TW201922808A

TW201922808A - 用於光伏包封膜之聚烯烴組合物

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Publication number: TW201922808A
Application number: TW107136322A
Authority: TW
Inventors: 仰雲峰; 張楷男; 龔勇華; 馬偉明; 何超; 紅宇陳; 孫亞斌; 楊紅; 李宇岩
Original assignee: 美商陶氏全球科技有限責任公司
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2019-06-16
Also published as: EP3704186A4; JP2021510232A; WO2019084772A1; US20200347213A1; BR112020007913B1; BR112020007913A2; JP7093835B2; CN111247199B; KR102491397B1; EP3704186A1; CN111247199A; US11485839B2; EP3704186B1; KR20200070326A

Abstract

本公開涉及由可固化組合物製成之包封膜，所述可固化組合物包含：(A)聚烯烴聚合物；(B)有機過氧化物；(C)矽烷偶聯劑；以及(D)包含式(I)之矽烷化合物之助劑。本公開還涉及製備所述包封膜之方法。

Description

用於光伏包封膜之聚烯烴組合物

本公開涉及用於光伏(PV)包封膜之聚烯烴聚合物組合物。在一個方面，本公開涉及聚烯烴聚合物組合物，其提供用於形成包封膜之更短之加工時間。在另一方面，本公開涉及包含聚烯烴聚合物組合物之PV包封膜和包含其之電子器件。

在過去十年中，全球對替代能源之需求導致太陽能電池板和PV模塊產量大幅增加。將太陽能轉換成電能之太陽能電池(也稱為PV電池)非常脆弱，而且必須用耐用之包封膜包圍。包封膜之兩個主要功能是(1)將太陽能電池粘合到玻璃蓋板和背板上，以及(2)保護PV模塊免受環境壓力(例如，濕氣、溫度、衝擊、振動、電隔離等)。目前之包封膜主要由乙烯醋酸乙烯酯(EVA)製成，因為EVA顯示出包封膜所需之良好之性能平衡。EVA是一種乙烯/不飽和羧酸酯共聚物，其中不飽和羧酸酯共聚單體是羧酸乙烯酯。

某些聚烯烴聚合物，例如不是乙烯/不飽和羧酸酯共聚物之聚烯烴彈性體(POE)，已被確定為EVA之替代物，用於形成包封膜，並且與EVA相比，具有例如電阻率、濕和熱穩定性、以及耐候性之優點。然而，與基於EVA之組合物相比，常規之基於POE之組合物具有更長之用於形成包封膜之處理時間。因此，本領域認識到需要新之基於POE之組合物，其提供用於形成包封膜之短加工時間，同時保持良好之固化性能、粘合性、體積電阻率等。

在某些實施方案中，本公開內容涉及用於形成包封膜之可固化組合物，該組合物包含： (a) 聚烯烴聚合物； (b) 有機過氧化物； (c) 矽烷偶聯劑；和 (d) 包含式(I)之矽烷化合物之助劑：(I) 其中下標n為0至2之整數；每個R1獨立地是(C₂ -C₄ )烯基、H、(C₁ -C₆ )烷基、苯基、O-Me、O-Et；和每個R2獨立地是(C₂ -C₄ )烯基、H、(C₁ -C₆ )烷基、苯基、O-Me、O-Et或R1。

在進一步之實施方案中，本發明涉及包含交聯聚合物組合物之包封膜，所述交聯聚合物組合物包含以下之反應產物： (a) 聚烯烴聚合物； (b) 有機過氧化物； (c) 矽烷偶聯劑；和 (d) 包含式(I)之矽烷化合物之助劑：(I) 其中下標n為0至2之整數；每個R1獨立地是(C₂ -C₄ )烯基、H、(C₁ -C₆ )烷基、苯基、O-Me、O-Et；和每個R2獨立地是(C₂ -C₄ )烯基、H、(C₁ -C₆ )烷基、苯基、O-Me、O-Et或R1。

定義對元素週期表之任何參考為如由CRC Press, Inc., 1990-1991所出版元素週期表。對此表中之元素族之參考係藉由編號族之新標號。

出於美國專利實務之目的，任何所參考之專利、專利申請案或公開案之內容均以全文引用之方式併入(或將其等效美國版本如此以引用之方式併入)，尤其在此項技術中之定義(在與本發明中特定提供之任何定義不一致之程度上)及常識之揭示方面。

本文中所揭示之數值範圍包含來自下限值及上限值之所有值，且包含下限值及上限值。對於含有確切值之範圍(例如，1或2或3至5或6或7)，包含任何兩個確切值之間之任何子範圍(例如，1至2；2至6；5至7；3至7；5至6等)。

除非相反陳述、自上下文暗示或本領域中之慣用，否則所有份數及百分比均以重量計，並且所有測試方法均為截至本揭示申請日為止之現行方法。

除非相反陳述，否則所有測試方法均為截至本揭示申請日為止之現行方法。

「摻合物」、「聚合物摻合物」和類似術語是指兩種或更多種聚合物之組成物。此類摻合物可為或可不為相溶者。此類摻合物可為或可不為相分離者。如自透射電子光譜法、光散射、x射線散射及用於測量和/或鑒定域組態之任何其他方法所測定，此類摻合物可能含有或可能不含有一或多種域組態。摻合物不是層壓材料，但是一層或多層之層壓材料可包含摻合物。

如本文中所用，「組合物」包含組成該組合物之材料之混合物，以及由組合物之材料形成之反應產物及分解產物。

術語「包括」、「包含」、「具有」及其衍生詞並不意欲排除任何額外組分、步驟或程序之存在，不論其是否具體地揭示。為避免任何疑問，除非相反陳述，否則經由使用術語「包括」所主張之所有組成物均可包含任何額外添加劑、佐劑或化合物，無論是聚合者還是其他。相比之下，術語「基本上由……組成」自任何隨後列舉範圍中排除除了對操作不重要之組分、步驟或程序之外之任何其他組分、步驟或程序。術語「由……組成」排除未具體列舉之任何組分、步驟或程序。除非另外說明，否則術語「或」係指個體以及以任何組合之所列舉成員。單數之使用包含使用複數，且反之亦然。

「直接接觸」是指層結構，其中第一層緊鄰第二層定位，並且在第一層和第二層之間不存在中間層或沒有中間結構。

術語「助劑」是指增強交聯即之化合物，即固化助劑。術語「助劑」、「輔助劑」、「交聯助劑」和「交聯輔助劑」在本文中可互換使用。「常規助劑」是一種非環狀或環狀化合物，其增強交聯並在其各自之主鍊或環亞結構中含有碳原子。因此，常規助劑之主鍊或環亞結構基於碳(碳基亞結構)。相反，矽基助劑是指非環狀或環狀化合物，可增強交聯並在其各自之主鍊或環亞結構中含有矽原子。式(I)之矽烷化合物是非環狀矽基助劑。在基於POE之組合物中使用常規助劑代表了現有技術。

術語「固化」和「交聯」在本文中可互換使用，意指形成交聯產物(網絡聚合物)。

如本文中所用，「聚合物」係指藉由聚合相同或不同類型之單體製備之聚合化合物。通用術語聚合物因此涵蓋術語均聚物(用於指僅由一種類型之單體製備之聚合物，應瞭解可在聚合物結構中摻入痕量雜質)及本文所定義之術語互聚物。痕量雜質例如催化劑殘餘物可併入聚合物之中及/或之內。

