CN106661400A - 包括紫外光吸收低聚物的压敏粘合剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种组合物，其包含压敏粘合剂和紫外光吸收低聚物的共混物。低聚物具有带有悬垂紫外线吸收基团的第一二价单元和由下式表示的第二二价单元：其中R1为氢或甲基，并且R2为具有4至20个碳原子的烷基。公开了包含该组合物的制品。例如，本文也公开了包括阻挡膜和该组合物的组件。

Description

包括紫外光吸收低聚物的压敏粘合剂组合物
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2014年6月26日提交的美国临时申请62/017,666和2014年6月25日提交的美国临时申请62/017,021的优先权，这些临时申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
背景技术
可期望将紫外线吸收剂(UVA)结合到暴露于紫外线(UV)辐射的材料中例如以保护其免于紫外线劣化。一些UVA可被分散到一些组合物中，但有时它们可由于挥发或迁移到表面而损失。已经提出将UVA共价结合到压敏粘合剂(PSA)组合物中(参见2012年10月4日公布的JP2012188620)。已经对于包括在PSA组合物中描述了由具有紫外线吸收基团的单体制成的某些共聚物(参见，2000年4月28日公布的JP2000123621)。
发明内容
本公开提供了包括压敏粘合剂和紫外光吸收低聚物的组合物，所述紫外线吸收低聚物有具有悬垂紫外线吸收基团的第一二价单元。低聚物大致上与压敏粘合剂高度相容并且不迁移出粘合剂。包括压敏粘合剂和低聚物的组合物提供保护免于紫外光并且对于可见光和红外光具有良好的透明性。这些特性通常甚至在加速的UV暴露以及暴露于高温和高湿条件之后仍很好地维持。
在一个方面，本公开提供了包含压敏粘合剂和紫外光吸收低聚物的共混物的组合物。紫外光吸收低聚物包含具有悬垂紫外线吸收基团的第一二价单元和由下式表示的第二二价单元：
其中R1为氢或甲基，并且R2为具有4至22个碳原子的烷基。在一些实施方案中，压敏粘合剂为包含第二二价单元的丙烯酸压敏粘合剂，并且其中对于压敏粘合剂中的第二二价单元中的至少一些，R2为碳原子数与紫外光吸收低聚物中的第二二价单元中的至少一些的碳原子数相同的烷基。
组合物可以是可用的，例如用于将膜粘附到制品的表面或将任何两个表面粘附在一起。因此，在另一方面，本公开提供了包含该组合物的制品。制品可为例如光伏器件或具有设置在其表面的至少一部分上的组合物的膜。膜可为例如车辆包裹物、图形膜、建筑膜、窗膜或阻挡膜。
在另一方面，本公开提供提供组件，所述组件包括第一聚合物膜基底，其具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；阻挡膜，其设置在第一聚合物膜的第一表面上；压敏粘合剂层，其具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，其中压敏粘合剂的第一表面设置在与第一聚合物膜基底相对的阻挡膜上；以及第二聚合物膜基底，其设置在压敏粘合剂层的第二表面上。压敏粘合剂层包括紫外光吸收低聚物，所述紫外光吸收低聚物有具有悬垂紫外线吸收基团的第一二价单元和由下式表示的第二二价单元：
其中R1为氢或甲基，并且R2为具有4至22个碳原子的烷基。
压敏粘合剂(PSA)中的UVA可用于保护PSA和下层膜或结构均免于UV光。对于常规UVA，可存在迁移出粘合剂层以及附聚和所产生的光学缺陷的问题。当相比于如PSA的清晰度和透过率所证实的相同类别的可商购的UVA时，本文所公开的紫外光吸收低聚物在PSA制剂中具有优异的相容性。此外，在一些实施方案中，在本文所公开的紫外光吸收低聚物中，第二二价单元和任选地第三二价单元与PSA制剂中的那些相同。相比于其中绝大部分来源于甲基丙烯酸甲酯的低聚物，在这些实施方案中观察到如清晰度和透过率数据所证实的增加的相容性。
在本专利申请中：
术语诸如“一个”、“一种”和“所述”并非旨在仅指单一实体，而是包括可用于说明的特定示例的一般类别。术语“一个”、“一种”和“所述”可与术语“至少一个(种)”互换使用。
后接列表的短语“包括(含)……中的至少一个(种)”是指包括(含)该列表中任何一个项目以及该列表中两个或更多个项目的任何组合。后接列表的短语“……中的至少一个(种)”是指该列表中任何一个项目或者该列表中两个或更多个项目的任何组合。
术语“紫外线吸收基团”或紫外光吸收基团是指共价连接的紫外线吸收剂(UVA)。UVA能够消散从UV射线吸收的光能(如通过可逆分子内质子传递的热)为本领域中技术人员已知的。选择UVA，由此使得在本文所公开的低聚物或第二低聚物的任何实施方案中的低聚物吸收波长在180纳米(nm)至400nm范围内的入射光的至少70％、80％或90％。
“烷基基团”和前缀“烷-”是包含直链和支链基团以及环状基团的。除非另外指明，否则本文中的烷基基团具有最多至20个碳原子。环状基团可为单环或多环的，并且在一些实施方案中，具有3至10个环碳原子。
例如，对于烷基(其可为氟化的或未氟化的)、亚烷基或芳基亚烷基，短语“插入有至少-O-基团”是指在-O-基团的两侧具有烷基、亚烷基或芳基亚烷基的部分。例如，-CH2CH2-O-CH2-CH2-为插入有-O-的亚烷基基团。
术语“聚合物”是指具有基本上包括多个重复单元的结构的分子，该重复单元实际上或概念上衍生自低相对分子量的分子。术语“聚合物”包括低聚物。
除非另行指出，否则所有数值范围都包括端值以及端值之间的非整数值(例如1至5，包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
具体实施方式
可用于根据本公开的组合物的紫外光吸收低聚物为直链的或支链的。通常，它们为直链低聚物。它们可为无规共聚物或嵌段共聚物。它们不是共价交联的。因此，与共价交联的聚合物相反，它们可溶解于溶剂中并且具有可测量的分子量，该共价交联的聚合物不可溶解于溶剂并且具有接近无穷大的分子量。在一些实施方案中，低聚物可被认为是热塑性塑料。热塑性塑料通常为可熔融加工的，诸如通过挤塑过程。可用于根据本公开的组合物的低聚物的数均分子量最多至150,000克/摩尔。在这些实施方案中的一些中，低聚物的数均分子量最多至120,000克/摩尔、100,000克/摩尔、90,000克/摩尔、80,000克/摩尔、70,000克/摩尔、60,000克/摩尔、50,000克/摩尔、40,000克/摩尔、30,000克/摩尔、20,000克/摩尔或小于20,000克/摩尔(例如，最多至19,500克/摩尔、19,000克/摩尔或18,500克/摩尔)。在一些实施方案中，低聚物的数均分子量可为至少1000克/摩尔、大于5,000克/摩尔或大于7,500克/摩尔。可用的紫外光吸收低聚物通常具有分子量和组成的分布。重均和数均分子量可例如采用本领域技术人员已知的技术，通过凝胶渗透色谱法(即尺寸排阻色谱法)测量。
可用于根据本公开的组合物的紫外光吸收低聚物在其任何实施方案中包含具有悬垂紫外线吸收(UVA)基团的第一二价单元。任何类别的UVA都可用于提供UVA基团。可用类别的示例包括二苯酮、苯并三唑、三嗪、肉桂酸酯、氰丙烯酸酯、二氰基乙烯、水杨酸酯、草酰替苯胺和对氨基苯甲酸酯。在这些实施方案的一些中，悬垂紫外线吸收基团包括三嗪、二苯酮或苯并三唑。在根据本公开的组合物的一些实施方案中，悬垂紫外线吸收基团为三嗪。在一些实施方案中，悬垂紫外线吸收基团已经在长波UV区域(例如315nm至400nm)中具有增大的光谱覆盖范围，使其能够阻挡可造成聚合物黄变的高波长UV光。第一二价单元可被视为紫外线吸收低聚物中的重复单元。
在根据本公开的组合物或方法的一些实施方案中，第一二价单元可由下式表示：-[-CH2-C(H)UVA-]-、-[-CH2-C(H)C(O)-O-X-UVA-]-、-[-CH2-C(H)C(O)-NH-X-UVA-]-、-[-CH2-C(CH3)C(O)-O-X-UVA-]-或-[-CH2-C(CH3)C(O)-NH-X-UVA-]-，其中X为键或具有1至10个(在一些实施方案中，2至6个或2至4个)碳原子并且任选地插入有一个或多个-O-基团且任选地被羟基基团取代的亚烷基或亚烷氧基，并且其中UVA包括UVA基团的以上实施方案中的任一种。在亚烷氧基基团中，氧连接到UVA基团。低聚物可包含(例如，至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、15个或至少20个最多至30、35、40、45、50、100、200个或最多至500个)独立选择的这些重复单元。重复单元可衍生自取代的乙烯基、取代的丙烯酸酯或取代的甲基丙烯酸酯基团。在这些实施方案的一些中，每个第一二价单元独立地由下式表示：
其中R1为氢或甲基，V为O或NH，X为键或者X为具有1至10(在一些实施方案中，2至6或2至4)个碳原子并且任选地插入有一个或多个-O-基团且任选地被羟基基团取代的亚烷基或亚烷氧基，R为烷基(例如，具有一至四个碳原子)，n为0或1，并且Z为苯甲酰基基团、4,6-二苯基[1,3,5]三嗪-2-基基团或2H-苯并三唑-2-基基团，其中苯甲酰基基团、4,6-二苯基[1,3,5]三嗪-2-基基团以及2H-苯并三唑-2-基基团任选地被一个或多个烷基、芳基、烷氧基、羟基或卤素取代基或这些取代基的组合取代。在一些实施方案中，烷基和/烷氧基取代基独立地具有1至4或1至2个碳原子。在一些实施方案中，每个卤素取代基独立地为氯代、溴代或碘代基团。在一些实施方案中，每个卤素取代基为氯代基团。本文所用的术语“芳基”包括碳环型芳族环或环体系，其例如具有1、2或3个环并且任选在环中包含至少一个杂原子(例如O、S或N)。芳基基团的示例包括苯基、萘基、联苯基、芴基以及呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、异吲哚基、三唑基、吡咯基、四唑基、咪唑基、吡唑基、唑基、和噻唑基。在亚烷氧基基团中，氧连接到取代的苯环。在一些实施方案中，每个V为O，并且X为乙烯、丙烯、丁烯、乙烯氧基、丙烯氧基、或丁烯氧基，其中氧连接到取代的苯环。在一些实施方案中，n是0。在一些实施方案中，R为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，并且n为1。在一些实施方案中，Z为未取代的苯甲酰基基团。在一些实施方案中，Z为4,6-双(2,4-二甲基苯基)[1,3,5]三嗪-2-基；4,6-双(2,4-二乙基苯基)[1,3,5]三嗪-2-基；4,6-双(2,4-二甲氧基苯基)[1,3,5]三嗪-2-基；或4,6-双(2,4-二乙氧基苯基)[1,3,5]三嗪-2-基。在一些实施方案中，Z为2H-苯并三唑-2-基或5-氯-2H-苯并三唑-2-基。在一些实施方案中，Z为4,6-亚联苯基[1,3,5]三嗪-2-基。在一些实施方案中，紫外光吸收低聚物中的第一二价单元中的至少一些包含不同的Z基团。
在其中紫外光吸收基团为三嗪的本文所公开的组合物的实施方案中，第一二价单元中的至少一些可由下式表示：
其中R、R1、X和V如以上在其任何实施方案中所述的，并且其中每个Ar为任选地被一个或多个烷基、芳基、烷氧基、羟基或卤素取代基或这些取代基的组合取代的苯基基团。在一些实施方案中，烷基和/烷氧基取代基独立地具有1至4或1至2个碳原子。在一些实施方案中，每个卤素取代基独立地为氯代、溴代或碘代基团。在一些实施方案中，每个卤素取代基为氯代基团。芳基取代基如以上所定义的。在一些实施方案中，Ar为2,4-二甲基苯基；2,4-二乙基苯基；2,4-二甲氧基苯基或2,4-二乙氧基苯基。
在其中紫外光吸收基团为三嗪的本文所公开的组合物的实施方案中，第一二价单元中的至少一些可由下式表示：
其中R1、X和V如以上在其任何实施方案中所述的。
可用于根据本公开的组合物的紫外光吸收低聚物包含独立地由下式表示的至少一个(例如，至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、15个或至少20个至最多30、35、40、45、50、100、200、500、1000个或至最多1500或更多个)第二二价单元：
其中每个R1独立地为氢或甲基(在一些实施方案中为氢，在一些实施方案中为甲基)，并且其中每个R2独立地为具有1至22个碳原子的烷基(在一些实施方案中)。在一些实施方案中，第二二价单元中的每个R2独立地为具有4至22个碳原子、4至20个碳原子、4至18个碳原子、4至16个碳原子、4至12个碳原子或6至12个碳原子的烷基。在这些实施方案中的一些中，R2具有8个碳原子(例如，R2为乙基己基或异辛基)。
在一些实施方案中，可用于根据本公开的组合物中的紫外光吸收低聚物包含至少一个(例如，至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、15个或至少20个至最多30、35、40、45、50、100、200、500个或至最多1000或更多个)第三二价单元，所述第三二价单元包含悬垂羧基、羟基或氨基羰基基团。氨基羰基基团可为氨基羰基
(-C(O)-NH2)、烷基氨基羰基、二烷基氨基羰基，其中烷基氨基羰基或二烷基氨基羰基中的烷基任选地被羟基取代。本领域的技术人员应当理解，氨基羰基基团也已知为酰氨基。当存在多于一个第三二价单元时，可独立地选择第三二价单元。
可例如通过通常在引发剂的存在下聚合组分的混合物来制备根据本公开的低聚物。术语“聚合”意指形成包含至少一个由于每个组分而可识别的结构单元的聚合物或低聚物。通常，制备紫外光吸收低聚物包括将至少包含具有紫外光吸收基团的第一单体、第二单体以及任选地以下所述的至少一个第三单体的组分组合。
