單過氧碳酸酯過氧化物用于交聯的用途及能交聯的組合物的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及特定過氧化物以及包含該特定過氧化物的過氧化物混合物用于乙烯 均聚物或共聚物且特別是乙烯-乙酸乙烯酯（EVA)共聚物或者EVA與另外的乙烯均聚物或 共聚物的混合物的交聯的用途。本發明還涉及包括乙烯均聚物或共聚物且特別是乙烯-乙 酸乙烯酯（EVA)共聚物和該特定過氧化物或上述過氧化物混合物的能交聯的組合物。本發 明還涉及使乙烯均聚物或共聚物且特別是乙烯-乙酸乙烯酯（EVA)共聚物交聯的方法。
【背景技術】
[0002] 使乙烯均聚物或共聚物且特別是使用后者的乙烯-乙酸乙烯酯（EVA)共聚物在 自由基引發用過氧化物例如〇, 〇-叔丁基0-(2-乙基己基）單過氧碳酸酯的存在下交聯是 已知的實踐。該過氧化物〇, 〇-叔丁基0-(2-乙基己基）單過氧碳酸酯由本申請人以名稱 LuperoxR TBEC制造和出售。
[0003] 在一些應用中，特別是在對光伏模塊（太陽能電池板）的電部件進行封裝的膜的 制造中，交聯膜提供最大電阻率以將電路完全與環境絕緣是絕對必要的。
[0004] 在一種這樣的應用（光伏模塊封裝劑）中，EVA是很常用的并且目前占據主要的市 場比例。必須使EVA交聯，使得其特別地獲得對于該應用而言令人滿意的熱機械性質。特 別地，在乙烯-乙酸乙烯酯（EVA)共聚物的交聯方法中，保持良好的交聯密度是重要的。其 原因是，交聯密度是成品的機械性質的指示。因此，如果交聯密度太低，則成品可以平庸的 或者甚至不足的斷裂強度或撕裂強度為特征。
[0005] 現在，目前常規進行的用0,0_叔丁基0-(2-乙基己基）單過氧碳酸酯使EVA交聯 具有如下后果：交聯聚合物具有不令人滿意的電絕緣性質。
[0006] 此外，經由使用0, ο-叔丁基ο- (2-乙基己基）單過氧碳酸酯的這樣的方法獲得的 交聯時間（特別是對于EVA)相對長。對于將這些彈性體轉變成成品的工業而言，這導致生 廣效率的損失。
[0007] 最后，該交聯所需要的過氧化物的量是重要的因素，不僅關于過氧化物本身的成 本，而且由于由這樣的交聯方法必然產生的降解產物。
[0008] 特別是考慮到作為用于彈性體聚合物例如乙烯-乙酸乙烯酯（EVA)共聚物的能交 聯的組合物的交聯劑的〇, 〇-叔丁基0-(2-乙基己基）單過氧碳酸酯所固有的所有上述特 性和缺點或弱點，存在找到單獨的或者作為混合物的替代交聯劑的現實需求。

【發明內容】

[0009] 本申請人現已驚訝地發現：通過使用與0, ο-叔丁基0-(2-乙基己基）單過氧碳酸 酯相同家族的過氧化物，克服了 〇,〇_叔丁基0-(2-乙基己基）單過氧碳酸酯的缺點；并且 此外，關于一些額外的特性實現了非常顯著的改善。
[0010] 該結果是格外令人驚訝的，因為所述交聯劑具有僅一個與常規使用的過氧化物 0,0-叔丁基0-(2-乙基己基）單過氧碳酸酯不同的分支（branch) R，即以下所示的分支R:
[0012] 用于包括EVA的聚合物的交聯的特定應用的由本申請人所發現的過氧化物為 〇, 〇-叔丁基〇-異丙基單過氧碳酸酯，并且因此上述基團R為以下：
[0014] 在0, 0-叔丁基0-(2-乙基己基）單過氧碳酸酯的情況下，基團R如下：
[0016] 對于本領域技術人員來說想到如下根本不是顯而易見的：結構上如此類似的兩種 過氧化物在官能聚合物且特別是EVA的交聯中可具有這樣的不同性質/品質，支持0, 0-叔 丁基〇-異丙基單過氧碳酸酯或〇, 〇-叔戊基〇-異丙基單過氧碳酸酯。
[0017] 因此，本發明首先涉及過氧化物用于至少一種聚合物的交聯的用途，所述聚合物 由乙烯-乙酸乙烯酯（EVA)共聚物組成，特征在于所述過氧化物包括0, 0-叔丁基0-異丙 基單過氧碳酸酯（TBIC)或0, 0-叔戊基0-異丙基單過氧碳酸酯（ΤΑ-IPC)。
[0018] 下文中，本發明是關于TBIC而呈現的，因為該組分是可商購得到的。然而，也用 ΤΑ-IPC進行了實驗并且本申請人對于后者發現至少與用TBIC的那些一樣令人滿意的實驗 室結果和性質。
[0019] 有利地，所述過氧化物還包括0, 0-叔丁基0-2-乙基己基單過氧碳酸酯（TBEC)或 〇, 〇-叔戊基0-2-乙基己基單過氧碳酸酯（TAEC)。
[0020] 根據由本發明提供的一種可能性，用于交聯的僅有的過氧化物為兩種上述過氧化 物以及其組合。因此，在此情況下，所述過氧化物由如下組成：〇, 〇-叔丁基〇-異丙基單過 氧碳酸酯與〇, 〇-叔丁基0-2-乙基己基單過氧碳酸酯或0, 0-叔戊基0-2-乙基己基單過氧 碳酸酯的混合物（"TBIC+TBEC"或"TBIC+TAEC"混合物）、或者0, 0-叔戊基0-異丙基單過 氧碳酸酯與〇, 〇-叔丁基0-2-乙基己基單過氧碳酸酯或0, 0-叔戊基0-2-乙基己基單過氧 碳酸酯的混合物（"TA-IPC+TBEC"或"TA-IPC+TAEC"混合物），優選地，形成所述混合物的 這兩種過氧化物以99% /1% -1% /99%的質量比率，更優先地，形成所述混合物的這兩種 過氧化物以40% /60% -60% /40%的質量比率，和甚至更優先地，形成所述混合物的這兩 種過氧化物以45% /55% -55% /45%的質量比率。
