或大约300mm至大约3,000mm、或大约100mm至大约1,000mm的膜宽度。
在一个实施方案中，该电容器膜可具有至少大约10米的膜长度和至少大约300毫米的膜宽度，其中总膜表面积的至少大约80％、或至少大约85％、或至少大约90％、或至少大约95％或至少大约97％可以无皱。
在另一实施方案中，该电容器膜可具有大约10米至大约10,000米的膜长度和大约300毫米至大约3,000毫米的膜宽度，其中总膜表面积的至少大约80％、或至少大约85％、或至少大约90％、或至少大约95％或至少大约97％可以无皱。
在一个实施方案中，无皱区域可以足够光滑和平坦以使该电容器膜可以金属化以提供在该区域上具有基本均一的击穿强度(BDS)的金属化电容器膜。在一个实施方案中，无皱区域可以足够光滑和平坦以使该电容器膜可以金属化以提供具有如下文更详细描述的至少300伏特/微米(V/micron)的BDS的金属化电容器膜。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如非金属化电容器膜)的特征可以在于如根据ASTM D149在23℃和50％RH下对10微米膜测得的大约100V/micron至大约1,500V/micron、或大约200V/micron至大约1,250V/micron、或大约300V/micron至大约1,000V/micron、或大约500V/micron至大约800V/micron、或大约600V/micron至大约800V/micron的BDS。通常，BDS代表材料在击穿前可承受的最大电场(例如能量密度)。本领域技术人员借助本公开会认识到，基于下列理论方程(3)，电性质(例如Dk、BDS等)的改进显著提高能量密度：
能量密度＝1/2*∈o*Dk*BDS2 (3)
其中线性和幂定律分别描述能量密度与Dk和BDS之间的关系；并且其中∈o是代表自由空间的电容率的常数。本领域技术人员借助本公开会认识到，在高温度和频率下，尤其难以提高材料的BDS而不影响其它性质Dk和Df。应该指出，BDS提高25％将能量密度提高56％，而Dk的变化成线性比例。
在一个实施方案中，该电容器膜从大约0℃至大约200℃、或从大约0℃至大约190℃、或从大约0℃至大约170℃、或从大约0℃至大约150℃的BDS差值可以为在23℃下的BDS值的小于大约40％、或小于大约30％、或小于大约20％或小于大约10％，其中根据ASTMD149测量BDS。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如非金属化电容器膜)可具有基于在23℃下的电容值计小于大约+/-5％、或小于大约+/-4％或小于大约+/-3％的在1kHz下和从大约0℃至大约200℃、或从大约0℃至大约190℃、或从大约0℃至大约170℃、或从大约0℃至大约150℃的电容差。通常，电容是指材料储存电荷的能力。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于如根据ASTM D1894测得的小于大约0.75、或小于大约0.6或小于大约0.5的在金属化表面(例如铝表面)上和/或在其本身上的动摩擦系数。通常，动摩擦系数，也称作运动或滑动摩擦系数是两个固体之间，例如两个固体表面之间的摩擦力多大的量度。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于如根据ASTM D1894测得的小于大约0.75、或小于大约0.6或小于大约0.5的在金属化表面(例如铝表面)上和/或在其本身上的静摩擦系数。通常，静摩擦系数是在两个表面都不运动时在两个固体之间，例如两个固体表面之间的摩擦力多大的量度。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于如根据ASTM D1938使用具有20微米厚度的试样测得的大约0.4N/mm至大约3.5N/mm、或大约0.5N/mm至大约3.0N/mm、或大约1N/mm至大约2.5N/mm的纵向(MD)裤形撕裂强度。在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)的特征可以在于如根据ASTMD1938使用具有20微米厚度的试样测得的大约0.4N/mm至大约3.5N/mm、或大约0.5N/mm至大约3.0N/mm、或大约1N/mm至大约2N/mm的横向(TD)裤形撕裂强度。裤形撕裂强度是指撕裂在试样上以恒定撕裂速度蔓延所需的平均力除以试样厚度，并且其用于厚度小于1毫米的膜。该撕裂可以MD或TD蔓延。
在一个实施方案中，该电容器膜的特征可以在于小于大约1.35、或小于大约1.30或小于大约1.25的碳/(氧+氢)(C/(O+H))比。例如，聚醚酰亚胺(PEI)的C/(O+H)比为大约1.23；聚醚酰亚胺砜(PEIS)为大约1.11；ITR-PC-Si为大约1.10；聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)为大约1.00；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为大约0.83；聚苯砜(PPSU)为大约0.92；并且聚丙烯(PP)为大约0.50。此外，例如，聚苯硫醚(PPS)——已知具有不良介电性能的材料——具有大约1.50的C/(O+H)比。C/(O+H)比在清理过程中在成炭方面会是重要的。通常，清理，也称作自愈合，是指除去由针孔、膜瑕疵或外部电压瞬变造成的缺陷。由击穿过程中的电弧形成生成的热使该故障点周围的膜的极薄金属化蒸发，由此除去和隔离短路状态。来自该清理过程的热会造成成炭。不希望受理论限制，如果C/(O+H)比太高，例如如在PPS的情况下1.5，则碳(例如木炭)可作为厚层沉积，绝缘电阻会提高，并且功率会更容易耗散，这是不合意的。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)可以基本无溶剂，即含有基于该电容器膜的总重量计小于大约1,000ppm、或小于大约750ppm、或小于大约500ppm或小于大约250ppm的溶剂(例如具有小于大约250Da的Mw的化合物)。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)可以在无放大的情况下距离0.3米观察时在至少大约3平方米的面积上或在至少大约9平方米的面积上没有可观察到的斑点或凝胶。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)在100平方厘米的面积中包含小于2或小于1个直径大于大约20微米的碳化夹杂物。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)在100平方厘米的面积中包含小于2或小于1个直径大于大约20微米的凝胶区。
在一个实施方案中，该电容器膜(例如电容器膜、金属化电容器膜)可以在放大50x观察时在至少大约3平方米的面积上或在至少大约9平方米的面积上没有可观察到的空隙。
在一个实施方案中，一种包含混溶聚合物共混物的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜包含聚醚酰亚胺和聚(碳酸酯-芳基酸酯)；其中所述聚醚酰亚胺包含衍生自芳族二酐与包含间苯二胺、对苯二胺或其组合的二胺的聚合的单元；其中所述聚醚酰亚胺被取代或未取代芳族伯单胺封端；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同；其中所述高产率的挤出电容器膜无溶剂并包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％；其中所述电容器膜具有大约0.1微米至大约20微米的膜厚度；其中所述聚醚酰亚胺具有如通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯标样测得的大约20,000Da至大约400,000Da的重均分子量；其中所述聚醚酰亚胺具有如通过毛细管流变测定法在340℃下测得的小于大约10的在100sec-1下的粘度与在5,000sec-1下的粘度的比率；其中所述聚醚酰亚胺具有如根据ASTM D638测得的等于或大于大约380,000psi(2,618MPa)的拉伸模量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有通过GPC使用聚碳酸酯标样测得的大约2,000Da至大约100,000Da的重均分子量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有在氯仿中在25℃下测得的大约0.3dl/g至大约1.5dl/g的特性粘度；其中所述电容器膜具有大于大约175℃的玻璃化转变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D648在264psi(1.8Mpa)下在3.2毫米(mm)厚的样品上测得的等于或大于大约150℃的热畸变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D150在1kHz、23℃和50％RH下测得的大约3至大约5的介电常数；其中所述电容器膜具有在1kHz、23℃和50％RH下测得的大约0.1％至大约0.5％的耗散因子；其中所述电容器膜具有根据ASTM D149在23℃下测得的大约500V/micron至大约800V/micron的击穿强度；其中所述电容器膜具有基于在特定测量面积上的膜平均厚度计膜厚度变化小于膜厚度的大约+/-10％的无皱区域；并且其中所述电容器膜具有基于通过光学轮廓术测得的平均膜厚度计小于大约+/-3％的表面平均粗糙度(Ra)。在这样的实施方案中，所述聚醚酰亚胺可进一步包含聚醚酰亚胺砜。