用于本文所公开的组合物的一些实施方案的合适的第一单体为包括如下的那些：二苯甲酮、苯并三唑、三嗪、肉桂酸酯、氰基丙烯酸酯、二氰基乙烯、水杨酸酯、草酰替苯胺或对氨基苯甲酸酯基团。合适的第一单体的示例包括2-(氰基-β,β-联苯丙烯酰氧基)乙基-1-甲基丙烯酸酯、2-(α-氰基-β,β-联苯丙烯酰氧基)乙基-2-甲基丙烯酰胺、N-(4-甲基丙烯酰基苯酚)-N'-(2-乙基苯基)草酰胺、乙烯基4-乙基-α-氰基-β-苯基肉桂酸酯、2-羟基-4-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙氧基)二苯酮、2-羟基-4-甲基丙烯酰氧基二苯酮、2-羟基-4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)二苯酮、2-羟基-4-(4-丙烯酰氧基丁氧基)二苯酮、2,2'-二羟基-4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)二苯酮、2-羟基-4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)-4'-(2-羟乙氧基)二苯酮、4-(烯丙氧基)-2-羟基二苯酮、2-(2'-羟基-3'-甲基丙烯酰氨基甲基-5'-辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-乙烯基苯基)-2-苯并三唑、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰氧基丙基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰氧基丙基苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2,4-联苯-6-[2-羟基-4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-甲基苯基)-6-[2-羟基-4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-甲氧基苯基)-6-[2-羟基-4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-乙基苯基)-6-[2-羟基-4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-乙氧基苯基)-6-[2-羟基-4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、2,4-联苯-6-[2-羟基-4-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-甲基苯基)-6-[2-羟基-4-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-甲氧苯基)-6-[2-羟基-4-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-乙基苯基)-6-[2-羟基-4-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-乙氧基苯基)-6-[2-羟基-4-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、2,4-双(2,4-二甲氧基苯基)-6-[2-羟基-4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、2,4-双(2,4-二甲苯基)-6-[2-羟基-4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、2,4-双(2,4-二乙氧基苯基)-6-[2-羟基-4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、2,4-双(2,4-二乙苯基)-6-[2-羟基-4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)]-1,3,5-三嗪、前述丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯以及前述甲基丙烯酸酯的丙烯酸酯。这些第一单体的组合可用于制备低聚物。在一些实施方案中，第一单体包含三嗪、二苯酮或苯并三唑基团。在这些实施方案中，第一单体可为包含以上列出的三嗪、二苯酮或苯并三唑基团的单体中的任一个。在根据本公开的组合物的一些实施方案中，第一单体包含三嗪基团。在这些实施方案中，第一单体可为包含以上列出的三嗪基团的单体中的任一个。
这些第一单体中的许多可从各种化学品供应商商购获得。其它第一单体可通过使用常规的酯化反应方法以(甲基)丙烯酸或其等同物处理具有可用羟基基团(例如，而不是与三嗪、苯甲酰基或苯并三唑基团邻位的酚羟基基团)的UVA来制备。术语(甲基)丙烯酸是指丙烯酸和甲基丙烯酸两者。在具有可用苯酚基团(例如，而不是与三嗪、苯甲酰基或苯并三唑基团邻位的酚羟基基团)的UVA的情况下，可以以碳酸亚乙酯或亚乙氧基处理苯酚基团以形成羟乙基基团，然后可使用常规的酯化反应方法以(甲基)丙烯酸或其等同物处理羟乙基基团。
可用于制备本文所公开的低聚物的组分包含第二单体。在这些实施方案中的一些中，通过包括由式R2-O-C(O)-C(R1)＝CH2表示的至少一种化合物作为待聚合的组分中的第二单体来制备低聚物。R1和R2如以上在其实施方案的任一个中所定义的。该式的合适的第二单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸二十二烷基酯、前述甲基丙烯酸酯的丙烯酸酯以及前述丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯。许多这些第二单体可购自(例如)若干化学品供应商(例如，威斯康星州密尔沃基西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Company,Milwaukee,WI)；宾夕法尼亚州西切斯特VWR国际公司(VWR International,West Chester,PA)；宾夕法尼亚州菲斯特维尔单体聚合物与Dajac实验室(Monomer-Polymer&Dajac Labs,Festerville,PA)；马萨诸塞州沃德山埃佛卡多有机物公司(Avocado Organics,Ward Hill,MA)；瑞士巴塞尔汽巴精化公司(Ciba SpecialtyChemicalsBasel,Switzerland))或可通过常规方法合成。这些第二单体中的一些可以单种化合物的单种异构体(例如，直链异构体)获得。其它第二单体可(例如)以异构体(例如，直链和支链异构体)的混合物、化合物(例如，丙烯酸十六烷基酯和丙烯酸十八烷基酯)及其组合的混合物获得。
在本文所公开的低聚物的一些实施方案中的合适的第三单体包括丙烯酸(例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸以及富马酸)、(甲基)丙烯酰胺(例如，丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-羟基乙基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-乙基-N-二羟基乙基丙烯酰胺以及前述丙烯酰胺的甲基丙烯酰胺)、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯(例如，丙烯酸2-羟乙酯或甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸3-羟丙酯或甲基丙烯酸3-羟丙酯、丙烯酸4-羟丁酯或甲基丙烯酸4-羟丁酯、丙烯酸8-羟辛酯或甲基丙烯酸8-羟辛酯或丙烯酸9-羟壬酯或甲基丙烯酸9-羟壬酯。N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基己内酰胺也可用于制备本文所公开的紫外光吸收低聚物。
在一些实施方案中，根据本公开的和/或可用于根据本公开的组合物中的紫外光吸收低聚物由下式表示：
在该式中，X、V、Z、n、R、R1以及R2如以上在其实施方案的任一项中所定义，并且y和z为以上在其实施方案的任一项中所述的任何范围。应当理解，在该式中二价单元的顺序的表示仅出于便利目的，并非意在规定低聚物为嵌段共聚物。具有第一二价单元和第二二价单元的无规共聚物也包括在表示中。表示也可包括以任何顺序的任何上述第三单元。
用于制备可用于根据本公开的组合物的低聚物的聚合反应可在加入的自由基引发剂存在下进行。可使用自由基引发剂诸如本领域中公知的和所使用的那些引发剂来引发组分的聚合。合适的自由基引发剂的示例包括偶氮化合物(例如，2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN)、2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)、或偶氮-2-氰基戊酸)、氢过氧化物(例如，异丙基苯、叔丁基或叔戊基过氧化氢)、二烷基过氧化物(例如，二-叔丁基或二枯基过氧化物)、过氧化酯类(例如，过苯甲酸叔丁酯或过氧化苯二甲酸二叔丁酯)、以及二酰基过氧化物(例如，过氧化苯甲酰、月桂基过氧化物)。
自由基引发剂也可为光引发剂。可用的光引发剂的示例包括苯偶姻醚(例如，苯偶姻甲醚或苯偶姻丁醚)；苯乙酮衍生物(例如，2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮或2,2-二乙氧基苯乙酮)；1-羟基环己基苯基酮；和酰基膦氧化物衍生物和酰基膦酸酯衍生物(例如，双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、二苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基氧化膦、异丙氧基苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基氧化膦、或二甲基特戊酰基膦酸酯)。许多光引发剂可例如以商品名“IRGACURE”购自新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF,Florham Park,N.J.)。可选择光引发剂使得引发聚合所需波长的光不被紫外线吸收基团吸收。
在一些实施方案中，聚合反应是在溶剂中进行。所述组分可以任何合适的浓度(例如，基于反应混合物的总重量计约5重量％至约80重量％)存在于反应介质中。合适溶剂的例示性示例包括脂族和脂环族烃(例如，己烷、庚烷、环己烷)、芳族溶剂(例如，苯、甲苯、二甲苯)、醚(例如，二乙醚、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚和二异丙基醚)、酯(例如，乙酸乙酯和乙酸丁酯)、醇(例如，乙醇和异丙醇)、酮(例如，丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮)、卤化溶剂(例如，甲基氯仿、1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷、三氯乙烯或三氟甲苯和例如可以商品名“HFE-7100”和“HFE-7200”得自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)的氢氟醚)，和它们的混合物。
聚合可在适于进行有机自由基反应的任何温度下进行。本领域的技术人员可基于诸如试剂的溶解度、使用特定引发剂所需的温度以及期望的分子量的考虑来选择用于特定用途的温度和溶剂。尽管列举出适于所有引发剂和所有溶剂的具体温度是不切实际的，但通常合适的温度范围是从约30℃至约200℃(在一些实施方案中，从约40℃至约100℃，或从约50℃至约80℃)。
自由基聚合反应可在链转移剂存在的情况下进行。可用于制备根据本发明的组合物的典型链转移剂包括羟基取代的硫醇(例如2-巯基乙醇、3-巯基-2-丁醇、3-巯基-2-丙醇、3-巯基-1-丙醇和3-巯基-1,2-丙二醇(即硫甘油))；聚(乙二醇)-取代的硫醇；羧基取代的硫醇(例如巯基丙酸或巯基乙酸)；氨基取代的硫醇(例如2-巯基乙胺)；双官能硫醇(例如二(2-巯基乙基)硫醚)；和脂族硫醇(例如辛基硫醇、十二烷基硫醇和十八烷基硫醇)。
使用本领域中已知的技术调节例如引发剂的浓度和活性、每种活性单体的浓度、温度、链转移剂的浓度以及溶剂可控制低聚物的分子量。
在其实施方案的任一个中第一二价单元、第二二价单元和第三二价单元在本文所公开的低聚物中的重量比可变化。例如，第一二价单元可以基于低聚物的总重量计5％至50％(在一些实施方案中，10％至40％或10％至30％)的范围存在于紫外光吸收低聚物中。第二二价单元可以基于低聚物的总重量计5％至95％的范围存在。在一些实施方案中，第二二价单元以基于低聚物的总重量计最多至90重量％、80重量％、75重量％或70重量％的量存在于低聚物中。基于低聚物的总重量计，第三二价单元的含量可在1重量％至15重量％、1重量％至10重量％或1重量％至5重量％的范围内。或者在紫外光吸收低聚物中可不存在第三二价单元。在一些实施方案中，低聚物包含至少一个(例如，至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、15个或至少20个至最多30、35、40、45、50、100、200、500、1000个或至最多1500或更多个)独立地第二二价单元和至少一个(例如，至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、15或至少20至最多30、35、40、45、50、100、200个或至最多500或更多个)独立选择的第一二价单元。