如本文所用，「互聚物」係指藉由聚合至少兩種不同類型之單體製備之聚合物。通用術語互聚物因此包含共聚物(用於指代由兩種不同類型之單體製備之聚合物)及由超過兩種不同類型之單體所製備之聚合物。

「丙烯類」、「丙烯類聚合物」、「聚丙烯」和類似術語是指含有(以可聚合單體之總量計)50重量%(wt%)至100 wt%聚合丙烯單體且視情況可含有至少一種共聚單體之聚合物。這類術語包含丙烯均聚物及丙烯共聚物(意謂衍生自丙烯及一種或多種共聚單體之單元，例如丙烯/α-烯烴互聚物)。

「乙烯類」、「乙烯類聚合物」、「聚乙烯」和類似術語是指含有(以可聚合單體之總量計)50wt%至100 wt%聚合乙烯單體且視情況可含有至少一種共聚單體之聚合物。這類術語包含乙烯均聚物及乙烯共聚物(意謂衍生自乙烯及一種或多種共聚單體之單元，例如乙烯/α-烯烴互聚物)。

如本文所用之「α-烯烴」是在第一(α)位置具有烯鍵式不飽和度之烴分子。例如，如本文所使用，「(C₃ -C₂₀ )α-烯烴」是由烴分子組成之烴分子，其包含(i)僅一個烯鍵式不飽和度，該不飽和度位於所述第一和第二個碳原子之間，和(ii)至少3個碳原子，或3-20個碳原子。例如，如本文所用，(C₃ -C₂₀ )α-烯烴是指至H₂ C=C(H)-R，其中R是直鏈C₁ -C₁₈ )烷基。(C₁ -C₁₈ )烷基是具有1到18個碳原子之一價未取代之飽和烴。R之非限制性實例是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基和十八烷基。(C₃ -C₂₀ )α-烯烴之非限制性之實例包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-十二碳烯、以及兩種或更多種這些單體之混合物。(C₃ -C₂₀ ) α-烯烴亦可含有環狀結構，諸如環己烷或環戊烷，產生諸如3-環己基-1-丙烯(烯丙基環己烷)及乙烯基環己烷之α-烯烴。(C₃ -C₂₀ ) α-烯烴可以用作與乙烯單體之共聚單體。

「聚烯烴彈性體」或「POE」是指含有等於或大於50wt%之聚合之α-烯烴單體(包括乙烯)之彈性體聚合物。「聚烯烴彈性體」包括但不限於本文所述之乙烯類聚合物和丙烯類聚合物。如本文所用，術語「聚烯烴彈性體」不包括乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物。

「非極性聚合物」和類似術語是指不具有永久偶極之聚合物，即聚合物不具有正端和負端，並且無雜原子和官能團。「官能團」和類似術語是指負責給予特定化合物其特徵反應之部分或原子團。官能團之非限制性實例包括含雜原子之部分，含氧部分(例如，醇、醛、酯、醚、酮和過氧化物基團)和含氮部分(例如，酰胺、胺、偶氮、酰亞胺、亞胺、硝酸根、腈和亞硝酸根基團)。「雜原子」是除碳或氫之外之原子。

「光伏電池」、「PV電池」等術語是指包含本領域已知之任何幾種無機或有機類型之一種或多種光伏效應材料之結構。例如，常用之光伏效應材料包括一種或多種已知之光伏效應材料，包括但不限於結晶矽、多晶矽、非晶矽、銅銦鎵(二)硒化物(CIGS)、銅銦硒化物(CIS)、碲化鎘、砷化鎵、染料敏化材料和有機太陽能電池材料。如圖1所示，PV電池通常以層壓結構使用，並且具有至少一個光反應表面，其將入射光轉換成電流。光伏電池是本領域技術人員所熟知，並且通常被包裝到光伏模塊中，該光伏模塊保護電池並允許它們在各種應用環境中使用，通常在戶外應用中。PV電池本質上可以是柔性或剛性，並且包括光伏效應材料和在其生產中應用之任何保護性塗層表面材料以及適當之佈線和電子驅動電路。

「光伏模塊」、「PV模塊」等術語是指包括PV電池之結構。PV模塊還可以包括蓋板、前包封膜、後包封膜和背板，而PV電池夾在前包封膜和後包封膜之間。

「室溫」是指約20至約25℃之溫度範圍。

「進一步加工」、「進一步被加工」和類似術語是指聚烯烴之製造工藝步驟，包括但不限於配混、共混、熔融共混、擠出(例如，薄膜擠出)、捏合、吸收、注射和模塑(例如，注塑、壓塑、吹塑等)。合適之配混設備之非限制性實例包括內部間歇式混合器(例如BANBURY和BOLLING內部混合器)和連續單螺桿或雙螺桿混合器(例如，FARREL連續混合器、BRABENDER單螺桿混合器、WERNER和PFLEIDERER雙螺桿混合器和BUSS捏合連續擠出機)。所用混合器之類型和混合器之操作條件可影響組合物之性質，例如粘度、體積電阻率和擠出表面光滑度。

目前，包封膜主要由EVA製成。然而，非常有興趣用不包含EVA之聚烯烴聚合物組合物(例如，本文定義之聚烯烴彈性體(POE))代替基於EVA之組合物，這是由於它們可以提供用於包封膜之某些優點(包括但不限於電阻率、濕及熱穩定性和耐候性)。然而，形成基於POE之包封膜存在之挑戰是相對於基於EVA之包封膜之形成而言更長之處理時間。具體地，在形成EVA基或POE基包封膜之過程中，初始步驟可以是用固化包(其包含過氧化物、矽烷偶聯劑和交聯助劑)浸泡EVA或POE。對於POE，當使用常規固化包時，與EVA(例如，約1小時)相比，該初始浸泡步驟可能長得多(例如，長達16小時)。因此，POE之較長浸泡時間會嚴重限制生產率並增加用於形成POE基包封膜之製造成本。為此，當將常規交聯助劑(例如，異氰脲酸三烯丙酯(TAIC))替換為包含式(I)之矽烷化合物之助劑時，本公開內容提供了用固化包浸泡POE所需之時間之驚人且意外之縮短。組合物

本發明之組合物(「本組合物」)是用於形成包封膜之可固化組合物，該組合物包含：(A)聚烯烴聚合物；(B)有機過氧化物；(C)矽烷偶聯劑；以及(D)包含式(I)之矽烷化合物之助劑。 (A)聚烯烴聚合物

本發明之組合物包含聚烯烴聚合物。在某些實施方案中，本發明組合物包含80 wt%至99.99 wt%之聚烯烴聚合物(例如80 wt%至99.88 wt%、85 wt%至99.88 wt%、88 wt%至99.88 wt%、90 wt%至99.88 wt%、90 wt%至99 wt%、95 wt%至99 wt%、97 wt%至99 wt%、98 wt%至99 wt%、98 wt%至98.75 wt%、98 wt%至98.75 wt%、和/或98.25 wt%至98.5 wt%)。換句話說，在某些實施方案中，本發明組合物包括從80 wt%、或85 wt%、或88 wt%、或90 wt%、或95 wt%、或97 wt%、或98 wt%、或98.25 wt%至98.5 wt%、或98.75 wt%、或99 wt%、或99.88 wt%、或99.99 wt%之聚烯烴聚合物。

