CN111684032B - 包含聚酯酰胺组合物的夹层 - Google Patents

包含聚酯酰胺组合物的夹层 Download PDF

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Abstract

本申请公开了包含新型聚酯酰胺的夹层，该聚酯酰胺包含二醇，其基于用于制备聚酯酰胺的单体与单体比率以及改变反应条件而具有可调的特性。该夹层具有改进的特性，并且可以用于许多不同的应用中。

Description

包含聚酯酰胺组合物的夹层
背景技术
热塑性聚合物在很多种应用中有用，包括：例如，各种电气、汽车、医疗、消费、工业和包装应用。热塑性聚合物优于热固性塑料之处在于，热塑性聚合物可容易地熔融加工成各种有用的制品。
不同类型的热塑性聚合物具有不同的特性，这使其对于某些最终用途是理想的。弹性热塑性聚合物通常具有低于室温的玻璃化转变温度值和低模量值，使得它们适合于需要柔性和拉伸性的应用。相反，刚性热塑性聚合物通常具有高于室温的玻璃化转变温度值和高模量值，使得它们适合于需要硬度和强度的应用。
聚酯酰胺是一类由二酸、二醇和二胺缩聚形成的热塑性聚合物(例如，WO2008112833、US5672676、US2281415、CA2317747)。聚酯酰胺引发了强烈的工业兴趣，这主要是由于它们优异的耐热性特性(US5672676)、它们的加工适应性(amenability)和它们的生物降解性潜力(例如，WO2008112833)。
本申请公开了包含二醇——诸如TMCD和/或CHDM——的新型聚酯酰胺，其通过调节单体比例和改变反应条件而具有可调的特性。该聚酯酰胺在各种工程塑料应用中是有用的，其中，耐化学性、耐UV性、防潮性、表面能、耐热性、机械、光学和/或熔体可加工性特性是重要的。一种这样的应用包括聚合物片、层、夹层或膜。
聚合物片可用作多层面板中的夹层，通过将夹层夹在两片玻璃之间来形成。这种层合的多层面板通常称为“安全玻璃”，并且在建筑和汽车应用中都有使用。安全玻璃面板中的夹层的主要功能之一是吸收由对面板的冲击而产生的能量，而不允许物体穿透玻璃。当施加的力足以打破玻璃时，夹层还帮助保持玻璃的连结，以便防止玻璃形成尖锐的碎片以及散落。另外，夹层还可以提供具有较高隔音等级的层合面板，降低通过面板的紫外(UV)光和/或红外(IR)光透射，并且通过添加颜色、纹理等，增强其美学吸引力。
通常，当夹层表现出期望的特性(如刚性)时，其可能缺乏其他期望的或重要的特性，如抗冲击性或光学透明度。在一些应用中，安全玻璃面板可以用作结构元件，但是它也可能需要将美学特性赋予应用。在这种情况下，最佳的光学性能、刚性和抗冲击性不仅是期望的，而且还需要的。遗憾地，随着常规夹层的刚性增加，所得面板的抗冲击性变得更差。类似地，为增强的冲击强度而配制的常规夹层通常缺乏在许多应用——如需要优异的结构支撑特性的应用——中所需的必要刚性。
建筑层合玻璃的新兴市场需要具有结构特性(如承载能力)的夹层。这种夹层是Eastman的SaflexTM DG结构夹层，其由增塑的聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral，“PVB”)制成。通常，结构夹层是比标准PVB夹层更硬的产品，这种更高的硬度使得用结构夹层制成的层合体能够承受更高的载荷。或者，可使用结构夹层以允许减小玻璃厚度，同时实现相同的层合体负载。
随着更多需要更硬夹层的应用(例如，单侧阳台层合体、遮篷、楼梯和支撑梁)出现，更高性能的结构夹层是想要的。然而，一些市售夹层在加工性能和/或功能性方面存在缺陷。此外，在许多这些结构应用中，玻璃的吸引力是玻璃面板的透明度。因此，层或夹层还必须不妨碍它们并入其中的结构玻璃制品的光学特性。
另外，对于许多应用，重量较轻和/或较低成本的层合体是期望的。这些重量较轻的层合体必须仍然具有所需的物理和光学特性，例如具有所需的冲击保护、透明度和其他特性。获得重量较轻的层合体的一种方法是降低玻璃的厚度。然而，如果玻璃的厚度降低太多，则可能损害层合体的刚性。然后，可以使用较高刚性的夹层来恢复部分损失的刚性，并得到重量较轻的可接受的层合体。另一种降低层合体重量的方法是消除一片或多片玻璃，并用刚性、透明的、具有足够高刚性的塑料面板代替它们，以保持层合体的完整性以及所需的光学特性。
因此，需要表现出强度和刚性，同时仍提供足够的抗冲击性的聚合物夹层。理想地，这样的夹层也将表现出期望的光学特性，例如低雾度和不泛黄。理想地，这些夹层可以用于广泛应用的多层面板中，包括建筑应用，并且将提供结构、性能和美学特性的优化平衡。
发明内容
本申请的一个实施例涉及一种夹层，其包含一个层，该层包含聚酯酰胺组合物，该聚酯酰胺组合物包含：(a)二胺组分，该二胺组分包含：0.1-99mol％(mole％，摩尔百分比)的二胺残基，该二胺残基衍生自脂环族二胺、脂肪族二胺或其组合；(b)二醇组分，该二醇组分包含：0.1-99mol％的二醇残基，该二醇残基衍生自至少一种二醇，该二醇是脂环族二醇、脂环族二醇的混合物，或至少一种脂环族二醇与至少一种脂肪族二醇的混合物；以及(c)二酸组分，该二酸组分包含：0.1-100mol％的衍生自二酸的二酸残基，该二酸选自HO2C-(C2-40)亚烷基-CO2H，或HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H；其中，每一环烷基是未取代的或被(C1-3)烷基取代的，其中二酸组分的总mol％是100mol％，其中合计的二醇和二胺组分的总mol％为100mol％。
本申请的另一个实施例涉及一种多层夹层，其包含第一层和第二层，该第一层包含聚酯酰胺组合物，该聚酯酰胺组合物包含：(a)二胺组分，该二胺组分包含：0.1-99mol％的二胺残基，该二胺残基衍生自脂环族二胺、脂肪族二胺或其组合；(b)二醇组分，该二醇组分包含：0.1-99mol％的二醇残基，该二醇残基衍生自至少一种二醇，该二醇是脂环族二醇、脂环族二醇的混合物，或至少一种脂环族二醇与至少一种脂肪族二醇的混合物；以及(c)二酸组分，该二酸组分包含：0.1-100mol％的衍生自二酸的二酸残基，该二酸选自HO2C-(C2-40)亚烷基-CO2H，或HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H；其中，每一环烷基是未取代的或被(C1-3)烷基取代的，其中二酸组分的总mol％是100mol％，其中合计的二醇和二胺组分的总mol％为100mol％，该第二层包含与第一层的聚酯酰胺组合物不同的聚合物组合物。
本申请还公开了包含夹层的多层面板。
具体实施方式
在本说明书和所伴随的的权利要求中，将参考若干术语，其将被定义为具有以下含义。
单数形式“一(个、种)”和“该/所述”包括复数对象，除非上下文另有明确所指。
“二醇”是指具有两个醇官能团的化学物质。例子包括1,4-丁二醇、丙二醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,3-丙二醇(propylene-1,3-diol)等。
“二胺”是指具有两个氨基官能团的化学物质。例子包括1,6-己二胺、乙二胺、4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)、5-氨基-1,3,3-三甲基环己烷甲胺、4,4’-亚甲基双(环己胺)、1,4-双(氨甲基)环己烷等。
“烷醇”是指包含醇基的烷烃或烷基。例子包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等。
“二酸”是指具有两个羧酸基团的化学物质。例子包括1,12-十二烷二酸、己二酸、环己烷二羧酸等。
值可以表示为“约”或“近似”给定的数字。类似地，范围在本文中可以表示为从“约”一特定值和/或到“约”或另一特定值。当表达这样的范围时，另一方面包括从一特定值和/或到另一特定值。类似地，当通过使用该先行词“约”将值表示为近似值时，应理解，特定值形成另一方面。
如本文所用，术语“选自”当与“和”或“或”一起使用时具有以下含义：例如，选自A、B和C的变量是指该变量可以是：单独的A，单独的B，或单独的C。例如，变量A、B或C表示变量可以是：单独的A，单独的B，单独的C，组合的A和B，组合的B和C，组合的A和C，或组合的A、B和C。
如本文所用，术语“残基”是指聚合物、低聚物或二聚体中的单体单元或重复单元。例如，聚合物可以由以下单体的缩合来制备：对苯二甲酸(“TPA”)和环己基-1,4-二甲醇(“CHDM”)。缩合导致失去水分子。所得聚合物中的残基衍生自对苯二甲酸和环己基-1,4-二甲醇各方。
Figure BDA0002598045320000041
聚合物也可以在聚合反应期间和之后被其他反应物(例如环氧化物、异氰酸酯等)官能化。引入的反应物也被认为是残基。
术语“含有”或“包括”与术语“包含”同义，意思是至少提及的化合物、元素、颗粒或方法步骤等存在于组合物或制品或方法中，但不排除存在其他化合物、催化剂、材料、颗粒、方法步骤等，即使其他这样的化合物、材料、颗粒、方法步骤等具有与所提及的具有相同的功能，除非在权利要求中明确地排除。
如本文所用，术语“烷基”将表示烃取代基。适于用在本文中的烷基可以是直链、支化或环状的，并且可以是饱和或不饱和的。烷基中的碳单元通常包括在内；例如(C1-6)烷基。适于用在本文中的烷基包括任何(C1-20)、(C1-12)、(C1-5)或(C1-3)烷基。在各种实施例中，烷基可以是C1-5直链烷基。在另外其他实施例中，烷基可以是C1-3直链烷基。合适的烷基的具体例子包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基、环戊基和环己基。本文所用，术语“亚烷基”将指二价烷基。
“环烷基”是指具有至少三个碳单元的环状烷基。在环烷基中的碳单元通常包括在内；例如(C3-8)环烷基。环烷基的非限制性例子包括环丙基、环丁基、环己基、环庚基等。
“双环烷基”是指具有两个稠合环烷基环的环系。双环烷基环系可以是桥连的或非桥连的。碳单元的数目可以是特定的(例如C6-10)。
“杂环基”是指含有一个或多个杂原子(包括N、O和S)的非芳族环系。所存在的杂原子的数目和种类可以是特定的。环的尺寸也可以是特定的。一个例子包括含有2个N杂原子的6元至8元杂环基。杂环基的例子包括哌啶基、哌嗪基和吡咯烷。
“非晶形”是指通过动态扫描量热法(dynamic scanning calorimetry，“DSC”)，该材料在扫描程序后不表现出一个熔点，该扫描程序由下述组成：由在氮气气氛下，以20℃/分钟的典型斜率(冷却以及加热)，由熔融状态(即通常在280至300℃的区域内)冷却，以及加热，其扫描覆盖的温度范围为-50℃至300℃。
“半结晶”是指在扫描程序之后，材料表现出由DSC可检测到的熔点，该扫描程序由下述组成：在氮气气氛下，以20℃/分钟的典型斜率(冷却以及加热)，由熔融状态(即通常在280至300℃的区域内)冷却，以及加热加热，其扫描覆盖的温度范围为-50℃至300℃。
烷烃二酸；如庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸或二十烷二酸；可具有末端羧酸或内部羧酸。例如，庚二酸可为1,7-庚二酸、1,6-庚二酸、1,5-庚二酸、1,4-庚二酸、2,6-庚二酸、3,5-庚二酸等。烷烃基团可以是非支化或支化的。例如，庚二酸可以是2-甲基己烷二酸、3-甲基己烷二酸、2-乙基戊烷二酸(2-ethylpendanedioic acid)等。
“环氧硅烷”是指这样的化学物质，其具有由连接基连接的至少一个硅烷部分和环氧部分。环氧硅烷的非限制性例子如下：
Figure BDA0002598045320000061
R为(C1-12)烷基；
A基团为(C3-8)环烷基环系
连接基是键、(C1-20)烷基、(C3-8)环烷基、杂(C2-20)烷
基或芳基
环氧硅烷的环氧基团可以与聚酯酰胺反应，以在聚合物中引入环氧硅烷。环氧硅烷可以引入到反应中以合成聚合物，环氧硅烷可以在合成聚合物之后作为添加剂来引入，或者环氧硅烷可以引入到由聚合物形成的制品的表面上。通过将环氧硅烷引入到聚合物中，可以改变聚合物的特性。例如，环氧硅烷可用于改进聚合物对各种表面(例如，玻璃表面)的黏附力。环氧硅烷的具体例子包括三甲氧基[2-7-氧杂双环[4.1.0]庚-3-基]乙基]硅烷、三乙氧基[2-7-氧杂双环[4.1.0]庚-3-基]乙基]硅烷、(3-缩水甘油基氧丙基)三甲氧基硅烷、(3-缩水甘油基氧丙基)三甲氧基硅烷、二乙氧基(3-缩水甘油基氧丙基)甲基硅烷、3-缩水甘油基氧丙基二甲基乙氧基硅烷、5,6-环氧己基三乙氧基硅烷等。
“异氰酸酯硅烷”是指这样化学物质，其具有由连接基连接的至少一个硅烷部分和异氰酸酯部分。异氰酸酯硅烷的非限制性例子如下：
Figure BDA0002598045320000071
R为(C1-12)烷基；
连接基是键、(C1-20)烷基、(C3-8)环烷基、杂(C2-20)烷基或芳基
异氰酸酯硅烷的异氰酸酯基团可与聚酯酰胺反应，以在聚合物中引入异氰酸酯硅烷。异氰酸酯硅烷可以引入到反应中以合成聚合物，异氰酸酯硅烷可以在合成聚合物之后作为添加剂来引入，或者异氰酸酯硅烷可以引入到由聚合物形成的制品的表面上。通过将异氰酸酯硅烷引入到聚合物中，可以改变聚合物的特性。例如，异氰酸酯硅烷可用于改进聚合物对各种表面(例如，玻璃表面)的黏附力。异氰酸酯硅烷的非限制性例子包括3-异氰酸基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷等。
物质(matter)组合物
本申请公开了一种聚酯酰胺，其包含：(a)二胺组分，该二胺组分包含：0.1-99mol％的二胺残基，该二胺残基衍生自脂环族二胺、脂肪族二胺或其组合；(b)二醇组分，该二醇组分包含：0.1-99mol％的二醇残基，该二醇残基衍生自至少一种二醇，该二醇是脂环族二醇、脂环族二醇的混合物，或脂环族二醇与脂肪族二醇的混合物；以及(c)二酸组分，该二酸组分包含：0.1-100mol％的衍生自二酸的二酸残基，该二酸选自HO2C-(C2-40)亚烷基-CO2H或HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H；其中每一环烷基是未取代的或被(C1-3)烷基取代的，其中二酸组分的总mol％是100mol％，其中合计的二醇和二胺的总mol％是100mol％。
在一实施例中，聚酯酰胺包含：(a)二胺组分，该二胺组分包含：1-99mol％的衍生自二胺的二胺残基，该二胺是CH2((C3-8)环烷基-NH2)2；(b)二醇组分，该二醇组分包含：1-99mol％的衍生自二醇的二醇残基，该二醇是(C3-8)环烷基二((C1-3)烷醇)；(c)二酸组分，该二酸组分包含：10-100mol％的衍生自二酸的二酸残基，该二酸选自HO2C-(C2-40)亚烷基-CO2H或HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H；其中每一环烷基是未取代的或被1-4个(C1-3)烷基取代的，其中二酸组分的总mol％是100mol％，其中合计的二醇和二胺组分的总mol％为100mol％。