根据本公开的组合物包括压敏粘合剂和一种或多种紫外光吸收低聚物的共混物。所谓“共混物”，应当理解，压敏粘合剂和一种或多种紫外光吸收低聚物为不同的组分。它们通常彼此不共价键合。接枝到PSA上的紫外光吸收单体不构成如本文所公开的PSA和一种或多种低聚物的共混物。
如以上在其实施方案的任一项中所述的紫外光吸收低聚物结合到压敏粘合剂组合物中。对本领域中的普通技术人员熟知的PSA具有包括以下的特性：(1)有力而持久的粘着力；(2)用不超过指压的压力即可粘附；(3)足以保持在附着物上的能力；以及(4)足够的内聚强度以便使其从附着物干净地移除。已经发现可以良好地用作PSA的材料是这样的聚合物，这种聚合物被设计和配制成表现出所需的粘弹性，从而获得粘着力、剥离粘附力以及剪切保持力的期望平衡。
可用于识别压敏粘合剂的一种方法为达尔奎斯特准则(Dahlquist criterion)。如“压敏粘合剂技术手册(Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology)”，Donatas Satas编辑，第2版，第172页，范·诺斯特兰德·瑞因霍德(Van NostrandReinhold)出版，纽约(NY)，1989中描述的，该准则将压敏粘合剂定义为具有大于1×10-6厘米2/达因的1秒蠕变柔量的粘合剂。另选地，由于模量大致为蠕变柔量的倒数，所以压敏粘合剂可定义为储能模量小于约1×106达因/厘米2的粘合剂。
可包括根据本公开的紫外光吸收低聚物的可用类别PSA的示例包括丙烯酸、有机硅、聚异丁烯、脲、天然橡胶、合成橡胶(诸如苯乙烯或取代的苯乙烯作为A嵌段和聚丁二烯、氢化聚丁二烯、聚异戊二烯、氢化聚异戊二烯或它们的组合作为B嵌段的ABA三嵌段共聚物以及这些类别的组合。根据本公开的紫外光吸收低聚物可结合到其中的一些可用的可商购获得的PSA包括：UV可固化PSA，诸如可以商品名“ARclear 90453”和“ARclear 90537”商购自宾夕法尼亚州格伦罗克市的粘合剂研究公司(Adhesive Research,Inc.,Glen Rock,PA)的那些，和丙烯酸光学透明PSA，例如可以商品名“OPTICALLY CLEAR LAMINATING ADHESIVE8171”、“OPTICALLY CLEAR LAMINATING ADHESIVE 8172”和“OPTICALLY CLEAR LAMINATINGADHESIVE 8172P”商购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)。
在一些实施方案中，根据本公开的紫外光吸收低聚物可结合到其中的PSA组合物没有流动并且具有足够的阻挡特性以提供氧和水分穿过粘合剂结合线的慢的或最低限度的浸润。另外，PSA组合物可通常能够透过可见光和红外光，由此使得其不妨碍可见光例如透过穿过窗膜或例如通过光伏电池对可见光的吸收。沿法向轴测得，PSA对光谱的可见部分内的平均透过率为至少约75％(在一些实施方案中，为至少约80％、85％、90％、92％、95％、97％或98％)。在一些实施方案中，沿法向轴测得，PSA对400nm至1400nm范围内的平均透过率为至少约75％(在一些实施方案中为至少约80％、85％、90％、92％、95％、97％或98％)。
在一些实施方案中，本文所公开的可用PSA组合物具有最多50,000psi(3.4×108Pa)的模量(拉伸模量)。拉伸模量可以通过例如张力测试仪器诸如可以商品名“INSTRON5900”商购自马萨诸塞州诺伍德郡的英斯特朗公司(Instron,Norwood,MA)的测试系统来测量。在一些实施方案中，PSA的拉伸模量为最多40,000、30,000、20,000或10,000psi(2.8×108Pa、2.1×108Pa、1.4×108Pa或6.9×108Pa)。
在一些实施方案中，包括根据本公开的紫外光吸收低聚物的PSA组合物为丙烯酸PSA。如本文所用，术语“丙烯酸”或“丙烯酸酯”包括具有丙烯酸或甲基丙烯酸基团中的至少一者的化合物。可用丙烯酸PSA可通过例如混合至少两种不同的单体(如上所述的第二单体和第三单体)来制备。合适的第二单体的示例包括丙烯酸2-甲基丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸4-甲基-2-戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸异壬酯以及前述丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯。合适的第三单体的示例包括(甲基)丙烯酸(例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸和富马酸)、(甲基)丙烯酰胺(例如，丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-乙基-N-二羟乙基丙烯酰胺以及前述丙烯酰胺的甲基丙烯酰胺)、(甲基)丙烯酸酯(例如，2-羟乙基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异冰片酯以及前述丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯)、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、α-烯烃、乙烯醚、烯丙醚、苯乙烯单体或马来酸酯。
在一些实施方案中，压敏粘合剂为包含第二二价单元的丙烯酸压敏粘合剂，并且其中对于压敏粘合剂中的第二二价单元中的至少一些，R2为碳原子数与紫外光吸收低聚物中的第二二价单元中的至少一些的碳原子数相同的烷基。例如，对于基于丙烯酸异辛酯的PSA，其可用于紫外光吸收低聚物以包括其中R2为具有8个碳原子的烷基的第二二价单元。匹配PSA和紫外光吸收低聚物的第二二价单元中的R2基团可改善PSA和低聚物之间的相容性，从而在PSA组合物中获得更高的透光率和清晰度。尽管已经描述使用具有上述第一单体的甲基丙烯酸甲酯共聚物将低聚物结合到PSA中(参见，JP2000123621，2000年4月28日公布)，我们已发现这些类型的低聚物比当紫外光吸收低聚物包括匹配PSA中那些的二价单元时导致PSA组合物较低的清晰度(参见以下实施例中的表1)。当压敏粘合剂和紫外光吸收低聚物均包含相同的第三二价单元(由如上所述相同的第三单体制成)时，可实现另外的相容性改善。
丙烯酸PSA还可通过在配方中包括交联剂来制备。交联剂的示例包括可共聚多官能烯键式不饱和单体(例如，1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四丙烯酸季戊四醇酯以及1,2-乙二醇二丙烯酸酯)；处于激发态的能够夺取氢的烯键式不饱和化合物(例如，诸如在美国专利4,737,559(Kellen等人)中所述的丙烯酸酯化的二苯甲酮，可商购自宾夕法尼亚州埃克斯顿沙多玛公司(Sartomer Company,Exton,PA)的对-丙烯酰氧基-二苯甲酮，在美国专利5,073,611(Rehmer等人)中所述的单体，其包括对-N-(甲基丙烯酰基-4-氧杂五亚甲基)-氨基甲酰氧基二苯甲酮、N-(苯甲酰基-对亚苯基)-N’-(甲基丙烯酰氧基亚甲基)-碳二亚胺以及对丙烯酰氧基-二苯甲酮)；非离子交联剂，其基本上不含烯属不饱和基团并且能够与例如上述第三单体(例如，1,4-双(亚乙基亚氨基羰基氨基)苯、4,4-双(亚乙基亚氨基羰基氨基)二苯甲烷、1,8-双(亚乙基亚氨基羰基氨基)辛烷、1,4-甲苯二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、N,N'-双-1,2-亚丙基间苯二甲酰胺、二环氧化物、二酸酐、双(酰胺)和双(酰亚胺))中的羧酸基团反应；以及非离子交联剂，其基本上不含烯属不饱和基团，与第一和第二单体不可共聚，并且处于激发态时能够夺取氢(例如，2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基)苯基)-均三嗪；2,4-双(三氯甲基)-6-(3,4-二甲氧基)苯基)-均三嗪；2,4-双(三氯甲基)-6-(3,4,5-三甲氧基)苯基)-均三嗪；2,4-双(三氯甲基)-6-(2,4-二甲氧基)苯基)-均三嗪；如美国专利4,330,590(Vesley)中所述的2,4-双(三氯甲基)-6-(3-甲氧基)苯基)-均三嗪；如美国专利4,329,384(Vesley)中所述的2,4-双(三氯甲基)-6-萘次甲基-均三嗪和2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基)萘次甲基-均三嗪)。
通常，基于100份共聚物的总重量计，第二单体以80重量份至100重量份(pbw)的量使用，并且基于100份共聚物的总重量计，第三单体以0pbw至20pbw的量使用。基于单体的组合重量计，交联剂可以0.005重量％至2重量％，例如约0.01重量％至约0.5重量％或约0.05重量％至0.15重量％的量使用。
可用于操作本公开的丙烯酸PSA可例如在溶剂中或通过无溶剂批量自由基聚合工艺(例如，使用热、电子束辐射或紫外线辐射)来制备。通常通过聚合引发剂(例如，光引发剂或热引发剂)来促进此类聚合。合适的聚合引发剂的示例包括用于制备紫外光吸收低聚物的上述那些。聚合引发剂以有效促进单体聚合的量使用(例如，基于100份总单体含量计，0.1重量份至约5.0重量份或0.2重量份至约1.0重量份)。
如果使用光交联剂，那么所涂布的粘合剂可暴露于波长为约250nm至约400nm的紫外线辐射。交联粘合剂所需的该波长范围内的辐射能为约100毫焦/厘米2至约1,500毫焦/厘米2，或更具体地，约200毫焦/厘米2至约800毫焦/厘米2。
可用的无溶剂聚合方法公开于美国专利4,379,201(Heilmann等人)中。起初，可以用一部分光引发剂通过在惰性环境中将第二与第三单体的混合物暴露于UV辐射，持续足以形成可涂布基础浆料的时间，并且随后添加交联剂和其余光引发剂来使所述混合物聚合。然后可以将该包含交联剂的最终浆料(例如，所述浆料在23℃下可具有约100厘泊至约6000厘泊的布氏粘度(Brookfield viscosity)，如用4号LTV心轴在60转/分钟下所测得)涂布到基底上，例如，聚合物膜基底。在将浆料涂布到基底(例如，聚合物膜基底)上后，可在惰性环境(例如，氮气、二氧化碳、氦气和氩气，不包括氧气)中进行另外的聚合和交联。可通过用聚合物膜(诸如对UV辐射或电子束透明的经过有机硅处理的PET膜)覆盖一层光敏性浆料并且在空气中照射穿过所述膜来实现足够惰性气氛。
PSA通常包括高分子量聚合物。在一些实施方案中，在根据本公开的组合物中，在压敏粘合剂中丙烯酸类聚合物的数均分子量为至少300,00g/mol。低于300,000g/mol的数均分子量可产生具有低耐久性的PSA。在一些实施方案中，PSA的数均分子量在300,000g/mol至3,000,000g/mol、400,000g/mol至2,000,000g/mol、500,000g/mol至2,000,000g/mol或300,000g/mol至1,000,000g/mol的范围内。因此，在一些实施方案中，紫外光吸收低聚物的数均分子量具有最多为压敏粘合剂的数均分子量的一半。在一些实施方案中，紫外光吸收低聚物的数均分子量具有最多为压敏粘合剂的数均分子量的三分之一、五分之一或十分之一。
在根据本公开的组合物中具有不同的紫外光吸收低聚物的混合物可为可用的。在一些实施方案中，组合物包含在共混物中的至少两种不同的紫外光吸收低聚物，每种紫外光吸收低聚物独立地包含第一二价单元、第二二价单元以及任选地第三二价单元。每种紫外光吸收低聚物可独立地包含三嗪、二苯酮或苯并三唑。两种不同的紫外光吸收低聚物具有两种不同类型的悬垂紫外线吸收基团可为可用的。在这些实施方案中，在紫外光吸收低聚物中的和在第二不同的紫外光吸收低聚物中的第一二价单元包含不同的Z基团。在这些实施方案的任一项中，第二不同的紫外光吸收低聚物可包含至少一个(例如，至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、15个或至少20个至最多30、35、40、45、50、100、200、500、1000个或至最多1500或更多个)第二二价单元，至少一个(例如，至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、15或至少20个至最多30、35、40、45、50、100、200个或至最多500或更多个)第一二价单元以及任选地至少一个(例如，至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、15或至少20个至最多30、35、40、45、50、100、200、500个或至最多1000个或更多个)第三二价单元。第一二价单元、第二二价单元和第三二价单元可如以上针对紫外光吸收低聚物所述的任何实施方案中所述的。在一些情况下，两种不同的紫外光吸收低聚物的混合物可用于改善相容性。
