本发明专利技术公开了一种热塑性共聚物，所述热塑性共聚物包含具有侧链紫外线吸收基团的第一二价单元和氟化的第二二价单元。本发明专利技术还公开一种包含热塑性共聚物的含氟聚合物组合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】包含紫外线吸收基团的共聚物以及包含其的含氟聚合物组 合物 相关专利申请的夺叉引用 本专利申请要求于2012年12月20日提交的美国临时专利申请61/740, 125的优 先权，其公开内容以引用方式全文并入本文中。
技术介绍
已知含氟聚合物具有多种可用特性，包括可清洁性、耐候性和耐化学品性。此类有 益特性使得含氟聚合物可用于（例如）多种户外应用，包括标记、用于建筑覆盖物的膜或涂 层、以及用于光伏组件的保护性覆盖物。 可能期望的是将紫外线吸收剂（UVA)结合到暴露于紫外线（UV)辐射的材料中，例 如，以保护面涂层或顶片或下面基底或粘合剂免遭紫外线劣化。一些UVA可分散到一些组 合物中，但有时它们可能由于挥发或迀移至表面而损失。已提出将UVA共价结合到某些组 合物中。参见例如美国专利申请公布2011/0297228 (Li等人）。 已报道，普通UVA可能与含氟聚合物不相容。参见例如美国专利6, 251，521 (Eian 等人）。该不相容性可导致物理或光学特性的劣化（例如清晰度损失或模糊度增加）以及 由迀移、渗色、或起霜所致的UVA损失增加或加速。
技术实现思路
本公开提供一种共聚物，其包括具有侧链紫外线吸收基团的第一二价单元和氟化 的第二二价单元。这些共聚物通常与含氟聚合物完全相容，使得共聚物和含氟聚合物容易 共混到一起。包含含氟聚合物和共聚物的组合物提供针对紫外光的保护，并且对可见光和 红外光具有良好透射率。甚至在加速紫外线暴露和暴露在高温和湿度条件下之后，这些特 性通常良好地维持。 在一个方面，本公开提供一种共聚物，其包括具有侧链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： 在该式中，Rf表示具有1至6个碳原子并任选地插入有一个-0-基团的氟代烷基 基团，或Rf表示多氟聚醚基团。R 1为氢或甲基。Q为键、-S02-N(R)-、或-C(0)-N(R)-，其中 R为具有1至4个碳原子的烷基或氢，并且m为0至11的整数。该共聚物为热塑性共聚物。 在另一方面，本公开提供一种组合物，其包含含氟聚合物和上述或下述实施例中 任一项中的共聚物。 在另一方面，本公开提供一种制备组合物的方法。该方法包括将其上述或下述实 施例中任一项中的共聚物与含氟聚合物共混以制备组合物。 在另一方面，本公开提供了一种制备膜的方法。该方法包括在其实施例中的任一 项中提供组合物以及将该组合物挤出成膜。 如上文所述，包含含氟聚合物和共聚物的组合物通常提供针对紫外光的保护，并 且对可见光和红外光具有良好透射率。因此，本公开提供一种光伏器件，该光伏器件在其实 施例中的任一项中包括根据本公开的组合物。 在本申请中： 诸如"一个"、"一种"和"所述"这样的术语并非旨在指单数个体，而是包括一般类 另IJ，其中的具体示例可用来作举例说明。术语"一个"、"一种"和"所述"可以与术语"至少 一种"互换使用。 列表之前的短语"包括...中的至少一种"指包括列表中的任何一项以及列表中 两项或多项的任何组合。短语"……中的至少一者"，后面跟着列表，是指该列表中的任何一 个项或该列表中的两个或更多个项的任意组合。 术语"紫外线吸收基团"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）是本领域中技术人员已知的。选择 UVA，使得本文所公开的共聚物或第二共聚物的实施例中的任一项中共聚物吸收至少70%、 80%、或90%的波长范围为从180纳米（nm)至400nm的入射光。 "烷基基团"和前缀"烷"包括直链基团和支链基团以及环状基团。除非另外指明， 否则本文的烷基基团具有至多20个碳原子。环状基团可以是单环或多环的，并且在一些实 施例中，具有3至10个环碳原子。 关于烷基（其可能氟化或可能未氟化）、亚烷基、或亚芳基烷基的短语"插入有至 少一个-〇-基团"（例如）是指在-〇-基团的两侧上具有烷基、亚烷基、或亚芳基烷基的部 分。例如， -CH2CH2-〇-CH2_CH2-为插入有-〇-的亚烷基基团。 