在一实施例中，聚酯酰胺包含：(a)二胺组分，该二胺组分包含：1-99mol％的衍生自二胺的二胺残基，该二胺是CH2((C3-8)环烷基-NH2)2；(b)二醇组分，该二醇组分包含：1-99mol％的衍生自二醇的二醇残基，该二醇是(C3-8)环烷基二((C1-3)烷醇)；(c)二酸组分，该二酸组分包含：10-100mol％的衍生自二酸的二酸残基，该二酸选自HO2C-(C2-20)亚烷基-CO2H或HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H；其中每一环烷基是未取代的或由1-4个(C1-3)烷基取代的，其中二酸组分的总mol％是100mol％，其中结合的二醇和二胺组分的总mol％是100mol％。
在一实施例中，二醇选自环己烷-1,4-二甲醇、环己烷-1,3-二甲醇、环戊烷-1,3-二甲醇、环丁烷-1,3-二甲醇、环庚烷-1,4-二甲醇或环己烷-1,4-二乙醇。在该实施例的一类中，二醇残基以约15mol％至约75mol％存在。
在该实施例的一类中，二醇选自环己烷-1,4-二甲醇或环己烷-1,3-二甲醇。在该实施例的一类中，二醇是环己烷-1,4-二甲醇。在该实施例的一类中，二醇是环己烷-1,3-二甲醇。在该实施例的一类中，二醇是环丁烷-1,3-二甲醇。在该实施例的一类中，二醇是环庚烷-1,4-二甲醇。在该实施例的一类中，二醇是环己烷-1,4-二乙醇。在这些类的任一个的一个亚类中，二醇残基以约15mol％至约75mol％存在。
在一实施例中，二醇残基以约5mol％至约90mol％存在。在其他实施例中，二醇残基以如下量存在：约10mol％至约90mol％、约10mol％至约80mol％、约15mol％至约30mol％、约30mol％至约50mol％，或约50mol％至约70mol％。
在一实施例中，二醇组分还包含衍生自H-[-O-CH2-CH2-(CH2)n-]m-OH的亚烷基二醇残基，其中：n为0至2的整数；m为2至50的整数。在该实施例的一类中，亚烷基二醇残基以0.01-10mol％、0.01-5mol％、0.01-1mol％、0.01-0.5mol％、0.01-0.1mol％存在。
在一实施例中，二胺选自：4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)、4,4’-亚甲基双(环己胺)、4,4’-亚甲基双(3-甲基环己-1-胺)、4-((4-氨基环己基)甲基)-2-甲基环己-1-胺、4,4’-亚甲基双(2,6-二甲基环己-1-胺)、3(4),8(9)-双(氨甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷、N-甲基二乙醇胺，或1,3-双(氨甲基)环己烷，或2,4,4-三甲基己二胺和2,2,4-三甲基己二胺的混合物。在该实施例的一类中，二胺残基以约10mol％至约90mol％存在。
在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该实施例的一类中，二胺是4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)。在该实施例的一类中，二胺是4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该实施例的一类中，二胺是4,4’-亚甲基双(3-甲基环己-1-胺)。在该实施例的一类中，二胺是4,4’-亚甲基双(2-甲基环己-1-胺)。在该实施例的一类中，二胺是4-((4-氨基环己基)甲基)-2-甲基环己-1-胺。在该实施例的一类中，二胺是4,4’-亚甲基双(2,6-二甲基环己-1-胺)。在该实施例的一类中，二胺是3(4),8(9)-双(氨甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷。在该实施例的一类中，二胺是N-甲基二乙醇胺。在该实施例的一类中，二胺是2,4,4-三甲基己二胺和2,2,4-三甲基己二胺的混合物。在该实施例的一类中，二胺是1,3-双(氨甲基)环己烷。在这些类的任一个的一个亚类中，二胺残基以约10mol％至约85mol％存在。
在一实施例中，二胺残基以约5mol％至约90mol％存在。在其他实施例中，二胺残基以如下量存在：约10mol％至约85mol％、约10mol％至约80mol％、约15mol％至约30mol％、约30mol％至约50mol％或约50mol％至约70mol％。
在一实施例中，HO2C-(C2-40)亚烷基-CO2H以约40mol％至约70mol％存在，HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H以约30mol％至约60mol％存在。在一实施例中，HO2C-(C2-40)亚烷基-CO2H以约50mol％至约60mol％存在，HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H以约40mol％至约50mol％存在。在一实施例中，HO2C-(C2-20)亚烷基-CO2H以约40mol％至约70mol％存在，HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H以约30mol％至约60mol％存在。在一实施例中，HO2C-(C2-20)亚烷基-CO2H以约50mol％至约60mol％存在，HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H以约40mol％至约50mol％存在。
在一实施例中，二酸是HO2C-(C2-20)亚烷基-CO2H。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇是环己烷-1,4-二甲醇。在一实施例中，二酸是HO2C-(C2-40)亚烷基-CO2H。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇是环己烷-1,4-二甲醇。在一实施例中，二酸是HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇是环己烷-1,4-二甲醇。
在一实施例中，二酸选自琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸(例如杜鹃酸)、癸二酸(例如皮脂酸)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸、9-[(Z)-壬-3-烯基]-10-辛基十九烷二酸(二聚酸)、9-壬基-10-辛基十九烷二酸(氢化二聚酸，Pripol 1009)、环丁烷-1,3-二羧酸、环戊烷-1,3-二羧酸、环己烷-1,4-二羧酸、环己烷-1,3-二羧酸、环庚烷-1,4-二羧酸、环辛烷-1,5-二羧酸或环辛烷-1,4-二羧酸。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇是环己烷-1,4-二甲醇。
在一实施例中，二酸选自己二酸、1,12-十二烷二酸、壬二酸、皮脂酸、1,18-十八烷二酸、9-壬基-10-辛基十九烷二酸(氢化二聚酸，Pripol1009)、环己烷-1,3-二羧酸或环己烷-1,4-二羧酸。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇是环己烷-1,4-二甲醇。在该亚类的一个次亚类中，己二酸或1,12-十二烷二酸以约40mol％至约70mol％存在，环己烷-1,3-二羧酸以约30mol％至约60mol％存在。在该亚类的一个次亚类中，己二酸或1,12-十二烷二酸以约50mol％至约60mol％存在，环己烷-1,3-二羧酸以约40mol％至约50mol％存在。
在一实施例中，二酸选自琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸(例如杜鹃酸)、癸二酸(例如皮脂酸)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸或二十烷二酸。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇是环己烷-1,4-二甲醇。
在一实施例中，二酸选自己二酸或1,12-十二烷二酸。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇是环己烷-1,4-二甲醇。
在一实施例中，二酸选自环丁烷-1,3-二羧酸、环戊烷-1,3-二羧酸、环己烷-1,4-二羧酸、环己烷-1,3-二羧酸、环庚烷-1,4-二羧酸、环辛烷-1,5-二羧酸或环辛烷-1,4-二羧酸。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇是环己烷-1,4-二甲醇。
在一实施例中，二酸是环己烷-1,3-二羧酸。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇是环己烷-1,4-二甲醇。
在一实施例中，二酸是9-壬基-10-辛基十九烷二酸(氢化二聚酸，Pripol 1009)。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇是环己烷-1,4-二甲醇。
在一实施例中，聚酯酰胺还包含支化剂残基，该支化剂残基衍生自选自以下的化合物：偏苯三酸、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、甘油、季戊四醇、柠檬酸、酒石酸、3-羟基戊二酸、甘油赤藓糖醇、苏糖醇、二季戊四醇、山梨糖醇、偏苯三酸酐、均苯四酸二酐、均苯三甲酸或二羟甲基丙酸。
在该实施例的一类中，支化剂残基以约0.01wt％(weight％，重量百分比)至约10wt％存在(基于聚酯酰胺的总wt％)。在该实施例的一类中，支化剂残基以约0.001wt％至约10wt％存在(基于聚酯酰胺的总wt％)。在该实施例的其他类中，基于聚酯酰胺的总重量，支化剂残基以如下量存在：约0.01wt％至约10wt％、约0.001wt％至约5wt％、约0.001wt％至约1wt％、约0.001wt％至约0.05wt％，或约0.001wt％至约0.01wt％。
支化单体可以添加到聚酯酰胺反应混合物中，或以浓缩物的形式与聚酯酰胺共混，例如在美国专利No.5,654,347和5,696,176中所述的，两专利关于聚酯的支化单体的公开内容通过引用合并于此。
在一实施例中，如通过差示扫描量热法(differential scanning calorimetry，DSC)测定的，聚酯酰胺的玻璃化转变温度为约-30℃至约200℃。在其他实施例中，如通过差示扫描量热法(DSC)测定的，聚酯酰胺的玻璃化转变温度为：约-30℃至约20℃、约-20℃至约20℃、约-20℃至约0℃、约0℃至约200℃、约0℃至约20℃、约20℃至约90℃、约40℃至约90℃、约90℃至约130℃、约130℃至约200℃或约90℃至约190℃。
在一实施例中，聚酯酰胺的特性黏度(inherent viscosity)为约0.3dL/g至约2.0dL/g或更多。在其他实施例中，聚酯酰胺的特性黏度按照ASTM D2857-70测定为：约0.3dL/g至约1.4dL/g、约0.4dL/g至约0.8dL/g、约0.4dL/g至约0.5dL/g、约0.5dL/g至约0.6dL/g、约0.6dL/g至约0.7dL/g、约0.7dL/g至约0.8dL/g、约0.8dL/g至约1.4dL/g、约0.9dL/g至约1.4dL/g或约1.0dL/g至约1.4dL/g。在其他实施例中，聚酯酰胺的特性黏度按照ASTM D2857-70测定为：至少约1.0dL/g、至少约1.1dL/g、至少约1.2dL/g、至少约1.3dL/g、至少约1.4dL/g、至少约1.5dL/g、至少约1.6dL/g、至少约1.7dL/g、至少约1.8dL/g、至少约1.9dL/g、至少约2.0dL/g、至少约2.1dL/g、至少约2.2dL/g、至少约2.3dL/g或更多。
在一实施例中，如在旋转熔体流变仪(rotary melt rheometer)上在280℃以1弧度/秒测量的，在本发明中有用的聚酯酰胺的熔体黏度小于30,000泊。在另一实施例中，如在旋转熔体流变仪上在280℃以1弧度/秒测量的，在本发明中有用的聚酯的熔体黏度小于20,000泊、小于10,000泊、小于9,000泊、小于8,000泊、小于7,000泊、小于6,000泊。在rad/sec处的黏度与加工性能有关。当在其加工温度下测量时，以1弧度/秒测量，典型的聚合物的黏度为小于10,000泊。
本申请还公开了一种聚酯酰胺，其包含：(a)二胺组分，该二胺组分包含：1-99mol％衍生自二胺的二胺残基，该二胺选自：(C2-20)烷基二胺、CH2((C3-8)环烷基-NH2)2、H2N-((C1-3)烷基)0-1-(C3-8)环烷基-((C1-3)烷基)0-1-NH2、含有2个氮原子的6元至8元杂环基，或H2N-((C1-3)烷基)0-1-(C6-10)双环烷基((C1-3)烷基)0-1-NH2，其中，双环烷基为非桥连或桥连的；(b)二醇组分，该二醇组分包含：1-99mol％衍生自二醇的二醇残基，该二醇是(C3-8)环烷基二醇；(c)二酸组分，该二酸组分包含：10-100mol％衍生自二酸的二酸残基，该二酸选自HO2C-(C2-40)亚烷基-CO2H或HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H；其中每一环烷基是未取代的或被1-4个(C1-3)烷基取代的，其中二酸组分的总mol％是100mol％，其中合计的二醇和二胺组分的总mol％是100mol％。
在一实施例中，聚酯酰胺包含：(a)二胺组分，该二胺组分包含：1-99mol％衍生自二胺的二胺残基，该二胺选自：(C2-20)烷基二胺、CH2((C3-8)环烷基-NH2)2、H2N-((C1-3)烷基)0-1-(C3-8)环烷基-((C1-3)烷基)0-1-NH2、含有2个氮原子的6元至8元杂环基，或H2N-((C1-3)烷基)0-1-(C6-10)双环烷基-((C1-3)烷基)0-1-NH2，其中，双环烷基为非桥连或桥连的；(b)二醇组分，该二醇组分包含：1-99mol％衍生自二醇的二醇残基，该二醇是(C3-8)环烷基二醇；(c)二酸组分，该二酸组分包含：10-100mol％衍生自二酸的二酸残基，该二酸选自HO2C-(C2-20)亚烷基-CO2H，或HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H；其中每一环烷基是未取代的或被1-4个(C1-3)烷基取代的，其中二酸组分的总mol％是100mol％，其中合计的二醇和二胺组分的总mol％是100mol％。
在一实施例中，二醇选自环丁烷-1,3-二醇、2,4-二甲基环丁烷-1,3-二醇、2,4-二乙基环丁烷-1,3-二醇、2,2-二甲基环丁烷-1,3-二醇或2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇。在该实施例的一类中，二醇是环丁烷-1,3-二醇。在该实施例的一类中，二醇是2,4-二甲基环丁烷-1,3-二醇。在该实施例的一类中，二醇是2,4-二乙基环丁烷-1,3-二醇。在该实施例的一类中，二醇是2-二甲基环丁烷-1,3-二醇。在该实施例的一类中，二醇是2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇。在这些类的任一个的一个亚类中，二醇残基以约15mol％至约65mol％存在。
在一实施例中，二醇残基以约5mol％至约90mol％存在。在另一实施例中，二醇残基以如下量存在：约10mol％至约90mol％、约10mol％至约80mol％、约15mol％至约30mol％、约30mol％至约50mol％、约50mol％至约70mol％或约15mol％至约65mol％。