可向根据本公开的组合物加入其它的稳定剂以改善对UV光的耐受性。这些稳定剂的示例包括受阻胺光稳定剂(HALS)和抗氧化剂。一些合适的HALS包括四甲基哌啶基团，其中哌啶上的氮原子可以是未取代的或被烷基或酰基取代。合适的HALS包括癸二酸、双(2,2,6,6-四甲基-1-(辛氧基)-4-哌啶基)酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、8-乙酰基-3-十二烷基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮杂螺(4,5)-癸烷-2,5-二酮、双(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶琥珀酸酯)和双(N-甲基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。合适的HALS包括例如以商品名“CHIMASSORB”购自巴斯夫公司(BASF)的那些。示例性抗氧化剂包括以商品名“IRGAFOS 126”、“IRGANOX 1010”和“ULTRANOX 626”购自新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF,Florham Park,N.J.)而获得的那些。这些稳定剂当存在时可通常以基于组合物的总重量计最多至5重量％、2重量％至1重量％并且通常至少0.1重量％、0.2重量％或0.3重量％的任何有效量包含在根据本公开的组合物中。在一些组合物中方解石也可为可用的添加剂，例如以保护并非由耐腐蚀性刚制成的加工设备不受腐蚀。
在组合物或者制备组合物或膜的方法的一些实施方案中，组合物基本上不含挥发性有机溶剂。挥发性有机溶剂通常为在大气压力下沸点最高至150℃的那些有机溶剂。这些有机溶剂的示例包括酯、酮和甲苯。“基本上不含挥发性有机溶剂“可意指挥发性有机溶剂存在(例如，来自先前的合成步骤或在可商购获得的单体中)的量基于组合物的总重量可为最多至2.5(在一些实施方案中，最多至2、1、0.5、0.1、0.05或0.01)重量％。有利地，可在没有移除有机溶剂的昂贵的制造步骤的情况下制备本文所公开的组合物及其膜。
根据本公开的组合物可包括在可用量范围内的紫外光吸收低聚物和任选地第二紫外光吸收低聚物。例如，紫外光吸收低聚物可以基于组合物的总重量计最多至25重量％的量存在于组合物中。当存在两种或更多种不同的紫外光吸收低聚物时，该两种或更多种紫外光吸收低聚物以基于组合物的总重量计最多至25合并重量％的量存在于组合物中。基于组合物的总重量计，一种或多种紫外光吸收低聚物的可用量可在1重量％至25重量％、2重量％至20重量％、3重量％至15重量％或4重量％至10重量％的范围内。基于组合物的总重量计，紫外线吸收基团的可用量(换句话说，活性UVA)可在0.5重量％至15重量％、0.5重量％至10重量％、1重量％至7.5重量％或2重量％至5重量％的范围内。
在一些实施方案中，根据本公开的组合物能够透射可见光和红外光两者。如本文所用的术语“能够透射可见光和红外光”可意指，沿法向轴测得，对光谱的可见部分和红外部分的平均透射率为至少约75％(在一些实施方案中为至少约80％、85％或90％、92％、95％、97％或98％)。在一些实施方案中，沿法向轴测得，组合物对400nm至1400nm范围内的平均透射率为至少约75％(在一些实施方案中为至少约80％、85％、90％、92％、95％、97％或98％)。
根据本公开的组合物可用于各种户外应用。例如，根据本公开的组合物可例如用作交通或其它标志的PSA层、其它图形膜、抗涂鸦膜、汽车外饰、屋顶材料或其它构造膜、阻挡膜或窗膜。
根据本公开的组合物例如可用于太阳能器件。在一些实施方案中，组合物(例如，在任何实施方案中为膜的形式)被设置在光伏电池上、上方或周围。因此，本公开提供包括本文所公开的组合物的光伏器件，其中在光伏器件中组合物用作PSA。光伏器件包括已用多种材料开发出的光伏电池，所述材料各自具有将太阳能转化为电的独特吸收光谱。各种类型的半导体材料具有特征性带隙能量，该特征性带隙能量使得其在光的某些波长下最高效地吸收光，或更准确地说，在一部分太阳光谱上吸收电磁辐射。根据本公开的组合物通常不妨碍例如光伏电池对可见光和红外光的吸收。在一些实施方案中，沿法向轴测得，组合物对光伏电池是可用的光波长的范围内的平均透过率为至少约75％(在一些实施方案中为至少约80％、85％、90％、92％、95％、97％或98％)。用于制备太阳能电池的材料的示例及其太阳光吸收带边缘波长包括：晶体硅单结(约400nm至约1150nm)、无定形硅单结(约300nm至约720nm)、带状硅(约350nm至约1150nm)、CIS(铜铟硒)(约400nm至约1300nm)、CIGS(铜铟镓二硒)(约350nm至约1100nm)、CdTe(约400nm至约895nm)、GaAs多结(约350nm至约1750nm)。这些半导体材料的较短波长左吸收带边缘通常介于300nm和400nm之间。有机光伏电池也为可用的。本领域的技术人员应理解，正在开发新材料以用于具有其自有独特的较长波长吸收带边缘的更高效的太阳能电池。在一些实施方案中，包括根据本公开的组合物的光伏器件包括CIGS电池。在一些实施方案中，组件所应用到的光伏器件包括柔性膜基底。
根据本公开的组合物可用作阻挡叠层中的PSA(参见，例如美国专利申请公布2012/0227809((Bharti等人)，以及美国专利申请公布2012/0003451(Weigel等人)，所述专利以引用方式并入本文。
在一些实施方案中，本公开提供了组件，该组件包括第一聚合物膜基底，其具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；阻挡膜，其设置在第一聚合物膜的第一表面上；压敏粘合剂层，其具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，其中压敏粘合剂的第一表面设置在与第一聚合物膜基底相对的阻挡膜上；以及第二聚合物膜基底，其设置在压敏粘合剂层的第二表面上。压敏粘合剂可为如前述实施方案的任一项中所述并包括如前述实施方案的任一项中所述的至少一种紫外光吸收低聚物。
术语“阻挡膜”是指针对氧或水中的至少一者提供阻挡的膜。阻挡膜通常选择为使它们具有应用所要求的规定水平的氧和水透过率。在一些实施方案中，根据本公开的和/或根据本公开的方法制成的阻挡膜的水蒸气透过率(WVTR)在38℃和100％的相对湿度下低于约0.005g/m2/天；在一些实施方案中，在38℃和100％的相对湿度下，低于约0.0005g/m2/天；并且在一些实施方案中，在38℃和100％的相对湿度下，低于约0.00005g/m2/天。在一些实施方案中，阻挡膜的WVTR在50℃和100％的相对湿度下低于约0.05g/m2/天、0.005g/m2/天、0.0005g/m2/天或0.00005g/m2/天，或甚至在85℃和100％的相对湿度下低于约0.005g/m2/天、0.0005g/m2/天、0.00005g/m2/天。在一些实施方案中，阻挡膜的氧气透过率在23℃和90％的相对湿度下，小于约0.005g/m2/天；在一些实施方案中在23℃和90％的相对湿度下，小于约0.0005g/m2/天；并且在一些实施方案中在23℃和90％的相对湿度下，小于约0.00005g/m2/天。
在本文所公开组件的一些实施方案中，阻挡膜包含由无机阻挡层隔开的至少第一聚合物层和第二聚合物层。在一些实施方案中，可为氧化物层的无机层可施加在第二聚合物层上。在一些实施方案中，阻挡膜在第一聚合物层上包含氧化物层与第二聚合物层的多个交替的层。氧化物层和第二聚合物层一起形成“成对层”，并且在一些实施方案中，阻挡膜可包括多于一个成对层。在包括多于一个成对层的多层阻挡膜中的每个氧化物层和/或第二聚合物层可相同或不同。可将任选的无机层(其可为氧化物层)施加在多个交替层或成对层上。在一些实施方案中，无机层包含硅铝氧化物或铟锡氧化物中的至少一种。
第一聚合物层和第二聚合物层可包括适用于沉积在薄膜中的任何聚合物。在一些实施方案中，第一聚合物层和第二聚合物层可由各种前体形成，例如，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体和/或包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的低聚物。在阻挡膜和本文所公开方法的一些实施方案中，第一聚合物层或第二聚合物层中的至少一者包含甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯单体。可用的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯前体的示例包括聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、五丙烯酸双季戊四醇酯、环氧丙烯酸酯、与苯乙烯共混的环氧丙烯酸酯、双-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、五丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化(3)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化(3)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、烷氧基化三官能丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化(4)双酚A二甲基丙烯酸、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、环状二丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、上述甲基丙烯酸酯的丙烯酸酯和上述丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯。可用的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯前体的另外示例包括：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、二丙烯酸己二醇酯、丙烯酸乙氧基乙基酯、丙烯酸苯氧基乙基酯、(单)丙烯酸氰乙基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸异癸基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸β-羧乙基酯、丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸二腈酯、丙烯酸五氟苯酯、丙烯酸硝基苯酯、丙烯酸2-苯氧基乙基酯、丙烯酸2,2,2-三氟甲酯以及这些丙烯酸酯中的任一项的甲基丙烯酸酯。
第一聚合物层和第二聚合物层均可这样形成：通过将一层单体或低聚物施加至基底并使该层交联以原位形成聚合物，例如，通过辐射可交联单体的闪蒸和气相沉积，之后通过使用例如电子束装置、UV光源、放电装置或其它合适的器件来交联。可通过使所述基底冷却来改善涂布效率。
也可以使用常规的涂布方法诸如辊涂(例如，凹版辊涂布)或喷涂(例如，静电喷雾涂布)将单体或低聚物施加至衬底，然后如上文所述进行交联。第一聚合物层和第二聚合物层也可通过施加溶剂中含有低聚物或聚合物的层并且干燥这样施加的层以去除溶剂来形成。也可在一些情况下采用化学气相沉积(CVD)。
在一些实施方案中，第一聚合物层和第二聚合物层中的至少一个包含聚合(例如，交联)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。在这些实施方案中的一些中，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯为二丙烯酸三环癸烷二甲醇酯、3-(丙烯酰氧基)-2-羟基-丙基甲基丙烯酸酯、三丙烯酰氧基乙基异氰脲酸酯、甘油二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、丙氧基化(3)甘油二丙烯酸酯、丙氧基化(5,5)甘油二丙烯酸酯、丙氧基化(3)三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、丙氧基化(6)三羟甲基丙烷二丙烯酸酯)、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、五丙烯酸二季戊四醇酯或它们的组合。
用于闪蒸和气相沉积之后进行原位交联的可用方法，可见于例如，如以下参考文献：美国专利4,696,719(Bischoff)、美国专利4,722,515(Ham)、美国专利4,842,893(Yializis等人)、美国专利4,954,371(Yializis)、美国专利5,018,048(Shaw等人)、美国专利5,032,461(Shaw等人)、美国专利5,097,800(Shaw等人)、美国专利5,125,138(Shaw等人)、美国专利5,440,446(Shaw等人)、美国专利5,547,908(Furuzawa等人)、美国专利6,045,864(Lyons等人)、美国专利6,231,939(Shaw等人)以及美国专利6,214,422(Yializis)；PCT国际公布WO 00/26973(Delta V Technologies公司)；D.G.Shaw和M.G.Langlois的“用于涂布纸和聚合物幅材的新型气相沉积工艺(A New VaporDeposition Process for Coating Paper and Polymer Webs)”，第6届国际真空镀膜会议(1992年)；D.G.Shaw和M.G.Langlois的“用于气相沉积丙烯酸酯薄膜的新型高速工艺：最新版(A New High Speed Process FOR Vapor Depositing Acrylate Thin Films:AnUpdate)”，真空镀膜机协会第36届年度技术会议录(1993年)；D.G.Shaw和M.G.Langlois的“用以改善金属化的膜的阻挡特性的气相沉积丙烯酸酯涂层的用途(Use of VaporDeposited Acrylate Coatings to Improve the Barrier Properties of MetallizedFilm)”，真空镀膜机协会第37届年度技术会议录(1994年)；D.G.Shaw、M.Roehrig、M.G.Langlois和C.Sheehan的“用以平整聚酯和聚丙烯膜基底表面的蒸发丙烯酸酯涂层的用途(Use of Evaporated Acrylate Coatings to Smooth the Surface of Polyesterand Polypropylene Film Substrates)”，辐射固化年会(RadTech)(1996年)；J.Affinito、P.Martin、M.Gross、C.Coronado和E.Greenwell的“用于光学应用的真空沉积聚合物/金属多层膜(Vacuum deposited polymer/metal multilayer films for opticalapplication)”，《固体薄膜》，第270卷，第43-48页(1995年)；以及J.D.Affinito、M.E.Gross、C.A.Coronado、G.L.Graff、E.N.Greenwell和P.M.Martin的“聚合物-氧化物透明阻挡层(Polymer-Oxide Transparent Barrier Layers)”，真空镀膜机协会第39届年度技术会议录(1996年)。
