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本申請要求提交于2014年12月8日的美國臨時申請序列號62/088,839的優先權，其公開內容經此引用以其整體并入本文。
發明領域
本發明涉及玻璃上的單片聚(乙烯醇縮醛)夾層，并更特別涉及用纖維素酯(“ce”)和聚(乙烯醇縮醛)的聚合物共混物制成的單片夾層，由此提高單片夾層的硬挺度，同時任選在玻璃面板(glasspanels)中提供良好的光學透明度。
發明背景
通常而言，多層玻璃面板是指包含單片夾層或者夾在兩個玻璃窗格之間的夾層的層壓件。層壓多層玻璃面板常用于建筑窗戶應用、用于機動車輛和飛機的窗戶以及用于光伏太陽能面板中。前兩個應用通常是指層壓安全玻璃。層壓安全玻璃中夾層的主要功能是吸收產生自施加于玻璃的沖擊或力的能量，即使在施加力并且玻璃破碎時，也使玻璃層保持粘合，并且防止玻璃完全破碎成尖銳的碎片。此外，夾層通常賦予玻璃高得多的隔音等級，降低uv和/或ir光透射并且增強相關窗戶的美學吸引力。
夾層通常通過以下方式生產：將聚合物樹脂，例如聚(乙烯醇縮醛)(聚(乙烯醇縮醛))與一種或多種增塑劑混合，并通過本領域技術人員已知的任意可適用的工藝或方法，包括但不限于擠出從而熔融共混或熔融加工混合物成夾層。出于各種其他目的，可以任選地添加其他另外的添加劑。在形成單片夾層之后，典型地將其收集并卷取以用于輸運或儲能，并在其后如下所述那樣用于多層玻璃面板。
下面提供了簡要的方式說明，其中多層玻璃面板通常與夾層結合生產。首先，將至少一個單片夾層放置在兩個基材之間，并且從邊緣修除任意多余的夾層，從而生成組裝件。并不少見的是，將多個夾層置于兩個基材之內，產生含多個夾層的多層玻璃面板。然后，通過本領域技術人員已知的可適用的工藝或方法；例如通過軋輥、真空袋、真空環或另一脫氣機構從組裝件中移除空氣。此外，通過本領域普通技術人員已知的任意方法將夾層部分壓粘到基材上。在最后一個步驟中，為了形成最終的整體結構，通過本領域普通技術人員已知的高溫高壓層壓法，例如但不限于壓熱法使這種初步粘合更永久。
建筑層壓玻璃方面的新興市場要求單片夾層具有結構特性。這樣的夾層為eastman的saflexdg，其由增塑的聚乙烯醇縮丁醛(“pvb”)制成。結構性聚(乙烯醇縮醛)夾層，saflex?dg41(具有約170,000的mw的聚(乙烯醇縮丁醛)聚合物)可商購以應用于建筑空間。saflex?dg夾層是比標準pvb夾層更硬的產品，并且更高的硬挺度允許用saflex?dg夾層制造的層壓件支撐更高的負載。可替代地，saflex?dg夾層可用于使得玻璃厚度降低，同時實現相同的層壓件負載。
隨著更多需要這樣的夾層的應用增長(單側陽臺層壓件(singlesidebalconylaminates)、頂棚、樓梯、支撐梁等)，期望更高性能的夾層。
為了增加熱塑性材料的硬挺度，經常使用補強填料。但是，這樣的固體填料可能不是熱塑性聚合物，并因此可能在與玻璃的粘合性和/或其在擠出機中的可加工性方面折中。在需要光學透明度的情況下，這樣的填料如果過大則不適合，因為它們散射光并降低玻璃層壓件的光學透明度。較小的顆粒降低了光散射的潛在可能，但由于它們的高表面積，通常增加了基質熱塑性樹脂的粘度，使得難以加工或無法實行加工。在此，存在對使用熱塑性聚合物來增加用聚(乙烯醇縮醛)夾層制造的層壓件的硬挺度或剛度，并任選保持其良好的光學透明度，同時保持熱塑性聚(乙烯醇縮醛)易于加工的能力的需求。對于許多應用，就降低層壓件的厚度、避免疊放多層的加工時間、和減少由于多層的錯誤組裝而具有氣泡或瑕疵形成的下線(offtheline)層壓件的失敗率而言，單片夾層是合意的。