在某些實施方案中，聚烯烴聚合物是如本文所定義之聚烯烴彈性體。在進一步之實施方案中，聚烯烴聚合物是非極性聚烯烴彈性體。

在一些實施方案中，聚烯烴聚合物是乙烯類聚合物，其包含50至100wt%之乙烯單體單元、50至0wt%之(C₃ -C₂₀ )α-烯烴衍生之共聚單體單元和任選地20至0wt%二烯共聚單體，其中總重量百分比為100wt%。用於製備二烯共聚單體之二烯可以是1,3-丁二烯、1,5-己二烯、1,7-辛二烯、亞乙基降冰片烯、二環戊二烯或乙烯基降冰片烯。

在一些實施方案中，聚烯烴聚合物是丙烯類聚合物，其包含50至100wt%之丙烯單體單元、50至0wt%之乙烯或(C₄ -C₂₀ )α-烯烴衍生之共聚單體單元和任選地20至0wt%二烯共聚單體，其中總重量百分比為100wt%。用於製備二烯共聚單體之二烯可以是1,3-丁二烯、1,5-己二烯、1,7-辛二烯、亞乙基降冰片烯、二環戊二烯或乙烯基降冰片烯。

在一些實施方案中，聚烯烴聚合物是聚((C₃ -C₂₀ )α-烯烴)均聚物，其包含99至100wt%之(C₃ -C₂₀ )α-烯烴單體單元，或是聚((C₃ -C₂₀ )α-烯烴)共聚物，其含有99至100wt%之至少兩個不同之(C₃ -C₂₀ )α-烯烴單體/共聚單體單元。

在某些實施方案中，聚烯烴聚合物不含(即缺少)雜原子。如本文所定義，雜原子是不同於碳或氫之原子(即，氮、氧、硫和鹵素)。

在某些實施方案中，聚烯烴聚合物是乙烯/α-烯烴互聚物。乙烯/α-烯烴互聚物可以是無規或嵌段互聚物。嵌段互聚物包括多嵌段共聚物和二嵌段共聚物。合適之乙烯/α-烯烴互聚物之非限制性實例包括乙烯/丙烯、乙烯/丁烯、乙烯/1-己烯、乙烯/1-辛烯、乙烯/丙烯/1-辛烯、乙烯/丙烯/1-丁烯、和乙烯/丁烯/1-辛烯互聚物。在一些實施方案中，乙烯/α-烯烴互聚物是乙烯/α-烯烴共聚物。合適之乙烯/α-烯烴共聚物之非限制性實例包括乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/1-己烯共聚物和乙烯/1-辛烯共聚物。

在某些實施方案中，聚烯烴聚合物是丙烯/α-烯烴互聚物，其中「α-烯烴」包括乙烯。在一些實施方案中，丙烯/α-烯烴互聚物是丙烯/α-烯烴共聚物。

在某些實施方案中，根據ASTM D792，聚烯烴聚合物之密度為0.850g/cc至0.900g/cc(例如，0.855g/cc至0.900g/cc、0.860g/cc至0.900g/cc、0.865g/cc至0.900g/cc、0.870g/cc至0.890g/cc、0.875g/cc至0.890g/cc、0.875g/cc至0.885g/cc、和/或0.880g/cc至0.885g/cc)。換句話說，根據ASTM D792，聚烯烴聚合物之密度為從0.850 g/cc、或 0.855 g/cc、或0.860 g/cc、或0.865 g/cc、或0.870 g/cc、或0.875 g/cc、或0.880 g/cc至0.885 g/cc、或0.890 g/cc、或0.900 g/cc。

在某些實施方案中，根據ASTM D1238，在190 °C/2.16 kg下，聚烯烴聚合物之熔體指數(MI)為1 g/10 min至100 g/10 min (例如1 g/10 min至75 g/10 min、1 g/10 min至50 g/10 min、1 g/10 min至45 g/10 min、1 g/10 min至40 g/10 min、1 g/10 min至35 g/10 min、1 g/10 min至30 g/10 min、5 g/10 min至25 g/10 min、10 g/10 min至25 g/10 min、15 g/10 min至25 g/10 min、15 g/10 min至20 g/10 min和/或18 g/10 min至20 g/10 min)。換言之，在某些實施方案中，根據ASTM D1238，在190 °C/2.16 kg下，聚烯烴聚合物之熔體指數為從1 g/10 min、或5 g/10 min、或10 g/10 min、或15 g/10 min、或18 g/10 min至20 g/10 min、或25 g/10min、或30 g/10 min、或35 g/10 min、或40 g/10 min、或45 g/10 min、或50 g/10 min、或75 g/10 min、或100 g/10 min。

在一些實施方案中，聚烯烴聚合物具有從40°C至125°C之熔點。在一些實施方案中，聚烯烴聚合物之熔點為從40°C、或45°C、或50°C、或55°C至60°C、或65°C、或70°C、或80°C、或90°C、或95°C、或100°C、或110°C、或120°C、或125°C。

在一些實施方案中，聚烯烴聚合物之玻璃化轉變溫度(Tg)為-35℃至-100℃。在一些實施方案中，聚烯烴聚合物之玻璃化轉變溫度(Tg)為從-35℃、或-40℃、或-45℃或-50℃至-80℃、或-85℃、或-90°C、或-95°C、或-100°C。

在某些實施方案中，聚烯烴聚合物是具有以下一種、一些或全部性質之乙烯/α-烯烴互聚物： i. 密度為0.850 g/cc、或0.855 g/cc、或0.860 g/cc、或0.865 g/cc、或0.870 g/cc、或0.875 g/cc、或0.880 g/cc至0.885 g/cc、或0.890 g/cc、或0.900 g/cc； ii. 熔體指數為1 g/10 min、或5 g/10 min、或10 g/10 min、或15 g/10 min、或18 g/10 min至20 g/10 min、或25 g/10min、或30 g/10 min、或35 g/10 min、或40 g/10 min、或45 g/10 min、或50 g/10 min、或75 g/10 min、或100 g/10 min；和/或 iii. 熔點(Tm)為從40°C、或45°C、或50°C、或55°C至60°C、或65°C、或70°C、或80°C、或90°C、或95°C、或100°C、或110°C、或120°C、或125°C。

聚烯烴聚合物可以是前述實施方案中之兩種或更多種之共混物或組合。聚烯烴聚合物也可以與一種或多種其它聚合物共混或稀釋。

聚烯烴聚合物可通過本領域已知之任何合適方法製備。用於生產聚烯烴聚合物之任何常規或以後發現之生產方法可用於製備本發明之聚烯烴聚合物。合適之製備方法包括一種或多種聚合反應，例如使用一種或多種聚合催化劑進行之高壓聚合方法或配位聚合方法，所述聚合催化劑包括但不限於齊格勒-納塔、氧化鉻、茂金屬、受限幾何形狀或金屬茂後催化劑。合適之溫度為0°至250°C，或30°至200°C。合適之壓力為大氣壓(101kPa)至10,000大氣壓(大約1,013兆帕斯卡(「MPa」))。在大多數聚合反應中，所用之催化劑與可聚合烯烴(單體/共聚單體)之摩爾比為10^-12 ：1至10^-1 ：1，或10^-9 ：1至10^-5 ：1。

聚烯烴聚合物之非限制性實例包括來自陶氏化學公司(The Dow Chemical Company)之ENGAGE^TM 聚烯烴彈性體，來自陶氏化學公司之AFFINITY^TM 聚烯烴彈性體，來自陶氏化學公司之INFUSE^TM 烯烴嵌段共聚物，來自陶氏化學公司之INTUNE^TM PP類烯烴嵌段共聚物，來自Exxon化學公司之EXACT^TM 樹脂，來自三井化學(Mitsui Chemicals)之TAFMER^TM 樹脂，來自LG化學之LUCENE^TM 樹脂，來自伊斯曼化學公司(Eastman Chemical Company)之EASTOFLEX^TM 樹脂，和來自陶氏化學公司之FLEXOMER^TM 樹脂。