在一些实施方案中，氨基官能硅烷可添加到第一聚合物层或第二聚合物层中的至少一者中。氨基官能硅烷已经添加到聚合物层中以有效地改善多层阻挡膜中无机氧化物层和聚合物层之间的粘附力。在85℃和85％的相对湿度下老化甚至最多250个小时，环状氮杂硅烷已经显示出改善的粘附力。参见美国专利申请公布2012-0003451(Weigel等人)和2012-0003484(Roehrig等人)，这些专利申请全文各自以引用方式并入本文。在85℃和85％的相对湿度下老化1000个小时后，具有至少两个硅烷基团的仲或叔氨基官能硅烷保持粘附力并且抵抗分层。参见国际专利公布WO2014/025983(Spagnola等人)，该专利全文以引用方式并入本文。在其中第一聚合物层或第二聚合物层中的至少一者包含聚合(例如，交联)丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的一些实施方案中，硅氧烷反应产物包括由仲或叔氨基官能硅烷的氨基基团和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之间的反应形成的酰胺键。
氧化物层通常包含至少一种无机氧化物。也可被包括的合适的无机材料为不同原子元素的氮化物、碳化物或硼化物。包括在氧化物层中的无机材料的示例包含来自第IIA族、第IIIA族、第IVA族、第VA族、第族VIA族、第VIIA族、第IB族或第IIB族的原子元素、第IIIB族、第IVB族或第VB族的金属、稀土金属或它们的组合的氧化物、氮化物、碳化物或硼化物。合适的无机材料的示例包括氧化硅诸如二氧化硅、氧化铝诸如矾土、氧化钛诸如二氧化钛、氧化铟、氧化锡、铟锡氧化物(“ITO”)、氧化钽、氧化锆、氧化铌、氮化铝、氮化硅、氮化硼、氮氧化铝、氮氧化硅、氮氧化硼、硼氧化锆、硼氧化钛以及它们的组合。ITO为正确选择各元素成分的相对比例可变得导电的特定类别陶瓷材料的示例。在一些实施方案中，氧化物层包含硅铝氧化物或ITO中的至少一种。虽然本文所公开的阻挡膜包括第一聚合物层和第二聚合物层之间的至少一个氧化物层，但是在一些实施方案中，无机层(例如，无机氧化物层)可施加至最上面的第二聚合物层。
氧化物层可使用膜金属化领域中所采用的诸如溅射(例如，阴极或平面磁控溅射)、蒸发(例如，电阻式或电子束蒸发)、化学气相沉积、电镀等技术形成。在一些实施方案中，氧化物层使用溅射(例如，反应溅射)形成。当氧化物层通过与诸如常规化学气相沉积工艺的较低能量技术相比的高能量沉积技术诸如溅射而形成时，已经观察到增强的阻挡特性。不受理论的约束，据信正如在溅射中所发生，增强的特性是由于到达基底的膜形成物质具有较大的动能，从而由于压实而导致更低的孔隙比率。
在一些实施方案中，在具有惰性和反应性气体(例如分别为氩气和氧气)的气体气氛的存在下，溅射沉积工艺可使用由交流(AC)功率源供电的双靶。AC功率源交替变换双靶中每一个的极性，由此使得对于AC循环的一半来说，一个靶为阴极而另一个靶为阳极。在下一个循环中，极性在双靶之间转换。该转换在设定的频率(例如，约40kHz)下进行，但也可使用其它频率。引入到工艺中的氧气在接收无机组合物的基底上以及靶的表面这两者上形成氧化物层。电介质氧化物可在溅射期间变得带电，从而破坏溅射沉积工艺。极性转换可中和从靶溅射的表面材料，并且可提供沉积材料的均匀度和更好的控制。
在一些实施方案中，在存在具有惰性和反应性气体(例如分别为氩气和氧气)的气体气氛的情况下，溅射沉积工艺可使用由直流(DC)功率源供电的靶。DC功率源独立于其它功率源向每个阴极靶供电(例如，脉冲功率)。在该方面，每个单独的阴极靶和对应的材料可在不同的功率水平下溅射，从而提供对整个层厚度中的组合物的附加控制。DC功率源的脉冲方面类似于AC溅射中的频率方面，从而允许在反应性气体种类(诸如氧气)的存在下对高速率溅射进行控制。脉冲DC功率源允许对极性转换进行控制，可中和从靶溅射的表面材料，并且可提供沉积材料的均匀度和更好的控制。
阻挡膜可在类似于美国专利5,440,446(Shaw等人)和7,018,713(Padiyath等人)中所描述的系统的辊到辊真空室中通过将各个层沉积到基底上来制造，所述专利全文以引用方式并入本文。层的沉积可为内嵌式，并且单次通过系统。在一些情况下，阻挡膜可通过系统若干次，以形成具有若干成对层的多层阻挡膜。
阻挡膜设置在其上的可用的第一聚合物膜基底的示例包括热塑性聚合物膜，其包括例如聚酯、聚丙烯酸酯(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯、聚丙烯、高或低密度聚乙烯、聚砜、聚醚砜、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、含氟聚合物(例如，聚偏二氟乙烯以及聚四氟乙烯)、聚乙烯硫化物、烯属共聚物(诸如乙烯和降冰片烯的共聚物(例如，可以“TOPASCOC”商购自肯塔基州佛洛伦萨的Topas先进聚合物(Topas Advanced Polymersof Florence,KY))；和热固膜，诸如环氧树脂、纤维素衍生物、聚酰亚胺、聚酰亚胺苯并唑以及聚苯并唑。
在一些实施方案中，第一聚合物膜基底包含如下中的至少一种：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚芳基醚酮、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚芳基砜、聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物或聚偏二氟乙烯，其中的任一种任选地可为热稳定的。
在一些实施方案中，第一聚合物膜基底包含如下中的至少一种：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、热稳定的PET、热稳定的PEN、聚甲醛、聚乙烯基萘、聚醚醚酮、氟聚合物、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚α-甲基苯乙烯、聚砜、聚苯醚、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺或聚邻苯二甲酰胺。在一些实施方案中，基底包括PET。
可例如使用张力下热定形、退火或将阻止收缩的其它技术进行基底的热稳定，当聚合物膜不受限制时，至最高至少热稳定温度。
在一些实施方案中，第一聚合物膜基底为多层光学膜(“MOF”)，诸如在美国专利申请公布2012-0003451(Weigel等人)中所述的那些。
基底可具有多种厚度，例如，约0.01毫米(mm)至约1mm。然而，例如当期望自支承制品时，基底可显著地更厚。还可通过层合或以其它方式将使用柔性基底制成的所公开的膜接合到更厚的、非柔性或柔性较小的补充载体来便利地制成此类制品。
在一些实施方案中，第一聚合物层(以及另外每个氧化物层和第二聚合物层)的光滑性和连续性以及其对下面的基底或层的粘附可通过对第一聚合物膜基底进行适宜的预处理得到增强。合适的预处理方案的示例包括在合适的反应性或非反应性气氛(例如，等离子体、辉光放电、电晕放电、电介质阻挡放电或大气压放电)的存在下放电；化学预处理或火焰预处理。这些预处理有助于使下层的表面更加易于接受随后所施加聚合物(或无机)层的形成物。等离子体预处理可以是尤其可用的。
在一些实施方案中，也可在基底或下面的层顶上使用可具有与第一聚合物层不同组成的单独的接合层以改善粘附性。粘附促进层可为例如单独的聚合物层或含金属层，诸如金属层、金属氧化物层、金属氮化物层、或金属氧氮化物层。接合层可具有数纳米(nm)(例如，1nm或2nm)至约50nm的厚度，并且如果需要可更厚。
第一聚合物层所需的化学组成和厚度将部分取决于基底的性质和表面形貌。厚度通常足以提供可将后续的氧化物层施加至其上的光滑、无缺陷的表面。例如，第一聚合物层可以具有数纳米(例如2nm或3nm)至约5微米的厚度，并且如果需要可以更厚。
借助根据本公开的压敏粘合剂，将阻挡膜的主表面附着到第二聚合物膜基底。第二聚合物膜基底可形成例如在用于光伏器件的阻挡组件中的顶部片材。可形成顶部片材的可用材料包括聚酯、聚碳酸酯、聚醚、聚酰亚胺、聚烯烃、含氟聚合物以及它们的组合。
在其中使用根据本公开的阻挡组件来例如封装太阳能器件的实施方案中，通常期望顶部片材能耐紫外(UV)光降解并耐候。由UV光(例如，在280nm至400nm范围内)所致的光氧化降解可导致聚合物膜的变色以及光学和机械性能的劣化。本文所述的顶部片材可为光伏器件提供例如耐用的、抗寒耐热的面涂层。基底为大体耐磨且耐冲击的，并且当例如光伏器件暴露于户外元素时可防止其降解。
可向顶部片材添加多种稳定剂，以改善其对紫外光的耐受性。此类稳定剂的示例包括紫外线吸收剂(UVA)(例如，红移紫外线吸收剂)、受阻胺光稳定剂(HALS)或抗氧化剂中的至少一种。这些添加剂更详细地描述于下文中。在一些实施方案中，短语“耐紫外光降解”意指顶部片材包括至少一种紫外线吸收剂或受阻胺光稳定剂。在一些实施方案中，短语“耐紫外光降解”意指顶部片材至少反射或吸收至少300纳米至400纳米的波长范围内的至少30纳米范围上的入射紫外光的至少50％。在这些实施方案的一些中，顶部片材不必包含UVA或HALS。
在一些实施方案中，在本文所公开的组件中的第二聚合物膜基底包含含氟聚合物。含氟聚合物通常耐UV降解，甚至在不存在稳定剂诸如UVA、HALS和抗氧化剂的情况下也耐UV降解。可用的含氟聚合物包括乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物(THV)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、它们的共混物及它们与其它含氟聚合物的共混物。
包含含氟聚合物的基底还可包含非氟化材料。例如，可使用聚偏二氟乙烯与聚甲基丙烯酸甲酯的共混物。可用的柔性的、可透过可见光和红外光的基底还可包括多层膜基底。多层膜基底在不同的层中可具有不同的含氟聚合物或者可包括至少一层含氟聚合物和至少一层非氟化聚合物。多层膜可包括几层(例如，至少2层或3层)或者可包括至少100层(例如，在总共100至2000层的范围内或更多)。不同的多层膜基底中的不同聚合物可经选择例如以反射在300nm至400nm波长范围内的显著部分(例如，至少30％、40％或50％)的UV光，如在例如美国专利5,540,978(Schrenk)中描述。
可用的包含含氟聚合物的顶部片材可例如以商品名“TEFZEL ETFE”和“TEDLAR”从特拉华州威明顿市的杜邦公司(E.I.duPont De Nemours and Co.,Wilmington,DE)，以商品名“DYNEON ETFE”、“DYNEON THV”、“DYNEON FEP”和“DYNEON PVDF”从明尼苏达州奥克代尔的泰良有限责任公司(Dyneon LLC,Oakdale,MN)，以商品名“NORTON ETFE”从新泽西州韦恩的圣戈班高功能塑料公司(St.Gobain Performance Plastics,Wayne,NJ)，以商品名“CYTOPS”从旭硝子公司(Asahi Glass)和以商品名“DENKA DX FILM”从日本东京的登卡化学工业株式会社(Denka Kagaku Kogyo KK,Tokyo,Japan)商购获得。
在一些实施方案中，第一聚合物膜基底的第二表面附接到具有封装层的光伏电池上。虽然其它封装材料可以是可用的，但是在一些实施方案中，封装层包含乙烯基乙酸亚乙酯。
在一些实施方案中，本文所公开组件中的PSA层的厚度为至少0.005mm(在一些实施方案中，为至少0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm或0.05mm)。在一些实施方案中，PSA层的厚度为最多约0.2mm(在一些实施方案中，最多0.15mm、0.1mm或0.075mm)。例如，PSA层的厚度可在0.005mm至0.2mm、0.005mm至0.1mm、或0.01mm至0.1mm的范围内。
不仅PSA充当用于将第二聚合物膜基底附接到本文公开组件中的阻挡膜的便利手段，而且据信PSA层用于保护阻挡组件免受可由其可为含氟聚合物的第二聚合物膜基底和阻挡膜设置在其上的第一聚合物膜基底之间的CTE失配造成的热应力。根据本公开的PSA层包括紫外光吸收低聚物，还提供对阻挡膜的保护免受由UV光引起的降解。
