CN107001759B - 用于具有增强的光学特性的组合物、层、和夹层的聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供包含两种或更多种聚(乙烯醇缩醛)树脂和至少一种共混剂或雾度降低剂的树脂组合物、层、和夹层。这样的组合物、层、和夹层表现出增强的光学特性，同时保留其他特性，例如耐冲击性和声学性能。

Description

用于具有增强的光学特性的组合物、层、和夹层的聚(乙烯醇 缩醛)树脂的共混物
背景技术
1. 发明领域
本公开内容涉及聚合物树脂，并特别是涉及适合用于聚合物夹层（包括在多层面板中使用的那些）中的聚合物树脂。
2. 相关技术描述
聚(乙烯醇缩丁醛)(PVB)常用于制造可以用作多层面板中的夹层（包括例如透光层压件（例如安全玻璃）或聚合物层压件）的聚合物片材。PVB也用于光伏太阳能面板中，以包封用于产生并提供用于商业应用和居民应用的电力的面板。
术语“安全玻璃”通常是指透明层压件，其包括位于两片玻璃之间的至少一个聚合物片材、或夹层。安全玻璃通常在建筑或汽车应用中用作透明阻隔件，并且其主要功能之一是吸收源自冲击或者打击的能量而不使物体穿透玻璃。此外，即使当所施加的力足以打破玻璃时，聚合物夹层有助于使玻璃保持粘合至层压件，这避免了锐利玻璃屑的分散，由此尽量减小对内部空间内的人或物体的伤害或者损伤。安全玻璃还可提供其他益处，例如减少紫外(UV)和/或红外(IR)辐射，并且其还可以通过添加颜色、纹理等来提升窗开口的美学外观。此外，还已制造了具有期望的声学特性的安全玻璃，其产生更安静的内部空间。
通常，展现出一组期望的特性（例如声学性能）的聚合物缺乏其他期望的特性，例如耐冲击性或强度。因此，为了实现特定的特性组合，已使用多层聚合物夹层。这些多层夹层可以包括夹持在两个外“皮”层之间的至少一个内“芯”层。通常，夹层的芯层可以为具有较低玻璃化转变温度的较软的层，其提高了它的声学性能。但是，由于此类树脂层可能难以容易地处理和/或运输，这样的多层夹层的皮层通常较硬，并具有较高的玻璃化转变温度，其对夹层赋予了提高的可处理性、强度、和耐冲击性。在一些情况中，外层可以由较低玻璃化转变材料形成，而内芯层为较硬层。
有时，使用具有不同特性的多种树脂也可能产生夹层内的光学缺陷。例如，对于这些类型的组合物、层、和夹层而言常见的一种缺陷为斑驳。斑驳为一种令人不快的光学扭曲或者视觉缺陷形式，其通常在最终结构中显现为不均匀的点或者纹理。斑驳由其中单独层具有不同的折射率的软层和硬层之间的界面处的小规模表面偏差而引起。透明度（Clarity）是另一个重要的光学特性，其通过测量组合物、层、或夹层内的雾度水平来确定。当将光学不相容的聚合物和/或增塑剂共混或混合在一起时，高雾度通常发生。在这样的混合物中，穿过共混物的光随着其遇到不同聚合物材料的区域而被散射，并且其结果是雾浊、视觉上不透明的外观。高透明度的聚合物和夹层是具有非常低的雾度值的那些。因此，存在对于由具有不同组成但展现出期望的光学特性的聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物形成的聚合物树脂组合物、树脂层、和夹层的需求。此外，这样的组合物、层、和夹层应当在不牺牲最终产品的机械性能和声学性能的情况下制造，并且应当可用于广泛的多种终端用途应用，包括作为汽车和建筑的多层面板。
发明内容
本发明的一个实施方案涉及夹层，其包含树脂层，所述树脂层包含第一聚(乙烯醇缩醛)树脂、第二聚(乙烯醇缩醛)树脂、和共混剂。第二聚(乙烯醇缩醛)树脂具有与第一聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量相差至少2重量%的残留羟基含量。第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂各自以基于第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的总重量计至少10重量%的量存在于树脂层中。共混剂包含：一个部分，其与第一聚(乙烯醇缩醛)树脂比与第二聚(乙烯醇缩醛)树脂更相容；和，第二部分，其与第二聚(乙烯醇缩醛)树脂比与第一聚(乙烯醇缩醛)树脂更相容，并且共混剂以基于树脂层的总重量计至少0.5重量%的量存在于树脂层中。
本发明的另一实施方案涉及制造夹层的方法，所述方法包括下述步骤：提供第一聚(乙烯醇缩醛)树脂；提供具有高于或低于第一聚(乙烯醇缩醛)树脂至少2重量%的残留羟基含量的第二聚(乙烯醇缩醛)树脂；将第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂与至少一种共混剂共混从而提供共混树脂组合物，其中，共混树脂组合物包括基于共混组合物中树脂的总重量计至少10重量%的各第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂；和，由共混树脂组合物形成树脂层，其中，夹层具有少于5%的雾度值。
发明详述
根据本发明的各种实施方案提供展现出改进的光学特性的树脂组合物、层、和夹层。特别地，在本文中描述的树脂组合物、层、和夹层包括至少两种聚(乙烯醇缩醛)树脂和至少一种共混剂或雾度降低剂以用于改进通常不相容的树脂的相容性。当在不存在如本文中描述的雾度降低剂或共混剂的情况下进行共混时，具有不同组成的聚(乙烯醇缩醛)树脂可能会提供展现出增加的雾度和降低的透明度的组合物、层、和夹层，这对于许多终端用途应用（包括汽车和建筑应用）而言可能是不适合的。但是，包括如根据本文中的各种实施方案描述的共混剂或雾度降低剂可以导致组合物、层、或夹层具有增强的光学特性，并且其可用于广泛的多种应用，包括用于汽车和/或建筑应用的多层面板。
本发明总体上涉及聚合物树脂组合物、以及包括其的聚合物树脂层和夹层。如在本文中使用的，术语“聚合物树脂组合物”和“树脂组合物”是指包括两种或更多种聚合物树脂的组合物。聚合物组合物可以任选包括其他组分，例如增塑剂和/或其他添加剂。如在本文中使用的，术语“聚合物树脂层”和“树脂层”是指已成型为聚合物片材的两种或更多种聚合物树脂，其任选与一种或多种增塑剂组合。同样，树脂层可以包括另外的添加剂，虽然这些不是必须的。如在本文中使用的，术语“夹层”是指适合于与至少一种刚性基材一起使用从而形成多层面板的单层或多层聚合物片材。术语“单片材”夹层和“单片”夹层是指由一种单一树脂片材形成的夹层，而术语“多个层”和“多层”夹层是指具有两个或更多个共挤出、层压、或以其他方式彼此偶合的树脂片材的夹层。
根据本发明的各种实施方案所述的树脂组合物、层、和夹层可以包括至少两种聚(乙烯醇缩醛)树脂。聚(乙烯醇缩醛)树脂可以通过用一种或多种醛在酸催化剂的存在下使聚(乙烯醇)进行缩醛化来形成。然后可以根据已知的方法，例如在美国专利号2,282,057和2,282,026、以及“Vinyl Acetal Polymers,”Encyclopedia of Polymer Science & Technology，第三版，第8卷，第381-399页，B.E. Wade著(2003)中描述的那些，将所得树脂进行分离、稳定化、并干燥。存在于所得聚(乙烯醇缩醛)树脂中的残留醛基团或残基的总量可以为至少约50、至少约60、至少约70、至少约75、至少约80、至少约85重量%，其如通过ASTMD-1396测得。聚(乙烯醇缩醛)树脂中的醛残基的总量可以总称为缩醛组分，而聚(乙烯醇缩醛)树脂的余量包含残留羟基和残留乙酸酯基团，其将在下文进一步详细讨论。
在一些实施方案中，聚(乙烯醇缩醛)树脂可以包含聚(乙烯醇缩正丁醛)(PVB)树脂。聚(乙烯醇缩正丁醛)树脂的缩醛组分可以主要包括正丁醛的残基，并且可以包含例如基于树脂的醛残基的总重量计至少约50、至少约60、至少约70、至少约80、至少约90、至少约95、至少约97、或至少约99%的正丁醛的残基。此外，聚(乙烯醇缩正丁醛)树脂可以包含基于树脂的醛残基的总重量计不多于约50、不多于约40、不多于约30、不多于约20、不多于约15、不多于约10、不多于约5、不多于约2、不多于约1、或不多于约0.5重量%的除正丁醛以外的醛的残基。
一种或多种聚(乙烯醇缩醛)树脂还可以包括除正丁醛以外的一种或多种醛的残基。例如，在一些实施方案中，组合物、层、或夹层中的至少一种聚(乙烯醇缩醛)树脂可以包括至少一种其他C4至C8醛，包括例如，异丁醛、2-甲基戊醛、正己醛、2-乙基己醛、正辛醛、及其组合的残基。在一些实施方案中，至少一种聚(乙烯醇缩醛)树脂可以包括选自异丁醛、2-乙基己醛、及其组合中的一种或多种C4至C8醛。在各种实施方案中，至少一种聚(乙烯醇缩醛)树脂可以包括0重量%、或可以包括至少约1、至少约5、至少约10、至少约20、至少约30、至少约40和/或不多于约80、不多于约70、不多于约60、不多于约50、不多于约40重量%、或约0至约40、约0至约30、约0至约20、约1至约80、约5至约70、约10至约60重量%的除正丁醛以外的一种或多种醛。