(B) 有機過氧化物

本組合物包含有機過氧化物。在某些實施方案中，本發明組合物包含0.1wt%至5wt%之有機過氧化物（例如0.1wt%至3wt%、0.5wt%至2wt%、0.5wt%至1.5wt%、和/或1wt%至1.5wt%)。換句話說，本發明組合物包含從0.1wt%、或0.5wt%、或1wt%至1.5wt%、或2wt%、或3wt%、或5wt%之有機過氧化物。

在某些實施方案中，有機過氧化物是含有碳原子、氫原子和兩個或多個氧原子並具有至少一個–O-O–基團之分子，條件是當有超過一個–O-O–基團時，每個–O-O–基團通過一個或多個碳原子間接鍵合至另一個–O-O–，或這些分子之集合。

有機過氧化物可以是下式之單過氧化物：R^O -O-O-R^O ，其中每個R⁰ 獨立地為(C₁ -C₂₀ )烷基或(C₆ -C₂₀ )芳基。每個(C₁ -C₂₀ )烷基獨立地是未取代之或被1或2個(C₆ -C₁₂ )芳基取代。每個(C₆ -C₂₀ )芳基是未取代之或用1至4個(C₁ -C₁₀ )烷基取代。或者，有機過氧化物可以是下式之二過氧化物：R^O -O-O-R-O-O-R^O ，其中R是二價烴基，如(C₂ -C₁₀ )亞烷基、(C₃ -C₁₀ )亞環烷基或亞苯基，並且每個R^O 如上所定義。

合適之有機過氧化物之非限制性實例包括過氧化二枯基；十二烷基過氧化物；過氧化苯甲酰；過苯甲酸叔丁酯；二(叔丁基)過氧化物；氫過氧化枯烯；2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己炔-3；2,-5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己烷；叔丁基過氧化氫；過碳酸異丙酯；α,α'-雙(叔丁基過氧)二異丙基苯；叔丁基過氧化-2-乙基己基單碳酸酯；1,1-雙(叔丁基過氧)-3,5,5-三甲基環己烷；2,5-二甲基-2,5- 二羥基過氧化物；叔丁基枯基過氧化物；α,α'-雙(叔丁基過氧)-p-二異丙基苯；雙(1,1-二甲基乙基)過氧化物；雙(1,1-二甲基丙基)過氧化物；2,5-二甲基-2,5-雙(1,1-二甲基乙基過氧)己烷；2,5-二甲基-2,5-雙(1,1-二甲基乙基過氧基)己炔; 4,4-雙(1,1-二甲基乙基過氧)戊酸;丁酯; 1,1-雙(1,1-二甲基乙基過氧)-3,3,5-三甲基環己烷；過氧化苯甲酰；叔丁基過氧化苯甲酸酯；過氧化二叔戊基(「DTAP」)；雙(α-叔丁基-過氧異丙基)苯(「BIPB」)；異丙基枯基叔丁基過氧化物；叔丁基枯基過氧化物；二叔丁基過氧化物；2,5-雙(叔丁基過氧)-2,5-二甲基己烷；2,5-雙(叔丁基過氧)-2,5-二甲基己炔-3,1,1-雙(叔丁基過氧)-3,3,5-三甲基環己烷；異丙基枯基過氧化枯基；4,4-二(叔丁基過氧)戊酸丁酯；二(異丙基枯基)過氧化物；等等。

合適之市售有機過氧化物之非限制性實例包括來自阿克蘇諾貝爾(AkzoNobel)之TRIGONOX(R)和來自ARKEMA之LUPEROX(R)。

(C) 矽烷偶聯劑

本組合物包含矽烷偶聯劑。在某些實施方案中，本發明之組合物包含0.01wt%至2wt%之矽烷偶聯劑(例如，0.05wt%至1.5wt%、0.05wt%至1wt%、0.1wt%至0.5wt%、0.2wt%至0.4wt%、0.2wt%至0.3wt%、和/或0.25wt%至0.3wt%)。換句話說，本發明之組合物包含從0.01wt%、或0.05wt%、或0.1wt%、0.2wt%、或0.25wt%至0.3wt%、或0.4wt%、或0.5wt%、或1wt%、或1.5wt%、或2wt%之矽烷偶聯劑。

在一些實施方案中，矽烷偶聯劑含有至少一個烷氧基。合適之矽烷偶聯劑之非限制性實例包括γ氯丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基-三(β-甲氧基)矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-乙氧基 - 環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-氨基丙基三甲氧基矽烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基矽烷、和3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基甲基丙烯酸酯。

在一些實施方案中，矽烷偶聯劑是乙烯基三甲氧基矽烷或3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基甲基丙烯酸酯或3-烯丙基三甲氧基矽烷。

(D)助劑

本發明之組合物包含含有式(I)之矽烷化合物之助劑：(I), 其中下標n為0至2之整數；每個R1獨立地是(C₂ -C₄ )烯基、H、(C₁ -C₆ )烷基、苯基、O-Me、O-Et；和每個R2獨立地是(C₂ -C₄ )烯基、H、(C₁ -C₆ )烷基、苯基、O-Me、O-Et或R1。

在某些實施方案中，本發明組合物之助劑僅由式(I)之矽烷化合物組成。

在進一步之實施方案中，式(I)之矽烷化合物選自四乙烯基矽烷；三乙烯基甲基矽烷；三乙烯基甲氧基矽烷；三乙烯基乙氧基矽烷；四烯丙基矽烷；三烯丙基甲基矽烷；及其組合。

本組合物中式(I)之矽烷化合物之量可以是交聯有效量。術語「交聯有效量」是指在通過衍生自式(I)之矽烷化合物之多價交聯劑基團能夠交聯聚烯烴大分子之情況下足夠之量(例如，wt%)。該情況可包括式(I)之矽烷化合物之負載水平(wt%)、過氧化物固化實施方案中之有機過氧化物之負載水平(wt%)、或輻照固化實施方案中之輻照劑量。交聯有效量之式(I)之矽烷化合物在有機過氧化物之特定負載水平(wt%)或在特定劑量水平之輻射下提供比不含式(I)之矽烷化合物之對照組合物更大程度之交聯。該情況還可取決於本組合物中存在之其他組分或任何任選添加劑(如果有之話)之總量。關於確定本發明組合物之助劑之交聯有效量，可以使用移動模流變儀(MDR)通過增加扭矩來檢測交聯之存在。在一些方面，交聯之存在可以作為溶劑提取百分比(Ext%)來檢測。Ext%= W1/Wo*100%，其中W1是提取之後之重量，Wo是提取前之原始重量，/表示除法，*表示乘法。交聯聚烯烴產物中式(I)之矽烷化合物之不飽和有機基團之碳-碳雙鍵之缺乏或水平降低(由於與(A)聚烯烴聚合物之偶聯)可以通過碳-13或矽-29核磁共振(13C-NMR光譜學和/或29Si-NMR光譜學)檢測。