PSA的UV耐性和所提供保护的耐久性可例如使用加速风化研究来评估。通常使用类似于ASTM G-155“使非金属材料暴露于使用实验室光源的加速试验器件的标准操作规程(Standard practice for exposing non-metallic materials in accelerated testdevices that use laboratory light sources)”中所述那些的技术在膜上执行加速风化研究。所述ASTM技术被视为户外耐久性的合理预测因子，其对材料性能进行正确地分级。一种用于检测物理特性变化的机制是使用ASTM G155中所述的风化循环以及在反射模式中操作D65光源。在所述测试下，并且当UV保护层被施加到制品上时，在开始明显开裂、剥离、分层或浑浊前，在使用CIE L*a*b*空间获得的b*值增加5或更小、4或更小、3或更小、或2或更小之前，制品应当能经受在340nm下至少18,700kJ/m2的暴露。
本公开的一些实施方案
在第一实施方案中，本公开提供包含压敏粘合剂和紫外光吸收低聚物的共混物的组合物，其中紫外光吸收低聚物包含：
第一二价单元，其包含悬垂紫外线吸收基团；和
第二二价单元，其由下式表示：
其中
R1为氢或甲基；并且
R2为具有4至20个碳原子的烷基，
并且其中压敏粘合剂为包含第二二价单元的丙烯酸压敏粘合剂，并且其中对于压敏粘合剂中的第二二价单元中的至少一些，R2为碳原子数与紫外光吸收低聚物中的第二二价单元中的至少一些的碳原子数相同的烷基。
在第二实施方案中，本公开提供第一实施方案所述的组合物，其中R2为具有8个碳原子的烷基。
在第三实施方案中，本公开提供第一实施方案或第二实施方案所述的组合物，其中紫外光吸收低聚物具有最多为压敏粘合剂的数均分子量的一半的数均分子量。
在第四实施方案中，本公开提供第一实施方案至第三实施方案中任一项所述的组合物，其中压敏粘合剂或紫外光吸收低聚物中的至少一种还包含第三二价单元，该第三二价单元包含悬垂羧酸、羟基、氨基羰基、烷基氨基羰基或二烷基氨基羰基基团，其中在烷基氨基羰基或二烷基氨基羰基中的烷基任选地被羟基取代。
在第五实施方案中，本公开提供第四实施方案所述的组合物，其中压敏粘合剂和紫外光吸收低聚物两者均包含相同的第三二价单元。
在第六实施方案中，本公开提供第一实施方案至第五实施方案中任一项所述的组合物，其中悬垂紫外线吸收基团包含三嗪、二苯甲酮或苯并三唑。
在第七实施方案中，本公开提供第一实施方案至第六实施方案中任一项所述的组合物，其中每个第一二价单元独立地由下式表示：
其中
R1独立地为氢或甲基；
V为O或NH；
X为键、亚烷基或亚烷氧基，其中亚烷基或亚烷氧基具有1至10个碳原子并且任选地插入有一个或多个-O-基团且任选地被羟基基团取代；
R为具有一至四个碳原子的烷基；
n为0或1；并且
Z为任选地被羟基、烷基、卤素或羟基取代的苯甲酰基基团；4,6-二苯基[1,3,5]三嗪-2-基基团，其中每个苯基任选独立地被一个或多个烷基或烷氧基基团取代；或任选地被一个或多个卤素取代的2H-苯并三唑-2-基基团。
在第八实施方案中，本公开提供第一实施方案至第七实施方案中任一项所述的组合物，其中在紫外光吸收低聚物中的第一二价单元中的至少一些包含不同的Z基团。
在第九实施方案中，本公开提供第一实施方案至第八实施方案中任一项所述的组合物，其中基于组合物的总重量计，紫外光吸收低聚物以范围为0.5重量％至25重量％的量存在于组合物中。
在第十实施方案中，本公开提供第一实施方案至第九实施方案中任一项所述的组合物，其中组合物包含在共混物中的第二不同的紫外光吸收低聚物，并且其中在紫外光吸收低聚物中的和在第二不同的紫外光吸收低聚物中的第一二价单元包含不同的Z基团。
在第十一实施方案中，本公开提供第十实施方案所述的组合物，其中基于组合物的总重量计，紫外光吸收低聚物和第二不同的紫外光吸收低聚物以范围为1重量％至25重量％的组合量存在于组合物中。
在第十二实施方案中，本公开提供第一实施方案至第十一实施方案中任一项所述的组合物，其中基于组合物的总重量计，紫外光吸收基团以范围为0.5重量％至15重量％的量存在于组合物中。
在第十三实施方案中，本公开提供包含第一实施方案至第十二实施方案中任一项所述的组合物的制品。
在第十四实施方案中，本公开提供第十三实施方案所述的制品，其中制品为光伏器件。
在第十五实施方案中，本公开提供第十三实施方案或第十四实施方案所述的制品，其中所述组合物设置在膜表面的至少一部分上。
在第十六实施方案中，本公开提供第十五实施方案所述的制品，其中膜为图形膜、构造膜、窗膜或车辆包裹物中的至少一种。
在第十七实施方案中，本公开提供第十五实施方案所述的制品，其中膜为阻挡膜。
在第十八实施方案中，本公开提供组件，该组件包含：
第一聚合物膜基底，其具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；
阻挡膜，其设置在第一聚合物膜的第一表面上；
压敏粘合剂层，其具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，其中压敏粘合剂的第一表面设置在与第一聚合物膜基底相对的阻挡膜上；
第二聚合物膜基底，其设置在压敏粘合剂层的第二表面上，
其中压敏粘合剂层包含紫外光吸收低聚物，该紫外光吸收低聚物包含：
第一二价单元，其包含悬垂紫外线吸收基团；和
第二二价单元，其由下式表示：
其中
R1为氢或甲基；并且
R2为具有4至20个碳原子的烷基。
在第十九实施方案中，本公开提供第十八实施方案所述的组件，其中压敏粘合剂层包含如下中的至少一种：丙烯酸酯、有机硅、聚异丁烯、脲、天然橡胶或苯乙烯和氢化聚丁二烯、氢化聚异戊二烯或氢化聚丁二烯和聚异戊二烯的组合的ABA三嵌段共聚物。
在第二十实施方案中，本公开提供第十八实施方案或第十九实施方案所述的组件，其中压敏粘合剂层包含丙烯酸压敏粘合剂。
在第二十一实施方案中，本公开提供第十八实施方案至第二十实施方案中任一项所述的组件，其中压敏粘合剂层包括包含第二二价单元的丙烯酸压敏粘合剂，并且其中对于压敏粘合剂中的第二二价单元中的至少一些，R2为碳原子数与紫外光吸收低聚物中的第二二价单元中的至少一些的碳原子数相同的烷基。
在第二十二实施方案中，本公开提供第十八实施方案至第二十一实施方案中任一项所述的组件，其中R2为具有8个碳原子的烷基。
在第二十三实施方案中，本公开提供第十八实施方案至第二十二实施方案中任一项所述的组件，其中紫外光吸收低聚物具有最多为压敏粘合剂的数均分子量的一半的数均分子量。
在第二十四实施方案中，本公开提供第二十实施方案至第二十三实施方案中任一项所述的组件，其中压敏粘合剂或紫外光吸收低聚物中的至少一种还包含第三二价单元，该第三二价单元包含悬垂羧酸、羟基、氨基羰基、烷基氨基羰基或二烷基氨基羰基基团，其中在烷基氨基羰基或二烷基氨基羰基中的烷基任选地被羟基取代。
在第二十五实施方案中，本公开提供第二十四实施方案所述的组件，其中压敏粘合剂和紫外光吸收低聚物两者均包含相同的第三二价单元。
在第二十六实施方案中，本公开提供第十八实施方案至第二十五实施方案中任一项所述的组件，其中悬垂紫外线吸收基团包含三嗪、二苯甲酮或苯并三唑。
在第二十七实施方案中，本公开提供第十八实施方案至第二十六实施方案中任一项所述的组件，其中每个第一二价单元独立地由下式表示：
其中
R1独立地为氢或甲基；
V为O或NH；
X为键、亚烷基或亚烷氧基，其中亚烷基或亚烷氧基具有1至10个碳原子并且任选地插入有一个或多个-O-基团且任选地被羟基基团取代；
R为具有一至四个碳原子的烷基；
n为0或1；并且
Z为任选地被羟基、烷基、卤素或羟基取代的苯甲酰基基团；4,6-二苯基[1,3,5]三嗪-2-基基团，其中每个苯基任选独立地被一个或多个烷基或烷氧基基团取代；或任选地被一个或多个卤素取代的2H-苯并三唑-2-基基团。
在第二十八实施方案中，本公开提供第二十七实施方案所述的组件，其中在紫外光吸收低聚物中的第一二价单元中的至少一些包含不同的Z基团。
在第二十九实施方案中，本公开提供第二十七实施方案或第二十八实施方案所述的组件，其中压敏粘合剂层包含在共混物中的第二不同的紫外光吸收低聚物，并且其中在紫外光吸收低聚物中的和在第二不同的紫外光吸收低聚物中的第一二价单元包含不同的Z基团。
在第三十实施方案中，本公开提供第二十九实施方案所述的组件，其中基于压敏粘合剂层的总重量计，紫外光吸收低聚物和第二不同的紫外光吸收低聚物以范围为1重量％至25重量％的组合量存在于压敏粘合剂层中。
在第三十一实施方案中，本公开提供第十八实施方案至第三十实施方案中任一项所述的组件，其中基于压敏粘合剂的总重量计，紫外光吸收低聚物以范围为0.5重量％至25重量％的量存在于压敏粘合剂层中。
在第三十二实施方案中，本公开提供第十八实施方案至第三十一实施方案中任一项所述的组件，其中基于组合物的总重量计，紫外线吸收基团以范围为0.5重量％至15重量％的量存在于压敏粘合剂层中。
在第三十三实施方案中，本公开提供第十八实施方案至第三十二实施方案中任一项所述的组件，其中阻挡膜包含由无机阻挡层隔开的至少第一聚合物层和第二聚合物层。
在第三十四实施方案中，本公开提供第三十三实施方案所述的组件，其中无机阻挡层为氧化物层。
在第三十五实施方案中，本公开提供第十八实施方案至第三十四实施方案中任一项所述的组件，其中阻挡膜包含在第一聚合物膜基底上的多个交替的氧化物层和第二聚合物层。
在第三十六实施方案中，本公开提供第十八实施方案至第三十五实施方案中任一项所述的组件，其中第一聚合物膜基底包含如下中的至少一种：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚芳基醚酮、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚芳基砜、聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物或聚偏二氟乙烯，其中的任一种任选地可为热稳定的。
在第三十七实施方案中，本公开提供第三十三实施方案至第三十六实施方案中任一项所述的组件，其中第一聚合物层或第二聚合物层中的至少一者包含聚合的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
在第三十八实施方案中，本公开提供第三十七实施方案所述的组件，其中丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯为二丙烯酸三环癸烷二甲醇酯、3-(丙烯酰氧基)-2-羟基-丙基甲基丙烯酸酯、三丙烯酰氧基乙基异氰脲酸酯、甘油二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、丙氧基化(3)甘油二丙烯酸酯、丙氧基化(5,5)甘油二丙烯酸酯、丙氧基化(3)三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、丙氧基化(6)三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、五丙烯酸二季戊四醇酯或它们的组合。
在第三十九实施方案中，本公开提供第三十三至第三十八实施方案中任一项所述的组件，其中第一聚合物层或第二聚合物层中的至少一者包含氨基官能硅烷的硅氧烷反应产物。
在第四十实施方案中，本公开提供第三十九实施方案所述的组件，其中硅氧烷反应产物与氧化物层共用硅氧烷键。
在第四十一实施方案中，本公开提供第十八实施方案至第四十实施方案中任一项所述的组件，其中第二聚合物膜基底包含乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物或聚偏二氟乙烯中的至少一种。
在第四十二实施方案中，本公开提供第十八实施方案至第四十一实施方案中任一项所述的组件，其中第一聚合物膜基底的第二表面设置在光伏电池上。
在第四十三实施方案中，本公开提供第四十二实施方案所述的组件，其中光伏电池为CIGS电池。
在第四十四实施方案中，本公开提供第四十二实施方案或第四十三实施方案所述的组件，其中第一聚合物膜基底的第二表面附接到具有封装层的光伏电池。
在第四十五实施方案中，本公开提供第四十四实施方案所述的组件，其中封装层包含乙烯基乙酸亚乙酯。
在第四十六实施方案中，本公开提供第十八实施方案至第四十五实施方案中任一项所述的组件，其中阻挡膜具有在23℃和90％的相对湿度下小于0.005g/m2/天的氧气透过率或在50℃和100％的相对湿度下小于0.005g/m2/天的水蒸气透过率中的至少一者。
以下实施例另外说明了本文所公开的组合物和方法的实施方案，但这些实施例中所提到的特定材料及其量以及其它条件和细节均不应理解为对本发明的不当限制。
实施例
分子量测定
在下列低聚物实施例中，使用凝胶渗透色谱法(GPC)，通过与线型聚苯乙烯聚合物标准物相比较来确定分子量。使用四个孔径为10,000埃、1000埃、500埃和100埃的5微米苯乙烯二乙烯基苯共聚物颗粒的300毫米(mm)×7.8mm的线性柱(以商品名“PLGEL”得自英国什罗普郡的聚合物实验室公司(Polymer Laboratories,Shropshire,UK))在WatersAlliance 2695系统(得自马萨诸塞州米尔福德的沃特斯公司(Waters Corporation,Milford,MA))上进行GPC测量。在40℃下使用来自沃特斯公司(Waters Corporation)的折射率检测器(型号410)。用10毫升(mL)的四氢呋喃(以250ppm的BHT抑制)稀释乙酸乙酯中的50毫克(mg)低聚物样品，并通过0.45微米针筒过滤器过滤。将100微升样品体积注入到色谱柱中，并且柱温为40℃。采用1mL/分钟的流速，流动相为四氢呋喃。使用窄分散聚苯乙烯标准物执行分子量校正，峰值平均分子量范围为3.8×105克/摩尔至580克/摩尔。使用合适的GPC软件执行校准和分子量分布计算，使用三阶多项式拟合分子量校准曲线。每个报告结果为重复两次注入的平均值。
玻璃化转变温度