在一些实施方案中，树脂组合物、层、或夹层可以包括至少第一聚(乙烯醇缩醛)树脂和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂，其各自可以以基于组合物、层、或夹层中的所有树脂的合并重量计至少约0.10、至少约0.50、至少约1、至少约1.5、至少约2、至少约2.5、至少约3、至少约3.5、至少约5、至少约10、至少约15、至少约20、至少约30、至少约40、或至少约45重量%的量存在于组合物、层、或夹层中。第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂可以共同构成组合物、层、或夹层中所有树脂的至少约10、至少约20、至少约30、至少约40、至少约50、至少约60、至少约70、或至少约80重量%。在一些实施方案中，除第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂以外的树脂的量可以为基于所有树脂的组合重量计不多于约20、不多于约15、不多于约10、不多于约5、不多于约2、或不多于约1重量%。
第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂可以以接近相同的量存在于组合物中，或者第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂中的一者可以以高于另一者的量存在。例如，在一些实施方案中，第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂中的一者可以以基于第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的合并重量计至少约0.5、至少约1、至少约5、至少约10、至少约15、至少约20、至少约30和/或不多于约99.5、不多于约90、不多于约85、不多于约80、不多于约70、不多于约60、不多于约50、不多于约40、不多于约30、不多于约20重量%、或者约0.5至约99.5、约10至约90、或约30至约60重量%的量存在。
在一些实施方案中，第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂中的一者可以以基于第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的合并重量计少于12重量%的量存在于组合物、层、或夹层中。例如，第一或第二聚(乙烯醇缩醛)树脂可以以基于第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的合并重量计至少约0.3、至少约0.5、至少约1、至少约1.5、至少约2、至少约2.5、至少约3、至少约3.5、至少约4、至少约4.5、至少约5、至少约5.5、至少约6、至少约6.5、至少约7重量%和/或不多于约12、不多于约11.5、不多于约11、不多于约10.5、不多于约10、不多于约9.5、不多于约9、不多于约8.5、不多于约8、不多于约7.5、或不多于约5重量%的量存在于组合物、层、或夹层中。在一些实施方案中，第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂中的一者可以以基于第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的合并重量计约0.5至约12、约1至约10、约1.5至约7.5、约2.5至约5重量%的量存在于组合物、层、或夹层中。
第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂中的一者与另一者的比率（以重量计）可以为至少约0.3:99.7、至少约0.5:99.5、至少约1:99、至少约5:95、至少约10:90、至少约15:85、至少约20:80、至少约25:75、至少约40:60和/或不多于约99.7:0.3、不多于约99.5:0.5、不多于约99:1、不多于约95:5、不多于约90:10、不多于约85:15、不多于约80:20、不多于约75:25、不多于约60:40、或者约0.3:99.7至99.7:0.3、约10:90至90:10、约25:75至约75:25、或约40:60至60:40。
在一些实施方案中，树脂组合物、层、或夹层可以包括至少第一聚(乙烯醇缩醛)树脂、第二聚(乙烯醇缩醛)树脂、和第三聚(乙烯醇缩醛)树脂。根据这些实施方案，第一、第二、和/或第三聚(乙烯醇缩醛)树脂可以以实质上相同的量存在于组合物、层、或夹层中，或者聚(乙烯醇缩醛)树脂中的一者或更多者可以以不同于其他聚(乙烯醇缩醛)树脂中的一者或更多者的量存在。三种聚(乙烯醇缩醛)树脂中的至少一者、至少两者、或每一者可以以基于组合物、层、或夹层中所有树脂的合并重量计至少约0.10、至少约0.50、至少约1、至少约2、至少约3、至少约5、至少约10、至少约15、至少约20、至少约30、至少约40、或至少约45重量%的量存在于组合物、层、或夹层中。第一、第二和第三聚(乙烯醇缩醛)树脂可以共同构成组合物、层、或夹层中的树脂的至少约10、至少约20、至少约30、至少约40、至少约50、至少约60、至少约70、或至少约80重量%。在一些实施方案中，组合物、层、或夹层中的除第一、第二、和第三聚(乙烯醇缩醛)树脂以外的树脂的量可以为不多于约20、不多于约15、不多于约10、不多于约5、不多于约2、或不多于约1重量%。
第一、第二、和第三聚(乙烯醇缩醛)树脂可以以接近相同的量存在于组合物中，或者第一、第二、和第三聚(乙烯醇缩醛)树脂中的至少一者可以以高于其他者中一者或更多者的量存在。例如，在一些实施方案中，第一、第二、和第三聚(乙烯醇缩醛)树脂中至少一者可以以基于第一、第二、和第三聚(乙烯醇缩醛)树脂的合并重量计至少约0.3、至少约0.5、至少约1、至少约5、至少约10、至少约15、至少约20、至少约30和/或不多于约99.7、不多于约99.5、不多于约90、不多于约85、不多于约80、不多于约70、不多于约60、不多于约50、不多于约40、不多于约30、不多于约20重量%、或者约0.3至约99.7、约10至约90、或约30至约60重量%的量存在。
第一、第二、和第三聚(乙烯醇缩醛)树脂中的一者与其他者中的一者或两者的比率（以重量计）可以为至少约0.3:99.7、至少约1:99、至少约5:95、至少约10:90、至少约15:85、至少约20:80、至少约25:75、至少约40:60和/或不多于约99.5:0.5、不多于约99:1、不多于约95:5、不多于约90:10、不多于约85:15、不多于约80:20、不多于约75:25、不多于约60:40、或者约0.3:99.7至99.7:0.3、约10:90至90:10、约25:75至约75:25、或约40:60至60:40。
根据一些实施方案，可以将存在于组合物、层、或夹层中的第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂共混，以使得第一和第二树脂中的一者分散在第一和第二树脂中的另一者内，其可以形成第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂中一者在另一者之内的畴区。这样的共混树脂可以用作单层夹层，或者其可以与一个或多个相邻层组合以形成多层夹层。在其他实施方案中，第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂可以存在于多层夹层的相邻层中，以使得夹层的层中一者包括第一聚(乙烯醇缩醛)树脂、且夹层的另一层包括第二聚(乙烯醇缩醛)树脂。根据本发明的各种实施方案，在多层夹层中还可以存在另外的层。
根据本发明的各种实施方案所述的树脂组合物、层、和夹层可以进一步包括至少一种增塑剂。取决于组合物、层、或夹层中的一种或多种树脂的具体组成，增塑剂可以以至少约5、至少约10、至少约15、至少约20、至少约25、至少约30、至少约35、至少约40、至少约45、至少约50、至少约55、至少约60份每百份树脂(phr)和/或不多于约120、不多于约110、不多于约105、不多于约100、不多于约95、不多于约90、不多于约85、不多于约75、不多于约70、不多于约65、不多于约60、不多于约55、不多于约50、不多于约45、或不多于约40 phr、或者约5至约120、约10至约110、约20至约90、或约25至约75 phr的量存在。
如在本文中使用的，术语“份每百份树脂”或“phr”是指以重量基准计与一百份树脂相比所存在的增塑剂的量。例如，如果将30克增塑剂添加至100克树脂，则增塑剂将会以30 phr的量存在。如果树脂组合物、层、或夹层包括两种或更多种树脂，则将增塑剂的重量与存在的所有树脂的合并量相比，从而确定份每百份树脂。此外，当在本文中提供层或夹层的增塑剂含量时，其将以指代用于生产层或夹层的混合物或熔体中的增塑剂的量的方式而提供。