在一个实施方案中，制造单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜，例如前一段中描述的膜的方法包含(a)合并所述聚醚酰亚胺和所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)以形成混溶聚合物共混物；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含ITR-PC-硅氧烷共聚物；并且其中所述ITR-PC-硅氧烷共聚物包含大约1摩尔％至大约20摩尔％双酚-A碳酸酯单元、大约60摩尔％至大约90摩尔％式XVIIIc所示的ITR酯单元和有效提供大约0.1重量％至大约10重量％硅氧烷单元的量的式XXIIb-2所示的聚硅氧烷单元，其中摩尔％基于该共聚物中的单元的总摩尔数并且其中重量％基于该共聚物的总重量；(b)熔融并混合所述混溶聚合物共混物以形成熔融聚合物；(c)过滤所述熔融聚合物以除去大于大约1微米的粒子以形成滤过的熔融聚合物；(d)在大约250℃至大约500℃的温度下经平模头挤出所述滤过的熔融聚合物以形成高产率的挤出电容器膜，其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％；和(e)单轴拉伸所述高产率的挤出电容器膜以形成所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜；其中将所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜进一步金属化和卷绕以形成卷绕金属化电容器膜。
在一个实施方案中，一种包含混溶聚合物共混物的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜包含聚醚酰亚胺砜和聚(碳酸酯-芳基酸酯)；其中所述聚醚酰亚胺砜包含衍生自芳族二酐与包含二氨基二苯砜的二胺的聚合的单元；其中所述聚醚酰亚胺砜被取代或未取代芳族伯单胺封端；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同；其中所述高产率的挤出电容器膜无溶剂并包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％；其中所述电容器膜具有大约0.1微米至大约20微米的膜厚度；其中所述聚醚酰亚胺砜具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯标样测得的大约20,000Da至大约400,000Da的重均分子量；其中所述聚醚酰亚胺砜具有通过毛细管流变测定法在340℃下测得的小于大约10在100sec-1下的粘度与在5,000sec-1下的粘度的比率；其中所述聚醚酰亚胺砜具有根据ASTM D638测得的等于或大于大约380,000psi(2,618MPa)的拉伸模量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有通过GPC使用聚碳酸酯标样测得的大约2,000Da至大约100,000Da的重均分子量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有在氯仿中在25℃下测得的大约0.3dl/g至大约1.5dl/g的特性粘度；其中所述电容器膜具有大于大约175℃的玻璃化转变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D648在264psi(1.8Mpa)下在3.2毫米(mm)厚的样品上测得的等于或大于大约150℃的热畸变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D150在1kHz、23℃和50％RH下测得的大约3至大约5的介电常数；其中所述电容器膜具有在1kHz、23℃和50％RH下测得的大约0.1％至大约0.5％的耗散因子；其中所述电容器膜具有根据ASTM D149在23℃下测得的大约500V/micron至大约800V/micron的击穿强度；其中所述电容器膜具有基于在特定测量面积上的膜平均厚度计膜厚度变化小于膜厚度的大约+/-10％的无皱区域；并且其中所述电容器膜具有基于如通过光学轮廓术测得的平均膜厚度计小于大约+/-3％的表面平均粗糙度(Ra)。
在一个实施方案中，制造单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜(例如前一段中描述的膜)的方法包含(a)合并所述聚醚酰亚胺砜和所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)以形成混溶聚合物共混物；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含ITR-PC-硅氧烷共聚物；并且其中所述ITR-PC-硅氧烷共聚物包含大约1摩尔％至大约20摩尔％双酚-A碳酸酯单元、大约60摩尔％至大约90摩尔％式XVIIIc所示的ITR酯单元和有效提供大约0.1重量％至大约10重量％硅氧烷单元的量的式XXIIb-2所示的聚硅氧烷单元，其中摩尔％基于该共聚物中的单元的总摩尔数并且其中重量％基于该共聚物的总重量；(b)熔融并混合所述混溶聚合物共混物以形成熔融聚合物；(c)过滤所述熔融聚合物以除去大于大约1微米的粒子以形成滤过的熔融聚合物；(d)在大约250℃至大约500℃的温度下经平模头挤出所述滤过的熔融聚合物以形成高产率的挤出电容器膜，其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％；和(e)单轴拉伸所述高产率的挤出电容器膜以形成所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜；其中将所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜进一步金属化和卷绕以形成卷绕金属化电容器膜。
在一个实施方案中，如本文中公开的电容器膜可用于任何非晶膜用途，但特别适用于金属化。在一个实施方案中，该金属化电容器膜可用于任何金属化膜用途，但特别适用于电用途，例如作为电容器或电路材料。可以使用卷绕成圆柱形(例如卷绕金属化电容器膜)或堆叠并压制成矩形或正方形(例如叠片式膜电容器、切制的(diced)膜电容器)的金属化聚合物膜制造高能量密度(例如高于大约1J/cm3)、高电压(例如高于大约150V)非极性电容器。
在一个实施方案中，如本文中公开的电容器膜可成型为各种制品，包括但不限于电子制品，例如电容器(例如用于汽车逆变器的电容器、用于汽车转换器的电容器等)。
在一个实施方案中，该用于电容器膜的聚合物组合物可以挤出，然后通过在真空室中经气相沉积将导电金属如铜或铝喷涂到移动的聚合物膜上而金属化至大约1埃至大约1,000纳米、或大约1埃至大约3,000埃、或大约1埃至大约1,000埃的金属层厚度。该电容器膜上的金属层的电阻率可以在大约0.1欧姆/平方至大约100欧姆/平方的范围内。在进行该金属化法之前，可以适当掩蔽该聚合物膜以在该膜的宽度边缘提供非金属化边缘，以使金属化膜的交替层(在组装电容器时)可在相反边缘具有非金属化区域以防止在最终施加末端(end)金属化时该电容器的电极的电短路。
在一个实施方案中，可以通过将两个堆叠的金属化聚合物膜卷绕成管状制造电容器。然后可以将电线连接到各金属层上。在一个实施方案中，可以将分开的两卷金属化膜置于电容器卷绕机中并一起紧密卷绕在心轴(其可随后除去)上以使层以聚合物组合物/金属化层/聚合物组合物/金属化层的顺序排列，以复制电容器的典型构造，即在相反的两侧上具有两个金属层的电介质。在一个实施方案中，该电容器包含卷绕金属化电容器膜。这两个膜卷可以在相反侧上具有非金属化边缘的情况下卷绕。
本领域技术人员借助本公开会认识到，电容器的卷绕程度取决于所需的电容器物理尺寸或所需电容。这两卷的紧密卷绕有助于除去原本可能造成过早击穿的任何截留空气。各个电容器可以在包含HEPA过滤器的至少等级100的净室环境中加工，以降低介电膜层之间的接触点被外来粒子污染的可能性以及降低电介质中的水分侵入。电卷绕可用于更好地保持各电容器上的均匀张力。该电容器随后可以在其边缘分接(taped)并捆扎(strapped)在两侧都开放的托盘中，以防止膜层退绕并允许用导电成分，例如导电金属喷涂该圆筒的边缘或末端。对于直流(DC)用途，可以用高锌含量的焊料第一次喷涂，然后使用90％锡、10％锌的常规较软末端喷焊料(end spray solder)。第一次喷涂划伤金属化表面并制造沟槽以实现与介电膜上的金属化的更好接触。末端喷焊(end sprays)的组合进一步有助于与最终终端(final termination)的更好接触粘合。随后，可以将导电(例如铝)引线焊接到各末端上以形成最终终端(final termination)。一个终端可以点焊到该罐的底部，而另一终端可以平行焊接到盖子上。该电容器可以在真空灌装装置中灌装浸渍液(例如异丙基苯基砜)并封闭。
在另一实施方案中，电子制品可包含由卷绕金属化单轴拉伸挤出膜(例如金属化电容器膜、卷绕金属化电容器膜)制成的电容器。
本领域技术人员借助本公开会认识到，其它电容器配置也有可能。例如，该电容器可具有平面配置，其包含以堆叠配置布置的至少第一和第二电极；和布置在它们之间并与第一和第二电极各自至少部分接触的电容器膜。附加电容器膜和电极层可存在于交替层中。在一个实施方案中，用于形成电子器件的多层制品可包含聚合物组合物层/金属层/介电层，其中该介电层可以是如本文中公开的电容器膜或另一介电材料。可任选存在附加层(例如附加的交替介电/金属层)。
