[发明专利]高速交联体系

说明书

技术领域

本发明的主题是包括有机过氧化物和交联助剂的交联体系。更特别地，本发明涉及包括聚烯烃和所述交联体系的组合物，以及该组合物作为用于光电池的包封剂的用途。

现有技术

有机过氧化物通常用于热塑性树脂或者弹性体的交联，这些树脂和弹性体在本说明书中一同归入术语“聚合物”之下。为了交联聚合物，过氧化物通常在第一步中与待交联的聚合物混合，然后进行第二步使聚合物成型，然后进行第三步的交联，例如通过热处理。

在室温下，过氧化物可以是液态或固态。当过氧化物与这些聚合物混合时，它们是在高温下混合，也就是温度高于所述聚合物的软化点，例如通过挤出或者捏和；此时所述过氧化物通常为液态。

此外，光电模块包括称为光电池的光敏电池，其能够将光转换为电流。这些电池通过底部和顶部保护层保护而免受其周边环境(湿气，氧等等)的影响。这些层通常由玻璃或聚合物制成。

一个或多个包封组合物层，其常常以薄膜形式应用，使得可以将所述电池与保护层组装在一起。所述包封组合物必须完全符合所述模块的所述电池与其它保护层之间存在的空间的形状，以避免空气的存在，因为它会限制所述光电模块的产率。

并且，优选所述组合物对可见光是充分透明的，以使所述光电池具有良好的产率。

此外，由透明玻璃或塑料制成的顶部保护层设置在所述包封组合物层之上。现在，该膜上的该保护层的重量可以很大：因此还优选所述组合物具有良好的抗蠕变性，使得随时间流逝所述层的厚度能得以保持，以提高所述模块的寿命。

该包封组合物通常是包括通过有机过氧化物交联的聚合物的组合物，所述聚合物通常是乙烯和醋酸乙烯酯共聚物。所述面板的各组成层组装在一起(电池，包括过氧化物的包封剂层，保护层)，且如此组装的面板经受固化步骤使得所述包封剂层交联。

可参见例如Handbook of Photovoltaic Science and Engineering(光电科学和工程手册)，Wiley，2003，它记载了光电模块的运行和组成。

此外，光电模块的工业制造商所面临的问题之一是该固化步骤降低了用于制造所述模块的工艺的产率。还有另一个问题是，最好能降低所述固化步骤的温度，以减少制造光电模块所需的能量消耗。

为了交联所述聚合物，将包括所述过氧化物的组合物加热以活化所述过氧化物。这时在该活化过程中可能出现气泡。这些气泡大量存在可能是不利的，因为它们会降低所述组合物的透明度并防碍了对所述电池的良好包封。

因此，需要寻找可以提高光电模块制造工艺的产率的新的解决方案。这恰好是本发明的目的之一，本发明包括在光电模块中使用特定的过氧化物。

发明内容

更特别地，本发明的主题是用于使乙烯型共聚物和带有极性官能团的乙烯类单体交联的体系，其包括至少：

·一种在80℃至115℃范围中选择的给定温度下其半衰期等于1小时的有机过氧化物；

·和交联助剂；

所述过氧化物的半衰期是通过将其以0.2mol/L的浓度溶解在正十二烷中测得的。

该体系的使用时特别有利的，因为当它添加到包括极性共聚单体的聚烯烃中时，它使得该聚合物能够快速交联。当该聚合物与本发明体系用作为用于光电模块的包封剂时，所述模块的制造工艺的产率是优异的，且由此交联的聚合物具有完全适用于所述模块的包封的最终性质。

所述过氧化物可以例如选自作为交联剂的2-乙基过氧己酸叔丁酯，2-乙基过氧己酸叔戊酯，1,1-二-(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷，过氧化二癸酰和过氧化二月桂酰。有利地，所述过氧化物是2-乙基过氧己酸叔丁酯。

所述助剂，其不同于所述有机过氧化物，有利地带有至少一个氨基甲酸酯，马来酰亚胺，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯或者烯丙基官能团。可以使用羧酸烯丙酯。所述助剂可以是烯丙基、二烯丙基和三烯丙基型的化合物。有利地，所述交联助剂选自氰尿酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯、N,N’-间亚苯基二马来酰亚胺、偏苯三酸三烯丙酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，优选氰尿酸三烯丙酯。

此处使用助剂不是为了加速所述聚合物的交联而是为了提高所述交联的水平。该助剂还使得能够减少前述过氧化物分解过程中的残余气体排放，并最终减少所述包封膜中的气泡数目。

优选地，有机过氧化物和交联助剂的质量比在1:10至10:1的范围内，最优选1:3至3:1。

本发明体系可以用于乙烯型共聚物与带有极性官能团的乙烯类共聚单体的交联。