适合的增塑剂的实例可以包括但不限于，三乙二醇二(2-乙基己酸酯)(“3GEH”)、三乙二醇二(2-乙基丁酸酯)、三乙二醇二庚酸酯、四乙二醇二庚酸酯、四乙二醇二(2-乙基己酸酯)(“4GEH”)、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己基环己基酯、己二酸二异壬酯、己二酸庚基壬基酯、己二酸二(丁氧基乙基)酯、和己二酸双(2-(2-丁氧基乙氧基)乙基)酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、及其混合物。增塑剂可以选自三乙二醇二(2-乙基己酸酯)和四乙二醇二(2-乙基己酸酯)，或者增塑剂可以包含三乙二醇二(2-乙基己酸酯)。
根据一些实施方案，本文中描述的组合物、层、和夹层中的第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂可以具有不同的组成。通常，当将树脂组合在组合物、层、或夹层中时，这样的第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂之间组成方面的差异导致了不合意的光学特性，例如增加的雾度和降低的透明度。但是，如在下文进一步详细讨论的那样，按照本发明的实施方案而包括至少一种雾度降低剂或共混剂导致产生展现出增强的透明度的包括这样的树脂共混物的组合物、层、和夹层。
根据一些实施方案，第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂可以具有不同的并入聚合物骨架中的残留羟基和/或乙酸酯基团的量。如在本文中使用的，术语“残留羟基含量”和“残留乙酸酯含量”分别是指在处理完成之后保留在树脂上的羟基和乙酸酯基团的量。例如，聚乙烯醇缩正丁醛可以通过下述方式生产：将聚乙酸乙烯酯水解成聚乙烯醇，然后用正丁醛将聚乙烯醇缩醛化，从而形成聚乙烯醇缩正丁醛。在水解聚乙酸乙烯酯的过程中，并非所有的乙酸酯基团被转化为羟基，并且残留的乙酸酯基团保留在树脂上。类似地，在将聚乙烯醇缩醛化的过程中，并非所有的羟基被转化为缩醛基团，其也在树脂上留下残留羟基。结果是，大部分聚(乙烯醇缩醛)树脂包括残留羟基(以乙烯醇基团的形式)和残留乙酸酯基团(以乙酸乙烯酯基团的形式)两者作为聚合物链的一部分。残留羟基含量和残留乙酸酯含量以重量%来表示（基于聚合物树脂的重量计），并且其根据ASTM D-1396来测量。
根据本发明的各种实施方案所述的组合物、层、和夹层中使用的第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量之间的差也可以为至少约2、至少约3、至少约4、至少约6、至少约8、至少约10、至少约12、至少约15、至少约20、或至少约30重量%。如在本文中使用的，术语“重量%之差”和“差为至少重量%”是指两个给定的重量%之间的差，其通过将一个数从另一个数中减去来计算。例如，具有12重量%的残留羟基含量的聚(乙烯醇缩醛)树脂与具有14重量%的残留羟基含量的聚(乙烯醇缩醛)树脂彼此相差2重量%。如在本文中使用的，术语“差”涵盖高于和低于另一值这两种情况的值。
在一些实施方案中，第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂中至少一者可以具有至少约14、至少约14.5、至少约15、至少约15.5、至少约16、至少约16.5、至少约17、至少约17.5、至少约18、至少约18.5、至少约19、至少约19.5和/或不多于约45、不多于约40、不多于约35、不多于约33、不多于约30、不多于约27、不多于约25、不多于约22、不多于约21.5、不多于约21、不多于约20.5、或不多于约20重量%、或者约14至约45、约16至约30、约18至约25、约18.5至约20、或约19.5至约21重量%的残留羟基含量。
另一聚(乙烯醇缩醛)树脂可以具有至少约8、至少约9、至少约10、至少约11重量%和/或不多于约16、不多于约14.5、不多于约13、不多于约11.5、不多于约11、不多于约10.5、不多于约10、不多于约9.5、或不多于约9重量%、或者约8至约16、约9至约15、或约9.5至约14.5重量%的残留羟基含量。如先前所述，可以对聚(乙烯醇缩醛)树脂进行选择，以使得在组合物、层、或夹层中的树脂中一者或更多者的残留羟基含量之间的差为至少约2重量%不同于一种或多种其他树脂的残留羟基含量。
一种或多种其他聚(乙烯醇缩醛)树脂也可以存在于树脂组合物、层、或夹层中，并且可以具有落入上文提供的范围内的残留羟基。此外，组合物、层、或夹层中的一种或多种其他聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量可以与第一和/或第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量相同或不同。
在一些实施方案中，第一聚(乙烯醇缩醛)树脂可以具有高于或低于第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留乙酸酯含量至少约2、至少约3、至少约4、至少约5、至少约6、或至少约8、至少约10、至少约12、至少约15、至少约20、或至少约30重量%的残留乙酸酯含量。在其他实施方案中，第一聚(乙烯醇缩醛)树脂可以具有高于或低于第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留乙酸酯含量不多于约5、不多于约4、不多于约3、不多于约2、不多于约1、或不多于约0.5重量%的残留乙酸酯含量。第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂中至少一者可以具有不多于约4、不多于约3、不多于约2、或不多于约1重量%的残留乙酸酯含量，而在其他实施方案中，第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂中至少一者可以具有至少约5、至少约8、至少约10、至少约12、至少约14、至少约16、至少约18、至少约20、或至少约30重量%的残留乙酸酯含量。存在于树脂组合物或夹层中的另外的聚(乙烯醇缩醛)树脂可以具有与第一和/或第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留乙酸酯含量相同或不同的残留乙酸酯含量，并且其值可以落入上述一个或多个范围内。
在各种实施方案中，可以对第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基和/或残留乙酸酯含量方面的差进行选择，从而控制某些性能特性或者为最终组合物、层、或夹层提供某些性能特性，例如强度、耐冲击性、耐渗透性、可处理性、或声学性能。例如，具有较高的残留羟基含量（例如大于约16重量%的那些）的聚(乙烯醇缩醛)树脂可以有助于提高树脂组合物或层的耐冲击性、耐渗透性、和强度，而较低羟基含量树脂（例如具有少于13重量%的残留羟基含量的那些）可以改进夹层或共混物的声学性能。
具有较高或较低的残留羟基含量和/或残留乙酸酯含量的聚(乙烯醇缩醛)树脂在与至少一种增塑剂组合时，可以最终包括不同量的增塑剂。结果是，由具有不同组成的第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂形成的层或畴区也可以在单个树脂层或夹层内具有不同的特性。尽管不希望受到理论束缚，要理解的是，给定的增塑剂与聚(乙烯醇缩醛)树脂的相容性可以至少部分取决于聚合物的组成，并且特别地取决于其残留羟基含量。总体上说，与具有较低残留羟基含量的类似树脂相比，具有较高残留羟基含量的聚(乙烯醇缩醛)树脂倾向于展现出对于给定增塑剂而言较低的相容性(或容量)。结果是，与具有较低残留羟基含量的类似树脂相比，具有较高残留羟基含量的聚(乙烯醇缩醛)树脂倾向于被较少地增塑并展现出较高的硬挺度。相反，与具有较高残留羟基含量的类似树脂相比，具有较低残留羟基含量的聚(乙烯醇缩醛)树脂在用给定增塑剂进行增塑时，可能倾向于并入较高量的增塑剂，这可能导致展现出较低玻璃化转变温度的较软的树脂层。取决于具体的树脂和增塑剂，这些倾向可能会反转。
当将具有不同水平的残留羟基含量的两种聚(乙烯醇缩醛)树脂与增塑剂共混时，增塑剂可能在树脂层或畴区之间分配，以使得较多的增塑剂可能存在于具有较低残留羟基含量的层或畴区中，并且较少的增塑剂可能存在于具有较高残留羟基含量的层或畴区中。最终，在两种树脂之间达到平衡态。聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量与增塑剂相容性/容量之间的相关性可以有助于将适当量的增塑剂添加至聚合物树脂。当增塑剂会以其他方式在树脂之间迁移时，这样的相关性也有助于稳定地维持两种或更多种树脂之间增塑剂含量方面的差异。
在一些实施方案中，可以将两个或更多个树脂层或夹层共混以由此形成具有出乎意料的特性和性能属性的新的树脂层或夹层。例如，具有较低残留羟基含量和较低玻璃化转变温度的树脂层或夹层可以与具有较高残留羟基含量和较高玻璃化转变温度的另一树脂层或夹层共混，从而产生具有较低玻璃化转变温度的软畴区（所述软畴区增强其声学性能）和较高玻璃化转变温度的硬畴区（所述硬畴区赋予树脂层或夹层增强的可处理性、强度和耐冲击性）的新的树脂层或夹层。在其他实施方案中，可以将单片材夹层与多层夹层共混，可以将两个多层夹层共混，或者可以将一个多层夹层共混至另一多层夹层的树脂层中。由共混两种材料引起的效果还可以由根据材料的含量共混两种或更多种树脂、增塑剂、和其他添加剂来实现。为使本发明清楚起见，在本发明通篇中对共混物的讨论（包括树脂的共混物和树脂层或夹层的共混物）均已着眼于树脂的共混物。如在本文中使用的，“共混树脂材料”或“共混材料”是指待共混至另一树脂组合物、树脂层或夹层中的树脂组合物、树脂层或夹层。在共混两个树脂层或两个夹层中，待共混的两种材料中至少一者可以包括本发明的树脂层或夹层。在其他实施方案中，两种材料可以包括本发明的树脂层或夹层。