在某些實施方案中，本公開之組合物包含0.01 wt%至5 wt%之包含式(I)矽烷化合物之助劑(例如，0.05 wt%至4.5 wt%、0.1 wt%至4 wt%、0.1 wt%至3.5 wt%、0.1 wt%至3 wt%、0.15 wt%至2.5 wt%、0.2 wt%至2 wt%、0.25 wt%至1.5 wt%、0.25 wt%至1 wt%、0.25 wt%至1 wt%、0.5 wt%至1 wt%等)。換句話說，本發明之組合物包含從0.01 wt%、或0.05 wt%、或0.1 wt%、或0.15 wt%、或0.2 wt%、或 0.25 wt%、或0.5 wt%至1 wt%、或1.25 wt%、或1.5 wt%、或2 wt%、或2.5 wt%、或3 wt%、或3.5 wt%、或4 wt%、或4.5 wt%、或5 wt%之包含式(I)矽烷化合物之助劑。

(E)視情況選用之添加劑

在一個實施方案中，本組合物包含一種或多種視情況選用之添加劑。合適之添加劑之非限制性實例包括抗氧化劑、抗粘連劑、穩定劑、著色劑、紫外(UV)吸收劑或穩定劑、阻燃劑、增容劑、填料、受阻胺穩定劑、樹木阻滯劑、甲基自由基清除劑、防焦劑、成核劑、炭黑和加工助劑。

視情況選用之添加劑之存在量基於本發明組合物之總重量以大於0、或0.01wt%、或0.1wt%至1wt%、或2wt%、或3wt%、或5wt%之量存在。包封膜

在某些實施方案中，本公開涉及包含可固化組合物之包封膜，所述可固化組合物包含：(A)聚烯烴聚合物，(B)有機過氧化物，(C)矽烷偶聯劑，和(D)包含式(I)矽烷化合物之助劑。在一些實施方案中，可固化組合物形成整個包封膜。

在某些實施方案中，本公開涉及包含交聯聚合物組合物之包封膜，所述交聯聚合物組合物包含以下之反應產物：(A)聚烯烴聚合物，(B)有機過氧化物，(C)矽烷偶聯劑，和(D)包含式(I)之矽烷化合物之助劑。在一些實施方案中，交聯之聚合物組合物形成整個包封膜。

在某些實施方案中，本公開涉及用於形成包括可固化組合物或交聯聚合物組合物之包封膜之方法。在某些實施方案中，聚烯烴聚合物、有機過氧化物、矽烷偶聯劑、包含式(I)之矽烷化合物之助劑和任何任選之添加劑可以以任何順序或同時加入或彼此組合，並且通過本領域已知之任何方法(例如，浸泡、配混等)。在一些實施方案中，將有機過氧化物、矽烷偶聯劑、包含式(I)之矽烷化合物之助劑和任何任選之添加劑組合以形成預混物，然後在通過本領域已知之任何方法進一步加工(例如，配混、擠出、模塑等)之前或期間，將預混物加入到聚烯烴聚合物中。在一些實施方案中，將聚烯烴聚合物之干燥粒料用所述預混合物(即，由有機過氧化物、矽烷偶聯劑、包含式(I)之矽烷化合物之助劑和任何任選之添加劑組成之固化包)浸泡，然後進一步加工(例如，配混、擠出、模塑等)浸泡之粒料。在某些實施方案中，本發明之包封膜通過薄膜擠出或壓塑來形成。

在一些實施方案中，本公開涉及形成包封膜之方法，該方法包括(a)用預混合物浸泡聚烯烴聚合物以形成浸泡之聚烯烴聚合物，其中該預混物包含有機過氧化物、矽烷偶聯劑和包含式(I)之矽烷化合物之助劑。在進一步之實施方案中，步驟(a)在0℃至100℃之溫度下進行(例如，5℃至75℃、10℃至50℃、15℃至45℃、20℃到40℃等)。在進一步之實施方案中，步驟(a)進行0分鐘至250分鐘之持續時間(即，浸泡時間)(例如，0分鐘至225分鐘、25分鐘至200分鐘、50分鐘至175分鐘、75分鐘到150分鐘、80分鐘到125分鐘、80分鐘到110分鐘等)。

用包含常規助劑(例如異氰脲酸三烯丙酯(TAIC))之固化包浸泡之聚烯烴聚合物之干燥粒料需要長時間之浸泡時間(長達16小時)以完全浸透粒料，從而導致有限之生產力和製造成本增加。如本文所定義之「完全浸泡」是指浸泡百分比為大於90%至100%(例如，大於或等於93%、大於或等於95%、大於或等於97%、大於或等於98%等)。如本文所定義之「浸泡百分比」是指以下：(X3-X2)/X1*100%，其中X1是預混物之總重量(由有機過氧化物、矽烷偶聯劑和包含式(I)矽烷化合物之助劑组成)，X2是在浸泡步驟(a)之前之聚烯烴聚合物之干燥粒料之重量，X3是對於某個浸泡時間在浸泡步驟(a)之後之聚烯烴聚合物之粒料之重量，/表示除法，*表示乘法。

令人驚奇之是，當用包含式(I)之矽烷化合物之助劑代替常規助劑時，完全浸泡聚烯烴聚合物所需之浸泡時間顯著降低。例如，在一些實施方案中，當在室溫下進行該方法之步驟(a)持續少於95分鐘時，可以實現大於90%之浸泡百分比。在進一步之實施方案中，當在室溫下進行該方法之步驟(a)持續少於110分鐘時，可以實現大於95%之浸泡百分比。在進一步之實施方案中，當在室溫下進行該方法之步驟(a)持續少於125分鐘時，可以實現大於或等於97%之浸泡百分比。在進一步之實施方案中，當在室溫下進行該方法之步驟(a)持續少於90分鐘時，可以實現大於或等於98%之浸泡百分比。在進一步之實施方案中，當在室溫下進行該方法之步驟(a)持續等於或小於110分鐘時，可以實現100%之浸泡百分比。

此外，出乎意料地，當用包含式(I)之矽烷化合物之助劑代替常規助劑時，保持或改善了形成包封膜所需之其它性能(例如，固化性能、粘合性、體積電阻率等)。

在某些實施方案中，(A)聚烯烴聚合物之浸泡粒料在進一步加工(例如，配混、擠出、模塑等)期間固化。因此，在某些實施方案中，形成包封膜之方法還包括：(2)固化並進一步加工浸泡之聚烯烴聚合物以形成包封膜。在這方面，浸泡之聚烯烴聚合物之進一步加工過程中之溫度為80℃、或90℃至100℃、或110℃、或120℃、或130℃、或140℃、或150℃、或160℃、或170℃。

在進一步之實施方案中，希望避免或限制固化直至其他步驟例如層壓，如下所述。有機過氧化物之過早交聯和/或過早分解可導緻包封膜具有降低之玻璃粘附性。換句話說，包含可固化組合物之包封膜保持反應性直至層壓，此時交聯完成並且包封膜之交聯聚合物組合物變成聚烯烴聚合物、有機過氧化物、矽烷偶聯劑和包含式(I)之矽烷化合物之助劑之反應產物。因此，在進一步實施方案中，用於進一步形成包封膜之方法包括：(2)進一步處理所述浸泡聚烯烴聚合物以形成可固化膜。隨後之步驟包括但不限於：固化可固化膜以形成包封膜，或在層壓步驟期間固化可固化膜以形成包封膜。

因此，進一步處理浸泡之聚烯烴聚合物之溫度可以低於有機過氧化物之分解溫度。在一些實施方案中，在進一步加工浸泡之聚烯烴聚合物期間之溫度為80℃、或90℃至100℃、或110℃、或120℃。