术语"氟代烷基基团"包括直链、支链、和/或环状烷基，其中所有C-H键被C-F键 替代，以及其中存在氢或氯原子而非氟原子的基团。在一些实施例中，每两个碳原子呈现氢 或氯中的至多一个原子。 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，所述重复单元在 事实上或概念上衍生自低相对分子量的分子。术语"聚合物"涵盖低聚物。 除非另外指出，所有数值范围均包括它们的端点以及端点之间的非整数值。【具体实施方式】 根据本公开的共聚物为直链或支链的共聚物。通常，它们为直链共聚物。它们可为 无规共聚物或嵌段共聚物。它们并未共价交联，并且因此可视为热塑性的。因此，它们可溶 解于溶剂中，并且具有可测量的分子量，这与共价交联聚合物相反，该共价交联聚合物不可 溶解于溶剂中并且分子量接近无穷大。热塑性塑料还通常为可熔融加工的，诸如通过挤出 方法。根据本公开的共聚物通常具有在l〇〇〇g/mol至100,000g/mol的范围内的重均分子 量。在一些实施例中，重均分子量为至少2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、或 10000g/mol 至多达 30, 000、40, 000、50, 000、60, 000、70, 000、80, 000、或至多 90, 000g/mol。 在一些实施例中，该共聚物的数均分子量为至多50, OOOg/mol。在这些实施例中，共聚物可 被视为低聚物。在这些实施例的一些中，该共聚物的数均分子量为至多40, 000、30, 000、 20, 000、或小于 20, 000g/mol (例如至多 19, 500、19, 000、或 18, 500g/mol)。在其中共聚物 为低聚物的实施例中的任一个中，其数均分子量可能大于5, 000g/mol或大于7, 500g/mol。 本文所公开的共聚物通常具有分子量和组合物的分布。重量和数均分子量可（例如）通过 凝胶渗透色谱法（即尺寸排阻色谱法）使用本领域的技术人员已知的技术来测量。 在它们的实施例中的任一项中根据本公开的共聚物包含含有侧基紫外线吸收 (UVA)基团的第一二价单元。任何类别的UVA可用于提供UVA基团。可用类别的示例包括 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、 和对氨基苯甲酸酯。在一些实施例中，侧链紫外线吸收基团包括三嗪、二苯甲酮、或苯并三 唑。在一些实施例中，侧链紫外线吸收基团为三嗪。在一些实施例中，侧链紫外线吸收基团 在长波UV区域（例如315nm至400nm)中具有增强的光谱覆盖范围，使得其能够阻断可引起 聚合物黄变的高波长UV光。第一二价单元可视为本文所公开共聚物中的重复单元。第一二 价单兀可由下式表不： _ -、_ -、_ -、- -、或--，其中 X为亚烷基或亚烷氧基基团，其具有1至10个（在一些实施例中，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-0-基团，并且任选地被羟基基团取代，并且其中UVA包 括UVA基团的上述实施例中的任一项。在亚烷氧基基团中，氧连接到UVA基团。该共聚物可 能包括这些重复单元（本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种共聚物，其包含：第一二价单元，所述第一二价单元包含侧链紫外线吸收基团；和第二二价单元，所述第二二价单元由下式表示：其中Rf表示具有1至6个碳原子并任选地插入有一个‑O‑基团的氟代烷基基团，或Rf表示多氟聚醚基团；R1为氢或甲基；Q为键、‑SO2‑N(R)‑、或‑C(O)‑N(R)‑，其中R为具有1至4个碳原子的烷基或氢；并且m为0至11的整数，其中所述共聚物为热塑性共聚物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·B·奥尔森，帕特丽夏·M·萨武，蒂莫西·J·埃布林克，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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