对于下列低聚物实施例，使用得自特拉华州纽卡斯尔的TA仪器公司(TAInstruments,New Castle,DE)的Q2000差示扫描量热仪(Q2000Differential ScanningCalorimeter)通过差示扫描量热法(DSC)来测量玻璃化转变温度。使用调制的DSC以每分钟±1℃的调制幅度和每分钟3℃的缓变率测量玻璃化转变温度。
制备例1
2-{4-[4,6-双-(2,4-二甲基-苯基)-[1,3,5]三嗪-2-基]-3-羟基-苯氧基}-丙烯 酸乙酯
部分A
三升的3颈圆底烧瓶配备有温度探针、冷凝器和机械搅拌器。向烧瓶中装入500克(1.26摩尔)2,4-双-(2,4-二甲基苯基)-6-(2,4-二羟苯基)-三嗪、124克(1.4摩尔)碳酸亚乙酯、18克(0.085摩尔)溴化四乙铵和475克二甲基甲酰胺。将批料加热至150℃，并在该温度下保持5个小时。观察到CO2从批料中逸出。五个小时之后，加入15克附加的碳酸亚乙酯和2克附加的溴化四乙铵。将批料在150℃下加热三个小时，并然后添加15克附加的碳酸亚乙酯和2克附加的溴化四乙基铵。将批料在150℃下再加热三个小时，在该时间之后通过薄层色谱法不再观察到原料。
使批料冷却到80℃，并且在良好搅拌下，添加1360克异丙醇(IPA)。将混合物冷却到室温，并且通过过滤将固体产物收集到布氏漏斗上。将固体产物吸收到每种1000克的水和IPA中，充分搅拌，并且通过过滤收集到布氏漏斗上。空气干燥产物，以得到540克(96％)灰白色固体产物，2-[4,6-双-(2,4-二甲基苯基)-[1,3,5]三嗪-2-基]-5-(2-羟基乙氧基)苯酚，mp＝172℃-173℃。产物无需进一步纯化即可使用。
部分B
两升的3颈圆底烧瓶配备有温度探针、带有冷凝器的迪安斯达克榻分水器(Dean-Stark trap)和机械搅拌器。向烧瓶中装入170克(0.385摩尔)的在部分A中制备的2-[4,6-双-(2,4-二甲基苯基)-[1,3,5]三嗪-2-基]-5-(2-羟基乙氧基)苯酚、780克的甲苯、0.24克4-甲氧基苯酚(MEHQ)抑制剂、0.38克吩噻嗪抑制剂、8.5克对甲苯磺酸和30.5克(0.42摩尔)丙烯酸。在中度搅拌下，在回流下(约115℃)将批料加热六个小时，并且共沸水可收集在迪安斯达克榻分水器中。五个小时之后，添加五克附加的丙烯酸，并且将批料再加热三个小时。经薄层色谱法分析显示批料没有剩余起始材料。
使批料冷却到80℃，并且添加25克碳酸钠在300克水中的预混物。用冰浴将反应混合物冷却到约10℃，并且通过过滤将沉淀出的产物收集到布氏漏斗上。将固体吸收回800克水与200克IPA的混合物中，并且充分搅拌和过滤混合物。空气干燥产物，以得到182克(96％)灰白色固体产物，2-{4-[4,6-双-(2,4-二甲基-苯基)-[1,3,5]三嗪-2-基]-3-羟基-苯氧基}-丙烯酸乙酯，mp＝126℃-128℃。通过1H NMR光谱学来确认结构。
制备例2
2-(4-苯甲酰基-3-羟基苯氧基)丙烯酸乙酯
部分A
五升的3颈圆底烧瓶配备有温度探针、冷凝器和机械搅拌器。向烧瓶中装入500克(2.33摩尔)2,4-二羟基二甲基苯酮)、216克(2.45摩尔)碳酸亚乙酯和25克(0.12摩尔)溴化四乙铵。将批料加热至140℃，并在该温度下保持二十四个小时。观察到CO2从批料中逸出。经薄层色谱法分析显示批料未剩余起始材料。
使批料冷却到80℃，并且在良好搅拌下，添加1200克异丙醇。使批料温度保持在约60℃，并且添加2500克水同时维持批料温度在约60℃。在缓慢搅拌下将批料冷却到室温，并且通过过滤将产物收集到布氏漏斗上。将固体产物吸收回1000克的水和200克的IPA中，充分搅拌，并且通过过滤收集到布氏漏斗上。空气干燥产物，以得到545克(90％)灰白色固体产物，2-羟基-4-(2-羟基乙基)二苯甲酮，mp＝88℃-89℃。产物无需纯化即可使用。
部分B
两升的3颈圆底烧瓶配备有温度探针、带有冷凝器的迪安斯达克榻分水器和机械搅拌器。向烧瓶中装入200克(0.77摩尔)的在部分A中制备的2-羟基-4-(2-羟乙基)二苯酮、850克甲苯、0.48克MEHQ抑制剂、0.77克吩噻嗪抑制剂、17克对甲苯磺酸和61.4克(0.85摩尔)丙烯酸。在中度搅拌下，在回流下(约115℃)将批料加热六个小时，并且共沸水收集在迪安斯达克榻分水器中。五个小时之后，添加五克附加的丙烯酸，并且将批料再加热三个小时。经薄层色谱法分析显示批料未剩余起始材料。
使批料冷却到80℃，并且添加25克碳酸钠在300克水中的预混物。将批料相分离，并且移除下部的水层。用25克氯化钠在300克水中的混合物洗涤有机层。使用旋转蒸发器除去溶剂。将残余的棕色油状产物溶于230克IPA中，并且加热至约60℃以制备溶液。轻轻搅拌混合物并冷却到-10℃以结晶灰白色固体产物。空气干燥产物，以得到217克(90％)灰白色固体产物，2-(4-苯甲酰基-3-羟基苯氧基)丙烯酸乙酯，mp＝126℃-128℃。通过1H NMR光谱学来确认结构。
制备例3
2-[4-(4,6-二苯基)-[1,3,5]三嗪-2-基]-3-羟基-苯氧基}-丙-2-烯酸乙酯
部分A
两升的3-颈圆底烧瓶配备有温度探针、冷凝器和机械搅拌器。向烧瓶中装入400克(1.17摩尔)4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-1,3-苯二酚、115.5克(1.31摩尔)碳酸亚乙酯、16.7克(0.085摩尔)溴化四乙基铵和440克二甲基甲酰胺(DMF)。将批料加热至150℃，并在该温度下保持五个小时。观察到CO2从批料中逸出。五个小时后，添加10克附加的乙烯。将批料在150℃下加热三个小时，并然后添加15克附加的碳酸亚乙酯和2克附加的溴化四乙基铵。将批料在150℃下再加热三个小时，在该时间之后通过薄层色谱法不再观察到原料。
使批料冷却到80℃，并且添加730克异丙醇(IPA)。混合物是浓稠的，并且添加50/50的IPA/水的混合物以改善搅拌。然后，通过过滤将固体产物收集到布氏漏斗上。将固体产物溶于2500克DMF中，在回流下加热，冷却到室温，并且通过过滤收集到布氏漏斗上。空气干燥产物，以得到373克(83％)灰白色固体产物2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-(2-羟基乙氧基)苯酚。
部分B
两升的3颈圆底烧瓶配备有温度探针、带有冷凝器的迪安斯达克榻分水器和机械搅拌器。向烧瓶中装入在部分A中制备的150克(0.389摩尔)2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-(2-羟基乙氧基)苯酚、790克甲苯、0.24克4-甲氧基苯酚(MEHQ)抑制剂、0.38克吩噻嗪抑制剂、8.5克对甲苯磺酸以及30.8克(0.43摩尔)丙烯酸。在中度搅拌下，在回流下(约115℃)将批料加热六个小时，并且共沸水收集在迪安斯达克榻分水器中。五个小时之后，添加五克附加的丙烯酸，并且将批料再加热三个小时。通过用50/50的乙酸乙酯/己烷洗脱的薄层色谱法分析显示批料未剩余起始材料。
使批料冷却到80℃，并且添加65克三乙胺。在大气压下，在回流下加热批料以移除大部分甲苯。罐温为120℃，并收集约650克甲苯。使批料冷却到75℃，并且添加500克IPA。在回流下(约82℃)，加热混合物以共沸掉甲苯和IPA。收集约500克溶剂。用冰浴将反应混合物冷却到约20℃，并且在搅拌下添加500克IPA。通过过滤将沉淀出的产物收集到布氏漏斗上。将固体溶解回到700克水和700克IPA的混合物中，并且充分搅拌且过滤混合物。空气干燥该产物，以得到161.8克(95％)淡黄色固体，mp＝125℃-127℃。
为了进一步纯化，将约90克淡黄色固体与1200克MEK混合，并加热到40℃。添加五克木炭，并充分搅拌混合物，并将其通过助滤床过滤。使用旋转蒸发仪移除溶剂，并然后添加400克IPA。充分搅拌混合物，通过过滤收集固体产物2-[4-(4,6-二苯基)-[1,3,5]三嗪-2-基]-3-羟基-苯氧基}-丙-2-烯酸乙酯。mp＝126℃至128℃。通过1H NMR光谱学来确认结构。
低聚物制备例1
76重量％丙烯酸异辛酯、4重量％丙烯酸、12重量％制备实施例1以及8重量％制备 实施例2的无规共聚物
将丙烯酸异辛酯(380g，购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,Minn)与60g制备实施例1、40g制备实施例2、12.5g2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)(可以商品名“VAZO 67”购自特拉华州威明顿市的杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company,Wilmington,DE))以及500g乙酸乙酯在装配有热电偶、顶置式搅拌器以及回流冷凝器的三升烧瓶中在正氮气流下混合。在完成添加材料后，烧瓶维持在正氮气压力下。将材料在74℃下加热19小时。将烧瓶中的内容物倾出并且测量固体。干燥5.77g溶液，并获得2.76g固体(47％固体)。将树脂溶液倾注到塑料瓶中以得到1029g溶液。根据上述方法，使用DSC在-100℃至150℃的扫描下在-23.6℃观察到一个玻璃化转变温度。通过GPC(THF，EMD Omnisolve，2c PL-Gel-2 300x7.5mm，聚苯乙烯标准)测定低聚物的分子量：Mw＝271,000，Mn＝114,000，Mz＝551,300以及2.38的多分散度。
低聚物制备例2
80重量％丙烯酸异辛酯和20重量％制备实施例1的无规共聚物
将丙烯酸异辛酯(400g，购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,Minn)与100g制备实施例1、6.0g 2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)(可以商品名“VAZO 67”购自杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company))以及500g乙酸乙酯在装配有热电偶、顶置式搅拌器以及回流冷凝器的三升烧瓶中在正氮气流下混合。在完成添加材料后，烧瓶维持在正氮气压力下。将材料在74℃下加热19小时。将烧瓶中的内容物倾出并且测量固体。干燥4.59g溶液，并获得2.43g固体(53％固体)。将树脂溶液倾注到塑料瓶中以得到943g溶液。根据上述方法，使用DSC在-100℃至150℃的扫描下在-31.3℃观察到一个玻璃化转变温度。通过GPC(THF，EMD Omnisolve，2c PL-Gel-2300x7.5mm，聚苯乙烯标准)测定低聚物的分子量：Mw＝241,000，Mn＝99,490，Mz＝433,000以及2.43的多分散度。
低聚物制备例3
80重量％丙烯酸异辛酯和20重量％2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧基)-乙基]苯 基]-2H-苯并三唑的无规共聚物
2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧基)-乙基]苯基]-2H-苯并三唑购自美国俄勒冈州波特兰的TCI公司(TCI America,Portland,OR)。将丙烯酸异辛酯(400g，购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,Minn)与100g 2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧基)-乙基]苯基]-2H-苯并三唑、5.0g2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)(可以商品名“VAZO 67”购自杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company))以及500g乙酸乙酯在装配有热电偶、顶置式搅拌器以及回流冷凝器的三升烧瓶中在正氮气流下混合。在完成添加材料后，烧瓶维持在正氮气压力下。将材料在74℃下加热19小时。将烧瓶中的内容物倾出并且测量固体。干燥2.91g溶液，并获得1.49g固体(51％固体)。将树脂溶液倾注到塑料瓶中以得到993g溶液。根据上述方法，使用DSC在-100℃至150℃的扫描下在-36.7℃观察到一个玻璃化转变温度。通过GPC(THF，EMD Omnisolve，2c PL-Gel-2300x7.5mm，聚苯乙烯标准)测定低聚物的分子量：Mw＝574,100，Mn＝96,120，Mz＝1,663,000以及5.98的多分散度。
低聚物制备例4
80重量％丙烯酸异辛酯、20重量％制备实施例3的无规共聚物
将四十克丙烯酸异辛酯(购自美国TCI公司(TCI America)与10g制备实施例3、1g2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)(可以商品名“VAZO 67”购自特拉华州威明顿市的杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company,Wilmington,DE))以及100g乙酸乙酯在装配有热电偶、顶置式搅拌器以及回流冷凝器的三升烧瓶中在正氮气流下混合。在完成添加材料后，烧瓶维持在正氮气压力下。将材料在74℃下加热1小时，并然后再添加1g 2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)。将材料在74℃下加热18小时。将烧瓶中的内含物倾倒出并测量固体。干燥4.13g溶液，并获得1.53g固体(37％固体)。将树脂溶液倾注到塑料瓶中以得到134g溶液。根据上述方法，使用DSC在-100℃至150℃的扫描下，在-31.9℃下观察到一个玻璃化转变温度。
该低聚物可结合到例如其由包含丙烯酸异辛酯的组分制备的压敏粘合剂组合物中。