發明概述
我們已發現具有優異的硬挺度的單片夾層，并且當層壓在玻璃面板中時，該玻璃面板表現出良好的透明度，同時保持用于制造單片夾層的聚(乙烯醇縮醛)樹脂的可加工性。
現提供單片夾層，其包含以下成分的聚合物共混物：
(a)聚(乙烯醇縮醛)；和
(b)一種或多種ce(“ce”)。
合意的是，所述單片夾層具有至少5密爾的厚度。聚合物共混物通過增加單片夾層的e'模量而增加了單片夾層的結構強度。合意的是，聚合物共混物還提供單片夾層片材，其在層壓至玻璃時具有良好的光學透明度。
發明詳述
術語“片材”或“單片片材”或“單片夾層”是由本發明的熱塑性組合物形成的單個整體層或片材。如果期望的話，單片夾層或片材可以含有兩種或更多種不同類型的聚合物的組合。
“聚合物共混物”是指至少兩個不同種類的聚合物的組合，對用于組合它們的方法沒有限制。聚合物共混物呈固態，除非以其它方式表述為熔融聚合物共混物。在不加限制的情況下，聚合物共混物可以為非混相的聚合物共混物，其中單片夾層將表現出兩個玻璃化轉變峰。可替代地，聚合物共混物可以為可混相或均相聚合物共混物，其中單片夾層將表現出一個玻璃化轉變峰，或者呈現為表現出均勻的物理特性的宏觀上相容的聚合物共混物。聚合物共混物可以形成聚合物-聚合物復合物，其中分子實體可以由兩種聚合物形成，并且這樣的分子實體可以為離子性的或者不帶電的。聚合物共混物可以形成或可以不形成互穿(interpenetrating)或半互穿的聚合物網絡，或者可以形成或可以不形成聚合物復合材料，其中聚合物中至少一者形成連續相，而另一聚合物形成非連續相。
現提供聚(乙烯醇縮醛)單片夾層，其包含以下成分的聚合物共混物：
(a)聚乙烯醇縮醛(“聚(乙烯醇縮醛)”)樹脂；和
(b)ce(“ce”)。
ce和聚(乙烯醇縮醛)的聚合物共混物提供了具有比僅用相同的聚(乙烯醇縮醛)樹脂制成的夾層更高的硬挺度的單片夾層。當層壓在玻璃之間時，單片夾層具有良好的光學透明度。此外，ce可以在與聚(乙烯醇縮醛)樹脂共混時提供雙重功能性。例如，由于其可以在聚(乙烯醇縮醛)加工溫度下熔融和流動，由此在加工過程中分解為更小的顆粒并降低聚(乙烯醇縮醛)組合物的粘度，因此ce可以充當加工助劑。在整個聚(乙烯醇縮醛)組合物中分散后，ce可以在冷卻時再固化，并可以充當強化單片聚(乙烯醇縮醛)組合物的補強填料。
聚(乙烯醇縮醛)樹脂組合物對于其中模量、強度、和彈性是必要的各種應用而言是合意的。令人遺憾的是，向聚(乙烯醇縮醛)組合物中添加高量的填料會損害夾層的光學透明度，并且取決于填料的類型和量，其還可能因增加的組合物粘度而使后續的聚(乙烯醇縮醛)組合物的加工變得非常困難。但是，向聚(乙烯醇縮醛)中添加ce可以彌補這些缺點。ce可以使得能夠生產表現出與使用固體填料相比在加工過程中改進的粘度的單片夾層，由此提供增強的模量和硬挺度，還同時提供在許多玻璃應用中所需的必要光學透明度。
聚(乙烯醇縮醛)樹脂和ce是熱塑性的。其制造方法不受限制。
聚(乙烯醇縮醛)樹脂可以通過已知的水性或溶劑縮醛化方法來制造，例如通過使pvoh與醛（例如丁醛）在酸催化劑的存在下反應、樹脂的分離、穩定化和干燥來制造。這樣的縮醛化方法公開在例如美國專利號2,282,057和2,282,026以及vinylacetalpolymers，encyclopediaofpolymerscience&technology中，第三版，第8卷，第381-399頁(2003)中，其完整公開內容經此引用并入本文。