在一些实施方案中，电容器膜(例如金属化电容器膜)可以堆叠以形成叠片式膜电容器。金属化电容器膜在堆叠前可以用粘合剂(例如蜡)涂布。在堆叠金属化电容器膜时，可以在金属化电容器膜的堆叠体顶部和/或底部施加非金属化电容器膜或非金属化片材，并可以将所得堆叠体进一步压缩和加热，以促进金属化电容器膜片互相粘合，由此形成叠片式膜电容器。在一个实施方案中，该叠片式膜电容器可以进一步切制(diced)(例如切割、cubed、chopped、分割、划分等)以形成切制的(diced)膜电容器。在一个实施方案中，可以将至少一个导电层施加到该切制的(diced)膜电容器上。本领域技术人员借助本公开会认识到，叠片式膜电容器和切制的(diced)膜电容器是高能量密度电容器。
在一个实施方案中，包含含有如本文中公开的聚合物组合物的电容器膜的电容器可以是汽车逆变器和/或转换器(例如用于混合动力电动车的逆变器、用于混合动力电动车的转换器、用于电动车的逆变器、用于电动车的转换器等)的一部分。
在一个实施方案中，由本公开的聚合物组合物(例如聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯组合物)制成的电容器膜可有利地与由其它聚合物，例如双向取向聚(丙烯)(BOPP)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等制成的膜相比表现出改进的电性质(例如BDS、Dk、Df)。本领域技术人员借助本公开会认识到，极难获得电性质的适当组合以除了熔体加工成薄膜外还在保持高温能力的同时实现高能量密度。基于这种考虑，用由如本文中公开的用于电容器膜的聚合物组合物(例如聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯组合物)构成的材料制成的介电膜是新颖和有用的。该膜和由该膜制成的电容器因此与用于制造电子工业部件的现有材料和方法相比提供优势。
在一个实施方案中，由本公开的聚合物组合物(例如聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯组合物)制成的电容器膜可有利地表现出稳定的Dk直至大约170℃。本领域技术人员借助本公开会认识到，电容器膜的电性质通常稳定直至该电容器膜的Tg。
在一个实施方案中，由本公开的聚合物组合物(例如聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯组合物)制成的电容器膜可有利地在无溶剂法中制造，这提供以工业规模可靠地制造此类电容器膜的能力。对于传统电容器膜，会难以从溶剂情况下(solvent-case)的膜中除去溶剂。如本文中公开的挤出电容器膜可以无溶剂加工，以提供成本和制造优势，以及更环保。在一个实施方案中，由本公开的聚合物组合物(例如聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯组合物)制成的电容器膜可以有利地通过熔体挤出加工成小于大约20微米的均匀膜厚度。
在一个实施方案中，由本公开的聚合物组合物(例如聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯组合物)制成的电容器膜可有利地在例如与聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜组分本身相比时表现出改进的在加工温度下的熔体流动流变学。通常，聚碳酸酯与聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜相比具有低粘度，因此在共混在一起时聚碳酸酯通过降低聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜的粘度改进其可加工性。
在一个实施方案中，由本公开的聚合物组合物(例如聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯组合物)制成的电容器膜可有利地与传统电容器膜相比表现出Dk和BDS的提高，同时保持其它有利的物理和电特性，如挠性、薄度和介电常数稳定性。在一些实施方案中，如本文中公开的电容器膜可具有高BDS(大于大约600V/micron)、高Dk(大于大约3)和低Df(小于大约1％)。
在一个实施方案中，由本公开的聚合物组合物(例如聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯组合物)制成的电容器膜可有利地用于汽车工业(例如电动汽车逆变器和/或转换器、DC-DC变换器、AC-DC逆变器、过滤器、电路隔离等)以及用于需要高运行温度和高能量密度介电材料的任何电/电子用途。由本公开的聚合物组合物(例如聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜和聚碳酸酯组合物)制成的电容器膜的附加优点是考察本公开的本领域技术人员显而易见的。
实施例
尽管已经大致描述了该主题，但作为本公开的特定实施方案并且为了例证其实践和优点，给出下列实施例。要理解的是，实施例仅作为举例说明给出并且无意以任何方式限制随后的权利要求书的说明。使用下列测试程序评估各种电容器膜和聚合物组合物。
使用差示扫描量热法(DSC)以20℃/min的加热速率对于聚醚酰亚胺和/或聚醚酰亚胺砜(对照/对比)至300℃、对于由如本文中公开的用于电容器膜的聚合物组合物制成的电容器膜至250℃和对于聚碳酸酯(对照/对比)至200℃测量电容器膜的玻璃化转变温度(Tg)。在第二次扫描时报道结果。
根据ASTM D1938在纵向(MD)和横向(TD)上测量膜样品的裤形撕裂强度。
根据ASTM D1894在铝表面上测量挤出膜的动和静摩擦系数。
通过膜表面的目视评估测量膜的透明度。该电容器膜没有视觉浑浊或不透明性。
使用ASTM D149试验方法在GALDEN HT油中测试各材料的挤出薄膜的介电击穿强度(BDS)，其中GALDEN HT是具有55℃至270℃的沸点的一系列介电流体并可购自IdealVacuum Products,LLC.。使用热板/电阻线圈使该油达到试验温度。电极由在3英寸黄铜板底电极上的1/4英寸不锈钢球构成。该黄铜板使用Trek 30/20±30kV DC高压电源以500V/s斜升直至该材料电短路并通过Labview计算机软件记录造成击穿的电压。在20℃、50℃、100℃、135℃和150℃下测量BDS。报道的值代表在各温度下在20个样品上的平均值并报道Weibull统计分析。
通过下列方法对膜样品测量介电常数(Dk)和耗散因子(Df)。通过电子束蒸发经由10mm圆形荫罩在各类型材料的5个样品上沉积100纳米厚的金作为顶电极。底电极由在样品整个底面积上的100纳米厚的金构成。使用Agilent E4980A Precision LCR Meter测量在外加偏压场下的电容和耗散因子。使用电极直径(对所有电试验使用10mm圆形直径电极)和膜厚度计算Dk。使用精确至±0.2μm的Heidenhain Metro厚度计计算膜厚度。炉温度从-40℃至150℃改变并且LCR计在各自的温度下从100Hz至1GHz改变频率范围。在该炉内的连接到数字万用表上的热电偶核实炉温度。
实施例1
研究包含聚醚酰亚胺(PEI)和/或聚醚酰亚胺砜(PEIS)和聚碳酸酯(PC)的用于电容器膜的聚合物组合物的性质。更具体地，首先将如表1中概述的样品配混成丸粒，然后挤出成膜。
表1
Figure GDA0001924324140000731
ULTEM 1010K是以结构Vb为特征的PEI。Lexan FST是以结构XIXc和结构XX为特征的聚碳酸酯，并且结构XXII所示并进一步以结构XXIIb-2为特征的聚硅氧烷单元提供1％Si。PEI/PEIS共混物具有60:40的PEI:PEIS重量比，其中PEI以结构Vb为特征且PEIS以结构VIa为特征。PEPQ稳定剂是亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯。亚磷酸酯稳定剂是亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯。
挤出材料的性质显示在表2中。
表2
Figure GDA0001924324140000741
该树脂共混物(例如用于电容器膜的聚合物组合物)容易使用双螺杆配混成丸粒形式，然后熔体挤出成具有10微米和20微米厚度的薄膜。对于介电击穿强度(BDS)、介电常数(Dk)和耗散因子(Df)的材料性质，取决于温度和频率的性能的提高是令人惊讶的和没有预测到的。基于方程(3)，性质的改进显著提高能量密度，其中线性和幂定律分别描述与Dk和BDS的关系。
实施例2
研究如实施例1中所述由包含聚醚酰亚胺(PEI)和/或聚醚酰亚胺砜(PEIS)和聚碳酸酯(PC)的用于电容器膜的聚合物组合物制成的膜样品的电性质。更具体地，研究平均击穿强度(BDS)。
随组成、温度和膜厚度测试的材料的平均BDS值列在表3和表4中并图示在图1和图2中。
表3
Figure GDA0001924324140000751
表4
Figure GDA0001924324140000761
样品#1和样品#2与对比样品A相比的10微米厚膜的BDS提高从室温至150℃为27V/micron至181V/micron。该提高代表BDS性能的5％至30％，因此将能量密度提高10％至69％(在方程(3)中以幂2为比例)。此外，要指出，各实施例材料在特定温度下获得最大值并且在50℃至100℃之间。并不少见的是，材料的BDS在达到最大值后随温度提高而降低。但是，出乎意料的是如样品#1和样品#2所证实的以两种不同水平构成的树脂共混物产生类似结果。没有预料到也没有期望对组成的非线性响应。20微米厚膜产生类似趋势，对于分别由25重量％和50重量％LEXAN FST树脂构成的共混物，BDS分别提高3％至34％。尽管LEXAN FST树脂对比膜(样品B)优于用于测试BDS的所有其它材料，但此类LEXAN FST树脂膜具有高和不合意的Df及最低温度能力(Tg＝140℃)并与样品#1和#2相比用途有限。