在一实施例中，二醇组分还包含衍生自H-[-O-CH2-CH2-(CH2)n-]m-OH的亚烷基二醇残基，其中：n为0至2的整数；m为2至50的整数。在该实施例的一类中，亚烷基二醇残基以如下量存在：0.01-10mol％、0.01-5mol％、0.01-1mol％、0.01-0.5mol％或0.01-0.1mol％。
在一种实施例中，二胺是(C2-20)烷基二胺。在一实施例中，该二胺是CH2((C3-8)环烷基-NH2)2。在一实施例中，该二胺是H2N-((C1-3)烷基)0-1-(C3-8)环烷基-((C1-3)烷基)0-1-NH2。在该实施例的任一个的一类中，二醇残基以约35mol％至约85mol％存在。
在一实施例中，二胺是含有2个氮原子的6元至8元杂环基。在一实施例中，二胺是H2N-((C1-3)烷基)0-1-(C6-10)双环烷基-((C1-3)烷基)0-1-NH2，其中双环烷基是非桥连或桥连的。在两实施例的任一个的一类中，二醇残基以约35mol％至约85mol％存在。
在一实施例中，二胺选自：4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)、4,4’-亚甲基双(环己胺)、1,6-己二胺、2,4,5-三甲基-1,6-己二胺、5-氨基-1,3,3-三甲基环己烷甲胺、1,4-双(氨甲基)环己烷，或2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二胺、3(4),8(9)-双(氨甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷、N-甲基二乙醇胺，或2,4,4-三甲基己二胺和2,2,4-三甲基己二胺的混合物。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该实施例的一类中，二胺是4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)。在该实施例的一类中，二胺是4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该实施例的一类中，二胺是1,6-己二胺。在该实施例的一类中，二胺是2,4,5-三甲基-1,6-己二胺。在该实施例的一类中，二胺是5-氨基-1,3,3-三甲基环己烷甲胺。在该实施例的一类中，二胺是1,4-双(氨甲基)环己烷。在该实施例的一类中，二胺是2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二胺。在该实施例的一类中，二胺是3(4),8(9)-双(氨甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷。在该实施例的一类中，二胺是N-甲基二乙醇胺。在该实施例的一类中，二胺是2,4,4-三甲基己二胺和2,2,4-三甲基己二胺的混合物。在该实施例的一类中，二胺是1,3-双(氨甲基)环己烷。在该类的任一实施例的一个亚类中，二醇残基以约35mol％至约85mol％存在。
在一实施例中，二胺残基以约5mol％至约90mol％存在。在其他实施例中，二胺残基以如下量存在：约10mol％至约90mol％、约10mol％至约80mol％、约15mol％至约30mol％、约30mol％至约50mol％、约50mol％至约70mol％、约15mol％至约65mol％或约35mol％至约85mol％。
在一实施例中，HO2C-(C2-20)亚烷基-CO2H以约40mol％至约70mol％存在，HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H以约30mol％至约60mol％存在。在一实施例中，HO2C-(C2-40)亚烷基-CO2H以约50mol％至约60mol％存在，HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H以约40mol％至约50mol％存在。
在一实施例中，HO2C-(C2-20)亚烷基-CO2H以约40mol％至约70mol％存在，HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H以约30mol％至约60mol％存在。在一实施例中，HO2C-(C2-20)亚烷基-CO2H以约50mol％至约60mol％存在，HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H以约40mol％至约50mol％存在。
在一实施例中，二酸是HO2C-(C2-40)亚烷基-CO2H。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇为2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇。
在一实施例中，二酸是HO2C-(C2-20)亚烷基-CO2H。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇为2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇。
在一实施例中，二酸是HO2C-(C3-10)环烷基-CO2H。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇为2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇。
在一实施例中，二酸选自琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸(例如杜鹃酸)、癸二酸(例如皮脂酸)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸、9-[(Z)-壬-3-烯基]-10-辛基十九烷二酸(二聚酸)、9-壬基-10-辛基十九烷二酸(氢化二聚酸，Pripol 1009)、环丁烷-1,3-二羧酸、环戊烷-1,3-二羧酸、环己烷-1,4-二羧酸、环己烷-1,3-二羧酸、环庚烷-1,4-二羧酸、环辛烷-1,5-二羧酸或环辛烷-1,4-二羧酸。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇为2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇。
在一实施例中，二酸选自己二酸、1,12-十二烷二酸、杜鹃酸、皮脂酸、1,18-十八烷二酸、9-壬基-10-辛基十九烷二酸(氢化二聚酸，Pripol1009)、环己烷-1,3-二羧酸或环己烷-1,4-二羧酸。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇为2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇。在该亚类的一个次亚类中，己二酸或1,12-十二烷二酸以约40mol％至约70mol％存在，环己烷-1,3-二羧酸以约30mol％至约60mol％存在。在该亚类的一个次亚类中，己二酸或1,12-十二烷二酸以约50mol％至约60mol％存在，环己烷-1,3-二羧酸以约40mol％至约50mol％存在。
在一实施例中，二酸选自琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸(例如杜鹃酸)、癸二酸(例如皮脂酸)、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸或二十烷二酸。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇为2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇。
在一实施例中，二酸选自己二酸或1,12-十二烷二酸。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇为2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇。
在一实施例中，二酸选自环丁烷-1,3-二羧酸、环戊烷-1,3-二羧酸、环己烷-1,4-二羧酸、环己烷-1,3-二羧酸、环庚烷-1,4-二羧酸、环辛烷-1,5-二羧酸或环辛烷-1,4-二羧酸。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇为2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇。
在一实施例中，二酸是环己烷-1,3-二羧酸。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇为2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇。
在一实施例中，二酸是9-壬基-10-辛基十九烷二酸(氢化二聚酸，Pripol 1009)。在该实施例的一类中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在该类的一个亚类中，二醇为2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇。
在一实施例中，聚酯酰胺还包含支化剂残基，该支化剂残基衍生自一种选自以下的化合物：偏苯三酸、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、甘油、季戊四醇、柠檬酸、酒石酸、3-羟基戊二酸、甘油赤藓糖醇、苏糖醇、二季戊四醇、山梨糖醇、偏苯三酸酐、均苯四酸二酐、均苯三甲酸或二羟甲基丙酸。
在该实施例的一类中，基于聚酯酰胺的总重量，支化剂残基以约0.001wt％至约10wt％存在。在该实施例的其他类中，基于聚酯酰胺的总重量，支化剂残基以如下量存在：约0.01wt％至约10wt％、约0.001wt％至约5wt％、约0.001wt％至约1wt％、约0.001wt％至约0.05wt％，或约0.001wt％至约0.01wt％。
支化单体可以添加到聚酯反应混合物中，或以浓缩物的形式与聚酯共混，例如在美国专利No.5,654,347和5,696,176中所述的，两专利关于支化单体的公开内容通过引用合并于此。
在一实施例中，聚酯酰胺还包含衍生自环氧硅烷或异氰酸酯硅烷的硅烷残基。在该实施例的一类中，基于聚酯酰胺的总重量，硅烷残基以约0.001wt％至约10wt％存在。在该实施例的其他类中，基于聚酯酰胺的总重量，硅烷残基以如下量存在：约0.01wt％至约10wt％、约0.001wt％至约5wt％、约0.001wt％至约1wt％、约0.001wt％至约0.05wt％，或约0.001wt％至约0.01wt％。
在一实施例中，通过差示扫描量热法(DSC)测定，聚酯酰胺的玻璃化转变温度为约0℃至约200℃。在该实施例的其他类中，通过差示扫描量热法(DSC)测定，聚酯酰胺的玻璃化转变温度为：约0℃至约20℃、约20℃至约90℃、约40℃至约90℃、约90℃至约130℃、约130℃至约200℃，或约90℃至约190℃。
在一实施例中，聚酯酰胺的特性黏度按照ASTM D2857-70测定为约0.3dL/g至约2.0dL/g或更高。在该实施例的其他类中，聚酯酰胺的特性黏度按照ASTM D2857-70测定为：约0.3dL/g至约1.4dL/g、约0.4dL/g至约0.8dL/g、约0.4dL/g至约0.5dL/g、约0.5dL/g至约0.6dL/g、约0.6dL/g至约0.7dL/g、约0.7dL/g至约0.8dL/g、约0.8dL/g至约1.4dL/g、约0.9dL/g至约1.4dL/g，或约1.0dL/g至约1.4dL/g。在其他实施例中，聚酯酰胺的特性黏度按照ASTM D2857-70测定为：至少约1.0dL/g、至少约1.1dL/g、至少约1.2dL/g、至少约1.3dL/g、至少约1.4dL/g、至少约1.5dL/g、至少约1.6dL/g、至少约1.7dL/g、至少约1.8dL/g、至少约1.9dL/g、至少约2.0dL/g、至少约2.1dL/g、至少约2.2dL/g、至少约2.3dL/g或更高。
在一实施例中，如在旋转熔体流变仪上在280℃以1弧度/秒测量的，在本发明中有用的聚酯的熔体黏度小于30,000泊。在其他实施例中，如在旋转熔体流变仪上在280℃以1弧度/秒测量的，在本发明中有用的聚酯的熔体黏度小于20,000泊、小于10,000泊、小于9,000泊、小于8,000泊、小于7,000泊或小于6,000泊。以rad/sec(弧度/秒)计的黏度与加工性能有关。当在其加工温度下测量时，以1弧度/秒测量，典型的聚合物的黏度为小于10,000泊。
组合物
本申请还涉及包含本文公开的聚酯酰胺的组合物。组合物可以还包含本领域技术人员已知的添加剂。在一实施例中，组合物还包含选自以下的添加剂：抗氧化剂、着色剂、脱模剂、阻燃剂、增塑剂、成核剂、UV稳定剂、UV吸收剂、热稳定剂、玻璃纤维、碳纤维、填料、抗冲改性剂和硅烷(诸如环氧硅烷或异氰酸酯硅烷)。在其他实施例中，组合物包含多于一种的添加剂。
市售的抗冲改性剂的例子是本领域公知的，并且在本发明中是有用的，其包括但不限于：基于(乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)共聚物的抗冲改性剂、基于乙烯/丙烯三元共聚物的抗冲改性剂、苯乙烯基嵌段共聚物抗冲改性剂和各种丙烯酸核/壳型抗冲改性剂。
热稳定剂是已知在熔融加工期间有效稳定聚酯的化合物，包括但不限于磷酸、亚磷酸、膦酸、次膦酸(phosphinic acid)、亚膦酸(phosphonous acid)及其各种酯和盐。酯可以是烷基、支化烷基、取代烷基、双官能烷基、烷基醚、芳基和取代芳基。基于所用的磷化合物上存在的羟基数目，在特定磷化合物中存在的酯基的数目可以在零到所允许的最大值之间变化。
热稳定剂的例子包括三丁基磷酸酯(phosphate，磷酸酯)、三乙基磷酸酯、三丁氧基乙基磷酸酯、叔丁基苯基二苯基磷酸酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯、乙基二甲基磷酸酯、异癸基二苯基磷酸酯、三月桂基磷酸酯、三苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、三(二甲苯基)磷酸酯、叔丁基苯基二苯基磷酸酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、三苄基磷酸酯、苯基乙基磷酸酯、三甲基硫代磷酸酯、苯基乙基硫代磷酸酯、甲基膦酸二甲酯(phosphonate，膦酸酯)、甲基膦酸二乙酯、戊基膦酸二乙酯、甲基膦酸二月桂酯、甲基膦酸二苯酯、甲基膦酸二苄酯、二苯基(甲苯基膦酸)酯、二甲基(甲苯基膦酸)酯、二甲基(甲基硫代膦酸)酯、苯基(二苯基次膦酸)酯(phosphinate，次膦酸酯)、苄基(二苯基次膦酸)酯、甲基(二苯基次膦酸)酯、三甲基氧化膦、三苯基氧化膦、三苄基氧化膦、4-甲基二苯基氧化膦、亚磷酸三乙酯(phosphite，亚磷酸酯)、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三月桂酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三苄基酯、亚磷酸苯基二乙酯、亚磷酸苯基二甲酯、亚磷酸苄基二甲酯、二甲基(甲基亚膦酸)酯(phosphonite，亚膦酸酯)、二乙基(戊基亚膦酸)酯、二苯基(甲基亚膦酸)酯、二苄基(甲基亚膦酸)酯、二甲基(甲苯基亚膦酸)酯、甲基(二甲基次亚膦酸)酯(phosphinite，次亚膦酸酯)、甲基(二乙基次亚膦酸)酯、苯基(二苯基次亚膦酸)酯、甲基(二苯基次亚膦酸)酯、苄基(二苯基次亚膦酸)酯、三苯基膦、三苄基膦、Merpol A和甲基二苯基膦。