如本文所討論之固化可以是通過用固化有效劑量之輻射照射本發明組合物之自由基固化和/或在固化效應溫度下與有機過氧化物一起以使(A)聚烯烴聚合物與(D)包含式(I)之矽烷化合物之助劑反應之方式加熱本發明組合物，從而形成交聯產物。交聯有效量之包含式(I)之矽烷化合物之助劑與固化有效劑量之輻射或固化有效溫度以及任何其它所需之反應條件(例如，壓力或惰性氣體氣氛)之組合足以固化本發明之組合物並製備包封膜之交聯聚合物組合物。照射源可以是電子束、γ輻射、紫外光或其任何組合。

意料之外地，相對於不含式(I)之矽烷化合物之對比聚烯烴組合物，包含含有式(I)之矽烷化合物之助劑之本發明組合物改善或保持了與交聯有關之性質。這些性質包括但不限於以下：在交聯聚烯烴產品中達到90%交聯之時間(「t90」)，其表示固化速率；更大之最大扭矩值(「MH」)，其表示交聯聚烯烴產品中之交聯程度；焦化時間(「ts1」)，表示在擠出過程中對聚烯烴組合物過早固化之阻力(例如，在擠出機中固化而不是在擠出機操作後)；和/或在聚烯烴組合物之儲存在一段時間內期間，助劑以更高之濃度加載到聚烯烴組合物中而不會使助劑「滲出」之能力，這表明助劑本組合物中之相容性和/或溶解度。

包封膜 1 ：在一個實施方案中，包封膜由包含以下之可固化組合物(或包含以下之反應產物之交聯聚合物組合物)組成:(A)聚烯烴聚合物，(B)有機過氧化物，(C)矽烷偶聯劑，和(D)包含式(I)之矽烷化合物之助劑。

包封膜 2 ：在一個實施方案中，包封膜由包含以下之可固化組合物(或包含以下之反應產物之交聯聚合物組合物)組成：(A)從80wt%、或85wt%、或88wt%、或90wt%、或95wt%、或97wt%、或98wt%、或98.25wt%至98.5wt%、或98.75wt%、或99wt%、或99.88wt%、或99.99wt%之聚烯烴聚合物，(B)從0.1wt%、或0.5wt%、或1wt%至1.5wt%、或2wt%、或3wt%、或5wt%之有機過氧化物，(C)從0.01wt%或0.05wt%、或0.10wt%、0.20wt%、或0.25wt%至0.3wt%、或0.4wt%、或0.5wt%、或1wt%、或1.5wt%、或2wt%之矽烷偶聯劑，(D) 從0.01wt%、或0.05wt%、或0.10wt%、或0.15wt%、或0.20wt%、或0.25wt%、或0.50wt%至1wt%、或1.25wt%、或1.5wt%、或2wt%、或2.5wt%、或3wt%、或3.5wt%、或4wt%、或4.5wt%、或5wt%包含式(I)矽烷化合物之助劑。應理解，組分(A)、(B)、(C)、(D)和任何任選之添加劑之總量產生100wt%之組合物。

包封膜 3 ：在一個實施方案中，包封膜由包含以下之可固化組合物(或包含以下之反應產物之交聯聚合物組合物)組成:(A)95wt%至99wt%之聚烯烴聚合物，(B)0.5wt%至2wt%之有機過氧化物，(C)0.1wt%至0.5wt%之矽烷偶聯劑，(D)0.2wt%至1wt%之包含式(I)之矽烷化合物之助劑。應理解，組分(A)、(B)、(C)、(D)和任何任選之添加劑之總量產生100wt%之組合物。

在某些實施方案中，包封膜是根據包封膜 1 、包封膜 2 或包封膜 3 ，其具有關於體積電阻率和玻璃粘附性之一種、一些或全部之以下性質。

在某些實施方案中，包封膜是根據包封膜 1 、包封膜 2 或包封膜 3 ，其室溫下體積電阻率為從1.0*10¹⁴ ohm-cm 至1.0*10¹⁸ ohm-cm (例如，從1.0*10¹⁵ ohm-cm至1.0*10¹⁸ ohm-cm、從1.0*10¹⁶ ohm-cm至1.0*10¹⁸ ohm-cm、從1.0*10¹⁷ ohm-cm至1.0*10¹⁸ ohm-cm、從1.0*10¹⁷ ohm-cm至10.0*10¹⁷ ohm-cm、從1.0*10¹⁷ ohm-cm至5.0*10¹⁷ ohm-cm、從1.5*10¹⁷ ohm-cm至4.5*10¹⁷ ohm-cm、從1.8*10¹⁷ ohm-cm至4.0*10¹⁷ ohm-cm、從1.8*10¹⁷ ohm-cm 至3.5*10¹⁷ ohm-cm、從1.8*10¹⁷ ohm-cm至3.0*10¹⁷ ohm-cm、從1.8*10¹⁷ ohm-cm至2.6*10¹⁷ ohm-cm等)。在某些實施方案中，包封膜是根據包封膜 1 、包封膜 2 、或包封膜 3 ，其室溫下體積電阻率大於1.0*10¹⁴ ohm-cm (例如大於1.0*10¹⁵ ohm-cm、大於1.0*10¹⁶ ohm-cm、大於1.0*10¹⁷ ohm-cm、大於1.5*10¹⁷ ohm-cm、大於或等於1.8*10¹⁷ ohm-cm、大於或等於2.6*10¹⁷ ohm-cm等)。

在某些實施方案中，包封膜是根據包封膜 1 、包封膜 2 或包封膜 3 ，其在60℃下體積電阻率為從1.0*10¹⁴ ohm-cm 至1.0*10¹⁸ ohm-cm (例如，從1.0*10¹⁵ ohm-cm至1.0*10¹⁷ ohm-cm、從1.0*10¹⁶ ohm-cm至1.0*10¹⁷ ohm-cm、從1.0*10¹⁶ ohm-cm至10.0*10¹⁶ ohm-cm、從1.5*10¹⁶ ohm-cm至9.0*10¹⁶ ohm-cm、從2.0*10¹⁶ ohm-cm至8.0*10¹⁶ ohm-cm、從2.0*10¹⁶ ohm-cm至7.0*10¹⁶ ohm-cm、從2.5*10¹⁶ ohm-cm 至6.0*10¹⁶ ohm-cm、從3.0*10¹⁶ ohm-cm至5.0*10¹⁶ ohm-cm、從3.5*10¹⁶ ohm-cm至4.5*10¹⁶ ohm-cm、從3.5*10¹⁶ ohm-cm至4.2*10¹⁶ ohm-cm等) 。在某些實施方案中，包封膜是根據包封膜 1 、包封膜 2 或包封膜 3 ，其在60℃下體積電阻率大於1.0*10¹⁴ ohm-cm (例如大於1.0*10¹⁵ ohm-cm、大於1.0*10¹⁶ ohm-cm、大於或等於2.0*10¹⁶ ohm-cm、大於或等於3.0*10¹⁶ ohm-cm、大於或等於3.5*10¹⁶ ohm-cm、大於或等於4.0*10¹⁶ ohm-cm、大於或等於4.2*10¹⁶ ohm-cm等)。

在某些實施方案中，包封膜是根據包封膜1、包封膜2或包封膜3，其初始玻璃粘附力為大於60N/cm(例如，大於70N/cm、大於80N/cm、大於90N/cm、大於100N/cm等)。

本發明之包封膜可以具有任何厚度。

在某些實施方案中，包封膜是一層，其中單層由本發明之組合物組成。在某些實施方案中，包封膜具有兩層或更多層，其中至少一層由本發明之組合物組成。電子器件

本發明之包封膜用於構建電子器件模塊。包封膜用作電子器件之一個或多個「表層」，即，施加到電子器件之一個或兩個面部表面，例如，作為前包封膜或後包封膜，或作為前包封膜和後包封膜兩者，例如，其中器件完全封閉在材料內。