显示平均BDS的V/micron vs.温度的表3和表4中报道的数据在图1和图2中的图示表明BDS对组成的依赖性。此外，该数据强烈表明将LEXAN FST树脂添加到ULTEM 1010K树脂中时的阶跃性改进，这不是成分的加权平均值。
实施例3
研究如实施例1中所述由包含聚醚酰亚胺(PEI)和/或聚醚酰亚胺砜(PEIS)和聚碳酸酯(PC)的用于电容器膜的聚合物组合物制成的膜样品的电性质。更具体地，研究介电常数(Dk)和耗散因子(Df)。
随温度和频率研究7-20微米厚膜的Dk和Df并且数据列在表#5(Dk)和表#6(Df)中。
表5
Figure GDA0001924324140000771
Figure GDA0001924324140000781
表6
Figure GDA0001924324140000791
Figure GDA0001924324140000801
样品A的Dk在分别20℃至150℃和100Hz至1MHz的范围内随温度和频率提高而从3.07降至2.99。比较而言，样品#1的Dk表现出类似趋势，但其在相同试验条件下提高平均5.4％并且从3.23至3.16。Dk的提高归因于以在相同温度和频率范围内3.46至3.52的Dk为特征的LEXAN FST树脂的添加。高Dk的意义在于其如方程(3)中所示直接转化成较高能量密度。
相反，样品#1的Df相对于样品A提高并且分别为0.185％至0.665％vs 0.153％至0.34％。Df的提高通常被认为不合意，因为能量以热形式损失并使电装置变热。在各受试样品中，材料共混物(blends the materials)在所涉频率范围内在该用途的<1％的要求以下(performed below the<1％requirement for the application over the range offrequencies of interest)。
表7概括受试样品的一些电容器膜性质，表明将LEXAN FST树脂添加到ULTEM树脂中对改进高温和高能量电容器中的介电性能的效用。
表7
Figure GDA0001924324140000811
Figure GDA0001924324140000821
对于由本申请提交的任何美国国家阶段，本公开中提到的所有出版物和专利全文经此引用并入本文，以描述和公开可能与本公开的方法结合使用的这些出版物中描述的构造和方法。本文中论述的任何出版物和专利仅为它们在本申请的提交日之前的公开内容提供。本文中的任何内容不应被解释为承认本发明人无权利用在先发明先于此类公开。
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通过下列实施例进一步例示本公开，它们无论如何不应被解释为限制本公开的范围。相反，要清楚理解的是，可诉诸于本领域普通技术人员在阅读本文的描述后可想到的各种其它方面、实施方案、修改及其等同物而不背离本发明的精神或所附权利要求书的范围。
附加公开
下面是根据本公开的非限制性具体实施方案：
第一实施方案，其是一种单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜，其包含含有聚醚酰亚胺和聚(碳酸酯-芳基酸酯)的混溶聚合物共混物；其中所述聚醚酰亚胺包含衍生自芳族二酐与包含间苯二胺、对苯二胺或其组合的二胺的聚合的单元；其中所述聚醚酰亚胺被取代或未取代芳族伯单胺封端；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同；并且其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％。
第二实施方案，其是第一实施方案的电容器膜，其中所述电容器膜具有大约0.1微米至大约50微米的厚度。
第三实施方案，其是第一至第二实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜具有大约0.1微米至大约20微米的厚度。
第四实施方案，其是第一至第三实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯标样测得的大约20,000Da至大约400,000Da的重均分子量；其中所述聚醚酰亚胺具有通过毛细管流变测定法在340℃下测得的小于大约11的在100sec-1下的粘度与在5,000sec-1下的粘度的比率；其中所述聚醚酰亚胺具有根据ASTM D638测得的等于或大于大约380,000psi(2,618MPa)的拉伸模量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有通过GPC使用聚碳酸酯标样测得的大约2,000Da至大约100,000Da的重均分子量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有在氯仿中在25℃下测得的大约0.3dl/g至大约1.5dl/g的特性粘度；其中所述电容器膜具有大于大约170℃的玻璃化转变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D648在264psi(1.8Mpa)下在3.2毫米(mm)厚的样品上测得的等于或大于大约150℃的热畸变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D150在1kHz、23℃和50％相对湿度(RH)下测得的大约3至大约5的介电常数；其中所述电容器膜具有在1kHz、23℃和50％RH下测得的大约0％至大约1％的耗散因子；其中所述电容器膜具有根据ASTM D149在23℃下测得的大约500V/micron至大约800V/micron的击穿强度；其中所述电容器膜具有基于在特定测量面积上的膜平均厚度计膜厚度变化小于膜厚度的大约+/-10％的无皱区域；并且其中所述电容器膜具有基于通过光学轮廓术测得的平均膜厚度计小于大约+/-3％的表面平均粗糙度(Ra)。
第五实施方案，其是第一至第四实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯标样测得的大约20,000Da至大约400,000Da的重均分子量；其中所述聚醚酰亚胺具有通过毛细管流变测定法在340℃下测得的小于大约10的在100sec-1下的粘度与在5,000sec-1下的粘度的比率；其中所述聚醚酰亚胺具有根据ASTM D638测得的等于或大于大约380,000psi(2,618MPa)的拉伸模量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有通过GPC使用聚碳酸酯标样测得的大约2,000Da至大约100,000Da的重均分子量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有在氯仿中在25℃下测得的大约0.3dl/g至大约1.5dl/g的特性粘度；其中所述电容器膜具有大于大约190℃的玻璃化转变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D648在264psi(1.8Mpa)下在3.2毫米(mm)厚的样品上测得的等于或大于大约170℃的热畸变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D150在1kHz、23℃和50％RH下测得的大约3至大约5的介电常数；其中所述电容器膜具有在1kHz、23℃和50％RH下测得的大约0.1％至大约0.5％的耗散因子；其中所述电容器膜具有根据ASTMD149在23℃下测得的大约600V/micron至大约800V/micron的击穿强度；其中所述电容器膜具有基于在特定测量面积上的膜平均厚度计膜厚度变化小于膜厚度的大约+/-10％的无皱区域；并且其中所述电容器膜具有基于通过光学轮廓术测得的平均膜厚度计小于大约+/-3％的表面平均粗糙度(Ra)。
第六实施方案，其是第一至第五实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜具有根据ASTM D1894测得的小于大约0.75的在金属化表面上、在铝上和/或在其本身上的动摩擦系数。
第七实施方案，其是第一至第六实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜具有根据ASTM D1894测得的小于大约0.75的在金属化表面上、在铝上和/或在其本身上的静摩擦系数。
第八实施方案，其是第一至第七实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜在1kHz下的介电常数从大约0℃至大约170℃保持基本不变，其中所述介电常数的变化小于在大约0℃至大约170℃的温度范围内的最高介电常数值的大约20％。
第九实施方案，其是第一至第八实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜在1kHz下的耗散因子从大约0℃至大约170℃保持基本不变，并且其中所述耗散因子为大约0.1％至大约1％。
第十实施方案，其是第一至第九实施方案任一项的电容器膜，其中在23℃和50％RH下从1kHz至100kHz测得的所述电容器膜的耗散因子为大约0.1％至大约1％。
第十一实施方案，其是第一至第十实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜从大约0℃至大约170℃的击穿强度差小于根据ASTM D149测得的在23℃下的击穿强度值的大约40％。
第十二实施方案，其是第一至第十一实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜具有基于在23℃下的电容值计小于大约+/-5％的在1kHz下和从大约0℃至大约170℃的电容差。