在一些实施方案中，树脂层或夹层可以包括：至少第一树脂层，其包含第一聚(乙烯醇缩醛)树脂和第一增塑剂；和，第二树脂层，其包含第二聚(乙烯醇缩醛)树脂和第二增塑剂。第一层可以与第二层相邻，并且第一和第二增塑剂可以相同或不同。当第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂中的一者具有的残留羟基含量高于或低于另一者的残留羟基含量至少2重量%时，树脂层之间的增塑剂含量方面的差可以为至少约2、至少约5、至少约8、至少约10、至少约12、或至少约15 phr。在一些实施方案中，包括具有较低羟基含量的树脂的树脂层可以具有较高的增塑剂含量。为了控制或者保持树脂层或夹层的其他特性，第一和第二树脂层之间的增塑剂含量方面的差可以为不多于约100、不多于约50、不多于约45、不多于约40phr、不多于约35、不多于约30、不多于约20、不多于约15、不多于约10、不多于约5 phr。在其他实施方案中，第一和第二树脂层之间的增塑剂含量方面的差可以为至少约40、至少约50、至少约60、或至少约70 phr。
根据一个实施方案，树脂层中一者可以具有至少约42、至少约45、至少约50、至少约55、至少约60、至少约65 phr和/或不多于约120、不多于约110、不多于约90、不多于约85、不多于约80、或不多于约75 phr、或者约50至约120、约55至约110、约60至约90、或约65至约75 phr的增塑剂含量。一个或多个其他树脂层可以具有少于50 phr、不多于约45 phr、不多于约40 phr、不多于约38 phr、不多于约30 phr、或不多于约20 phr的增塑剂含量。
在一些实施方案中，第一和第二树脂层可以展现出不同的玻璃化转变温度。玻璃化转变温度或Tg是标识聚合物从玻璃态转变为橡胶态的温度。在本文中描述的树脂和层的玻璃化转变温度通过动态机械热分析(DTMA)来确定。DTMA测量在给定的振荡频率和温度扫描速率下，试样的随温度变化的以帕斯卡计的储能(弹性)模量(G')、以帕斯卡计的损耗(粘性)模量、和tanδ(G''/G')。然后通过在温度标度上tanδ峰的位置来确定玻璃化转变温度。在本文中提供的玻璃化转变温度以1 Hz的振荡频率在剪切模式和3℃/分钟的温度扫描速率下确定。
第一树脂层和第二树脂层的玻璃化转变温度之间的差、或者共混树脂或树脂层的多个区域的玻璃化转变温度之间的差可以为至少约3、至少约5、至少约8、至少约10、至少约12、至少约15、至少约18、至少约20、至少约22、或至少约25℃。第一和第二树脂或树脂层中的一者可以具有至少约26、至少约28、至少约30、至少约33、至少约35℃和/或不多于约70、不多于约65、不多于约60、不多于约55、不多于约50、不多于约45、不多于约40、或不多于约35℃的玻璃化转变温度、或者约26至约70℃、约30至约70℃、约30至约65℃、或约30至约40℃的玻璃化转变温度。第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂或树脂层中的另一者可以具有少于25、不多于约20、不多于约15、不多于约10、不多于约5、不多于约0、不多于约-5、不多于约-10℃的玻璃化转变温度。在一些实施方案中，第一和第二树脂的共混树脂的多个区域的玻璃化转变温度之间的差可能无法通过Tg测量分辨。
当将第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂彼此共混以使得一种树脂的畴区分散在另一种内时，这样的增塑剂含量和/或玻璃化转变温度方面的差还可以存在于第一和第二树脂的畴区之间。例如，在一些实施方案中，树脂层或夹层可以包括如前所述的较高或较低增塑剂含量的多个畴区和/或具有较高或较低玻璃化转变温度的多个畴区。在一些实施方案中，树脂层或夹层中至少一部分可以具有至少约25、至少约27、至少约30、至少约33、至少约35℃和/或不多于约70、不多于约65、不多于约60、不多于约55、不多于约50、不多于约45、不多于约40、或不多于约35℃的玻璃化转变温度、或者约25至约70℃、约27至约65℃、或约30至约40℃的玻璃化转变温度。 在一些实施方案中，树脂层或夹层中至少一部分可以具有少于25、不多于约20、不多于约15、不多于约10、不多于约5、不多于约0、不多于约-5、不多于约-10℃的玻璃化转变温度。
本文中描述的一种或多种树脂组合物、层、和夹层可以包括多种其他添加剂以赋予夹层特定的特性或特征。这样的添加剂可以包括但不限于染料、颜料、稳定剂（例如紫外线稳定剂）、抗氧化剂、防粘连剂、阻燃剂、红外吸收剂或阻断剂（例如铟锡氧化物、锑锡氧化物、六硼化镧(LaB6)和铯钨氧化物）、加工助剂、流动增强添加剂、润滑剂、抗冲改性剂、成核剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、分散剂、表面活性剂、螯合剂、偶联剂、粘合剂、底漆、补强添加剂、和填料。
此外，可以在本公开内容的夹层中使用多种粘合控制剂(“ACA”)，从而控制片材与玻璃的粘合。在各种实施方案中，存在于树脂组合物、层、或夹层中的ACA的量可以为至少约0.003、至少约0.01、至少约0.025和/或不多于约0.15、不多于约0.10、或不多于约0.04phr、或者约0.003至约0.15、约0.01至约0.10、或约0.025至约0.04 phr。适合的ACA可以包括但不限于乙酸钠、乙酸钾、双(2-乙基丁酸)镁、双(2-乙基己酸)镁、及其组合、以及在美国专利号5,728,472中公开的ACA。
具有不同组成的树脂和具有不同特性的增塑的树脂层还倾向于展现出某些光学特性（例如雾度和可见光透射率）的不同值，这可能降低所得层或共混物的光学品质。但是，在本发明的各种实施方案中，包括至少第一聚(乙烯醇缩醛)树脂和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的组合物、层、和夹层可以进一步包括用于提高第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂彼此的相容性或者用于增强组合物、层、或夹层的光学特性的至少一种共混剂。
根据一个实施方案，组合物、层、或夹层可以包括至少一种共混剂。如在本文中使用的，术语“共混剂”是指包括在组合物、层、或夹层中从而促进组合物、层、或夹层内的组分共混的任何试剂或添加剂。在一些实施方案中，共混剂可以包括至少两个化学官能团、或部分，其与聚(乙烯醇缩醛)树脂中的一些比与其他的更相容。例如，在一些实施方案中，共混剂可以具有与第一聚(乙烯醇缩醛)树脂比与第二聚(乙烯醇缩醛)树脂更相容的至少一个部分和与第二聚(乙烯醇缩醛)树脂比与第一聚(乙烯醇缩醛)树脂更相容的至少一个其他部分。
在一些实施方案中，共混剂可以具有亲水基团和亲油基团，并且其结果是，可能展现出与两种聚(乙烯醇缩醛)树脂中一者比与聚(乙烯醇缩醛)树脂中另一者更高的氢键键合倾向。共混剂还可以展现出与两种树脂中一者比与两种树脂中另一者更多的极性-极性相互作用。此外，共混剂可以具有一个具有更高的与两种树脂中一者的疏水-疏水相互作用的部分，并且其可以具有至少一个具有更高的与两种树脂中另一者的亲水-亲水相互作用的其他部分。
共混剂可以包括至少一个疏水区段和至少一个亲油区段，并且可以例如具有至少约2、至少约3、至少约4、至少约5、至少约6、至少约8和/或不多于约16、不多于约15、不多于约14、不多于约13、不多于约12、不多于约10、不多于约9的疏水-亲油平衡(HLB)值，其如在“Polymeric Surfactants”，Surfactant Science Series，第42卷，第221页，I. Piirma著(CRC Press，1992)中描述那样测量。共混剂的HLB值可以为约2至约16、约2至约15、约3至约14、约6至约9、或约8至约14。在一些实施方案中，共混剂可以选自二元醇和二元醇醚，或者其可以选自包括至少2个乙二醇单元的聚乙二醇烷基酚醚、单烷基乙二醇醚、烷基醇、和低分子量聚乙二醇、及其组合。在一些实施方案中，共混剂可以不包括选自己二酸酯、聚己二酸酯及其组合的化合物。在一些实施方案中，共混剂可以包括丙二醇单元或低分子量聚丙二醇。
共混剂可以以适合于将第一和第二树脂的相容性增加至所需程度的任意量存在于组合物、层、或夹层中。在一些实施方案中，共混剂可以以足以为组合物、层、或夹层提供下文详细讨论的光学特性和/或声学特性的量存在。在一些实施方案中，共混剂可以以充分的量存在于组合物、层、或夹层中，以使得组合物、层、或夹层展现出仅单个玻璃化转变温度，而非如在如上所述的具有不同组成的常规聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中所预期的两个不同的玻璃化转变温度。