低聚物制备例5
80重量％甲基丙烯酸甲酯和20％制备例1的无规共聚物
低聚物制备例1通过美国专利5,986,011(Ellis)中所述的通用方法来制备。在聚合的第一步骤中，向不锈钢反应器装入64克的甲基丙烯酸甲酯(得自宾夕法尼亚州费城的罗门哈斯公司(Rohm and Haas,Philadelphia,PA))、16克的制备例1、4.0g乙酸乙酯、0.08克的以商品名“IRGANOX1010”得自新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF,FlorhamPark,NJ)的抗氧化剂、2.4克的链转移剂巯基乙酸异辛酯(IOTG)、0.34克的MEHQ和0.024克的以商品名“VAZO 52”得自特拉华州威明顿的杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours andCompany,Wilmington,DE)的2,2’-偶氮双(2,4二甲基戊腈)的混合物。将反应器密封并用氮气吹扫脱氧，并且然后保持在近似100psig的氮气压下。在第一步骤中将反应混合物加热至60℃并且然后使其在峰值在113℃的绝热条件下聚合。当反应完成时，将混合物冷却到50℃以下。
然后将溶解在18.64克乙酸乙酯(0.80克的以商品名“VAZO 52”得自杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company)的2,2’-偶氮双(2,4二甲基戊腈))、0.20克的以商品名“VAZO 67”得自杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company)的2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、0.20克的以商品名“VAZO 88”得自杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours andCompany)的2,2’-偶氮双(环己胺腈)、0.20克的以商品名“LUPERSOL 101”得自宾夕法尼亚州费城的埃尔夫阿托公司(Elf Atochem,Philadelphia,PA)的2,5-二甲基-2,5二(叔丁基过氧)己烷以及0.16克的以商品名“LUPERSOL 130”得自埃尔夫阿托公司(Elf Atochem)的2,5-二甲基-2,5-二-(叔丁基过氧)己炔-3)和1.13克的IOTG中的各种引发剂的溶液加入到第一步骤的产物。将反应器密封并用氮气吹扫脱氧，并且然后保持在100psig的氮气压下。将反应混合物加热至60℃，并且然后使其在绝热条件下聚合。在反应达到144℃的峰值温度之后，将混合物保持在145℃达1小时并且在热的时候排出到铝托盘中。在材料冷却之后，将所得的固体聚合物敲成薄片。低聚物的分子量经GPC(THF，EMD Omnisolve，2c PL-Gel-2300×7.5mm，聚苯乙烯标准物)确定为：Mw＝108,700、Mn＝54,980，并且多分散度为1.99。
制备低聚物实施例6
80重量％甲基丙烯酸甲酯和20％ 2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧基)-乙基]苯 基]-2H-苯并三唑的无规共聚物
2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧基)-乙基]苯基]-2H-苯并三唑得自俄勒冈州波特兰的TCI美国公司(TCI America,Portland,OR)。低聚物制备例2通过美国专利5,986,011(Ellis)中所述的通用方法来制备。在聚合的第一步骤中，向不锈钢反应器装入64克的甲基丙烯酸甲酯(得自宾夕法尼亚州费城的罗门哈斯公司(Rohm and Haas,Philadelphia,PA))、16克的2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧基)-乙基]苯基]-2H-苯并三唑、连同0.08克的以商品名“IRGANOX 1010”得自巴斯夫公司(BASF)的抗氧化剂、2.4克的链转移剂IOTG、0.34克的MEHQ和0.024克的以商品名“VAZO 52”得自杜邦公司(E.I.du Pont de Nemoursand Company)的2,2’-偶氮双(2,4二甲基戊腈)的混合物。将反应器密封并用氮气吹扫脱氧，并且然后保持在近似100psig的氮气压下。在第一步骤中将反应混合物加热至60℃并且然后使其在峰值在113℃的绝热条件下聚合。当反应完成时，将混合物冷却到50℃以下。
然后将溶解在18.64克乙酸乙酯(0.80克的以商品名“VAZO 52”得自杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company)的偶氮双(2,4二甲基戊腈))、0.20克的以商品名“VAZO 67”得自杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company)的2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、0.20克的以商品名“VAZO 88”得自杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours andCompany)的2,2’-偶氮双(环己胺腈)、0.20克的以商品名“LUPERSOL 101”得自埃尔夫阿托公司(Elf Atochem)的2,5-二甲基-2,5二(叔丁基过氧)己烷以及0.16克的以商品名“LUPERSOL 130”得自埃尔夫阿托公司(Elf Atochem)的2,5-二甲基-2,5-二-(叔丁基过氧)己炔-3)和1.13克的IOTG中的各种引发剂的溶液加入到第一步骤的产物。将反应器密封并用氮气吹扫脱氧，并且然后保持在100psig的氮气压下。将反应混合物加热至60℃，并且然后使其在绝热条件下聚合。在反应达到150℃的峰值温度之后，将混合物加热并保持在170℃达1小时并且在热的时候排出到铝托盘中。在材料冷却之后，将所得的固体聚合物敲成薄片。低聚物的分子量经GPC(THF，EMD Omnisolve，2c PL-Gel-2 300×7.5mm，聚苯乙烯标准物)确定为：Mw＝8,090、Mn＝5,824，并且多分散度为1.39。
制备低聚物实施例7
80重量％甲基丙烯酸甲酯和20重量％制备实施例2的无规共聚物
通过在美国专利5,986,011(Ellis)和以上制备低聚物实施例5以及制备低聚物实施例6中所述的通用方法来制备制备低聚物实施例7。
实施例1至实施例3
将制备低聚物实施例2、制备低聚物实施例3以及制备低聚物实施例1中的每一种的溶液共混到包含45％固体的94/6丙烯酸异辛酯/丙烯酸的溶剂基型压敏粘合剂(PSA)组合物中。如美国专利RE24906中所述制备压敏粘合剂组合物。以组合物中8％活性UVA为目标。将计算量的制备低聚物实施例溶液添加到在玻璃广口瓶中的湿PSA中并且利用空气混合器将内含物剧烈混合2分钟。不添加交联剂或其它添加剂。在混合后，将内含物静置过夜以脱气。
示例性实施例1、示例性实施例2以及示例性实施例3
将固体制备低聚物实施例5、制备低聚物实施例6以及制备低聚物实施例7中的每一种共混到实施例1、实施例2以及实施例3中描述的溶剂型PSA组合物中。使用对于实施例1、实施例2以及实施例3所述的计算，不同的是，由于制备低聚物实施例5、制备低聚物实施例6以及制备低聚物实施例7为固体，所以没有固体％计算。然后，将计算量的低聚物材料置于具有过量乙酸乙酯的单独玻璃广口瓶，摇动/搅拌并在热板上加热直到内含物明显溶解。然后，将这些内含物倾注到在玻璃广口瓶中的PSA中并且利用空气混合器将内含物剧烈混合2分钟。不添加交联剂或其它添加剂。在混合后，将内含物静置过夜以脱气。
比较实施例1、比较实施例2以及比较实施例3
将以商品名“TINUVIN 479”购自新泽西州弗洛勒姆帕克巴斯夫公司(BASF)的三嗪UV吸收剂和以商品名“TINUVIN 928”购自巴斯夫公司(BASF)的苯并三唑UV吸收剂也共混到实施例1、实施例2以及实施例3中所述的PSA组合物中。目标量是基于PSA组合物的固体百分比计的。UV吸收剂是100％活性的。将计算的量添加到在玻璃广口瓶中的PSA中并且利用空气混合器将内含物剧烈混合2分钟。不添加交联剂或其它添加剂。在混合后，将内含物静置过夜以脱气。
为制备实施例1至实施例3、示例性实施例1至示例性实施例3以及比较实施例1至比较实施例3中的每个的手铺制品，使用切口棒镀膜机。将实施例1至实施例3、示例性实施例1至示例性实施例3以及比较实施例1至比较实施例3中的每个的上述溶液倾注到2密耳有机硅离型衬垫上并设定6密耳至8密耳间隙。倾注样品、牵拉穿过切口棒并置于200℉下的烘箱中5分钟至10分钟，之后移除衬垫并将2密耳ETFE手动层合到粘合剂的两侧。这产生了夹心结构，其中粘合剂在膜之间。随后使用Haze-Gard Plus仪器(马里兰州哥伦毕亚毕克-加特纳(美国)(BYK-Gardner USA,Columbia,MD))来评估每个膜的透过率、雾度和清晰度。所得数据示于下表1中。
表1
在不脱离本公开的范围和实质的情况下，本领域的技术人员可对本公开做出各种变型和更改，并且应当理解，本发明不应不当地受限于本文中所阐述的例示性实施方案。

Claims (15)

1.一种包含压敏粘合剂和紫外光吸收低聚物的共混物的组合物，其中所述紫外光吸收低聚物包含：
第一二价单元，所述第一二价单元包含悬垂紫外线吸收基团；和
第二二价单元，所述第二二价单元由下式表示：
其中
R1为氢或甲基；并且
R2为具有4至20个碳原子的烷基，
并且其中所述压敏粘合剂为包含所述第二二价单元的丙烯酸压敏粘合剂，并且其中对于所述压敏粘合剂中的所述第二二价单元中的至少一些，R2为碳原子数与所述紫外光吸收低聚物中的所述第二二价单元中的至少一些的碳原子数相同的烷基。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中R2为具有8个碳原子的烷基。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述紫外光吸收低聚物具有最多为所述压敏粘合剂的数均分子量的一半的数均分子量。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述压敏粘合剂或所述紫外光吸收低聚物中的至少一种还包含第三二价单元，所述第三二价单元包含悬垂羧酸、羟基、氨基羰基、烷基氨基羰基或二烷基氨基羰基基团，其中在所述烷基氨基羰基或二烷基氨基羰基中的烷基任选地被羟基取代。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述压敏粘合剂和所述紫外光吸收低聚物两者均包含相同的所述第三二价单元。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述悬垂紫外线吸收基团包含三嗪、二苯甲酮或苯并三唑。
7.根据权利要求6所述的组合物，其中每种第一二价单元独立地由下式表示：
其中
R1独立地为氢或甲基；
V为O或NH；
X为键、亚烷基或亚烷氧基，其中所述亚烷基或亚烷氧基具有1至10个碳原子并且任选地插入有一个或多个-O-基团且任选地被羟基基团取代；
R为具有一至四个碳原子的烷基；
n为0或1；并且
Z为任选地被羟基、烷基、卤素或羟基取代的苯甲酰基基团；4,6-二苯基[1,3,5]三嗪-2-基基团，其中每个苯基任选独立地被一个或多个烷基或烷氧基基团取代；或任选地被一个或多个卤素取代的2H-苯并三唑-2-基基团。
8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述紫外光吸收低聚物中的所述第一二价单元中的至少一些包含不同的Z基团。
9.根据权利要求7所述的组合物，其中所述组合物包含在所述共混物中的第二不同的紫外光吸收低聚物，并且其中在所述紫外光吸收低聚物中的和在所述第二不同的紫外光吸收低聚物中的所述第一二价单元包含不同的Z基团。
10.根据权利要求1所述的组合物，其中基于所述组合物的总重量计，所述紫外光吸收低聚物以范围为0.5重量％至25重量％的量存在于所述组合物中。
11.一种制品，所述制品包含根据权利要求1至10中任一项所述的组合物，其中所述制品为光伏器件、车辆包裹物、图形膜、构造膜或窗膜。
12.一种组件，所述组件包括：
第一聚合物膜基底，所述第一聚合物膜基底具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；
阻挡膜，所述阻挡膜设置在所述第一聚合物膜的所述第一表面上；
压敏粘合剂层，所述压敏粘合剂层具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，其中所述压敏粘合剂的所述第一表面设置在与所述第一聚合物膜基底相对的所述阻挡膜上；以及
第二聚合物膜基底，所述第二聚合物膜基底设置在所述压敏粘合剂层的所述第二表面上，
其中压敏粘合剂层包含紫外光吸收低聚物，所述紫外光吸收低聚物包含：
第一二价单元，所述第一二价单元包含悬垂紫外线吸收基团；和
第二二价单元，所述第二二价单元由下式表示：
其中
R1为氢或甲基；并且
R2为具有4至20个碳原子的烷基。
13.根据权利要求12所述的组件，其中所述阻挡膜包含由无机阻挡层隔开的至少第一聚合物层和第二聚合物层。
14.根据权利要求12或13所述的组件，所述组件还包括封装层，在所述封装层上设置所述第一聚合物膜基底。
15.根据权利要求14所述的组件，其中所述封装层位于光伏电池上。
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