第十三实施方案，其是第一至第十二实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜具有等于或大于大约170℃的单个玻璃化转变温度。
第十四实施方案，其是第一至第十三实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜在100平方厘米的面积中包含小于2个直径大于大约20微米的碳化夹杂物。
第十五实施方案，其是第一至第十四实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜具有大约10米至大约10,000米的膜长度和大约300毫米至大约3,000毫米的膜宽度，其中总膜表面积的至少大约80％无皱。
第十六实施方案，其是第一至第十五实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜具有小于大约1.25的碳/(氧+氢)(C/(O+H))比。
第十七实施方案，其是第一至第十六实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜具有根据ASTM D1938使用具有20微米厚度的试样测得的大约0.5N/mm至大约3.0N/mm的纵向裤形撕裂强度。
第十八实施方案，其是第一至第十七实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜具有根据ASTM D1938使用具有20微米厚度的试样测得的大约0.5N/mm至大约3.0N/mm的横向裤形撕裂强度。
第十九实施方案，其是第一至第十八实施方案任一项的电容器膜，其中所述电容器膜包含基于所述电容器膜的总重量计小于大约1000ppm的溶剂。
第二十实施方案，其是第一至第十九实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺由式V表示：
Figure GDA0001924324140000861
其中T是–O-或式-O-Z-O-所示的基团，其中–O-或-O-Z-O-基团的二价键在3,3'；3,4'；4,3'；或4,4'位置，其中Z是具有6至27个碳原子的二价芳烃基团、其卤化衍生物、具有2至10个碳原子的直链或支化链亚烷基、其卤化衍生物、具有3至20个碳原子的亚环烷基、其卤化衍生物或式-(C6H10)z-所示的基团，其中z是1至4的整数；并且其中R是包含间苯二胺、对苯二胺或其组合的二胺的残基。
第二十一实施方案，其是第二十实施方案的电容器膜，其中Z是式IVa所示的二价基团：
Figure GDA0001924324140000871
其中Qa是单键、-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-或-Cy-2y-、其卤化衍生物，并且其中y是1至5的整数。
第二十二实施方案，其是第二十至第二十一实施方案任一项的电容器膜，其中Z由式XI表示：
Figure GDA0001924324140000872
第二十三实施方案，其是第一至第二十二实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺包含大约1.0至大约1.4摩尔当量的酐基团/1.0个胺基团。
第二十四实施方案，其是第一至第二十三实施方案任一项的电容器膜，其中所述取代或未取代芳族伯单胺包含取代和未取代苯胺、取代和未取代萘基伯胺和取代和未取代杂芳基胺，其中取代基选自键合到芳环上的C6-12芳基、卤化C6-12芳基、C1-12烷基、卤化C1-12烷基、砜基团、C1-12酯基团、C1-12酰胺基团、卤素、C1-12烷基醚基团、C6-12芳基醚基团和C6-12芳基酮基。
第二十五实施方案，其是第一至第二十四实施方案任一项的电容器膜，其中所述取代或未取代芳族伯单胺包含苯胺。
第二十六实施方案，其是第一至第二十五实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺进一步包含聚醚酰亚胺砜。
第二十七实施方案，其是第二十六实施方案的电容器膜，其中聚醚酰亚胺:聚醚酰亚胺砜的重量比为大约99:1至大约30:70。
第二十八实施方案，其是第一至第二十七实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺以大约0.1重量％至大约99.9重量％的量存在于所述混溶聚合物共混物中。
第二十九实施方案，其是第一至第二十八实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺以大约50重量％至大约99.9重量％的量存在于所述混溶聚合物共混物中。
第三十实施方案，其是第一至第二十九实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺包含少于大约15重量％的除包含衍生自包含间苯二胺、对苯二胺或其组合的胺的聚合的单元的聚醚酰亚胺外的聚醚酰亚胺。
第三十一实施方案，其是第一至第三十实施方案任一项的电容器膜，其中所述重复双酚碳酸酯单元由式XII表示：
Figure GDA0001924324140000881
其中Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基；其中p和q各自独立地为0至4；其中Xa是在两个亚芳基之间的桥连基，其中Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、式–C(Rc)(Rd)–的C1-11次烷基，其中Rc和Rd各自独立地为氢、C1-10烷基或式–C(＝Re)–的基团，并且其中Re是二价C1-10烃基。
第三十二实施方案，其是第一至第三十一实施方案任一项的电容器膜，其中所述重复芳基酸酯单元由式XVIII表示：
Figure GDA0001924324140000882
其中Ar1是含有至少一个芳基的C6-32烃基。
第三十三实施方案，其是第三十二实施方案的电容器膜，其中所述至少一个芳基包含苯基、萘基、蒽基或其组合。
第三十四实施方案，其是第一至第三十三实施方案任一项的电容器膜，其中所述重复芳基酸酯单元包含式XVIIIc所示的间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯单元：
Figure GDA0001924324140000891
其中m为大约4至大约100。
第三十五实施方案，其是第一至第三十四实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)进一步包含式XXII所示的硅氧烷单元：
Figure GDA0001924324140000892
其中各R独立地为C1-13一价烃基。
第三十六实施方案，其是第一至第三十五实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)以大约0.1重量％至大约99.9重量％的量存在于所述混溶聚合物共混物中。
第三十七实施方案，其是第一至第三十六实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)以大约0.1重量％至大约50重量％的量存在于所述混溶聚合物共混物中。
第三十八实施方案，其是第一至第三十七实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺和所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)各自以有效提供所述电容器膜的单个玻璃化转变温度的量存在于所述混溶聚合物共混物中。
第三十九实施方案，其是第一至第三十八实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺和所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)各自以有效提供混溶聚合物共混物的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物中。
第四十实施方案，其是第一至第三十九实施方案任一项的电容器膜，其中所述混溶聚合物共混物进一步包含基于所述混溶聚合物共混物的总重量计大约0重量％至大约2重量％的量的含磷稳定剂，其中所述含磷稳定剂具有等于或大于大约500Da的重均分子量。
第四十一实施方案，其是包含第一至第四十实施方案任一项的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜的制品。
第四十二实施方案，其是第四十一实施方案的制品，其进一步包含沉积在所述膜的至少一部分上的金属层以形成金属化电容器膜。
第四十三实施方案，其是第四十二实施方案的制品，其中所述金属层包含导电金属。
第四十四实施方案，其是第四十三实施方案的制品，其中所述导电金属包含铜、铝、银、金、镍、锌、钛、铬、钒、钽、铌、黄铜或其组合。
第四十五实施方案，其是第四十二至第四十四实施方案任一项的制品，其中所述金属层具有大约1埃至大约3,000埃的金属层厚度。
第四十六实施方案，其是第四十二至第四十五实施方案任一项的制品，其中所述金属层具有大约1埃至大约2,820埃的金属层厚度。
第四十七实施方案，其是第四十二至第四十六实施方案任一项的制品，其中所述金属层具有大约0.1至大约100欧姆/平方的金属层电阻率。
第四十八实施方案，其是第四十二至第四十七实施方案任一项的制品，其中所述金属层通过真空金属气相沉积、高温真空沉积、化学气相沉积、原子层沉积、金属溅射、等离子体处理、电子束处理、化学氧化或还原反应、无电湿化学沉积或其组合沉积在所述膜的至少一部分上。