在各种实施方案中，共混剂可以以基于组合物、层、或夹层的总重量计至少约0.25、至少约0.5、至少约1、至少约1.5、至少约2、至少约2.5、至少约5重量%和/或不多于约50、不多于约40、不多于约30、不多于约20、不多于约15、不多于约10、或不多于约5重量%的量存在于组合物中。共混剂可以以基于组合物、层、或夹层的总重量计约0.25至约60、约0.5至约45、或约1至约30重量%的量存在。组合物、层、或夹层可以进一步包括至少一种具有前述类型并以前述量存在的增塑剂，或者共混剂自身也可以充当组合物、层、或夹层的增塑剂。
根据一些实施方案，提供树脂层或夹层，其包括至少第一聚(乙烯醇缩醛)树脂、第二聚(乙烯醇缩醛)树脂、和至少一种共混剂，其以足以增加第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的相容性的量存在于组合物中。层或夹层可以具有至少约-15、至少约0、至少约5、至少约10、至少约15和/或不多于约70、不多于约65、不多于约60、不多于约55、不多于约50、不多于约45、不多于约40、不多于约35、不多于约30、不多于约25、不多于约20℃的单个玻璃化转变温度，其如前所述那样测量。玻璃化转变温度可以为约-10至约75℃、约0至约70℃、约0至约50℃、约5至约45℃、或约10至约40℃。层或夹层可以如前所述那样任选包括至少一种增塑剂、以及一种或多种另外的聚(乙烯醇缩醛)树脂或添加剂。
在一些实施方案中，提供多层夹层，其包括至少第一树脂层和与第一树脂层相邻的第二树脂层。层中一者可以包括第一聚(乙烯醇缩醛)树脂，并且第二树脂层在各种实施方案中可以包括至少两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物。当第二树脂层包括树脂的共混物时，共混物中树脂中的一者可以具有与共混物中至少一种其他树脂不同的组成（例如不同的残留羟基含量和/或不同的残留乙酸酯含量），并且共混物中的至少一种树脂可以具有与存在于第一树脂层中的第一聚(乙烯醇缩醛)树脂相似的组成。
例如，在一些实施方案中，存在于第二树脂层中的聚(乙烯醇缩醛)树脂中的一者可以具有至少14重量%的残留羟基含量，而第二树脂层中的另一聚(乙烯醇缩醛)树脂可以具有少于12重量%的残留羟基含量。存在于第一树脂层中的第一聚(乙烯醇缩醛)树脂也可以具有至少14重量%的残留羟基含量，并且第一聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量可以在另一树脂层中的较高羟基含量树脂的残留羟基含量的约2重量%之内、约1重量%之内、或约0.5重量%之内。
通常，在不存在共混剂的情况下，如上所述的包括第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的层和夹层展现出大于1%的雾度值和/或会具有对应于存在于共混层中的各单独树脂的两个或更多个玻璃化转变温度。但是，根据本发明的实施方案，在本文中描述的包括至少一种共混剂的层和夹层展现出具有单个玻璃化转变温度和/或低雾度值的共混树脂层。例如，包括第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物的层和夹层可以具有不多于约70、不多于约65、不多于约60、不多于约55、不多于约50、不多于约45、不多于约40、不多于约35、不多于约30、不多于约25、不多于约20、或不多于约18℃的如前所述测量的单个玻璃化转变温度，和/或不多于约5、不多于约4、不多于约3、不多于约2、不多于约1%的如下所述测量的雾度值。
根据本发明的一些实施方案，包括具有不同组成和/或特性的两种或更多种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物的树脂组合物、层、和夹层可以包括至少一种雾度降低剂。如在本文中使用的，术语“雾度降低剂”是指降低如前文所讨论的由具有不同组成的两种聚(乙烯醇缩醛)树脂形成的组合物、层、或夹层的雾度的任意添加剂或试剂。根据本发明的实施方案所述的雾度降低剂可以包括至少两个不同的化学基团或部分，其中之一可以具有对于第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂中一者的较高亲合性，并且其中之一可以具有对于第一和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂中另一者的较高亲合性。当雾度降低剂的部分中的一者具有对于聚(乙烯醇缩醛)树脂中一者比对于另一者更高的亲合性时，与其他树脂中至少一者相比，其可以具有与所述树脂氢键键合的更高倾向，其可以展现出与所述树脂更多的极性-极性相互作用，或者其可以展现出与所述树脂更多的疏水-疏水相互作用或亲水-亲水相互作用。
雾度降低剂可以以基于树脂组合物、层、或夹层的总重量计至少约0.25、至少约0.5、至少约1.0、至少约1.5、至少约2.0、至少约2.5、至少约5.0和/或不多于约20、不多于约15、不多于约12、不多于约10、不多于约8重量%的量存在于树脂组合物、层、或夹层中。雾度降低剂可以以基于树脂组合物、层、或夹层的总重量计约0.25至约20、约0.5至约15、或约1至12重量%的量存在。
雾度降低剂可以与组合物、层、或夹层中的一种或两种聚(乙烯醇缩醛)树脂为非反应性的，并且在一些实施方案中，其可以为芳族雾度降低剂。在一些实施方案中，雾度降低剂可以包括至少一个酯部分和至少一个脂族部分，其各自可以具有对于两种聚(乙烯醇缩醛)树脂中一者比对于另一者更高的亲合性。适合的雾度降低剂的实例可以包括例如由下式(I)至(III)所表示的一种或多种化合物：
Figure 133616DEST_PATH_IMAGE001
Figure 4620DEST_PATH_IMAGE002
。
上式(I)中，R1可以为具有至少约4、至少约5、至少约6、至少约8和/或不多于约50、不多于约40、不多于约30、不多于约25个碳原子的脂族烃基，或其可以具有4至50个碳原子、4至40个碳原子、或4至30个碳原子。在一些实施方案中，R1可以为具有8至25个碳原子的脂族烃基。R1可以为直链或支链的烃基，并且可以包括或者不包括另外的取代基，例如卤素或其他组分。R2可以为聚(亚烷基二醇)基团，其可以包括至少1、至少2、至少3、至少4、至少5、至少6、或至少8个重复单元。
式(II)中，R3可以为具有至少2、至少3、至少4、至少5、或至少8个碳原子的直链或支链脂族烃基，并且m可以为至少1、至少2、至少3、或至少4。R3可以为非环状的。
式(III)中，R4和R5可以相同或不同，并可以各自包括至少2、至少3、至少4、至少6、或至少8个碳原子。R4和R5中碳原子的合并数量可以为至少8、至少10、或至少12。
适合的雾度降低剂的实例可以包括但不限于具有至少1、至少2、至少4、至少6、至少8、或至少10个重复的乙二醇单元的壬基酚乙氧基化物。
根据本发明的各种实施方案配制的包括至少两种聚(乙烯醇缩醛)树脂和共混剂或雾度降低剂的树脂组合物、层、和夹层可以展现出增强的光学特性。例如，本文中描述的组合物、层、和夹层可以具有与在不存在共混剂或雾度降低剂的情况下配制的组合物、层、和夹层相比较高的透明度、较低的雾度、和/或较低的斑驳。
透明度可以用于描述本文中公开的组合物、层、或夹层。透明度通过测量雾度值或百分比雾度来确定。百分比雾度的测试使用雾度计（例如可获自Hunter Associates(Reston，VA)的Model D25），并根据ASTM D1003-13，程序B，使用发光体C，在2°的观察角度下来实施。将聚合物夹层与一对各2.3 mm厚的透明玻璃片（可商购自Pennsylvania的Pittsburgh Glass Works）进行层压。
组合物、层、或夹层的透明度与其雾度值相关。雾度值表示与入射光相比，被样品散射的光的量度。在一些实施方案中，样品的雾度值可以较低（例如低于2%），但当从背侧对层压件照射亮光时，在宽角度（>30°）下观察层压件时，可以看到显现为“乳白雾浊（milkyhaze）”的光学缺陷。在本文中通过HLD雾度值来表征这样的“乳白雾浊”的存在与否。HLD雾度通过HLD雾度测量装置来测量，其由钨卤素灯光源、样品托架、在其上装载有光检测器的测角器构成。HLD雾度测量装置使用一组具有8.3 mm的总厚度（5层0.76 mm夹层）的HLD标准层压件来进行校准，其位于两个2.3-mm透明玻璃片之间，表示0、1、2等HLD雾度等级，其中，增加的值表示增加的HLD雾度。在该测量中，用具有约2.3mm的厚度的透明玻璃通过常规压热层压法来制造层压件。压热之后，将层压件置于室温下过夜。在室温下使用HLD雾度测量装置由测试层压件样品采集在45°的散射角处的散射光强度，并且使用计算机软件计算HLD雾度并将其报道为标称总层压件厚度。