增强材料在本发明的组合物中也是有用的。增强材料可包括碳丝、硅酸盐、云母、黏土、滑石、二氧化钛、硅灰石、玻璃薄片、玻璃珠和纤维，以及聚合物纤维及其组合。优选的增强材料是玻璃，进一步优选使用纤维性玻璃长丝、玻璃和滑石的混合物、玻璃和云母的混合物以及玻璃和聚合物纤维的混合物。
在一实施例中，组合物可以还包含这样一种聚合物，其选自：不同于本文所公开的那些的聚酯酰胺的聚酯酰胺(或具有不同的二醇、二胺和/或二酸)、纤维素酯、聚氯乙烯、尼龙、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚(乙烯醇缩丁醛)、聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)、丙烯酸共聚物、聚(醚-酰亚胺)、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚砜醚或芳族二羟基化合物的聚(醚-酮)。
在该实施例的一类中，聚酯酰胺以基于组合物总重量的约1wt％至约99wt％存在；聚合物(不同于聚酯酰胺)以基于组合物总重量的约1wt％至约99wt％存在。在该实施例的一类中，聚酯酰胺以基于组合物总重量的约5wt％至约95wt％存在；聚合物以基于组合物总重量的约5wt％至约95wt％存在，尽管可以根据所需的特性使用其他的量。
夹层、片和膜
本申请还涉及包含本文公开的聚酯酰胺或组合物的层、夹层、片或膜。在实施例中，聚酯酰胺可以是非晶形的，而在其他实施例中，聚酯酰胺可以是半结晶的。形成包含本文公开的聚酯酰胺或组合物的层、夹层、片或膜的方法是本领域公知的。这些层、夹层、片或膜可以由根据本发明的各种实施例的聚酯酰胺或组合物使用任何合适的方法制备，包括但不限于：挤出、共挤出、压延、压塑成型、注射成型和溶液流延。
如本文所用，术语“夹层”是指适用于形成多层面板的单层或多层聚合物片。多层面板通常通过如下方式形成：将夹层夹在两个基板之间，将该组装体层合，以形成多层层合面板，该基板可由刚性材料形成(诸如玻璃)。多层面板可采用单层或多层夹层形成。如本文所用，术语“层”、“单层”和“单片”是指由一种单一聚合物层形成的夹层，而术语“多层(multiple layer或multilayer)”是指具有两种或更多种彼此相邻并相接的聚合物层的夹层。如本文所用，“层”和“夹层”可互换使用。夹层的每一聚合物层可包括已经形成为片的一种或多种聚合物树脂——可选地与一种或多种增塑剂组合(取决于聚合物树脂的类型和所需的特性)。一种或多种聚合物层可以还包括另外的添加剂，尽管这些不是必需的。对于多层夹层，特别是对于有不同聚合物或材料的多层，可以处理这些层以改进界面黏附力，或者可以添加添加剂(如含硅烷试剂)以促进或改进层之间的黏附力。在两种聚合物层之间还可以使用黏合剂层或涂层(如黏结层)，以改进层之间的黏附力，特别是不同聚合物层之间的黏附力。
如本文所述的聚合物层中所用的一种或多种聚合物树脂可包含一种或多种热塑性聚合物树脂。在一些实施例中，基于聚合物层的总重量，一种或多种热塑性树脂可以如下量存在于聚合物层中：至少约20wt％、至少约25wt％、至少约30wt％、至少约35wt％、至少约40wt％、至少约45wt％、至少约50wt％、至少约55wt％、至少约60wt％、至少约65wt％、至少约70wt％、至少约75wt％、至少约80wt％、至少约85wt％、至少约90wt％、至少约95wt％、至少约96wt％、至少约97wt％、至少约98wt％或至少约99wt％或更多。当存在两种或更多种树脂时，基于聚合物层的总重量，每种树脂可以如下量存在：至少约0.5wt％、至少约1wt％、至少约2wt％、至少约5wt％、至少约10wt％、至少约15wt％、至少约20wt％、至少约25wt％、至少约30wt％、至少约35wt％、至少约40wt％、至少约45wt％或至少约50wt％。
在实施例中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)、4,4’-亚甲基双(环己胺)、3(4),8(9)-双(氨甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷、N-甲基二乙醇胺、2,4,4-三甲基己二胺和2,2,4-三甲基己二胺的混合物，或其混合物。在实施例中，二胺是4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)。在实施例中，二胺以20-75mol％的量存在。在实施例中，二胺以如下量存在：20-40mol％、40-60mol％、45-55mol％、45-50mol％，或至少20mol％，或至多75mol％。
在实施例中，二醇选自2,2,4,4-四甲基环丁-1,3-二醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇或聚四氢呋喃二醇。在实施例中，二醇是1,3-环己烷二甲醇。在实施例中，二醇是1,4-环己烷二甲醇。在实施例中，存在至少两种二醇。在实施例中，二醇以40-80mol％的量存在。在实施例中，二胺以如下量存在：40-70mol％、40-60mol％、50-60mol％或50-55mol％。
在实施例中，二酸选自：琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸、9-[(Z)-壬-3-烯基]-10-辛基十九烷二酸、9-壬基-10-辛基十九烷二酸、环丁烷-1,3-二羧酸、环戊烷-1,3-二羧酸、环己烷-1,4-二羧酸、环己烷-1,3-二羧酸、环庚烷-1,4-二羧酸、环辛烷-1,5-二羧酸或环辛烷-1,4-二羧酸、氢化二聚酸，或其中两种或多种二酸的混合物。在实施例中，二酸选自：己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸、环己烷-1,3-二羧酸、环己烷-1,4-二羧酸或氢化二聚酸，或其中两种或多种二酸的混合物。在实施例中，存在两种二酸。
在实施例中，聚酯酰胺还包含衍生自一种选自以下化合物的支化剂：偏苯三酸、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、甘油、季戊四醇、柠檬酸、酒石酸、3-羟基戊二酸、甘油赤藓糖醇、苏糖醇、二季戊四醇、山梨糖醇、偏苯三酸酐、均苯四酸二酐、均苯三甲酸或二羟甲基丙酸。在实施例中，基于聚酯酰胺的总重量，支化剂以约0.01wt％至约10wt％存在。
在实施例中，如前所述，聚酯酰胺包含硅烷添加剂，如环氧硅烷或异氰酸酯硅烷。
在实施例中，夹层的玻璃化转变温度为至少40℃。在实施例中，如按照DMTA所测定的，夹层的玻璃化转变温度为：至少50℃、至少55℃、至少60℃、至少65℃、至少70℃或更高。在其他实施例中，如按照DMTA所测定的，夹层的玻璃化转变温度为：小于40℃、小于35℃、小于30℃或小于25℃。在实施例中，层或夹层的玻璃化转变温度为：至少-35℃、至少0℃、至少5℃、至少10℃或更高。
在实施例中，聚酯酰胺的特性黏度按照ASTM D2857-70测定为：至少约0.5dL/g、至少约0.6dL/g、至少约0.7dL/g、至少约0.8dL/g、至少约0.9dL/g或至少约1.0dL/g。在实施例中，聚酯酰胺的特性黏度按照ASTM D2857-70测定为：至少约1.05dL/g、至少1.10dL/g、至少1.15dL/g、至少1.20dL/g、至少约1.3dL/g、至少约1.4dL/g、至少约1.5dL/g、至少约1.6dL/g、至少约1.7dL/g、至少约1.8dL/g、至少约1.9dL/g、至少约2.0dL/g、至少约2.1dL/g、至少约2.2dL/g、至少约2.3dL/g或更大。
在实施例中，二胺选自4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)或4,4’-亚甲基双(环己胺)。在实施例中，二胺是4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)。在实施例中，二胺是4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)和4,4’-亚甲基双(环己胺)的混合物。在实施例中，二胺以20-60mol％的量存在。
在实施例中，二醇选自1,3-环己烷二甲醇或1,4-环己烷二甲醇。在实施例中，二醇是1,3-环己烷二甲醇。在实施例中，二醇是1,4-环己烷二甲醇。在实施例中，存在两种或更多种二醇。在实施例中，二醇以40-80mol％的量存在。
在实施例中，二酸选自：琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸、9-[(Z)-壬-3-烯基]-10-辛基十九烷二酸、9-壬基-10-辛基十九烷二酸、环丁烷-1,3-二羧酸、环戊烷-1,3-二羧酸、环己烷-1,4-二羧酸、环己烷-1,3-二羧酸、环庚烷-1,4-二羧酸、环辛烷-1,5-二羧酸或环辛烷-1,4-二羧酸。在实施例中，二酸选自己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸、环己烷-1,3-二羧酸、环己烷-1,4-二羧酸或氢化二聚酸。在实施例中，存在两种或更多种二酸。
在实施例中，聚酯酰胺的特性黏度按照ASTM D2857-70测定为：至少约0.5dL/g、至少约0.6dL/g或至少约0.7dL/g。在实施例中，聚酯酰胺的特性黏度按照ASTM D2857-70测定为：至少约0.8dL/g、至少约0.9dL/g、至少约1.0dL/g、至少约1.05dL/g、至少1.10dL/g、至少1.15dL/g、至少1.20dL/g、至少约1.3dL/g、至少约1.4dL/g、至少约1.5dL/g、至少约1.6dL/g、至少约1.7dL/g、至少约1.8dL/g、至少约1.9dL/g、至少约2.0dL/g、至少约2.1dL/g、至少约2.2dL/g、至少约2.3dL/g或更大。
在实施例中，通过DMTA测量，夹层的玻璃化转变温度为至少-30℃。在实施例中，通过DMTA测量，夹层的玻璃化转变温度为：至少-30℃、至少-20℃、至少-10℃、至少0℃、至少5℃、至少10℃或至少15℃或更高。
包含聚酯酰胺的层可以单独用作夹层，或与包含其他热塑性聚合物的层组合使用。合适的热塑性聚合物的例子可包括但不限于：聚乙烯醇缩醛聚合物(PVA)(如聚(乙烯醇缩丁醛)(PVB)或聚(乙烯醇缩异丁醛)——聚(乙烯醇缩丁醛)的异构体，也称为PVB或PVisoB)、脂肪族聚氨酯(PU)、聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)(EVA)、聚(氯乙烯)(PVC)、聚(氯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)、聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚烯烃、硅树脂弹性体、环氧树脂、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚(乙烯-共-丙烯酸丁酯)，以及酸共聚物，如乙烯/羧酸共聚物及其离聚物，衍生自任一前述可能的热塑性树脂、前述物质的组合等。聚氨酯可具有不同的硬度。依照ASTMD-2240，示例性的聚氨酯聚合物的Shore A硬度小于85。聚氨酯聚合物的例子有AG8451和AG5050，脂肪族异氰酸酯聚醚基聚氨酯的玻璃化转变温度小于20℃(可从马萨诸塞州沃本的热力学公司(Thermedics Inc.)商购获得)。EVA聚合物(或共聚物)可以包含不同量的乙酸乙烯酯基。期望的乙酸乙烯酯含量通常在约10mol％至约90mol％之间。乙酸乙烯酯含量较低的EVA可用于低温隔音。乙烯/羧酸共聚物通常为羧酸含量在1-25mol％的聚(乙烯-共-甲基丙烯酸)和聚(乙烯-共-丙烯酸)。乙烯/羧酸共聚物的离聚物可以通过用碱部分或全部中和共聚物而获得，所述碱，如强碱金属(例如钠)和碱金属(例如镁)的氢氧化物，氨或其他过渡金属(例如锌)的氢氧化物。合适的离聚物的例子包括
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离聚物树脂(可从特拉华州威尔明顿的杜邦(DuPont)商购获得)。在一些实施例中，热塑性聚合物可选自下述构成的组：聚(乙烯醇缩醛)树脂、聚(氯乙烯)、聚(乙烯-共-乙烯基)乙酸酯和聚氨酯，而在其他实施例中，聚合物可以包含一种或多种聚(乙烯醇缩醛)树脂。当夹层包括多于一个聚合物层时，每一层可包括相同类型的热塑性聚合物树脂，或者一层或更多层可包括至少一种不同类型的树脂。
该层或夹层也可以与其他类型的聚合物或聚合物层一起使用，如纤维素酯、聚氯乙烯、尼龙、聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)、丙烯酸共聚物、聚(醚-酰亚胺)、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚砜醚，或芳族二羟基化合物的聚(醚-酮)。
用于一层或多层的热塑性聚合物树脂可以通过任一合适的方法形成。在实施例中，当热塑性聚合物树脂包括聚(乙烯醇缩醛)树脂时，这种树脂可以根据已知方法，在催化剂存在下，用一种或多种醛将聚(乙烯醇)缩醛化来形成，诸如，例如美国专利NO.2,282,057和2,282,026，以及韦德·B，《高分子科技百科全书》，“乙烯基缩醛聚合物”，第1-22页[在线，版权2016，约翰·威利父子出版公司](Wade,B.2016,Vinyl Acetal Polymers,Encyclopedia of Polymer Science and Technology.1–22(online,copyright2016JohnWiley&Sons,Inc.)中所描述的那些。根据ASTM1396以树脂的缩醛化百分比测量，所得的聚(乙烯醇缩醛)树脂可包括如下量的至少一种醛的残基：至少约50wt％、至少约60wt％、至少约70wt％、至少约75wt％、至少约80wt％、至少约85wt％或至少约90wt％。聚(乙烯醇缩醛)树脂中醛残基的总量可以统称为缩醛含量，聚(乙烯醇缩醛)树脂的余量为残余羟基(如乙烯基羟基)和残余酯基(如乙酸乙烯酯基)，这将在下文进一步详细讨论。
合适的聚(乙烯醇缩醛)树脂可包括任何醛的残基，并且在一些实施例中，可包括至少一种C4-C8醛的残基。合适的C4-C8醛的例子可包括：例如正丁醛、异丁醛(i-butyraldehyde，也称为iso-butyraldehyde)、2-甲基戊醛、正己醛、2-乙基己醛、正辛醛及其组合。基于树脂的醛残基的总重量，本文所述的层和夹层中使用的一种或多种聚(乙烯醇缩醛)树脂可包括至少约20wt％、至少约30wt％、至少约40wt％、至少约50wt％、至少约60wt％或至少约70wt％的至少一种C4-C8醛的残基。替代性地或附加地，聚(乙烯醇缩醛)树脂可包括不大于约99wt％、不大于约95wt％、不大于约90wt％、不大于约85wt％、不大于约80wt％、不大于约75wt％、不大于约70wt％或不大于约65wt％的至少一种C4-C8醛。C4-C8醛可选自以上列出的组，或者其可选自正丁醛、异丁醛、2-乙基己醛及其组合构成的组。