在一個實施方案中，電子器件模塊包括(i)至少一個電子器件，其通常是以線性或平面圖案排列之多個這樣之器件，(ii)至少一個蓋板，以及(iii)至少一個根據本文公開之任何實施方案之包封膜。包封膜位於蓋板和電子器件之間，並且包封膜對電子器件和蓋板都表現出良好之粘附性。

在一個實施例中，電子器件模塊包括(i)至少一個電子器件，其通常是以線性或平面圖案排列之多個這樣之器件，(ii)前蓋板，(iii)前包封膜，(iv)後包封膜，和(v)背板，其中(iii)前包封膜和(iv)後包封膜中之至少一個是本發明之包封膜。電子器件夾在前包封膜和後包封膜之間，蓋板和背板封閉前包封膜/電子器件/後包封膜單元。

在一個實施方案中，蓋板是玻璃、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚酯或含氟樹脂。在另一個實施方案中，蓋板是玻璃。

在一個實施方案中，背板是由玻璃、金屬或聚合物樹脂組成之單層或多層膜。背板是由玻璃或聚合物樹脂組成之膜。在另一個實施方案中，背板是由氟聚合物層和聚對苯二甲酸乙二醇酯層組成之多層膜。

在一個實施方案中，電子器件是太陽能電池或光伏(PV)電池。

在一個實施方案中，電子器件模塊是PV模塊。

圖1示出了示例性PV模塊。剛性PV模塊10包括由前包封膜12a和後包封膜12b圍繞或封裝之光伏電池11(PV電池11)。玻璃蓋板13覆蓋設置在PV電池11上方之前包封膜12a之部分之前表面。背板14(例如，第二玻璃蓋板或聚合物基底)支撐後包封膜12b之設置在PV電池11之後表面上之部分之後表面。如果與其相對之PV電池之表面不對陽光反應，則背板14不需要是透明。在該實施方案中，包封膜12a和12b完全包封PV電池11。在圖1所示之實施方案中，前包封膜12a直接接觸玻璃蓋板13，後包封膜12b直接接觸背板14。PV電池11夾在前包封膜12a和後包封膜12b之間，使得前包封膜12a和後包封膜12b都與PV電池11直接接觸。前包封膜12a和後包封膜12b也在沒有PV電池11之位置處彼此直接接觸。

本發明之包封膜可以是前包封膜、後包封膜、或前包封膜和後包封膜兩者。在一個實施方案中，本發明之包封膜是前包封膜。在另一個實施方案中，本發明之包封膜既是前包封膜又是後包封膜。

在一個實施方案中，通過一種或多種層壓技術將本發明之包封膜施加到電子器件上。通過層壓，使蓋板與包封膜之第一面部表面直接接觸，並使電子器件與包封膜之第二面部表面直接接觸。使蓋板與前包封膜之第一面部表面直接接觸，使背板與後包封膜之第二面部表面直接接觸，並將電子器件固定在其間，並且與前包封膜之第二面部表面和後包封膜之第一面部表面直接接觸。

在一個實施方案中，層壓溫度足以活化有機過氧化物並使本發明組合物交聯，即，包含聚烯烴聚合物、有機過氧化物、矽烷偶聯劑和包含式(I)矽烷化合物之助劑之可固化組合物，其中助劑在發生交聯時保持反應性直至層壓。在交聯過程中，矽烷偶聯劑通過矽烷鍵在聚烯烴聚合物之兩個或多個分子鏈之間形成化學鍵。「矽烷鍵」具有-Si-O-Si-結構。每個矽烷鍵可以連接聚烯烴聚合物之兩個或更多個、或三個或更多個分子鏈。矽烷偶聯劑還與蓋板之表面相互作用，以增加包封膜和蓋板之間之粘附力。層壓後，本發明組合物是聚烯烴聚合物、有機過氧化物、矽烷偶聯劑和包含式(I)之矽烷化合物之助劑之反應產物。

在一個實施方案中，用於製備電子器件之層壓溫度為從130℃、或135℃、或140℃、或145℃至150℃、或155°C、或160℃。在一個實施方案中，層壓時間為從8分鐘、或10分鐘、或12分鐘、或15分鐘至18分鐘、或20分鐘、或22分鐘、或25分鐘。

在一個實施方案中，本發明之電子器件包括由交聯聚合物組合物組成之包封膜，所述交聯聚合物組合物是(A)聚烯烴聚合物、(B)有機過氧化物、(C)矽烷偶聯劑和(D)包含式(I)之矽烷化合物之共助劑之反應產物，並且包封膜具有大於60N/cm之初始玻璃粘附力(例如，大於70N/cm、大於80N/cm、大於90N/cm、大於100N/cm等)。

在一個實施方案中，本公開之電子器件包括根據包封膜 1 ，包封膜 2 或包封膜 3 之包封膜， 其具有之前討論之關於體積電阻率和玻璃粘附性之一種、一些或所有性質。

現將在以下實施例中詳細描述本發明之一些實施例。實施例測試方法

根據ASTM D792，方法B量測密度。結果以公克(g)/立方公分(g/cc或g/cm³ )為單位記錄。

玻璃化轉變溫度(Tg)根據ASTM D7028測量。

熔體指數(MI)根據ASTM D1238在190℃，2.16kg下測量，並以克/10分鐘(g /10min)報告。

熔點根據ASTM D3418測量。

根據ASTM D5289使用移動模具流變儀測試交聯或固化。移動模流變儀(MDR)裝載4克每種樣品。MDR在150℃下運行25分鐘，並且在給定間隔內為樣品提供時間與扭矩曲線。150℃之溫度代表模塊層壓溫度。在25分鐘測試間隔期間由MDR施加之最大扭矩(MH)以dNm報告。MH通常對應於25分鐘時施加之扭矩。以分鐘為單位報告扭矩達到MH之X%所需之時間(t_x )。t_x 是用於理解每種樹脂之固化動力學之標準化測量。達到MH之90%(T₉₀ )之時間以分鐘報告。

通過180°剝離試驗測量玻璃粘合強度(平均玻璃粘合強度為1”至2”)。通過每個層壓樣品(例如，對比例和本發明實施例製劑)之背板和包封膜層進行切割，以將每個層壓樣品分成三個1英寸寬之條帶樣品，其中條帶仍然粘附到玻璃層上。180°剝離測試在受控環境條件下在Instron TM 5565上進行。測試初始玻璃粘合力，結果以牛頓/厘米報告。測試三個樣品以獲得每個樣品之平均初始玻璃粘合強度。

根據以下測試體積電阻率，其基於ASTM D257。使用Keithley 6517 B靜電計結合Keithley 8009測試夾具進行測量。Keithley 8009型測試室位於強制通風烘箱內，能夠在高溫下運行(烘箱之最高溫度為80°C)。直接從儀器讀取洩漏電流，並使用以下公式計算體積電阻率：其中是體積電阻率(ohm-cm)，V是施加電壓(伏特)，A是電極接觸面積(cm² )，I是漏電流(安培)，t是樣品之平均厚度。為了獲得樣品之平均厚度，在測試之前測量每個樣品之厚度，測量樣品之五個點以獲得平均厚度。體積電阻率測試在室溫(RT)和60℃下在1000伏特下進行。測試兩個壓塑包封膜以獲得平均值。材料