第四十九实施方案，其是第四十二至第四十八实施方案任一项的制品，其中将所述金属化电容器膜卷绕以形成卷绕金属化电容器膜。
第五十实施方案，其是包含第四十九实施方案的卷绕金属化膜的电容器。
第五十一实施方案，其是包含第五十实施方案的电容器的电子制品。
第五十二实施方案，其是包含第五十实施方案的电容器的汽车逆变器。
第五十三实施方案，其是包含第五十实施方案的电容器的汽车转换器。
第五十四实施方案，其是一种单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜，其包含含有聚醚酰亚胺和聚(碳酸酯-芳基酸酯)的混溶聚合物共混物；其中所述聚醚酰亚胺包含衍生自芳族二酐与包含间苯二胺、对苯二胺或其组合的二胺的聚合的单元；其中所述聚醚酰亚胺被取代或未取代芳族伯单胺封端；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同；其中所述高产率的挤出电容器膜无溶剂并包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％；并且其中所述电容器膜具有大约0.1微米至大约20微米的膜厚度。
第五十五实施方案，其是第五十四实施方案的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺进一步包含聚醚酰亚胺砜。
第五十六实施方案，其是一种单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜，其包含含有聚醚酰亚胺砜和聚(碳酸酯-芳基酸酯)的混溶聚合物共混物；其中所述聚醚酰亚胺砜包含衍生自芳族二酐与包含二氨基二苯砜的二胺的聚合的单元；其中所述聚醚酰亚胺砜被取代或未取代芳族伯单胺封端；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同；其中所述高产率的挤出电容器膜无溶剂并包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％。
第五十七实施方案，其是第五十六实施方案的电容器膜，其中所述电容器膜具有大约0.1微米至大约20微米的膜厚度。
第五十八实施方案，其是第五十六至第五十七实施方案任一项的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺砜具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯标样测得的大约20,000Da至大约400,000Da的重均分子量；其中所述聚醚酰亚胺砜具有通过毛细管流变测定法在340℃下测得的小于大约11的在100sec-1下的粘度与在5,000sec-1下的粘度的比率；其中所述聚醚酰亚胺砜具有根据ASTM D638测得的等于或大于大约380,000psi(2,618MPa)的拉伸模量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有通过GPC使用聚碳酸酯标样测得的大约2,000Da至大约100,000Da的重均分子量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有在氯仿中在25℃下测得的大约0.3dl/g至大约1.5dl/g的特性粘度；其中所述电容器膜具有大于大约170℃的玻璃化转变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D648在264psi(1.8Mpa)下在3.2毫米(mm)厚的样品上测得的等于或大于大约150℃的热畸变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTMD150在1kHz、23℃和50％相对湿度(RH)下测得的大约3至大约5的介电常数；其中所述电容器膜具有在1kHz、23℃和50％RH下测得的大约0％至大约1％的耗散因子；其中所述电容器膜具有根据ASTM D149在23℃下测得的大约500V/micron至大约800V/micron的击穿强度；其中所述电容器膜具有基于在特定测量面积上的膜平均厚度计膜厚度变化小于膜厚度的大约+/-10％的无皱区域；并且其中所述电容器膜具有基于通过光学轮廓术测得的平均膜厚度计小于大约+/-3％的表面平均粗糙度(Ra)。
第五十九实施方案，其是制造第一至第五十八实施方案任一项的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜的方法，其包括：
(a)挤出所述混溶聚合物共混物以形成所述高产率的挤出电容器膜，其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％；和
(b)单轴拉伸所述高产率的挤出电容器膜以形成所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜。
第六十实施方案，其是制造第一至第五十九实施方案任一项的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜的方法，其包括：
(a)合并所述聚醚酰亚胺和所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)以形成混溶聚合物共混物；
(b)熔融并混合所述混溶聚合物共混物以形成熔融聚合物；
(c)过滤所述熔融聚合物以除去大于大约1微米的粒子以形成滤过的熔融聚合物；
(d)在大约250℃至大约500℃的温度下经平模头挤出所述滤过的熔融聚合物以形成高产率的挤出电容器膜，其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％；和
(e)单轴拉伸所述高产率的挤出电容器膜以形成所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜。
第六十一实施方案，其是第六十实施方案的方法，其进一步包括在所述膜的至少一部分上沉积金属层以形成金属化电容器膜。
第六十二实施方案，其是第六十一实施方案的方法，其进一步包括卷绕所述金属化电容器膜以形成卷绕金属化电容器膜。
第六十三实施方案，其是第六十一至第六十二实施方案任一项的方法，其进一步包含堆叠所述金属化电容器膜以形成叠片式膜电容器。
第六十四实施方案，其是第六十三实施方案的方法，其进一步包括切制(dicing)所述叠片式膜电容器以形成切制的(diced)膜电容器。
第六十五实施方案，其是制造第五十六实施方案的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜的方法，其包括：
(a)挤出所述混溶聚合物共混物以形成所述高产率的挤出电容器膜，其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％；和
(b)单轴拉伸所述高产率的挤出电容器膜以形成所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜。
第六十六实施方案，其是制造第五十六实施方案的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜的方法，其包括：
(a)合并所述聚醚酰亚胺砜和所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)以形成混溶聚合物共混物；
(b)熔融并混合所述混溶聚合物共混物以形成熔融聚合物；
(c)过滤所述熔融聚合物以除去大于大约1微米的粒子以形成滤过的熔融聚合物；
(d)在大约250℃至大约500℃的温度下经平模头挤出所述滤过的熔融聚合物以形成高产率的挤出电容器膜，其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于大约90重量％；和
(e)单轴拉伸所述高产率的挤出电容器膜以形成所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜。
尽管已经显示和描述了本公开的实施方案，但可以对其作出修改而不背离本发明的精神和教导。本文所述的实施方案和实施例仅是示例性的并且无意作为限制。本文中公开的本发明的许多变动和修改是可行的并且在本发明的范围内。
因此，保护范围不受上文给出的描述限制，而是仅受下列权利要求书限制，该范围包括权利要求书的主题的所有等同物。各个权利要求作为本发明的一个实施方案并入说明书。因此，权利要求书是进一步描述并且是本发明的详述的补充。本文中引用的所有专利、专利申请和出版物的公开内容经此引用并入本文。

Claims (53)

1.一种单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜，其包含含有聚醚酰亚胺和聚(碳酸酯-芳基酸酯)的混溶聚合物共混物；其中所述聚醚酰亚胺包含衍生自芳族二酐与包含间苯二胺、对苯二胺或其组合的二胺的聚合的单元；其中所述聚醚酰亚胺被取代或未取代芳族伯单胺封端；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同；其中基于所述聚合物共混物的总重量计，所述聚醚酰亚胺以50重量％至99.9重量％的量存在；其中聚(碳酸酯-芳基酸酯)的比重大于聚醚酰亚胺的比重；并且其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于90重量％，其中所述电容器膜具有等于或大于170℃的单个玻璃化转变温度；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)由式XIXc表示：
Figure FDA0002152152250000011
其中m是10至30；其中x:m的摩尔比为90:10至10:90；