在一些实施方案中，本文中描述的树脂共混物、层、和夹层可以具有少于5、少于约4、少于约3、少于约2、少于约1、或少于约0.5的HLD值。根据一些实施方案，如本文中描述的包括雾度降低剂或共混剂的组合物、层、和夹层可以展现出低于在不存在共混剂或雾度降低剂的情况下配制的相同组合物、层、或夹层的HLD雾度值至少约1、至少约2、至少约5、至少约8、至少约10和/或不多于约50、不多于约30、不多于约25、不多于约20%的HLD雾度值。HLD雾度值可以为低于在不存在共混剂或雾度降低剂的情况下配制的相同组合物、层、或夹层的HLD雾度值约1至约50、约2至约30、或约10至约20%。
如在本文中使用的，参照组合物、层、或夹层所使用的术语“相同”是指用具有与给定组合物、层、或夹层相同类型和相同量的醛残基和相同的残留羟基含量和残留乙酸酯含量，并且以相同量存在的相同的聚(乙烯醇缩醛)树脂配制的组合物、层、或夹层。当组合物、层、或夹层包括增塑剂时，“相同”树脂组合物、层、或夹层包括与指定组合物、层、或夹层相同类型且以相同量存在的增塑剂。
在一些实施方案中，如上文所讨论那样，树脂层或夹层中至少一部分可以具有少于25、不多于约20、不多于约15、不多于约10、不多于约5、不多于约2、不多于约1、不多于约0、不多于约-5、不多于约-10℃、不多于约-15℃的玻璃化转变温度，其可能促进其改进的声学性能。同时，层或夹层中至少一部分可以具有至少约26、至少约30、至少约35、至少约40、至少约45℃的玻璃化转变温度，其可能促进耐冲击特性和强度。如先前所讨论那样，具有不同组成、但包括共混剂的聚乙烯醇缩醛树脂的共混物可以展现出落入上文提供的一个或多个范围内的单个玻璃化转变温度。
此外，树脂层和夹层可以具有至少约0.10、至少约0.15、至少约0.17、至少约0.20、至少约0.25、至少约0.27、至少约0.30、至少约0.33、或至少约0.35的阻尼损耗因子。损耗因子通过如在ISO标准16940中描述的机械阻抗测量来测量。将聚合物样品层压于各自具有2.3 mm厚度的两片透明玻璃之间，并制备为具有25 mm的宽度和300 mm的长度。然后使用振动台（vibration shaker）（可商购自Brüel and Kjær(Nærum，Netherlands)）在中心点处激发层压样品，并使用阻抗头来测量将条棒激发至振动所需的力和振动的速度。所得传递函数记录在National Instrument数据采集和分析系统上，并且使用半功率法计算第一振动模式下的损耗因子。上述树脂组合物、层、和夹层可以根据任意适合的方法生产。在各种实施方案中，用于生产这些组合物、层、和夹层的方法可以包括：提供两种或更多种聚(乙烯醇缩醛)树脂，将树脂与至少一种共混剂和/或至少一种雾度降低剂、和任选至少一种增塑剂或其他添加剂共混，从而形成共混组合物，并由共混组合物形成层。
在一些实施方案中，在方法的初始步骤中提供的树脂可以为一种或多种聚(乙烯醇缩醛)树脂的形式。共混两种树脂的步骤可以包括熔融共混，并且可以在至少约100、至少约150、至少约200℃的温度下实施。此外，共混步骤中的一部分可以包括将一种或多种树脂与如前所述的至少一种增塑剂和/或一种或多种共混剂或雾度降低剂共混。共混两种共混材料的步骤可以以与共混两种树脂类似的方式完成。
然后，可以根据任意适合的方法，将所得共混树脂成型为一个或多个树脂层或夹层。成型聚合物层和夹层的示例性方法可以包括但不限于溶液浇铸、压缩模塑、注射模塑、熔融挤出、熔融吹塑、及其组合。包括两个或更多个树脂层的多层夹层还可以根据任意适合的方法生产，例如共挤出、吹塑膜、熔融吹塑、浸涂、溶液涂布、刮刀、浆式、气刀、印刷、粉末涂布、喷涂、及其组合。在本发明的各种实施方案中，层或夹层可以通过挤出或共挤出来成型。在挤出工艺中，可以将一种或多种热塑性聚合物、增塑剂、和任选至少一种添加剂、包括先前描述的一种或多种共混剂或雾度降低剂预混合并进料至挤出设备中。在进入挤出设备之前，也可以使用可能呈液体、粉末、或粒料形式的其他添加剂（例如ACA、着色剂、和UV抑制剂）并可以将其混合到热塑性聚合物或增塑剂中。这些添加剂可以并入聚合物树脂，并进而并入所得的聚合物片材中，由此增强聚合物层或夹层的某些特性以及其在最终多层玻璃面板或其他终端产品中的性能。
在各种实施方案中，层或夹层的厚度或规格可以为至少约10、至少约15、至少约20密尔和/或不多于约100、不多于约90、不多于约60、不多于约50、或不多于约35 密尔、或其可以为约10至约100、约15至约60、或约20至约35 密尔。聚合物层或夹层的厚度以毫米计可以为至少约0.25、至少约0.38、至少约0.51 mm和/或不多于约2.54、不多于约2.29、不多于约1.52、或不多于约0.89 mm、或者约0.25至约2.54 mm、约0.38至约1.52 mm、或约0.51至约0.89 mm。在一些实施方案中，树脂层或夹层可以包括平板聚合物层，其具有沿着片材的长度、或最长尺寸、和/或宽度、或第二长尺寸实质上相同的厚度，而在其他实施方案中，多层夹层的一个或多个层例如可以为楔形，或者可以具有楔形轮廓，以使得夹层的厚度沿着片材的长度和/或宽度改变，以使得层或夹层的一个边缘具有大于另一个的厚度。
在本发明的一些实施方案中，树脂组合物、层、或夹层可以包括至少一种再循环树脂材料。如在本文中使用的，术语“再循环材料”是指已经从相同或不同的生产线中移出并随后返回至相同或不同生产线的树脂层或夹层。在一些实施方案中，树脂组合物、层、或夹层可以包括至少一种再加工材料。如在本文中使用的，术语“再加工材料”是指已经从相同的生产线中移出并随后返回至相同生产线的树脂层或树脂夹层。当所再循环或再加工的树脂和增塑剂的类型和/或量不同于所生产的聚(乙烯醇缩醛)树脂中的那些时，可能会不利地影响所得树脂组合物、层、或夹层的光学特征，例如透明度和雾度。但是，使用如上所述的雾度降低剂或共混剂，可以导致层或夹层包括再循环或再加工材料，但具有改进的光学特性。应该理解的是，在本发明的各种实施方案中用于层和夹层中的再循环或再加工树脂材料的类型和/或量可以落入前述一个或多个范围内，并且层或夹层可以进一步包括如本文中所述的至少一种雾度降低剂和/或至少一种共混剂。
根据本发明的实施方案所述的树脂组合物、层、和夹层可以用于多层面板中，所述多层面板包括树脂层或夹层和至少一个刚性基材。可以使用任意适合的刚性基材，并且在一些实施方案中，其可以选自玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸类、及其组合。在一些实施方案中，多层面板包括具有置于其间的树脂夹层的一对刚性基材。面板可以用于多种终端用途应用，包括例如汽车挡风玻璃和窗、飞机挡风玻璃和窗、结构性建筑面板、装饰性建筑面板、和其他类似应用。
当在两个刚性基材（例如玻璃）之间层压树脂层或夹层时，方法可以包括至少下述步骤：(1) 组装两个基材和夹层；(2) 经由IR辐射点或对流装置来加热组装件，持续第一短时间；(3) 将组装件送入压力轧辊以进行第一脱气；(4) 经短时间将组装件加热到约60℃至约120℃，由此赋予组装件足够的暂时粘合性以密封夹层边缘；(5) 将组装件送入第二压力轧辊，从而进一步密封夹层边缘并允许进一步处理；和(6) 在135℃至150℃的温度以及150 psig至200 psig的压力下将组装件压热处理约30至90分钟。如根据一些实施方案所述的在上述步骤(2)至(5)中用于使夹层-玻璃界面脱气的其他方法包括真空袋和真空环法，并且这两者也可以用于形成如本文中描述的本发明的夹层。
在一些实施方案中，多层面板可以包括位于层或夹层上的至少一个聚合物膜，其形成被称为“双层”的多层面板。在一些实施方案中，用于双层中的夹层可以包括多层夹层，而在其他实施方案中，可以使用单片夹层。如本文中所述的在多层面板中使用聚合物膜可以增强最终面板的光学特征，同时还提供其他性能改善（例如红外吸收）。聚合物膜不同于聚合物层或夹层之处在于，单独的膜不提供必要的耐穿透性和玻璃固位（glassretention）特性。聚合物膜还可以比片材薄，并且可以具有0.001至0.25 mm的厚度。聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(“PET”)可以为用于形成双层中的聚合物膜的材料的一个实例。
下述实施例意图用于说明本发明从而教导本领域普通技术人员来制造和使用本发明，并且不意图以任何方式限制本发明的范围。
实施例
下述实施例描述了包括具有不同组成的两种或更多种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物的若干树脂组合物、层、和夹层的制备，其中一部分进一步包括至少一种共混剂或雾度降低剂。如下文所述，对多个组合物、层、和夹层实施的若干测试用于评价若干对比材料和公开材料的声学特性和光学特性。
实施例1：聚(乙烯醇缩醛)树脂层的制备