在各种实施例中，聚(乙烯醇缩醛)树脂可以是主要包含正丁醛残基的聚(乙烯醇缩丁醛)(PVB)树脂，并且可以例如包括不大于约30wt％、不大于约20wt％、不大于约10wt％、不大于约5wt％、不大于约2wt％或不大于1wt％的除正丁醛以外的醛残基。通常，聚(乙烯醇缩丁醛)树脂中存在的除正丁醛以外的醛残基可包括：异丁醛、2-乙基己醛，以及它们的组合。当聚(乙烯醇缩醛)树脂包含聚(乙烯醇缩丁醛)树脂时，该树脂的重均分子量可以是：至少约30,000、至少约40,000、至少约50,000、至少约65,000、至少约75,000、至少约85,000、至少约100,000，或至少约125,000道尔顿，和/或不大于约500,000、不大于约450,000、不大于约300,000、不大于约350,000、不大于约300,000、不大于约250,000、不大于约200,000、不大于约170,000、不大于约160,000、不大于约155,000、不大于约150,000、不大于约140,000，或不大于约135,000道尔顿，通过尺寸排阻色谱法在四氢呋喃中使用Cotts和Ouano低角度激光散射(size exclusion chromatography using low angle laser lightscattering，SEC/LALLS)法测量。
通常，聚(乙烯醇缩醛)树脂可如下制备：通过将聚(乙酸乙烯酯)水解成聚(乙烯醇)，然后用一种或多种上述醛来将聚(乙烯醇)缩醛化，以形成聚(乙烯醇缩醛)树脂。在水解聚(乙酸乙烯酯)的过程中，不是所有的乙酸酯基都转化为羟基，因此，残余的乙酸酯基保留在树脂上。类似地，在使聚(乙烯醇)缩醛化的过程中，不是所有的羟基都被转化为缩醛基，这也在树脂上留下了残余的羟基。因此，大多数聚(乙烯醇缩醛)树脂包括残余羟基(如乙烯基羟基)和残余乙酸酯基(如乙酸乙烯酯基)，作为聚合物链的一部分。如本文所用，术语“残余羟基含量”和“残余乙酸酯含量”分别是指在加工完成后，保留在树脂上的羟基和乙酸酯基的量。残余羟基含量和残余乙酸酯含量均以基于聚合物树脂重量的wt％表示，并且根据ASTM D-1396进行测量。
一个或多个聚合物层还可包括至少一种增塑剂。当存在时，一个或多个聚合物层的增塑剂含量可以为：至少约2、至少约5、至少约6、至少约8、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、至少约65、至少约70、至少约75或至少约80份/百份树脂(parts per hundred resin，phr)，和/或，不大于约120、不大于约110、不大于约105、不大于约100、不大于约95、不大于约90、不大于约85、不大于约75、不大于约70、不大于约65、不大于约60、不大于约55、不大于约50、不大于约45、不大于约40或不大于约35phr。在一些实施例中，一个或多个聚合物层的增塑剂含量可为：小于35、不大于约32、不大于约30、不大于约27、不大于约26、不大于约25、不大于约24、不大于约23、不大于约22、不大于约21、不大于约20、不大于约19、不大于约18、不大于约17、不大于约16、不大于约15、不大于约14、不大于约13、不大于约12、不大于约11或不大于约10phr。
如本文所用，术语“份/百份树脂”或“phr”是指每一百份树脂中存在的增塑剂的量，以重量为基础。例如，如果将30克增塑剂添加到100克树脂中，则增塑剂含量将为30phr。如果聚合物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计量进行比较，以确定每百份树脂的份数。此外，当本文提供层或夹层的增塑剂含量时，除非另有说明，否则其是参照用于制备层或夹层的混合物或熔体中的增塑剂的量提供的。
任何合适的增塑剂可用于本文所述的聚合物层中。增塑剂可具有至少约6和/或不大于约30、不大于约25、不大于约20、不大于约15、不大于约12或不大于约10个碳原子的烃链段。增塑剂的例子包括多元酸或多元醇的酯等。合适的增塑剂的更具体的例子包括但不限于：三甘醇二-(2-乙基己酸酯)(“3GEH”)、三甘醇二-(2-乙基丁酸酯)、四甘醇二-(2-乙基己酸酯)(“4GEH”)、三甘醇二庚酸酯、四甘醇二庚酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、环己基己二酸己酯、己二酸二异壬酯、己二酸庚基壬基酯、癸二酸二丁酯、蓖麻油酸丁酯、蓖麻油、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三辛酯、椰油脂肪酸的三甘醇酯、聚氧化乙烯树脂衍生物的苯基醚、油改性的癸二酸醇酸树脂、磷酸三甲苯酯，及其混合物。在一些实施例中，增塑剂可包含3GEH，或由3GEH组成。增塑剂的其他例子可包括磷酸酯、环氧化油、固态增塑剂、阻燃增塑剂，及其组合。
另外，本发明的一个或多个聚合物层可包括至少一种折射率大于约1.460、或大于1.470、或大于1.480的增塑剂。这种增塑剂的例子可包括但不限于：多元酸或多元醇的酯、聚己二酸酯、环氧化物、邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、苯甲酸酯、甲苯甲酸酯、苯六甲酸酯和其他专门的增塑剂。进一步的例子包括但不限于二丙二醇二苯甲酸酯、三丙二醇二苯甲酸酯、聚丙二醇二苯甲酸酯、苯甲酸异癸酯、苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸二甘醇酯、丙二醇二苯甲酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇异丁酸酯、1,3-丁二醇二苯甲酸酯、二甘醇二邻甲苯酸酯、三甘醇二邻甲苯酸酯、二丙二醇二邻甲苯酸酯、二苯甲酸1,2-辛酯、偏苯三酸三(2-乙基己)酯、对苯二甲酸二-2(乙基己)酯、双酚A双(2-乙基己酯)、乙氧基化壬基酚，及其混合物。在一些实施例中，增塑剂可以选自下述构成的组：二丙二醇二苯甲酸酯、三丙二醇二苯甲酸酯，及其组合。
另外，任何额外的聚合物层还可包括其他类型的添加剂，这些添加剂能够赋予聚合物层或夹层特定的特性或特征。这些添加剂可包括但不限于：黏附控制剂(adhesioncontrol agent，“ACA”)、染料、颜料、稳定剂(如紫外稳定剂)、抗氧化剂、防黏连剂、阻燃剂、IR吸收剂或阻断剂，如氧化铟锡、氧化锑锡、六硼化镧(LaB6)和氧化铯钨、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、UV吸收剂、分散剂、表面活性剂、螯合剂、偶联剂、黏合剂、底漆、增强添加剂和填料，以及前述任何添加剂。可基于特定层或夹层的最终特性或最终用途来选择此类添加剂的具体类型和量。
本文所述的各种聚合物层可表现出宽范围的玻璃化转变温度。在一些实施例中，包括两种或更多种聚合物或聚合物层的夹层可表现出两种或更多种玻璃化转变温度。聚合物材料的玻璃化转变温度(Tg)是标志该材料从玻璃态转变为橡胶态的温度。聚合物层的玻璃化转变温度可根据以下程序通过动态力学热分析(dynamic mechanical thermalanalysis，DMTA)来测定。将聚合物片模塑成直径为8毫米(mm)的样品盘。将聚合物样品盘置于Rheometrics动态光谱仪II(Rheometrics Dynamic Spectrometer II)的两个平行板测试夹具之间。当样品的温度以3℃/分钟的速率从20℃升高到100℃时，在1赫兹的振荡频率下，以剪切模式测试聚合物样品盘。采用根据温度绘制的tanδ(阻尼)的最大值的位置来确定玻璃化转变温度。经验表明，该方法在+/-1℃内是可再现的。当聚合物层或夹层包括两个或更多个聚合物层时，该层中的至少一个可具有与夹层内的一个或多个其他聚合物层不同的玻璃化转变温度。
在一些实施例中，本文所述的夹层可包括至少第一外部聚合物层和第二外部聚合物层。如本文所用，术语“外部”是指夹层的最外层。通常，当将夹层层合到基板上时，外部聚合物层被配置成与基板接触，或者当采用夹层来形成多层板时，外部聚合物层被配置成与一对基板中的一个相接触。在一些实施例中，第一外部聚合物层和第二外部聚合物层中的每一个可包括本文公开的相应的第一热塑性聚合物树脂和第二热塑性聚合物树脂(以及可选的增塑剂或其他添加剂)。在一些实施例中，第一外部聚合物层和第二外部聚合物层中的每一个可包括分别的第一聚(乙烯醇缩醛)树脂和第二聚(乙烯醇缩醛)树脂以及可选的增塑剂，并且树脂可具有在以上提供的一个或多个范围内的残余羟基含量和残余乙酸酯含量。类似地，第一聚合物层和第二聚合物层中的每一个可包括有上述类型和量的至少一种增塑剂，使得该层也可具有如前所述的玻璃化转变温度。在其他实施例中，取决于层中所用的聚合物，外部层也可有黏合剂、涂层或黏结层，以促进与基板(如玻璃)相连结。
根据一些实施例，第一外部聚合物层和第二外部聚合物层可彼此相邻并接触，使得第一外部聚合物层和第二外部聚合物层是夹层的唯一两层。在其他实施例中，至少1个、至少2个、至少3个、至少4个或至少5个或更多个聚合物层可配置在第一外部聚合物层和第二外部聚合物层之间，并与第一外部聚合物层和第二外部聚合物层中的至少一个接触。当存在这些额外的层时，其可具有与第一聚合物层和第二聚合物层中的每一个相似或不同的组成，并且可包括一种或多种上述聚合物。此外，如上所述，外部层还可具有黏合剂、涂层、黏结层或处理，以促进与基板(如玻璃)相连结。
一个或多个层也可由其他材料形成，诸如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)形成的聚合物膜，并且聚合物膜可包括各种金属、金属氧化物或其他非金属材料或层，并且可被涂覆或以其他方式进行表面处理。在一些实施例中，一个或多个额外的层可包含功能层，例如包括IR降低层、全息层、光致变色层、电致变色层、抗摩擦层(antilacerative layer)、加热条、天线(antenna)、太阳辐射阻挡层、装饰层等。
在一些实施例中，夹层可包括至少第一聚合物层、第二聚合物层和第三聚合物层，其中第二聚合物层配置在第一聚合物层和第三聚合物层之间，并与第一聚合物层和第三聚合物层中的每一个接触。在实施例中，第一聚合物层和第三聚合物层可包括至少一种前面详述类型和量的聚酯酰胺组合物，并且第二(或中间)层可包括与前述不同的聚酯酰胺组合物。在实施例中，第一聚合物层和第三聚合物层可包括至少一种前面详述类型和量的聚酯酰胺组合物，第二(或中间)层可包括不同的聚合物树脂，如聚碳酸酯。在实施例中，第一聚合物层和第三聚合物层可包括至少一种前面详述类型和量的聚(乙烯醇缩醛)树脂和可选的增塑剂，并且第二(或中间)层可包括如前所述的聚酯酰胺层。在实施例中，第一聚合物层和第三聚合物层可包括至少不同于本文公开的聚酯酰胺的聚合物树脂(即，非聚酯酰胺)，并且第二(或中间)层可包括如前所述的聚酯酰胺层。根据所需的特性，相对“软”(即，玻璃化转变温度较低)的外部聚合物层可夹在“硬”(即，玻璃化转变温度相对较高)的内部层之间，这有利于在由夹层形成的多层面板中，增强刚性和抗冲击性。也可包括额外的层。
当在多层式的夹层中采用三个或更多个层时，一些层可被称为皮(或外部)层，一个或多个层可被称为芯(或内部)层。如本文所用，“皮层”通常是指夹层的外部层，“一个或多个芯层”通常是指配置在皮层之间的一个或多个内部层。芯层的至少一侧可与皮层的至少一侧直接接触，或者可以通过黏结层、涂层或黏合剂与皮层间接接触。
示例性多层夹层实施例包括但不限于：非聚酯酰胺//聚酯酰胺//非聚酯酰胺；非聚酯酰胺//聚酯酰胺；非聚酯酰胺//聚酯酰胺//聚酯酰胺//非聚酯酰胺；非聚酯酰胺//聚酯酰胺//非聚酯酰胺//聚酯酰胺//非聚酯酰胺；非聚酯酰胺////聚酯酰胺//聚酯酰胺//非聚酯酰胺//非聚酯酰胺；聚酯酰胺//非聚酯酰胺//聚酯酰胺；聚酯酰胺//非聚酯酰胺//非聚酯酰胺//聚酯酰胺；聚酯酰胺//非聚酯酰胺//聚酯酰胺//非聚酯酰胺//聚酯酰胺；或聚酯酰胺//非聚酯酰胺//非聚酯酰胺//非聚酯酰胺//聚酯酰胺。如本领域技术人员所知，其他实施例也是可能的。聚酯和非聚酯酰胺层可以是前述任何聚合物层。此外，根据需要，在任一实施例中可包括额外的涂层或层，如黏合剂或黏结层。
在实施例中，层或夹层是单片夹层。在实施例中，夹层包含至少两层。在实施例中，夹层包含至少三层，其中至少一层包含如前所述的聚酯酰胺。在实施例中，夹层包含至少三层，其中至少两层包含如前所述的聚酯酰胺。在实施例中，夹层包含多于三层，其中至少一层包含如前所述的聚酯酰胺。
在实施例中，层或夹层的百分比雾度(根据ASTM D1003-61(1977年重新批准)-程序B，采用光源C，在厚度为0.76毫米的夹层上以2度的观察角测量)小于5.0。在实施例中，层或夹层的百分比雾度(根据ASTM D1003-61(1977年重新批准)-程序B，采用光源C，在厚度为0.76毫米的夹层上以2度的观察角测量)小于4.0、小于3.5、小于3.0、小于2.5、小于2.0或小于1.5。
在实施例中，根据ASTM方法E313(原来是D-1925)测量(光源C，观察角为2°)，层或夹层具有优异的颜色或泛黄指数YI。在实施例中，根据ASTM方法E313(原来是D-1925)测量(光源C，观察角为2°)，层或夹层的YI为：小于2.5、小于2.0、小于1.5或小于1.0。
根据本发明的各种实施例，层和夹层与常规夹层相比可以表现出增强的特性。例如，与用于建筑应用的比较夹层相比，如本文所述的夹层可表现出高刚性和良好的冲击性能，同时仍保持合适的或甚至优异的光学特性。因此，本文所述的夹层可适合用于许多结构和承重应用，经受各种压力、温度变化和冲击，同时保持适合的性能和美学价值以及特性。
如本文所述的夹层可表现出增强的刚性。聚合物层或夹层的刚性可以由其根据ASTM D4065-12在50℃(并且，在一些情况下，在如下所述的其他温度)下测量的剪切储能模量(G')表征。在一些实施例中，如本文所述的聚合物层或夹层可具有的在50℃下的剪切储能模量(G')为：至少约4、至少约5、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、至少约80、至少约90、至少约100、至少约110、至少约120、至少约130、至少约140MPa、至少约150MPa、至少约160MPa、至少约170MPa、至少约180MPa、至少约190MPa、至少约200MPa、至少约210MPa或至少约220MPa。没有特别的上限，尽管实际上，层或夹层在50℃下可表现出高达250MPa或甚至高达280MPa或更高的剪切储能模量。
除了增强的刚性之外，根据本发明的实施例的夹层可表现出期望的抗冲击性，如当具有30密耳的厚度，并且当层合在两片3mm厚的透明玻璃片之间时，在约70°F(约21℃)的温度下，根据ANSI/SAE Z26.1-1996所测量的夹层的断裂高度(或平均断裂高度)所表征的。在一些实施例中，按如上所述来测量，本文所述的夹层的断裂高度为：至少约12、至少约12.5、至少约13、至少约13.5、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、至少约20、至少约20.5、至少约21、至少约21.5、至少约22、至少约22.5、至少约23、至少约23.5、至少约24、至少约24.5或至少约25英尺、至少约25.5、至少约26、至少约26.5、至少约27、至少约27.5、至少约28或至少约28.5英尺或更高。断裂高度也可以在其他厚度下测量。在实施例中，断裂高度越高越好。