以下材料用於製備本公開之實施例。

POE：乙烯/辛烯共聚物，其密度為0.880g/cc(ASTM D782)，熔體指數為18.0g/10min(ASTM D1238,在190℃下，2.16kg)，購自陶氏化學公司。

TBEC：叔丁基過氧化2-乙基己基碳酸酯，一種有機過氧化物，可從J＆K Scientific Ltd.獲得。

VMMS：3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基甲基丙烯酸酯，一種可從道康寧(Dow Corning)獲得之矽烷偶聯劑。

TAIC：異氰脲酸三烯丙酯，一種可從Fangruida Chemicals Co.，Ltd.獲得之常規助劑，具有以下結構：異氰脲酸三烯丙酯(TAIC)

TVS：四乙烯基矽烷，一種可從Sigma-Aldrich獲得之助劑，具有以下結構：

TAS：四烯丙基矽烷，一種可從J＆K Scientific Ltd.獲得之助劑，具有以下結構： 樣品製備

浸泡： 通過首先將表1中所示之所需重量百分比之有機過氧化物、矽烷偶聯劑和助劑預先混合在可密封之瓶子中，根據下表1之配方製備組合物。將每種組合物之有機過氧化物、矽烷偶聯劑和助劑之總重量記錄為X1。取決於實施例(參見表1)，將POE之干燥粒料稱重(每種組合物之干燥粒料之重量記錄為X2)，然後放入瓶中浸泡。為了確保均勻分佈並將固化包(即，有機過氧化物、矽烷偶聯劑和助劑)完全浸泡到粒料中，將瓶翻滾1分鐘，然後在室溫(RT)下置於輥上一定之浸泡時間(見表2)。在一定之浸泡時間(參見表2)之後，將粒料從瓶中取出，並用紙充分擦拭粒料表面，直到在用過之紙上沒有發現濕潤。然後將擦過之粒料稱重並記錄為X3。然後通過上面討論之以下等式確定浸泡百分比：(X3-X2)/X1 * 100%。

表2提供了在室溫下每個實施例之某些浸泡時間由上式確定之浸泡百分比。在圖2之浸泡曲線中也提供了這種浸泡百分比。表 1 表 2

如表2所示，以及如圖2所示，包含常規助劑之組合物需要長時間之浸泡時間以完全浸泡POE。這些組合物(即實施例A和實施例B)代表了現有技術。令人驚訝之是，基於TVS或TAS之製劑(具有相同量之助劑和相同之有機過氧化物和矽烷偶聯劑)之浸泡時間(在室溫下)比代表先有技術之基於TAIC之製劑之浸泡時間短得多。因此，已發現用式(I)之矽烷化合物(例如，TVS和TAS)代替常規助劑顯著減少了浸泡時間，導致形成包封膜之總工藝時間縮短。除此之外，如表1所示，本發明實施例保持或改進了其他重要之性能特徵，例如體積電阻率、MH和t90。

壓縮成型： 浸泡後，將浸泡之顆粒固化並壓塑成0.5mm之包封膜。使用液壓機進行壓縮成型。將組合物在120℃下在無施加壓力下預熱5分鐘，然後脫氣。隨後，將組合物在10MPa壓力和150℃之溫度下壓制15分鐘以確保完全固化。最後，將溫度冷卻至室溫並釋放壓力。然後測試固化之壓縮成型包封膜之體積電阻率。

如表1所示，關於體積電阻率和固化性能，與基於TAIC之組合物(代表現有技術)相比，本發明實施例提供了相似或相當之性能。因此，本發明提供新型POE基組合物，其顯著縮短固化包裝到POE中之浸泡時間，同時保持良好之固化性能、體積電阻率等。

10‧‧‧PV模塊

11‧‧‧光伏電池

12a‧‧‧包封膜

12b‧‧‧包封膜

13‧‧‧蓋板

14‧‧‧背板

圖1是示例性光伏模塊之分解透視圖。

圖2是本公開之某些實施例之浸泡時間對浸泡百分比曲線。

Claims

一種用於形成包封膜之可固化組合物，其中所述組合物包含： (a) 聚烯烴聚合物； (b) 有機過氧化物； (c) 矽烷偶聯劑；和 (d) 包含式(I)之矽烷化合物之助劑：(I) 其中下標n為0至2之整數；每個R1獨立地是(C₂ -C₄ )烯基、H、(C₁ -C₆ )烷基、苯基、O-Me、O-Et；和每個R2獨立地是(C₂ -C₄ )烯基、H、(C₁ -C₆ )烷基、苯基、O-Me、O-Et或R1。
根據申請專利範圍第1項所述之組合物，包括： (a) 80wt%至99.88wt%之所述聚烯烴聚合物； (b) 0.1wt%至5wt%之所述有機過氧化物； (c) 0.01wt%至2wt%之所述矽烷偶聯劑；和 (d) 0.01%wt%至5wt%之所述包含式(I)之矽烷化合物之助劑。
根據申請專利範圍第1或2項所述之組合物，其中所述聚烯烴聚合物是乙烯/α-烯烴共聚物，其密度為0.850g/cc至0.890g/cc(ASTM D792)，熔體指數為1.0g/10min至50.0g/10min(ASTM D1238，在190℃/2.16kg)。
根據前述申請專利範圍中任一項所述之組合物，其中式(I)之矽烷化合物選自：四乙烯基矽烷；三乙烯基甲基矽烷；三乙烯基甲氧基矽烷；三乙烯基已氧基矽烷；四烯丙基矽烷；三烯丙基甲基矽烷；及其組合。
一種包封膜，其包含交聯聚合物組合物，所述交聯聚合物組合物包含以下之反應產物： (a) 聚烯烴聚合物； (b) 有機過氧化物； (c) 矽烷偶聯劑；和 (d) 包含式(I)之矽烷化合物之助劑：(I) 其中下標n為0至2之整數；每個R1獨立地是(C₂ -C₄ )烯基、H、(C₁ -C₆ )烷基、苯基、O-Me、O-Et；和每個R2獨立地是(C₂ -C₄ )烯基、H、(C₁ -C₆ )烷基、苯基、O-Me、O-Et或R1。
根據申請專利範圍第5項所述之包封膜，其包含交聯聚合物組合物，所述交聯聚合物組合物包含以下之反應產物： (a) 80wt%至99.88wt%之所述聚烯烴聚合物； (b) 0.1wt%至5wt%之所述有機過氧化物； (c) 0.01wt%至2wt%之所述矽烷偶聯劑；和 (d) 0.01%wt%至5wt%之所述包含式(I)之矽烷化合物之助劑。
根據申請專利範圍第5或6項所述之包封膜，其中所述聚烯烴聚合物是乙烯/α-烯烴共聚物，其密度為0.850g/cc至0.890g/cc(ASTM D792)，熔體指數為1.0g/10min至50.0g/10min(ASTM D1238，在190℃/2.16kg)。
根據申請專利範圍第5-7項中任一項所述之包封膜，其中式(I)之矽烷化合物選自：四乙烯基矽烷；三乙烯基甲基矽烷；三乙烯基甲氧基矽烷；三乙烯基已氧基矽烷；四烯丙基矽烷；三烯丙基甲基矽烷；及其組合。
根據申請專利範圍第5-8項中任一項所述之包封膜，進一步其室溫下體積電阻率大於1.0*10¹⁴ ohm-cm。
根據申請專利範圍第5-9項中任一項所述之包封膜，進一步其60℃下體積電阻率大於1.0*10¹⁴ ohm-cm。
一種電子器件模塊，包括：電子器件，蓋板，和申請專利範圍第5-10項中任一項所述之包封膜。