其中式XX所示的间苯二酚碳酸酯单元以基于该聚(碳酸酯-芳基酸酯)中的单元的总摩尔数计1摩尔％至20摩尔％的量存在于该聚(碳酸酯-芳基酸酯)中：
Figure FDA0002152152250000012
其中各Rh独立地为C1-10烃基，其中n是0至4。
2.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜具有0.1微米至50微米的厚度。
3.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜具有0.1微米至20微米的厚度。
4.权利要求1的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯标样测得的20,000Da至400,000Da的重均分子量；其中所述聚醚酰亚胺具有通过毛细管流变测定法在340℃下测得的小于11的在100sec-1下的粘度与在5,000sec-1下的粘度的比率；其中所述聚醚酰亚胺具有根据ASTM D638测得的等于或大于380,000psi(2,618MPa)的拉伸模量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有通过GPC使用聚碳酸酯标样测得的2,000Da至100,000Da的重均分子量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有在氯仿中在25℃下测得的0.3dl/g至1.5dl/g的特性粘度；其中所述电容器膜具有大于170℃的玻璃化转变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D648在264psi(1.8Mpa)下在3.2毫米(mm)厚的样品上测得的等于或大于150℃的热畸变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D150在1kHz、23℃和50％相对湿度(RH)下测得的3至5的介电常数；其中所述电容器膜具有在1kHz、23℃和50％RH下测得的0％至1％的耗散因子；其中所述电容器膜具有根据ASTM D149在23℃下测得的500V/micron至800V/micron的击穿强度；其中所述电容器膜具有基于在特定测量面积上的膜平均厚度计膜厚度变化小于膜厚度的+/-10％的无皱区域；并且其中所述电容器膜具有基于通过光学轮廓术测得的平均膜厚度计小于+/-3％的表面平均粗糙度(Ra)。
5.权利要求1的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯标样测得的20,000Da至400,000Da的重均分子量；其中所述聚醚酰亚胺具有通过毛细管流变测定法在340℃下测得的小于10的在100sec-1下的粘度与在5,000sec-1下的粘度的比率；其中所述聚醚酰亚胺具有根据ASTM D638测得的等于或大于380,000psi(2,618MPa)的拉伸模量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有通过GPC使用聚碳酸酯标样测得的2,000Da至100,000Da的重均分子量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有在氯仿中在25℃下测得的0.3dl/g至1.5dl/g的特性粘度；其中所述电容器膜具有大于190℃的玻璃化转变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D648在264psi(1.8Mpa)下在3.2毫米(mm)厚的样品上测得的等于或大于170℃的热畸变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D150在1kHz、23℃和50％RH下测得的3至5的介电常数；其中所述电容器膜具有在1kHz、23℃和50％RH下测得的0.1％至0.5％的耗散因子；其中所述电容器膜具有根据ASTM D149在23℃下测得的600V/micron至800V/micron的击穿强度；其中所述电容器膜具有基于在特定测量面积上的膜平均厚度计膜厚度变化小于膜厚度的+/-10％的无皱区域；并且其中所述电容器膜具有基于通过光学轮廓术测得的平均膜厚度计小于+/-3％的表面平均粗糙度(Ra)。
6.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜具有根据ASTM D1894测得的小于0.75的在金属化表面上和/或在其本身上的动摩擦系数。
7.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜具有根据ASTM D1894测得的小于0.75的在金属化表面上和/或在其本身上的静摩擦系数。
8.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜在1kHz下的介电常数从0℃至170℃保持基本不变，其中所述介电常数的变化小于在0℃至170℃的温度范围内的最高介电常数值的20％。
9.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜在1kHz下的耗散因子从0℃至170℃保持基本不变，并且其中所述耗散因子为0.1％至1％。
10.权利要求1的电容器膜，其中在23℃和50％RH下从1kHz至100kHz测得的所述电容器膜的耗散因子为0.1％至1％。
11.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜从0℃至170℃的击穿强度差小于根据ASTM D149测得的在23℃下的击穿强度值的40％。
12.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜具有基于在23℃下的电容值计小于+/-5％的在1kHz下和从0℃至170℃的电容差。
13.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜在100平方厘米的面积中包含小于2个直径大于20微米的碳化夹杂物。
14.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜具有10米至10,000米的膜长度和300毫米至3,000毫米的膜宽度，其中总膜表面积的至少80％无皱。
15.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜具有小于1.25的碳/(氧+氢)(C/(O+H))比。
16.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜具有根据ASTM D1938使用具有20微米厚度的试样测得的0.5N/mm至3.0N/mm的纵向裤形撕裂强度。
17.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜具有根据ASTM D1938使用具有20微米厚度的试样测得的0.5N/mm至3.0N/mm的横向裤形撕裂强度。
18.权利要求1的电容器膜，其中所述电容器膜包含基于所述电容器膜的总重量计小于1000ppm的溶剂。
19.权利要求1的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺包含1.0至1.4摩尔当量的酐基团/1.0个胺基团。
20.权利要求1的电容器膜，其中所述取代或未取代芳族伯单胺包含取代和未取代苯胺、取代和未取代萘基伯胺和取代和未取代杂芳基胺，其中取代基选自键合到芳环上的C6-12芳基、卤化C6-12芳基、C1-12烷基、卤化C1-12烷基、砜基团、C1-12酯基团、C1-12酰胺基团、卤素、C1-12烷基醚基团、C6-12芳基醚基团和C6-12芳基酮基。
21.权利要求1的电容器膜，其中所述取代或未取代芳族伯单胺包含苯胺。
22.权利要求1的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺进一步包含聚醚酰亚胺砜。
23.权利要求22的电容器膜，其中聚醚酰亚胺:聚醚酰亚胺砜的重量比为99:1至30:70。
24.权利要求1的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺包含少于15重量％的除包含衍生自包含间苯二胺、对苯二胺或其组合的胺的聚合的单元的聚醚酰亚胺外的聚醚酰亚胺。
25.权利要求1的电容器膜，其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)以0.1重量％至50重量％的量存在于所述混溶聚合物共混物中。
26.权利要求1的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺和所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)各自以有效提供所述电容器膜的单个玻璃化转变温度的量存在于所述混溶聚合物共混物中。
27.权利要求1的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺和所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)各自以有效提供混溶聚合物共混物的量存在于用于电容器膜的聚合物组合物中。
28.权利要求1的电容器膜，其中所述混溶聚合物共混物进一步包含基于所述混溶聚合物共混物的总重量计0重量％至2重量％的量的含磷稳定剂，其中所述含磷稳定剂具有等于或大于500Da的重均分子量。
29.一种制品，其包含权利要求1的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜。