本文提供的断裂高度(或平均断裂高度)的值是采用一夹层获得的，该夹层层合在两片3mm厚的玻璃片之间，具有已知厚度(30密耳)。对这些参数值的说明不是要以任何方式限制本文所述的夹层的厚度，或限制根据本发明实施例的多层面板的构造。更确切地，对这些参数值的说明旨在提供确切的测试，用于确定夹层所表现出的抗冲击性(测量为平均断裂高度)，该测试在已知厚度下测量，并且如果需要，归一化为恒定厚度(例如30密耳或45密耳)，使得可以在相同的夹层厚度下比较不同的夹层。在本文的许多例子中，由于对于给定组合物的材料可用性，仅测试了一个夹层，因此所提供的数据仅为断裂高度而不是平均断裂高度。
锤击黏附力(pummel adhesion)是可用于描述本文所公开的夹层的另一参数。锤击黏附力测试测量了层合体结构中玻璃对夹层的黏附水平。夹层与玻璃的黏附力对玻璃-夹层结构的抗冲击性和长期稳定性具有很大影响。在该测试中，将层合体冷却至0°F(-18℃)或调节至室温70°F(21℃)，并在钢板上用1磅(0.45kg)的锤子以45°角手动锤击。然后使样品达到室温，然后除去所有未黏附到夹层的碎玻璃。将留下的黏附到夹层上的玻璃量与一组标准品进行视觉比较。标准品对应于其中不同程度的玻璃保持黏附到夹层上的标度。例如，在锤击标准为零时，基本上没有玻璃黏附留于夹层上。另一方面，在锤击标准为十时，基本上100％的玻璃保持黏附到夹层上。对类似样品的锤击值进行分组和平均。所记录的值说明了该组的平均锤击值，以及各表面的锤击黏附力等级的最大范围。本文所述的夹层可具有2或更大，或9或更小，或约2至约9的锤击黏附力等级。
除了增强的刚性和冲击性能之外，根据本发明实施例的夹层还表现出合适的光学特性，其可根据最后的最终用途而变化。透明度是用于描述本文所述夹层的光学性能的一个参数，并且可以通过测量雾度值或百分比来确定。雾度值代表与入射光相比，由样品散射的光的定量。用雾度计对已经层合在两片透明玻璃之间的聚合物样品进行测定雾度值的测试，每片透明玻璃的厚度为3mm。
当夹层用于需要高水平的光学透明度的多层面板中时，诸如，例如用于透明窗户或挡风玻璃时，夹层可以是透明的或几乎透明的。在一些实施例中，本发明的夹层可具有小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％或小于约1％的雾度值，根据ASTM D1003-61(1977年重新批准)-程序B，采用光源C，在厚度为0.76毫米的夹层上以2度的观察角测量。在其他实施例中，当雾度不太重要时，夹层可具有较高的雾度值，诸如，例如至少约25％、至少约30％或至少约40％。
泛黄指数(Yellowness Index，“YI”)是另一种光学质量的量度。通过将30规格(30密耳或0.76mm)片样品层合(且高压灭菌)在两片2.3mm透明玻璃之间，采用HunterLabUltraScan XE，根据ASTM方法E313(原来是D-1925)(光源C，观察角为2°)，以与可见光谱中分光光度的透光率的关系来测量聚合物片的泛黄指数。在各种实施例中，根据ASTM E313，夹层可表现出小于2.5、小于2.0、小于1.5、小于1.0、小于0.75、小于0.5、小于0.4或小于0.3的泛黄指数。
用于测定光学性能的另一个参数是百分可见光透射率(percent visualtransmittance，％Tvis)，其是在HunterLab UltraScan XE上测量的，HunterLab UltraScanXE可从Hunter Associates(弗吉尼亚州雷斯顿)商购获得。该值可以通过分析层合在两片透明玻璃之间的聚合物样品来获得，每片玻璃的厚度为3mm(可从宾夕法尼亚州的匹兹堡玻璃厂购得)。在一些实施例中，当需要透明多层面板时，本发明的夹层可具有如下的百分可见光透射率：至少约80％、至少约81％、至少约82％、至少约83％、至少约84％、至少约85％、至少约85.5％、至少约86％、至少约86.5％、至少约87％、至少约87.5％或至少约88％、至少约88.5％或更高。
在实施例中，当夹层的透明度和/或雾度不是那么重要时，夹层或由其形成的面板可以是半透明的、至少部分不透明的或完全不透明的。这种面板的应用的例子包括隐私玻璃或其他类似的最终用途。根据一些实施例，这样的夹层可具有例如大于约30％的雾度值。替代性地或附加地，夹层可具有至少约2％、至少约5％、至少约10％和/或不大于约40％、不大于约35％或不大于约30％的可见光透射率。另外，在一些实施例中，根据ASTM E-1164测量，本文所述的夹层可具有如下的反射率(％R)：大于5％、至少约10％，或至少约15％，和/或不大于约50％、不大于约45％，或不大于约40％。取决于特定的最终用途，反射率、透射率和雾度的其他值也是可能的。此外，可以根据任何合适的方法控制反射率、透射率和雾度的水平，该方法包括例如包含添加剂、着色剂、染料和其他类似组分。
本发明的夹层可根据任何合适的方法形成。示例性的方法可包括但不限于溶液流延、压塑成型、注射成型、熔融挤出、熔喷，及其组合。包括两个或更多个聚合物层的多层夹层也可根据任何合适的方法制备，诸如，例如共挤出、吹塑膜、熔喷、浸涂、溶液涂布、刀涂、桨涂、气刀涂、印刷涂、粉末涂布、喷涂、层合，及其组合。
根据本发明的各种实施例，层或夹层可以通过挤出或共挤出形成。在挤出方法中，可以将一种或多种热塑性树脂、可选的增塑剂和可选的一种或多种如前所述的添加剂预混合，并进料到挤出装置中。挤出装置被配置成赋予热塑性组合物特定的轮廓形状，以便产生挤出片。然后，可将整体处于高温和高黏性的挤出片冷却，以形成聚合物片。一旦片冷却并固化，就可以将其切割并卷起，以便随后储存、运输和/或用作夹层。
共挤出是一种同时挤出聚合物材料多层的方法。通常，这种类型的挤出利用两个或更多个挤出机来熔融有不同黏度(或其他特性)的不同热塑性熔体，并通过共挤出模头以稳定的体积通过量来递送，以成为所需的最终形式。在共挤出方法中，通过调节熔体通过挤出模头的相对速度，以及通过加工每种熔融热塑性树脂材料的各个挤出机的尺寸，通常可控制离开挤出模头的多个聚合物层的厚度。
根据本发明的各种实施例的夹层的总平均厚度可以为：至少约10、至少约15密耳、至少约20密耳、至少约25密耳、至少约30密耳、至少约35密耳、至少约40密耳、至少约45密耳、至少约50密耳、至少约55密耳、至少约60密耳、至少约65密耳、至少约70密耳、至少约75密耳、至少约80密耳、至少约85密耳、至少约90密耳或更大，尽管根据应用和所需特性，其他厚度也是可能的。如果夹层不是层合在两个基板之间，则其平均厚度可以通过使用卡尺(或其他等效装置)直接测量夹层的厚度来确定。如果夹层是层合在两个基板之间，其厚度可以通过从多层面板的总厚度中减去基板的合计厚度来确定。尽管上文涉及单个夹层的厚度，但应理解，两个或更多个单个夹层可以堆叠或以其他方式组装在一起，以形成具有更大厚度的复合夹层，然后可以将其层合在用于某些最终用途应用的各种类型的基板之间。
在一些实施例中，取决于所需的特性和最终用途，一个或多个聚合物层可具有如下的平均厚度：至少约1、至少约2、至少约3、至少约4、至少约5、至少约6、至少约7、至少约8、至少约9、至少约10、至少约15、至少约20、至少约25、至少约30密耳或更大。
根据本发明的各种实施例的夹层可以用于多层面板中，该多层面板包含层或夹层以及至少基板，夹层层合在基板上。可以使用任何合适的基板，并且在一些实施例中，基板可选自以下构成的组：玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸树脂，及其组合。通常，多层面板中的基板由刚性且通常透明的材料形成，例如上面列出的那些。然而，在其他实施例中，多层板可包括仅仅一个刚性基板、夹层和至少一个配置在层或夹层上的聚合物膜，形成了称为“双层”的多层面板。在一些实施例中，用于双层的夹层可包括多层夹层，而在其他实施例中，可以使用单片夹层。在其他实施例中，聚合物膜可包括在具有两个刚性基板的多层面板中，其中聚合物膜可以在两个夹层之间，诸如包封在夹层的两层之间。在如本文所述的多层面板中使用聚合物膜可增强最终面板的光学品质，同时还提供其他性能改进，诸如红外吸收。聚合物膜与聚合物层或夹层的不同之处在于，单独的膜不提供必要的抗穿刺性和玻璃保留特性。聚合物膜通常比片薄，并且通常可具有在0.001至0.25mm范围内的厚度，但是可以使用其他厚度。聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(“PET”)是用于形成聚合物膜的材料的一个例子。合适的双层构建体的例子包括：(玻璃)//(夹层)/(膜)，和(玻璃)//(夹层)//(涂覆膜)。可以采用聚合物膜(但并非双层)的其他构建体的例子包括：(玻璃)//(夹层)//(膜)//(夹层)/(玻璃)，和(玻璃)//(夹层)//(膜)//(多层夹层)//(玻璃)，其中聚合物膜可具有涂层或任何其他功能性层，如前所述。
在实施例中，层和夹层将用于包含两个基板的多层面板，诸如，例如一对玻璃片，其中夹层配置在两个基板之间。任何合适类型的玻璃可用于形成刚性玻璃基板，诸如氧化铝-硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英或熔融石英玻璃，以及钠钙玻璃。玻璃基板可被退火、热强化或回火、化学回火、蚀刻、涂覆或通过离子交换强化，或者其可已经经受这些处理中的一种或多种。玻璃本身可以是压延玻璃、浮法玻璃或平板玻璃。玻璃可具有涂层，诸如金属涂层、红外反射涂层等，或者它可以仅仅是着色或染色的玻璃。这种构建体的例子是：(玻璃)//(夹层)//(玻璃)，其中夹层可包括如本文所述的单片成层的夹层或多层成层的夹层。如前所述，如果需要，该构建体还可包括一个或多个聚合物膜，并且每一夹层可以是如需要的单片或多层夹层。基板的厚度可以在0.5mm至15mm或更大的范围内，并且每一面板可具有相同的厚度，或者面板可具有不同的厚度。
典型的玻璃层合方法包含以下步骤：(1)组装两个基板和夹层；(2)通过IR辐射或对流装置将该组装体加热第一段短时间；(3)将该组装体传送到用于第一次脱气的压力轧辊中；(4)将该组装体加热一段短时间(诸如加热至约60℃至约120℃)，以使该组装体具有足够的临时黏附力，从而密封该夹层的边缘；(5)将该组装体送入第二压力轧辊以进一步密封夹层的边缘，并允许进一步处理；以及(6)在适当的温度(诸如135℃至150℃)和压力(诸如150psig至200psig)下，将该组装体高压灭菌适当的时间(诸如约3490分钟)，这取决于使用的实际构建体和材料。根据以上步骤(2)至(5)中的一个实施例所述的使夹层-玻璃界面脱气的其他方法包括真空袋和真空环方法，并且两者也可用于形成本文所述的本发明的夹层。
该面板可用于各种最终用途应用，包括例如用于汽车、铁路、船舶或飞机的挡风玻璃和窗户、建筑物或体育场中的结构建筑面板、装饰性建筑面板、飓风玻璃，防弹玻璃，以及其他类似的应用。根据本发明的实施例的面板的合适的建筑应用的例子可包括但不限于：室内或室外楼梯或平台、路面或人行道天窗、栏杆、幕墙、地板、阳台、单侧阳台、遮篷、支撑梁、玻璃翼(fin)(其可以是装饰性的和/或支撑结构)、支撑柱、窗户、门、天窗、隐私屏障、淋浴门、用于高层建筑和建筑入口的窗户、用于运输应用(例如汽车、公共汽车、喷气机、装甲车辆)的挡风玻璃、防弹或抗弹玻璃、安全玻璃(例如用于银行)、防飓风或抗飓风玻璃、飞机座舱罩、镜子、太阳能玻璃板、平板显示器和防爆窗户。玻璃层合体可以是视觉上透明的、半透明的、磨砂的、蚀刻的或图案化的。
在一实施例中，夹层是包含聚酯酰胺层的单片夹层，聚酯酰胺层包含本文公开的聚酯酰胺或聚酯酰胺组合物。在一实施例中，夹层是至少包含至少聚酯酰胺层的多层夹层，聚酯酰胺层包含本文公开的聚酯酰胺或聚酯酰胺组合物的。在一实施例中，夹层是包含多于一个聚酯酰胺层的多层夹层，聚酯酰胺层包含本文公开的聚酯酰胺或聚酯酰胺组合物。如前所述，其他聚合物层、黏合剂层、黏结层、涂层等可包括在夹层中。
在实施例中，多层夹层还包含至少一个非聚酯酰胺层。在实施例中，可以使用黏合剂涂层，其中黏合剂涂层至少部分地插入在非聚酯酰胺层和聚酯酰胺层之间。在实施例中，黏结层(诸如EVA或TPU)可以用于多层夹层之间，或部分地配置在多层夹层的层之间。在实施例中，多层面板包含层或夹层，可选地具有其他层或夹层。
制备聚酯酰胺的方法是本领域已知的。示例过程包括：(1)使反应混合物反应，该反应混合物包含：(i)至少一种二醇(诸如5-25mol％)；和(ii)至少一种二酸(诸如50-75mol％)，反应在反应区中，在第一温度、第一压力下反应，进行第一时间，该第一时间足以提供至少一种反应产物，该反应产物包含1至2个衍生自至少一种二酸的残基，以及至少一种二醇的1个残基；(2)将至少一种二胺(诸如5-25mol％)和可选的水(诸如至多25mol％)添加到包含至少一种反应产物的反应区中；(3)使二胺与至少一种反应产物在第二温度、第二压力下反应，反应进行足以提供聚酯酰胺的第二时间；其中二醇、二酸或二胺的mol％基于二醇、二酸和二胺的总摩尔数，并且其中水的mol％基于二酸和水的总摩尔数。其他量可以根据需要用于选择的特性。
反应时间取决于所选的温度、压力和至少一种二醇、至少一种二胺和至少一种二酸的进料摩尔比。
催化剂可用于催化反应。可以使用的催化剂的例子基于钛、锡、镓、锌、锑、钴、锰、锗、碱金属(特别是锂和钠)、碱土金属化合物、铝化合物，铝化合物与氢氧化锂或氢氧化钠的组合。在该实施例的一类中，催化剂以1ppm至500ppm存在。在该类的一个亚类中，催化剂是锡催化剂。在该类的一个亚类中，催化剂是钛催化剂。
给出以下实例以说明本发明，使本领域技术人员能够制造和使用本发明。然而，应当理解，本发明不限于这些实例中描述的具体条件或细节。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他实例。
实例
缩写
AD为己二酸；AZ为壬二酸；1,4-BDO为1,4-丁二醇；DDA是1,12-十二烷二酸；1,4-CHDA：1,4-环己烷二羧酸；1,3-CHDA：1,3-环己烷二羧酸；ECTMS是三甲氧基[2-(7-氧杂双环[4.1.0]庚-3-基)乙基]硅烷；GPTMS是(3-缩水甘油基氧丙基)三甲氧基硅烷；H2-二聚体是氢化二聚酸(Pripol 1009，注册号127290-22-6)；MACM：4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)，异构体的混合物；MDEA为N-甲基二乙醇胺；ODA为1,18-十八烷酸；PACM：4,4’-亚甲基双(环己胺)，异构体的混合物；PTMG是聚四氢呋喃二醇；SE为癸二酸；T928为Tinuvin 928(2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚；TCDA为3(4).8(9)-双(氨甲基)三环[5.2.1.02.6]癸烷；TMCA：5-氨基-1,3,3-三甲基环己烷甲胺；TMP为三羟甲基丙烷；CHDMA：1,4-双(氨甲基)环己烷；1,3-CHDMA为1,3-双(氨甲基)环己烷；TMCD：2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇；CHDM：1,4-环己烷二甲醇，MPMD为2-甲基戊基二乙基二胺，min：分钟；TMHD为2,4,4-三甲基己烷二胺和2,2,4-三甲基己烷二胺的混合物。