对比树脂层CL-1和CL-2通过以下表1中所示的量组合具有不同残留羟基含量的一种或多种聚乙烯醇缩正丁醛树脂来制备。第一聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB-1)具有约19重量%的残留羟基含量和约2重量%的残留乙酸酯含量。第二聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB-2)具有约13.3重量%的残留羟基含量和约2重量%的残留乙酸酯含量。各树脂层还包括增塑剂三乙二醇双-2-乙基己酸酯(3GEH)，其以下表1中所示的量存在于各层中。将树脂和增塑剂的混合物在班伯里混合机中在170℃的温度下熔融混合7分钟，并将所得熔体压制成具有0.76 mm厚度的片材。测量片材的玻璃化转变温度，并将结果提供于下表1中。
公开树脂层DL-1至DL-7以与上述对比树脂层CL-1和CL-2类似的方式制备，但其包括25重量份的第一树脂(PVB-1)和25重量份的第二树脂(PVB-2)、以及不同量的3GEH和共混剂。公开树脂层DL-1至DL-7包括多种类型和量的共混剂，其各自包括具有不同摩尔单元数的乙二醇的壬基酚聚乙二醇醚（nonylphenol polyethylene glycol）。共混剂A包括4摩尔单元的乙二醇，共混剂B包括6摩尔单元的乙二醇，并且共混剂C包括10摩尔单元的乙二醇。共混剂A、B、和C可分别作为SURFONIC® N-40、N-60、和N-102商购自Huntsman ChemicalCompany，The Woodlands，Texas。共混剂以示于表1中的量与树脂混合。将所得的共混熔体混合物各自压制成具有0.76 mm厚度的片材，并且如上所述那样确定片材的玻璃化转变温度和雾度。结果提供于下表1中。
表1：若干PVB树脂片材的玻璃化转变温度和雾度
Figure 876761DEST_PATH_IMAGE003
nd = 无法确定。
如上表1中所示，由对比树脂层CL-2形成的片材展现出两个不同的玻璃化转变温度，这说明PVB1和PVB2在该层内形成相分离的共混物，并且展现出高水平的雾度。但是，如在表1中所示，在公开树脂DL-1至DL-7中添加共混剂A、B、或C促进了两种树脂PVB-1和PVB-2的共混，从而形成展现出单个玻璃化转变温度和显著降低的雾度水平的相容树脂共混物。此外，如由公开树脂层DL-1、DL-2、DL-4、和DL-6所示，可以与这些共混物一起使用另外的增塑剂（例如3GEH），但如由公开树脂层DL-3、DL-5、和DL-7所示，其并非是必须的。但是，当包括另外的增塑剂时，如通过对比表1中的DL-1、DL-2、DL-4、或DL-6所示，共混物展现出较低的玻璃化转变温度。
另外的对比树脂层CL-3和CL-4以及公开树脂层DL-8至DL-13以与如上所述类似的方式制备。在对比树脂层CL-3和CL-4以及公开树脂层DL-1至DL-7各自中使用的第一聚乙烯醇缩丁醛树脂PVB-3具有约21重量%的残留羟基含量和约2重量%的残留乙酸酯含量。第二聚(乙烯醇缩正丁醛)树脂(PVB-4)具有约11重量%的残留羟基含量和约2重量%的残留乙酸酯含量。公开树脂层D-8至D-13各自如上所述那样用至少一种共混剂A、B、和C制备。对比树脂层CL-3和CL-4以及公开树脂层DL-8至DL-13各自的组成总结于下表2中。对比树脂层CL-3和CL-4各自的玻璃化转变温度、雾度、和阻尼损耗因子如上文所讨论的那样测量，并且将结果总结于下表2中。
表2：若干另外的PVB树脂片材的玻璃化转变温度和雾度
Figure 73387DEST_PATH_IMAGE004
如上表2中所示，由对比树脂层CL-3和CL-4形成的片材各自展现出两个不同的玻璃化转变温度，这说明各个片材中的PVB-3和PVB-4在层内形成相分离的共混物，其导致高水平的雾度。但是，如在表2中所示，在公开树脂DL-8至DL-13中添加共混剂A、B、或C中的一种促进了两种树脂PVB-3和PVB-4共混为展现出单个玻璃化转变温度和显著降低的雾度水平的树脂共混物。添加共混剂也不会影响源自PVB-3和PVB-4的共混物的层的阻尼损耗因子，并且在一些情况中，与不包括共混剂的树脂层相比，导致阻尼损耗因子方面的增加，如在表2中所示。例如，公开树脂层DL-9和DL-11分别展现出0.76和0.72的阻尼损耗因子，其显著高于为0.37的对比树脂层CL-4的阻尼损耗因子。此外，如上所示，公开树脂层DL-8和DL-10分别具有0.32和0.43的阻尼损耗因子，其也高于为0.13的对比树脂层CL-3的阻尼损耗因子。如前述讨论并如表2中所示，当适当地选择时，共混剂可能不仅促进两种不同树脂之间的共混，还可以改进如通过增加的阻尼损耗因子所测量的隔音性。
公开树脂层DL-14至DL-20以与在上文参照表1所讨论的树脂层类似的方式制备。第一和第二聚乙烯醇缩丁醛树脂PVB-3和PVB-4为与用于形成表2中总结的树脂层的树脂相同的树脂。若干公开树脂层包括如上所述的共混剂A，并且若干树脂层进一步包括至少一种雾度降低剂。雾度降低剂A为丙二醇二苯甲酸酯，并且雾度降低剂B为二乙二醇二苯甲酸酯，这两者可作为Benzoflex™ 284和Benzoflex™ 2-45而商业获得，两者均可商购自EastmanChemical Company，Kingsport，Tennessee。公开树脂层DL-14至DL-20各自的组成以及如上所述测量的各树脂层的雾度总结于下表3中。
表3：若干另外的PVB树脂片材的雾度值
Figure 795093DEST_PATH_IMAGE005
如表3中所示，使用雾度降低剂（例如雾度降低剂A或B）进一步降低了包括共混剂的树脂共混物的雾度。此外，增加树脂层中雾度降低剂的量提供了包括两种不同的树脂组合物的共混物的树脂层在雾度方面的额外降低。
实施例2：包括多种PVB共混物的树脂层
形成具有不同羟基含量的聚乙烯醇缩正丁醛树脂(PVB)的若干共混物，从而模拟具有较低残留羟基含量的树脂与具有较高残留羟基含量的树脂的共混物。对于该实施例而言，各树脂共混物包括聚(乙烯醇缩正丁醛)树脂(PVB-1)和具有11重量%的残留羟基含量和约2重量%的残留乙酸酯含量的另一种聚(乙烯醇缩正丁醛)树脂(PVB-4)。各共混物还包括不同量的3GEH作为增塑剂。基于树脂的总合并重量计，一些树脂共混物包括1.4重量%的PVB-4，而其他的包括2.8重量%的PVB-4。
然后通过将若干树脂共混物与不同量的下述共混剂或雾度降低剂中的一者组合，从而形成若干树脂组合物：对苯二甲酸双(2-乙基己基)酯，作为Eastman 168™商购自Eastman Chemical Company，Kingsport，Tennessee（雾度降低剂H-1）；苯甲酸酯，作为Benzoflex™ 9-88商购自Eastman Chemical Company（雾度降低剂H-2）；壬基酚12-摩尔乙氧基化物，作为SURFONIC® N-102商购自Huntsman Chemical Company，The Woodlands，Texas（共混剂B-1）；聚(丙二醇)二苯甲酸酯，作为UNIPLEX 400商购自Unitex ChemicalCompany，Greensboro，North Carolina（雾度降低剂H-3）；和壬基酚六乙氧基化物，作为SURFONIC® N-60也商购自Huntsman Chemical Company（共混剂B-2）。
然后将各组合物在班伯里混合机中在170℃的温度下熔融混合7分钟，并将所得熔体压制成具有约0.76 mm厚度的片材，从而形成公开树脂层DL-14至DL-33。测量一部分片材的玻璃化转变温度，并提供于下表4中。使用一对具有2.3 mm厚度的透明玻璃板，在标准轧辊层压条件下，将各片材成型为层压件。如上所述那样测量各层压件的HLD雾度值，并且也将结果总结于下表4中。表4还提供了雾度降低的百分比，其由各公开树脂片材与用1.4重量%(PVB-4)或2.8重量%(PVB-4)但不用雾度降低剂配制的对比树脂片材(CR-5或CR-6)的雾度值对比而展现。
Figure 947DEST_PATH_IMAGE006
如上表4中所示，包括雾度降低剂或共混剂的公开树脂共混物展现出与不包括此类试剂的类似对比树脂共混物相比较低的雾度值。此外，如表4中所示，雾度降低剂H-1至H-3和共混剂B-1和B-2对于降低包括不同量的具有较低残留羟基含量的PVB-4的组合物的雾度而言是有效的。令人惊讶的是，与具有较低浓度的PVB-3的那些相比，一些具有较高PVB-4浓度的共混物实际上显示出增加的雾度降低。
尽管已联系某些实施方案（包括当前据信是优选实施方案的那些）的描述公开了本发明，但该详述意图为说明性的，并且不应被理解为限制本公开的范围。如本领域普通技术人员会理解的那样，本发明涵盖除本文中详细描述的那些之外的实施方案。可以作出所述实施方案的修改和变动而不背离本发明的精神和范围。
要进一步理解的是，如本文中通篇给出的那样，对本公开的任何单一组分给出的任何范围、数值或特征在相容的情况下可与对于本公开的任何其它组分给出的任何范围、数值或特征互换使用，以形成对于各组分具有规定数值的实施方案。例如，可以形成除包含在给出的任何范围内的增塑剂之外还包含具有在给出的任何范围内的残留羟基含量的聚(乙烯醇缩丁醛)的夹层，以形成在本公开内容的范围内但列举起来太繁琐的许多排列组合（permutations）。此外，除非另行指明，对于属或类（如邻苯二甲酸酯类或苯甲酸酯类）提供的范围也可适用于该属内的物类或该类的成员，如对苯二甲酸二辛酯。

Claims (18)

1.夹层，其包含：
