[发明专利]包括乙烯聚合物、单过氧化碳酸酯和氢过氧化叔烷基的可固化组合物

说明书

本发明涉及可固化组合物，所述可固化组合物包括(a)至少一种乙烯聚合物、(b)至少一种单过氧化碳酸酯和(c)0.05至小于0.4重量份的至少一种氢过氧化叔烷基，对于100重量份的组分(b)。其也旨在通过如下防止包括乙烯聚合物的可固化组合物过早硫化的方法：向其添加特定量的氢过氧化叔烷基。

技术领域

本发明涉及包括乙烯聚合物例如乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的可固化组合物。其也旨在用于防止包括这样的乙烯聚合物的可固化组合物过早硫化(焦化)的方法。

背景技术

乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)为广泛使用的共聚物，尤其在太阳能面板中作为封装材料以保护太阳能电池(尤其是其中所包含的半导体)免受室外环境因素(尤其是水分和UV辐射)并且提供电绝缘。EVA确实提供良好的透明度和对光伏(PV)模块的基底的粘附性、以及高电阻率和良好的水分阻挡效果。这些性质可替代地用于制造层压玻璃。

通常的实践是使这些EVA共聚物交联以改善它们的热稳定性、尤其是它们的蠕变强度、它们对基底的粘附性和它们的耐风化降解性(weathering degradationresistance)。为此，至今已经在EVA配制物中使用了各种交联剂，其典型地为过氧化物例如过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化酯、过氧化缩酮、过氧化碳酸酯及其混合物。用于该目的的单过氧化碳酸酯的实例为OO-叔丁基-O-2-乙基己基-单过氧化碳酸酯(TBEC)。已证明该过氧化物需要比DCP低的操作温度，而不会使得到的产品具有淡黄色。因此，其被用于制造光伏模块(参见例如K.Thaworn et al,Open Journal of Polymer Chemistry,2012,2,77-85)。申请人进一步表明，将OO-叔戊基-O-2-乙基己基-单过氧化碳酸酯(TAEC)添加至TBEC缩短了反应时间并且改善了EVA的交联密度，其导致由交联的EVA制成的产品的提高的拉伸强度和高模量(WO 2010/007315)。

在PV模块的层压过程期间，首先将EVA组合物沉积在前片(前板，frontsheet)上，然后用太阳能电池覆盖并且再次沉积在其上，然后施加后片，以获得PV模块，然后将PV模块在某个高温下加热一段时间并且压入到位(pressed into place)，由此使EVA组合物固化。

已经发现，在形成上述层压体之前，EVA组合物容易在其中它被处理的挤出机的机筒或模头中过早交联。该现象(称为“过早硫化”)导致如此形成的EVA片中的不规则性，这继而损害PV模块的外观和性质。在某些情况下，压力也可积聚(build up)在挤出机中，这需要停止挤出过程。这尤其在如下的情况下被观察到：具有相对低的熔体流动指数和/或相对窄的分子量分布的EVA(来源：US-4,015,058)。然而，另一方面，为了实现商业上可行的工艺速率，如下是必要的：一旦已经将EVA片成型并且然后加热至高于过氧化物的热分解温度，则尽可能迅速地进行交联以提高该工艺的经济性以及最小化可能的副反应。

至今已经提出了多种解决方案以防止EVA组合物的过早硫化。例如，已经提出，将聚合抑制剂添加至EVA组合物。然而，已经注意到不期望的黄化。替代地，在US-4,015,058中已经提出，将至少1重量％的氢过氧化枯烯和/或氢过氧化叔丁基添加至过氧化二异丙苯(DCP)。然而，由于DCP的存在，用该体系获得的交联速率对于工业应用(特别地在PV模块的制造中)而言不够高。由于DCP的芳族结构，黄化问题也依然存在。

JP2011-140588中提供了另一种解决方案，其据说适于制造PV模块。其包括将4至50重量份的氢过氧化物例如氢过氧化叔丁基添加至100重量份的有机过氧化物，所述有机过氧化物选自单过氧化碳酸酯、过氧化二烷基、过氧化缩酮和过氧化酯。尽管该解决方案允许克服与使用DCP相关的缺点，但在JP2011-140588中已经发现，上述量的氢过氧化物不利地影响EVA交联密度。在这方面，本文中提出，增加单过氧化碳酸酯和氢过氧化物的总量，同时保持氢过氧化物与单过氧化碳酸酯的比率恒定，即约20％(参见表1)。

发明内容