特性黏度测量
在本发明中有用的特定聚合物材料的特性黏度(inherent viscosity，IV)根据ASTM D2857-70程序，在Lab Glass公司的瓦格纳黏度计(Wagner Viscometer)，中测定，该瓦格纳黏度计有1/2mL毛细球，采用在以重量计60/40的苯酚/四氯乙烷中，约0.5wt％的聚合物浓度。该程序如下进行：通过在120℃下加热聚合物/溶剂系统15分钟，将溶液冷却至25℃，并在25℃下测量流动时间。IV由以下等式计算：
Figure BDA0002598045320000381
其中：η：在25℃下，聚合物浓度为0.5g/100mL溶剂时的特性黏度；tS：样品流动时间；t0：溶剂空白流动时间；C：聚合物浓度，以克/100mL溶剂表示。在遍及本申请，特性黏度单位是分升/克。
在以下实例中，在30℃下测量四氯乙烷/苯酚(50/50，重量比)的黏度，并根据下式计算：
Figure BDA0002598045320000382
其中，ηsp是具体黏度，C是浓度。
差示扫描量热法热分析
DSC实验是在美国热分析仪器公司(TA Instrument)Q2000 DSC上，在氮气下采用冷冻冷却系统进行的。仪器的温度和熔化热通常用金刚烷、铅和铟进行校准和验证。近似地，将样品密封在铝盘中。样品盘在-50℃下平衡，然后以20℃/分钟的扫描速率加热至250℃。然后将样品在250℃等温保持1分钟，以除去其热历史。然后，在以相同的扫描速率将样品盘重新加热至250℃之前，将样品盘以20℃/分钟的速率冷却至-50℃。在第二次加热扫描期间，玻璃化转变温度和熔融峰都被捕获到了。
动态力学热分析(DMTA)
聚合物层的玻璃化转变温度可根据以下程序，通过动态机械热分析(DMTA)来测定。将聚合物片模塑成直径为8毫米(mm)的样品盘。将聚合物样品盘置于Rheometrics动态光谱仪II的两个平行板测试夹具之间。当样品的温度以3℃/分钟的速率从20℃升高到100℃时，在1赫兹的振荡频率下，以剪切模式测试聚合物样品盘。采用根据温度绘制的tanδ(阻尼)的最大值的位置来确定玻璃化转变温度。经验表明，该方法在+/-1℃内是可再现的。
实例1(方法1)
在干燥氮气流下，将己二酸(43.84g，0.30摩尔，10当量)、2,2,4,4-四甲基环丁二醇(9.08g，0.06mol，2当量)和钛酸四异丙酯(0.1M的异丙醇溶液，2.6mL，0.26mmol)的混合物在250℃下熔融。将温度逐渐升高到275℃，并在275℃保持30分钟。此时，添加4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)(57.22g，0.24mol，8当量)和水(30mL)。将温度逐渐升高到300℃。必要时升高温度，以保持反应混合物熔融。然后使该系统经受高真空(0.1托)以除去挥发物。然后通过在300℃加热90分钟使熔体聚合，以得到实例1。
实例2：(方法2)
将以下混合物置于装有氮气入口、金属搅拌器和短蒸馏柱的500mL烧瓶中：1,12-十二烷二酸(69.09g，0.3摩尔，10当量)、2,2,4,4-四甲基环丁二醇(29.85g，0.207摩尔，6.9当量)、4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)(14.30g，0.06mol，2.0当量)、4,4’-亚甲基双环己胺(16.41g，0.078mol，2.6当量)和丁基锡三(2-乙基己酸)(1.7wt％的丁醇溶液，1.26mL，200ppm)。在干燥氮气流下，将烧瓶浸入200℃的熔融金属浴中。1分钟后，在60分钟内将浴温逐渐升高到250℃，并且在60分钟内逐渐升高到275℃。在275℃下保持30分钟后，在接下来的15分钟内使混合物逐渐经受真空，达到0.5托的设定点。将熔体在275℃和在0.5托的设定点保持130分钟，以得到实例2。
实例3(方法3)
将以下混合物置于装有氮气入口、金属搅拌器和短蒸馏柱的1升烧瓶中：己二酸(146.15g，1.0摩尔，10当量)、1,4-环己烷二甲醇(102.40g，0.71mol，7.1当量)、4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)(75.29g，0.31mol，3.1当量)和水(20mL)。在干燥氮气流下，将烧瓶浸入180℃的熔融金属浴中。1分钟后，在10分钟内将浴温逐渐升高到210℃，并在210℃保持30分钟。通过侧口添加钛酸四异丙酯溶液(0.47wt％的异丙醇溶液，3.0mL，50ppm)。将所得混合物在30分钟内加热至250℃，然后在10分钟内加热至275℃，在275℃下保持40分钟。在接下来的20分钟内逐渐施加真空，达到0.5托的设定点。将熔体在275℃和在0.5托的设定点保持270分钟，以得到实例3。
实例4(方法4)
将以下混合物置于装有氮气入口、金属搅拌器和短蒸馏柱的500mL烧瓶中：1,12-十二烷二酸(80.61g，0.35摩尔，10当量)、1,4-环己烷二甲醇(29.28g，0.203摩尔，5.5当量)、4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)(20.86g，0.088mol，2.5当量)、4,4’-亚甲基双-环己胺(14.73g，0.070mol，2.0当量)和钛酸四异丙酯(0.944wt％的丁醇溶液，0.4mL，30ppm)。在干燥氮气流下，将烧瓶浸入200℃的熔融金属浴中。1分钟后，在180分钟内将浴温逐渐升高到275℃。在275℃下保持30分钟后，在接下来的15分钟内使混合物逐渐经受真空，达到0.5托的设定点。将熔体在275℃和在0.5托的设定点保持260分钟，以得到实例4。
实例5(方法5)
将以下混合物置于装有氮气入口、金属搅拌器和短蒸馏柱的250mL烧瓶中：1,4-环己烷二羧酸(17.29g，0.1摩尔，10当量)、1,4-环己烷二甲醇(11.54g，0.08摩尔，8当量)、1,4-环己烷双(甲胺)(4.27g，0.03mol，3当量)和钛酸四异丙酯(0.1M的异丙醇溶液，0.2mL，2.0×10-3当量)。在干燥氮气流下，将烧瓶浸入250℃的熔融金属浴中。20分钟后，在30分钟内将浴温逐渐升高到280℃。在280℃保持1分钟后，在10分钟内将浴温进一步升高到305℃并保持0.5分钟。在接下来的15分钟内使混合物逐渐经受真空，达到0.5mmHg的设定点。将熔体在305℃和在0.5mmHg下保持89.5分钟，以得到实例5。
表1中列出的聚酯酰胺包含TMCD，并且基于表1中所示的方法1-5之一制备。
表1.TMCD基聚酯酰胺
Figure BDA0002598045320000411
Figure BDA0002598045320000421
表2中列出的聚酯酰胺包含CHDM，并且基于表2中所示的方法1-5之一制备。
表2.CHDM基聚酯酰胺
Figure BDA0002598045320000431
Figure BDA0002598045320000441
表3提供了将TMP作为支化剂引入的聚酯酰胺。
表3.有TMP支化剂的聚酯酰胺
Figure BDA0002598045320000451
Figure BDA0002598045320000461
实例168(方法6)
将以下混合物置于装有氮气入口、金属搅拌器和短蒸馏柱的500mL烧瓶中：1,12-十二烷二酸(92.12g，0.40摩尔，10当量)、1,4-环己烷二甲醇(32.30g，0.22摩尔，5.6当量)、4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)(44.82g，0.19mol，4.7当量)和钛酸四异丙酯(0.64wt％的丁醇溶液，1.19g，50ppm)。在干燥氮气流下，将烧瓶浸入200℃的熔融金属浴中。1分钟后，在180分钟内将浴温逐渐升高到290℃。达到290℃后，通过侧口添加三甲氧基[2-(7-氧杂双环[4.1.0]庚-3-基)乙基]硅烷(10wt％的甲苯溶液，2.46g，0.25％)。在290℃下保持30分钟后，在接下来的15分钟内使混合物逐渐经受真空，达到0.5托的设定点。将熔体在290℃和在0.5托的设定点保持260分钟，以得到实例168。
表4提供了添加环氧硅烷的聚酯酰胺以提高玻璃黏附力。
表4.聚酯酰胺含硅烷以改进玻璃黏附力
Figure BDA0002598045320000471
表5提供了添加UV吸收剂的聚酯酰胺。
表5.含UV吸收剂的聚酯酰胺
Figure BDA0002598045320000472
表6提供了包含聚酯酰胺的一些TMCD的特性黏度和玻璃化转变温度。
表6
Figure BDA0002598045320000481
表7提供了包含聚酯酰胺的CHDM的特性黏度和玻璃化转变温度。
表7.
Figure BDA0002598045320000491
表8提供了包括TMP的聚酯酰胺的特性。
表8.
Figure BDA0002598045320000501
表9提供了与硅烷反应的聚酯酰胺的特性。
表9.
Figure BDA0002598045320000511
表10提供了与UV吸收剂共混的聚酯酰胺的特性。
表10.
Figure BDA0002598045320000512
表11提供了选择的对比实例(市售材料)的特性黏度和玻璃化转变信息。
表11.
Figure BDA0002598045320000513
夹层实例
采用与上述相同方式制备的聚酯酰胺组合物来制备夹层片。通过将各种组成的聚酯酰胺粒料压制或压塑成型来制备夹层片。为了形成聚酯酰胺片，将不粘膜置于不锈钢板上。将所需厚度的正方形铝垫片置于钢板中心的膜上。然后将聚合物颗粒置于铝垫片中心的不粘膜的顶部，以使所有粒料接触。将第二不粘膜置于粒料的顶部，并将第二不锈钢板置于膜的顶部。
然后采用本领域已知的技术将一些聚酯酰胺夹层片层合在玻璃之间，以形成层合体(或多层玻璃面板)。为了制备层合体，将片切割成所需玻璃层合体的尺寸，并置于两块相同尺寸的玻璃之间，以形成预层合体。然后将该预层合体置于真空袋中，抽真空(室温下约-25英寸Hg)10至20分钟。保持真空，将袋子置于预热的烘箱中，直到袋子达到足以确保聚合物黏合到玻璃上的温度。然后将袋子从烘箱中移出并释放真空。然后，将层合体高压灭菌，以使真空袋法之后存在的任何剩余的残存空气消散(在290°F和185psi下保持20分钟)。
所用的聚酯酰胺组合物描述并显示如下。测试夹层和层合体(玻璃板)的玻璃化转变温度(Tg，通过DMTA)、剪切应力模量(在各种温度下)、断裂高度、YI(泛黄指数或颜色)、百分比雾度以及在一些情况下的黏附力(压缩剪切黏附力)。在一些情况下，还显示了所用的聚酯酰胺组合物的特性黏度。结果示于下表12至26中。在显示实例编号的情况下，实例是与以上先前所采用的相同的组合物。
表12显示了各种夹层，其包含具有不同二醇和二胺含量的聚酯酰胺组合物。一些组合物还包括所示量的支化剂(TMP)。在表12中，测试了六种不同的制剂。聚合物类型如下：全部都具有100％DDA(作为酸)，然后显示CHDM的量，显示二胺的量，最后显示TMP的量(如果有的话)。所用的制剂包括：DDA 53(CHDM)47(MACM)(100％DDA酸，53％CHDM二醇，以及47％MACM二胺)；DDA53(CHDM)47(MACM)xTMP(如表中所示，100％DDA酸，53％CHDM二醇，47％MACM二胺，和x％TMP(其中x是TMP的量))；DDA50(CHDM)50(MACM)xTMP(如表中所示，100％DDA酸，50％CHDM二醇，50％MACM二胺，和x％TMP)；DDA45(CHDM)55(MACM)0.167TMP(100％DDA酸，45％CHDM二醇，55％MACM二胺，和0.167％TMP)；DDA53(CHDM)37(MACM)10(PACM)0.25TMP(100％DDA酸，53％CHDM二醇，37％MACM二胺，10％PACM二胺，和0.25％TMP)；以及DDA53(CHDM)37(MACM)10(PACM)0.25TMP(100％DDA酸，53％CHDM二醇，42％MACM二胺，5％PACM二胺，和0.25％TMP)。
表12
Figure BDA0002598045320000531
表12中的结果显示，可以制备这样的夹层：包含各种聚酯酰胺组合物，并具有可接受的并且在许多情况下优异的冲击性能(由断裂高度确定)。
表13显示了各种夹层，其包含具有不同量的二胺和不同酸类型的聚酯酰胺组合物，以测试夹层中使用的不同组合物的冲击(断裂高度)。一些组合物还包括所示量的支化剂(TMP)。除了还显示了酸的量之外，制剂使用与上述表12相同的命名法。对于仅使用DDA作为酸的实例，酸的量为100％。例如使用其他酸(或酸的混合物)，其量如下所示。例如，实施例#115是90(SE)10(ODA)57(CHDM)43(MACM)0.25(TMP)，它是90％SE(癸二酸)、10％ODA酸、57％CHDM二醇、43％MACM二胺和0.25％TMP，作为支化剂。
表13
Figure BDA0002598045320000541
表13显示，由其中酸以及二醇和二胺含量变化的不同聚酯酰胺组合物制成的夹层在许多情况下具有至少12英尺的断裂高度，并且在一些情况下具有优异的冲击性能(通过断裂高度测定)。
表14显示了用相同制剂(有和没有TMP支化剂)制备的样品，以测试冲击测试的可重复性，并测定TMP对夹层冲击强度的影响。该制剂包括100％DDA(作为酸)，53％CHDM(作为二醇)，47％MACM(作为二胺)以及0.25％TMP。
表14
Figure BDA0002598045320000551
表14显示，添加0.25％TMP提供了更一致的断裂高度(所有样品都大于18英尺)。对于没有TMP的样品，大多数样品的断裂高度至少为12英尺，许多大于了18英尺。少数样品的较低冲击数可能是由于样品可变性，因为每一样品是在实验室规模作为反应器批次单独制备的不同样品。而且，含TMP的样品的特性黏度通常高于不含TMP的样品。
表14还显示，可以由聚酯酰胺组合物制备具有低雾度的夹层，并且在一些情况下具有非常低的雾度(小于1％)。表14进一步显示，可以由聚酯酰胺组合物制备具有低YI的夹层，并且在一些情况下具有非常低的YI。
表15比较了由具有不同MACM含量的聚酯酰胺形成的夹层，以及两个可商购获得的聚(乙烯醇缩丁醛)夹层的对比例的——Tg(通过DMTA测定)和剪切储能模量(在三个不同温度下)。聚合物的命名如上所述。所有实例具有100％DDA(作为酸)，所示量的CHDM(作为二醇)，所示量的MACM(作为二胺)。一些制剂还包括TMP，作为支化剂。
表15
Figure BDA0002598045320000561
如表15所示，随着MACM含量降低，Tg(通过DMTA测定)和剪切储能模量也降低。表15的实例中，聚酯酰胺夹层的50℃和60℃剪切储能模量值显著高于对比例CE1和CE2的剪切储能模量值。对比例CE1和CE2是用于各种应用的两种聚(乙烯醇缩丁醛)夹层——RB41建筑夹层和DG41结构夹层(可以
Figure BDA0002598045320000563
RB41和DG41夹层从伊士曼化工公司商购获得)。
表16比较了由具有不同MACM含量和SE(作为酸)的聚酯酰胺形成的夹层的Tg(通过DMTA测定)和剪切储能模量(在三种不同温度下)。聚合物的命名如上所述。实例具有100％SE(作为酸)，所示量的CHDM(作为二醇)，所示量的MACM(作为二胺)，和0.25％TMP。
表16