树脂层，其包含：
第一聚(乙烯醇缩醛)树脂；
第二聚(乙烯醇缩醛)树脂，其具有至少2重量%不同于所述第一聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量的残留羟基含量，其中所述第一和所述第二聚(乙烯醇缩醛)树脂各自以基于所述第一和所述第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的总重量计至少10重量%的量存在于所述树脂层中；和
共混剂，其包含：一个部分，其与所述第一聚(乙烯醇缩醛)树脂比与所述第二聚(乙烯醇缩醛)树脂更相容；和，第二部分，其与所述第二聚(乙烯醇缩醛)树脂比与所述第一聚(乙烯醇缩醛)树脂更相容，其中所述共混剂以基于所述树脂层的总重量计至少0.5重量%的量存在于所述树脂层中，并且所述共混剂选自包括至少2个乙二醇单元的聚乙二醇烷基酚醚、单烷基乙二醇醚、烷基醇、和低分子量聚乙二醇、及其组合。
2.如权利要求1所述的夹层，其中所述共混剂具有不多于16的HLB值。
3.如权利要求1所述的夹层，其中所述树脂层进一步包含至少一种增塑剂，其以至少10份每百份树脂(phr)至少于50 phr的量存在，并且其中所述树脂层的玻璃化转变温度为26至70℃。
4.如权利要求1所述的夹层，其中所述树脂层进一步包含至少一种增塑剂，其以至少10phr至不多于90 phr的量存在，并且其中所述树脂层的玻璃化转变温度少于25℃。
5.如权利要求1所述的夹层，其中所述树脂层进一步包含第三聚(乙烯醇缩醛)树脂，其中所述第一、第二、和第三聚(乙烯醇缩醛)树脂各自以基于所述第一、第二、和第三聚(乙烯醇缩醛)树脂的总重量计至少5重量%的量存在于所述树脂层中。
6.如权利要求1所述的夹层，其进一步包含与所述树脂层相邻的第二树脂层，其中所述第二树脂层包含另一种聚(乙烯醇缩醛)树脂，其中所述树脂层的玻璃化转变温度低于所述第二树脂层的玻璃化转变温度至少5℃。
7.如权利要求1所述的夹层，其中所述夹层具有少于5%的雾度值。
8.多层面板，其包含权利要求1所述的夹层和至少一个刚性基材。
9.夹层，其包含：
第一树脂层，其包含第一聚(乙烯醇缩醛)树脂和增塑剂；
第二树脂层，其与所述第一树脂层相邻，其中所述第二树脂层包含两种聚(乙烯醇缩醛)树脂和至少一种共混剂的共混物，
其中所述两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中一者具有高于或低于所述第一聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量至少2重量%的残留羟基含量，和/或其中所述两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中的所述一者具有高于或低于所述第一聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留乙酸酯含量至少2重量%的残留乙酸酯含量，
其中所述两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中另一者具有所述第一聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量的2重量%之内的残留羟基含量，其中所述两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中的所述一者和所述另一者各自以基于所述第二树脂层中的树脂的合并重量计至少5重量%的量存在于所述第二树脂层中，
其中所述夹层具有少于5%的雾度值，并且
所述共混剂选自包括至少2个乙二醇单元的聚乙二醇烷基酚醚、单烷基乙二醇醚、烷基醇、和低分子量聚乙二醇、及其组合。
10.如权利要求9所述的夹层，其中所述共混剂包含至少第一部分和第二部分，其中所述第一部分与所述两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中的所述一者比与所述两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中的所述另一者更相容，并且所述第二部分与所述两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中的所述另一者比与所述两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中的所述一者更相容，并且其中所述共混剂以基于所述第二树脂层的总重量计至少0.5重量%的量存在于所述第二树脂层中。
11.如权利要求9所述的夹层，其中所述第二树脂层进一步包含至少一种增塑剂，其以至少10份每百份树脂(phr)的量存在于所述第二树脂层中。
12.如权利要求9所述的夹层，其中所述第一树脂层的玻璃化转变温度与所述第二树脂层的玻璃化转变温度之间的差为至少5℃。
13.如权利要求9所述的夹层，其中所述第二树脂层中的所述两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中的所述一者具有不多于15重量%的残留羟基含量，并且其中所述第二树脂层具有少于25℃的单个玻璃化转变温度。
14.如权利要求9所述的夹层，其中所述第一聚(乙烯醇缩醛)树脂和所述两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中的所述一者和所述另一者各自包含基于所述第一聚(乙烯醇缩醛)树脂、所述两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中的所述一者、或所述两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中的所述另一者的醛残基的总重量计至少50重量%的正丁醛的残基，并且其中所述两种聚(乙烯醇缩醛)树脂的共混物中的所述另一者具有至少16重量%的残留羟基含量。
15.混合树脂组合物，其包含：
第一聚(乙烯醇缩醛)树脂；
第二聚(乙烯醇缩醛)树脂，其中所述第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量和/或所述残留乙酸酯含量为高于或低于所述第一聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量和/或残留乙酸酯含量至少2重量%，其中所述第二聚(乙烯醇缩醛)树脂以基于所述第一和所述第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的总重量计至少0.3重量%的量存在于所述树脂组合物中；和
雾度降低剂，其中所述雾度降低剂具有：至少一种部分，其具有对所述第一聚(乙烯醇缩醛)树脂比对所述第二聚(乙烯醇缩醛)树脂更高的亲合性；和至少一种其他部分，其具有对所述第二聚(乙烯醇缩醛)树脂比对所述第一聚(乙烯醇缩醛)树脂更高的亲合性，其中所述雾度降低剂以基于所述组合物的总重量计0.25至20重量%的量存在于所述组合物中，并且其中所述雾度降低剂选自由下式(I)至(III)所示的化合物：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中R1为具有4至50个碳原子的脂族烃基，并且其中R2为包括至少两个聚(亚烷基二醇)重复单元的聚(亚烷基二醇)基团；
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中R3为具有至少2个碳原子的脂族烃基，且
其中m为至少1；和
Figure DEST_PATH_IMAGE003
其中R4和R5为相同或不同的烃基，其各自包含至少2个碳原子，且其中R4和R5中碳原子的总数为至少8。
16.如权利要求15所述的组合物，其中所述组合物满足下述标准(i)至(iv)中至少一者：
(i)所述雾度降低剂包含由式(I)所示的化合物，并且其中R1为具有4至30个碳原子的支链或直链脂族烃基；
(ii)所述雾度降低剂包含由式(I)所示的化合物，并且其中R2包括至少4个亚烷基二醇重复单元；
(iii)所述雾度降低剂包含由式(II)所示的化合物，并且其中R3为支链或直链的脂族烃基；和
(iv)所述雾度降低剂包含由(III)所示的化合物，并且其中R4和R5的碳原子的总数为至少12。
17.如权利要求15所述的组合物，其中所述雾度降低剂以基于所述组合物的总重量计至少0.5重量%的量存在于所述组合物中，并且其中所述第一和所述第二聚(乙烯醇缩醛)树脂各自以基于所述组合物中树脂的总重量计至少5重量%的量存在于所述组合物中。
18.如权利要求15所述的组合物，其中所述第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量为低于所述第一聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量至少2重量%，并且其中所述第二聚(乙烯醇缩醛)树脂的残留羟基含量为不多于16重量%。
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