30.权利要求29的制品，其进一步包含沉积在所述膜的至少一部分上的金属层以形成金属化电容器膜。
31.权利要求30的制品，其中所述金属层包含导电金属。
32.权利要求31的制品，其中所述导电金属包含铜、铝、银、金、镍、锌、钛、铬、钒、钽、铌、黄铜或其组合。
33.权利要求30的制品，其中所述金属层具有1埃至3,000埃的金属层厚度。
34.权利要求30的制品，其中所述金属层具有1埃至2,820埃的金属层厚度。
35.权利要求30的制品，其中所述金属层具有0.1至100欧姆/平方的金属层电阻率。
36.权利要求30的制品，其中所述金属层通过真空金属气相沉积、高温真空沉积、化学气相沉积、原子层沉积、金属溅射、等离子体处理、电子束处理、化学氧化或还原反应、无电湿化学沉积或其组合沉积在所述膜的至少一部分上。
37.权利要求30的制品，其中将所述金属化电容器膜卷绕以形成卷绕金属化电容器膜。
38.一种电容器，其包含权利要求37的卷绕金属化膜。
39.一种电子制品，其包含权利要求38的电容器。
40.一种汽车逆变器，其包含权利要求38的电容器。
41.一种汽车转换器，其包含权利要求38的电容器。
42.一种单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜，其包含含有聚醚酰亚胺和聚(碳酸酯-芳基酸酯)的混溶聚合物共混物；其中所述聚醚酰亚胺包含衍生自芳族二酐与包含间苯二胺、对苯二胺或其组合的二胺的聚合的单元；其中所述聚醚酰亚胺被取代或未取代芳族伯单胺封端；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同；其中基于所述聚合物共混物的总重量计，所述聚醚酰亚胺以50重量％至99.9重量％的量存在；其中聚(碳酸酯-芳基酸酯)的比重大于聚醚酰亚胺的比重；其中所述高产率的挤出电容器膜无溶剂并包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于90重量％；并且其中所述电容器膜具有0.1微米至20微米的膜厚度，其中所述电容器膜具有等于或大于170℃的单个玻璃化转变温度；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)由式XIXc表示：
Figure FDA0002152152250000061
其中m是10至30；其中x:m的摩尔比为90:10至10:90；
其中式XX所示的间苯二酚碳酸酯单元以基于该聚(碳酸酯-芳基酸酯)中的单元的总摩尔数计1摩尔％至20摩尔％的量存在于该聚(碳酸酯-芳基酸酯)中：
Figure FDA0002152152250000062
其中各Rh独立地为C1-10烃基，其中n是0至4。
43.权利要求42的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺进一步包含聚醚酰亚胺砜。
44.一种单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜，其包含含有聚醚酰亚胺砜和聚(碳酸酯-芳基酸酯)的混溶聚合物共混物；其中所述聚醚酰亚胺砜包含衍生自芳族二酐与包含二氨基二苯砜的二胺的聚合的单元；其中所述聚醚酰亚胺砜被取代或未取代芳族伯单胺封端；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)包含重复双酚碳酸酯单元和重复芳基酸酯单元，其中所述重复双酚碳酸酯单元和所述重复芳基酸酯单元彼此不同；其中基于所述聚合物共混物的总重量计，所述聚醚酰亚胺砜以50重量％至99.9重量％的量存在；其中聚(碳酸酯-芳基酸酯)的比重大于聚醚酰亚胺砜的比重；其中所述高产率的挤出电容器膜无溶剂并包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于90重量％，其中所述电容器膜具有等于或大于170℃的单个玻璃化转变温度；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)由式XIXc表示：
Figure FDA0002152152250000071
其中m是10至30；其中x:m的摩尔比为90:10至10:90；
其中式XX所示的间苯二酚碳酸酯单元以基于该聚(碳酸酯-芳基酸酯)中的单元的总摩尔数计1摩尔％至20摩尔％的量存在于该聚(碳酸酯-芳基酸酯)中：
Figure FDA0002152152250000072
其中各Rh独立地为C1-10烃基，其中n是0至4。
45.权利要求44的电容器膜，其中所述聚醚酰亚胺砜具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯标样测得的20,000Da至400,000Da的重均分子量；其中所述聚醚酰亚胺砜具有通过毛细管流变测定法在340℃下测得的小于11的在100sec-1下的粘度与在5,000sec-1下的粘度的比率；其中所述聚醚酰亚胺砜具有根据ASTM D638测得的等于或大于380,000psi(2,618MPa)的拉伸模量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有通过GPC使用聚碳酸酯标样测得的2,000Da至100,000Da的重均分子量；其中所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)具有在氯仿中在25℃下测得的0.3dl/g至1.5dl/g的特性粘度；其中所述电容器膜具有大于170℃的玻璃化转变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D648在264psi(1.8Mpa)下在3.2毫米(mm)厚的样品上测得的等于或大于150℃的热畸变温度；其中所述电容器膜具有根据ASTM D150在1kHz、23℃和50％相对湿度(RH)下测得的3至5的介电常数；其中所述电容器膜具有在1kHz、23℃和50％RH下测得的0％至1％的耗散因子；其中所述电容器膜具有根据ASTM D149在23℃下测得的500V/micron至800V/micron的击穿强度；其中所述电容器膜具有基于在特定测量面积上的膜平均厚度计膜厚度变化小于膜厚度的+/-10％的无皱区域；并且其中所述电容器膜具有基于通过光学轮廓术测得的平均膜厚度计小于+/-3％的表面平均粗糙度(Ra)。
46.一种制造权利要求1的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜的方法，其包括：
(a)挤出所述混溶聚合物共混物以形成所述高产率的挤出电容器膜，其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于90重量％；和
(b)单轴拉伸所述高产率的挤出电容器膜以形成所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜。
47.一种制造权利要求1的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜的方法，其包括：
(a)合并所述聚醚酰亚胺和所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)以形成混溶聚合物共混物；
(b)熔融并混合所述混溶聚合物共混物以形成熔融聚合物；
(c)过滤所述熔融聚合物以除去大于1微米的粒子以形成滤过的熔融聚合物；
(d)在250℃至500℃的温度下经平模头挤出所述滤过的熔融聚合物以形成高产率的挤出电容器膜，其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于90重量％；和
(e)单轴拉伸所述高产率的挤出电容器膜以形成所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜。
48.权利要求47的方法，其进一步包含在所述膜的至少一部分上沉积金属层以形成金属化电容器膜。
49.权利要求48的方法，其进一步包含卷绕所述金属化电容器膜以形成卷绕金属化电容器膜。
50.权利要求48的方法，其进一步包含堆叠所述金属化电容器膜以形成叠片式膜电容器。
51.权利要求50的方法，其进一步包括将所述叠片式膜电容器切制以形成切制的膜电容器。
52.一种制造权利要求44的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜的方法，其包括：
(a)挤出所述混溶聚合物共混物以形成所述高产率的挤出电容器膜，其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于90重量％；和
(b)单轴拉伸所述高产率的挤出电容器膜以形成所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜。
53.一种制造权利要求44的单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜的方法，其包括：
(a)合并所述聚醚酰亚胺砜和所述聚(碳酸酯-芳基酸酯)以形成混溶聚合物共混物；
(b)熔融并混合所述混溶聚合物共混物以形成熔融聚合物；
(c)过滤所述熔融聚合物以除去大于1微米的粒子以形成滤过的熔融聚合物；
(d)在250℃至500℃的温度下经平模头挤出所述滤过的熔融聚合物以形成高产率的挤出电容器膜，其中所述高产率的挤出电容器膜包含基于进入挤出机之前混溶聚合物共混物的总重量计，进入用于制造电容器膜的挤出机的混溶聚合物共混物的等于或大于90重量％；和
(e)单轴拉伸所述高产率的挤出电容器膜以形成所述单轴拉伸的高产率的挤出电容器膜。
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