Figure BDA0002598045320000562
表16显示，在较低的二醇含量下，DMTA值较高，在50℃和60℃下的剪切储能模量值也较高。表16的实例中，聚酯酰胺夹层的50℃和60℃剪切储能模量值显著高于聚(乙烯醇缩丁醛夹层)、对比例CE1和CE2(在表15中)的剪切储能模量值。
表17比较了由具有不同TMP含量的聚酯酰胺形成的夹层的Tg(通过DMTA测定)和剪切储能模量(在三种不同温度下)。聚合物的命名如上所述。如表中所示，实例具有100％DDA(作为酸)，60％CHDM(作为二醇)，所示量的40％MACM(作为二胺)，以及0至0.50％TMP。
表17
Figure BDA0002598045320000571
表17显示，对于具有相同含量的酸、二醇和二胺(100％酸、60％二醇和40％二胺)的聚酯酰胺，仅增加支化剂(TMP)的量对聚酯酰胺的Tg(通过DMTA测定)和剪切储能模量几乎没有影响。
表18比较了夹层的DMTA和剪切储能模量，夹层包含由不同链长度的酸(DDA相对于SE)与相同量的CHDM和MACM所制备的聚酯酰胺。聚合物的命名如上所述。
表18
Figure BDA0002598045320000572
如表18所示，酸链长度从12个碳原子降低到10个碳原子增加了Tg(通过DMTA测定)和剪切储能模量。在50℃和60℃下的剪切模量增加显著更高，这将有益于层合玻璃应用，其中夹层可能需要承受负载和/或具有更高的模量。
表19比较了夹层的DMTA和剪切储能模量，夹层包含由SE，和SE与ODA的组合作为酸来制备的聚酯酰胺。聚合物的命名如上所述。
表19
Figure BDA0002598045320000573
如表19所示，添加仅10％ODA(具有18个碳原子的长链酸)来代替SE，降低了Tg(DMTA)和所有温度下的剪切储能模量。据推测，添加比SE长的碳链酸ODA，使得聚合物链的流动性更大，从而压下了Tg(通过DMTA测定)，并降低了聚酯酰胺的储能模量。
表20比较了用MACM和PACM两种二胺的共混物制备的夹层，这两种二胺的量不同，CHDM含量为53％，以DDA作为酸。命名如上所述。
表20
Figure BDA0002598045320000581
如表20所示，当PACM含量从0增加到30％时，22℃剪切储能模量降低，然而80℃模量显著增加。在高温下(如80℃)的高模量，在涉及热气候和/或暴露于强烈阳光的各种夹层和层合玻璃应用中可能是有益的。
表21比较了由两种二胺MACM和PACM的共混物制备的夹层与仅具有PACM的夹层，其中CHDM含量为55％，DDA作为酸。命名如上所述。
表21
Figure BDA0002598045320000582
如表21所示，当PACM含量从10增加到45％时，80℃模量有显著增加。尽管Tg(通过DMTA测定)随着PACM水平的增加而降低，但是80℃模量随着PACM水平的增加而增加。
表22显示了几种不同组成的聚酯酰胺对玻璃的黏附力数据。所有的层合体都是用3mm玻璃(采用前面描述的层合方法)制成的。使用锤击法在室温(21℃)下测试对玻璃的黏附力。
表22
Figure BDA0002598045320000591
从表22可以看出，许多聚酯酰胺对玻璃具有可接受的或良好的黏附力，而其他聚酯酰胺对玻璃具有优异的黏附力。虽然存在一些可变性(这可能是由于不同的样品)，但是很明显，各种组成的聚酯酰胺黏附到玻璃上。
表23显示，当添加1wt％的GPTMS硅烷时，聚酯酰胺制剂对玻璃的黏附力是如何显著改进的。使用Brabender混合器在175℃的温度下将GPTMS硅烷引入到聚酯酰胺熔体中。然后将所得熔体冷却并压制成30密耳(0.76mm)片，如上所述，与3mm玻璃层合，并在室温下(21℃)测试锤击黏附力。
表23
Figure BDA0002598045320000592
表23显示，添加少量硅烷(GPTMS)作为黏附力促进剂，显著提高了对玻璃的空气侧和锡侧的黏附力。
多层(三层)夹层如下构造：采用具有低Tg(66℃)的聚酯酰胺材料作为皮层或外部层，并采用高Tg(约150℃)的聚酯酰胺、市售聚酯或塑料材料作为内部层或芯层，或采用增塑的纤维素酯(Eastman CAP，16％3GEH增塑剂)作为内部层或芯层。所用的低Tg聚酯酰胺组合物是：100(DDA)53(CHDM)47(MACM)0.25(TMP)，所用的高Tg聚酯酰胺组合物是：60(DDA)40(1,3-CHDA)20(TMCD)80(MACM)。以与前述相同的方式将夹层层合，以形成玻璃层合体。层合后，测试层合体的颜色(YI)、％雾度、压缩剪切和断裂高度。数据示于下表24中。
表24
Figure BDA0002598045320000601
如表24中的数据所示，本文公开的聚酯酰胺可以用作多层夹层中的皮层或外部层，以提供具有优异雾度、良好颜色和/或良好冲击性能的夹层。
如下制备额外的多层夹层：采用聚酯酰胺层作为外部层或皮层，并采用聚碳酸酯片作为内部层或芯层。聚碳酸酯片是30密耳厚的市售片(RowTec聚碳酸酯膜，购自罗兰技术(Rowland Technologies))。聚酯酰胺皮层各为30密耳厚，具有不同的MACM和CHDM比率。所有聚酯酰胺制剂都具有100％DDA(作为二酸)。使用先前描述的命名法：PEA1为DDA 72(CHDM)28(MACM)；PEA2为DDA 75(CHDM)25(MACM)；PEA3为DDA 80(CHDM)20(MACM)；PEA4为：DDA 57.5(CHDM)42.5(MACM)。
表25
Figure BDA0002598045320000611
表25显示，可以制备具有聚碳酸酯芯和聚酯酰胺皮层或外部层的多层夹层，其具有良好的——在一些情况下优异的——对玻璃的黏附力。将聚酯酰胺层用作外部层或皮层，允许聚碳酸酯层合在玻璃之间。
多层(三层)夹层如下构造：采用增塑的PVB材料(RA41或DG41PVB夹层，可从伊士曼化工公司商购)作为皮层或外部层，采用高Tg(约150℃)的聚酯酰胺(60(DDA)40(1,3-CHDA)20(TMCD)80(MACM))作为内部层或芯层。以与前述相同的方式来层合夹层，以形成玻璃层合体。层合后，测试层合体的％雾度和压缩剪切。数据示于下表26中。
表26
Figure BDA0002598045320000612
如表26中的数据所示，本文公开的聚酯酰胺可以用作多层夹层中的芯层，以提供具有优异雾度和良好黏附力的夹层。
意图是本发明不局限于作为实施本发明的最佳方式而公开的特定实施例，本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。
还应理解，如本文通篇给出的，在相容的情况，为本发明的任何单一组分给出的任何范围、值或特征可以与为本发明的任何其它组分给出的任何范围、值或特征互换使用，以形成具有各组分的限定值的实施例。

Claims (22)

1.一种多层夹层，其包含：
第一层，所述第一层包含聚酯酰胺组合物，所述聚酯酰胺组合物包含：
(a)二胺组分，所述二胺组分包含：
0.1-99mol％的二胺残基，所述二胺残基衍生自脂环族二胺、脂肪族二胺或其组合，
(b)二醇组分，所述二醇组分包含：
0.1-99mol％的二醇残基，所述二醇残基衍生自至少一种二醇，所述二醇是脂环族二醇、脂环族二醇的混合物，或至少一种脂环族二醇与至少一种脂肪族二醇的混合物，
(c)二酸组分，所述二酸组分包含：
0.1-100mol％的衍生自二酸的二酸残基，所述二酸选自HO2C-C2-40亚烷基-CO2H或HO2C-C3-10环烷基-CO2H，
其中每个环烷基是未取代的或被C1-3烷基取代的，
其中所述二酸组分的总mol％是100mol％，
其中合计的二醇和二胺组分的总mol％为100mol％；以及
第二层，所述第二层包含与所述第一层的聚酯酰胺组合物不同的聚合物组合物。
2.根据权利要求1所述的夹层，其还包含第三层，其中所述第三层包含与所述第一层的聚酯酰胺组合物不同的聚合物组合物，其中所述第一层在所述第二层和所述第三层之间。
3.根据权利要求2所述的夹层，其中，所述第二层和所述第三层包含相同的聚酯酰胺组合物。
4.根据权利要求2或3所述的夹层，其中，所述第二层和所述第三层包含选自以下的聚合物：聚乙烯醇缩醛、热塑性聚氨酯、脂肪族聚氨酯、聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)、聚(氯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)、聚烯烃、硅树脂弹性体、环氧树脂、乙烯丙烯酸酯共聚物、酸共聚物、纤维素酯、聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚-酰亚胺、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚砜醚，或芳族二羟基化合物的聚醚-酮。
5.根据权利要求2或3所述的夹层，其中，所述第二层和所述第三层包含选自以下的聚合物：聚乙烯、聚(乙烯-共-丙烯酸丁酯)、丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
6.根据权利要求1所述的夹层，其还包含第三层，其中所述第三层包含聚酯酰胺，其中所述第二层在所述第一层和所述第三层之间。
7.根据权利要求6所述的夹层，其中，所述第一层和所述第三层包含相同的聚酯酰胺组合物。
8.根据权利要求6或7所述的夹层，其中，所述第二层包含选自以下的聚合物：聚乙烯醇缩醛、热塑性聚氨酯、脂肪族聚氨酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚(氯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)、聚烯烃、硅树脂弹性体、环氧树脂、乙烯-丙烯酸酯共聚物、酸共聚物、纤维素酯、聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚-酰亚胺、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚砜醚，或芳族二羟基化合物的聚醚-酮。
9.根据权利要求6或7所述的夹层，其中，所述第二层包含选自以下的聚合物：聚乙烯、聚(乙烯-共-丙烯酸丁酯)、聚碳酸酯、丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯苯乙烯共聚物。
10.根据权利要求1所述的夹层，其中，所述第二层包含聚酯酰胺组合物，所述聚酯酰胺组合物包含：
(a)二胺组分，所述二胺组分包含：
0.1-99mol％的二胺残基，所述二胺残基衍生自脂环族二胺、脂肪族二胺或其组合；
(b)二醇组分，所述二醇组分包含：
0.1-99mol％的二醇残基，所述二醇残基衍生自至少一种二醇，所述二醇是脂环族二醇、脂环族二醇的混合物，或至少一种脂环族二醇与至少一种脂肪族二醇的混合物；
(c)二酸组分，所述二酸组分包含：
0.1-100mol％的衍生自二酸的二酸残基，所述二酸选自HO2C-C2-40亚烷基-CO2H或HO2C-C3-10环烷基-CO2H；
其中每个环烷基是未取代的或被C1-3烷基取代的，
其中所述二酸组分的总mol％是100mol％，
其中合计的二醇和二胺组分的总mol％为100mol％，
其中所述第二层中的聚酯酰胺组合物不同于所述第一层中的聚酯酰胺组合物。
11.根据权利要求10所述的夹层，其还包含第三层，其中所述第三层为聚酯酰胺组合物，所述聚酯酰胺组合物包含：
(a)二胺组分，所述二胺组分包含：
0.1-99mol％的二胺残基，所述二胺残基衍生自脂环族二胺、脂肪族二胺或其组合；
(b)二醇组分，所述二醇组分包含：
0.1-99mol％的二醇残基，所述二醇残基衍生自至少一种二醇，所述二醇是脂环族二醇、脂环族二醇的混合物，或至少一种脂环族二醇与至少一种脂肪族二醇的混合物；
(c)二酸组分，所述二酸组分包含：
0.1-100mol％的衍生自二酸的二酸残基，所述二酸选自HO2C-C2-40亚烷基-CO2H或HO2C-C3-10环烷基-CO2H；
其中每个环烷基是未取代的或被C1-3烷基取代的，
其中所述二酸组分的总mol％是100mol％，
其中所述合计的二醇和二胺组分的总mol％为100mol％，并且其中所述第三层与所述第一层或所述第二层相同。
12.根据权利要求1、10、11中任一项所述的多层夹层，其中所述二胺选自：4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)，或4,4’-亚甲基双(环己胺)，或4,4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)和4,4’-亚甲基双(环己胺)的混合物，其中所述二胺以20-75mol％的量存在。
13.根据权利要求1、10、11中任一项所述的多层夹层，其中所述二醇选自2,2,4,4-四甲基环丁-1,3-二醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇或聚四氢呋喃二醇。
14.根据权利要求1、10、11中任一项所述的多层夹层，其中所述二酸选自：琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸、9-[(Z)-壬-3-烯基]-10-辛基十九烷二酸、9-壬基-10-辛基十九烷二酸、环丁烷-1,3-二羧酸、环戊烷-1,3-二羧酸、环己烷-1,4-二羧酸、环己烷-1,3-二羧酸、环庚烷-1,4-二羧酸、环辛烷-1,5-二羧酸或环辛烷-1,4-二羧酸，或其中两种或更多种二酸的组合。
15.根据权利要求1-3中任一项所述的多层夹层，其中所述聚酯酰胺还包含支化剂，所述支化剂衍生自选自以下的化合物：偏苯三酸、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、甘油、季戊四醇、柠檬酸、酒石酸、3-羟基戊二酸、甘油赤藓糖醇、苏糖醇、二季戊四醇、山梨糖醇、偏苯三酸酐、均苯四酸二酐、均苯三酸或二羟甲基丙酸，其中，基于所述聚酯酰胺的总wt％，所述支化剂以0.01wt％至10wt％存在。
16.根据权利要求1-3中任一项所述的多层夹层，其中所述聚酯酰胺的特性粘度按照ASTM D2857-70测定为至少0.7dL/g。
17.根据权利要求1-3中任一项所述的夹层，其中所述聚酯酰胺包含硅烷添加剂。
18.根据权利要求1-3中任一项所述的夹层，其中当所述夹层被层合在两片厚度均为3mm的玻璃之间以形成层合体时，在70°F的温度下，且夹层厚度为30密耳，根据ANSI/SAEZ26.1-1996所测量的，所述层合体的平均断裂高度为至少12英尺。
19.根据权利要求1-3中任一项所述的多层夹层，其中按照DMTA所测定的，所述第一层的玻璃化转变温度为至少-35℃。
20.根据权利要求1-3中任一项所述的多层夹层，其中所述夹层的雾度小于3.0％，所述雾度是根据ASTM D1003-61-1977年重新批准-程序B，采用光源C，在厚度为0.76毫米的夹层上以2度的观察角测量的。
21.根据权利要求20所述的夹层，其中所述夹层的雾度小于2.0％，所述雾度是根据ASTM D1003-61-1977年重新批准-程序B，采用光源C，在厚度为0.76毫米的夹层上以2度的观察角测量的。
22.一种多层面板，其包含第一基板、根据权利要求1-21中任一项所述的夹层，以及第二基板，其中所述夹层在所述第一基板和第二基板之间。
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