[0021] 有利地，0, 0-叔丁基0-異丙基單過氧碳酸酯或0, 0-叔戊基0-異丙基單過氧碳 酸酯為稀釋（dilute)形式，優選地以大于50%的量存在于稀釋物（dilution)中，且甚至更 優選地以大于60 %的量存在于稀釋物中。
[0022] 下文中，為了簡單起見，0,0_叔丁基0-(2-乙基己基）單過氧碳酸酯將常常按照 縮寫被稱為TBEC，而0, 0-叔丁基0-異丙基單過氧碳酸酯將按照縮寫被稱為TBIC。注意， 書寫的該簡化也適用于ΤΑ-IPC和TAEC。
[0023] 本發明的另一方面涉及包括至少一種乙烯-乙酸乙烯酯（EVA)共聚物和至少一種 過氧化物的能交聯的組合物，特征在于所述過氧化物包括〇, 〇-叔丁基〇-異丙基單過氧碳 酸酯。
[0024] 本發明的其它有利特性詳述于下：
[0025] -有利地，所述過氧化物還包括0, 0-叔丁基0-2-乙基己基單過氧碳酸酯（TBEC) 或〇, 〇-叔戊基0-2-乙基己基單過氧碳酸酯（TAEC);
[0026] -根據由本發明提供的一種可能性，所述過氧化物由如下組成：0, 0-叔丁基0-異 丙基單過氧碳酸酯與〇, 〇-叔戊基0-2-乙基己基單過氧碳酸酯的混合物（TBIC+TBEC)或與 〇, 〇-叔戊基0-2-乙基己基單過氧碳酸酯的混合物（TBIC+TAEC)，或者0, 0-叔戊基0-異丙 基單過氧碳酸酯與0, 0-叔丁基0-2-乙基己基單過氧碳酸酯或0, 0-叔戊基0-2-乙基己基 單過氧碳酸酯的混合物（"TA-IPC+TBEC"或"TA-IPC+TAEC"混合物），優選地，形成所述混 合物的這兩種過氧化物以40% -60%的比率，更優先地，形成所述混合物的這兩種過氧化 物以45% -55%的比率；
[0027] _在其中0, 0-叔丁基0-異丙基單過氧碳酸酯或0, 0-叔戊基0-異丙基單過氧碳 酸酯（ΤΑ-IPC)為所述組合物中存在的僅有的過氧化物的情況下，后者占所述組合物中存 在的聚合物的以質量計的量的〇. 1% -3%、且優選0. 2% -2% ;
[0028] _在其中0, 0-叔丁基0-異丙基單過氧碳酸酯或0, 0-叔戊基0-異丙基單過氧碳 酸酯（ΤΑ-IPC)不是用于交聯的僅有的過氧化物的情況下，過氧化物的混合物占所述組合 物中存在的聚合物的以質量計的量的0. 2%和4%且優選0. 5% -2. 5% ;
[0029] -優選地，相對于所述組合物的重量，上述乙烯-乙酸乙烯酯（EVA)共聚物以70重 量％ -99. 9重量％且優選97重量％ -99重量％的含量存在于所述組合物中；
[0030] -根據由本發明提供的一種可能性，隨著針對交聯聚合物而選擇的應用的變化，所 述組合物還包括一種或多種交聯活性助劑（coagent)、或者促進劑。作為多取代芳族類型的 交聯促進劑，可提及二乙烯基苯、二異丙烯基苯、α-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯二聚體和 偏苯三酸三烯丙酯。作為基于多取代甲基丙烯酸酯的交聯促進劑，可提及乙二醇二甲基丙 烯酸酯、亞苯基二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇 二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇400二甲基丙烯酸酯、1，3- 丁二 醇二甲基丙烯酸酯、1，4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1，12-十二 烷二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丙三醇二甲基丙烯酸酯、二尿烷二甲基丙烯酸酯和三羥甲基 丙烷三甲基丙烯酸酯。有利地使用基于多取代甲基丙烯酸酯的交聯促進劑，特別是乙二醇 二甲基丙烯酸酯和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。作為基于多取代丙烯酸酯的交聯促進 劑，可提及雙酚A環氧二丙烯酸酯、一縮二丙二醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、 聚乙二醇600二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、四 甘醇二丙烯酸酯、新戊二醇乙氧基化物二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸 酯、脂族尿烷二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷乙氧基化物三丙烯酸 酯、三羥甲基丙烷丙氧基化物三丙烯酸酯、丙三醇丙氧基化物