聚(乙烯醇縮醛)樹脂典型地具有殘留羥基含量、酯含量和縮醛含量。如在本文中使用的，殘留羥基含量(以pvoh計算)是指具有殘留在聚合物鏈上的羥基的部分的重量百分比。例如，聚(乙烯醇縮醛)可以通過下述方式制造：將聚(乙酸乙烯酯)水解為pvoh，然后使pvoh與醛（例如丁醛、丙醛等，并且合意地為丁醛）反應，以制造具有重復的乙烯醇縮丁醛單元的聚合物。在水解聚(乙酸乙烯酯)的工藝中，通常并非所有的乙酸酯側基轉化為羥基。此外，與丁醛的反應通常未使所有pvoh上的羥基轉化為縮醛基團。因此，在任意制成的聚(乙烯醇縮丁醛)中，通常存在殘留的酯基團，例如乙酸酯基團(作為乙酸乙烯酯基團)和殘留的羥基(作為乙烯基羥基基團)作為聚合物鏈上的側基，以及縮醛(例如縮丁醛)基團(作為乙烯醇縮醛基團)。如在本文中使用的，殘留羥基含量以重量百分比基礎按照astm1396來測量。
將聚乙烯醇縮丁醛結構的一個實例用于進一步說明重量百分比如何基于與相關側基鍵合的部分單元：
取以上聚乙烯醇縮丁醛的結構，縮丁醛或縮醛含量基于聚合物中單元a的重量百分比，并且oh含量基于聚合物中單元b(聚乙烯基oh部分或pvoh)的重量百分比，并且乙烯酯或酯含量基于聚合物中單元c的重量百分比。
要注意的是，對于給定類型的增塑劑，增塑劑在聚合物中的相容性很大程度上取決于聚合物的羥基含量。具有較大殘留羥基含量的聚合物通常與降低的增塑劑相容性或容量有關，通常由于增塑劑的疏水性與聚合物鏈上存在的較少的親水基團更相容。相反，具有較低殘留羥基含量的聚合物通常將導致增加的增塑劑相容性或容量。通常，聚合物的殘留羥基含量與增塑劑相容性/容量之間的這種相關性可以經操縱或利用以允許向聚合物樹脂添加適當量的增塑劑，并且穩定地保持存在于市售ce樹脂和聚(乙烯醇縮醛)樹脂中的增塑劑之間的增塑劑含量上的差異。
聚(乙烯醇縮醛)樹脂的羥基含量沒有特別限制，但適合的量為至少約6、或至少約8、或至少約10、或至少約11、或至少約12、或至少約13、或至少約14、或至少約15、或至少約16、或至少約17、并且在各情況中最多約35重量%pvoh。例如，適合的以pvoh計算的重量百分比(重量%)羥基范圍包括約6至35、或6至30、或6至25、或6至23、或6至20、或6至18、或6至17、或6至16、或6至15、或7至35、或7至30、或7至25、或7至23、或7至20、或7至18、或7至17、或7至16、或7至15、或8至35、或8至30、或8至25、或8至23、或8至20、或8至18、或8至17、或8至16、或8至15、或9至35、或9至30、或9至25、或9至23、或9至20、或9至18、或9至17、或9至16、或9至15、或10至35、或10至30、或10至25、或10至23、或10至20、或10至18、或10至17、或10至16、或10至15、或11至35、或11至30、或11至25、或11至23、或11至20、或11至18、或11至17、或11至16、或11至15、或12至35、或12至30、或12至25、或12至23、或12至20、或12至18、或12至17、或12至16、或12至15、或13至35、或13至30、或13至25、或13至23、或13至20、或13至18、或13至17、或13至16、或13至15、或14至35、或14至30、或14至25、或14至23、或14至20、或14至18、或14至17、或14至16、或14至15、或15至35、或15至30、或15至25、或15至23、或15至20、或15至18、或15至17、或15至16、或16至35、或16至30、或16至25、或16至23、或16至20、或16至18、或16至17、或17至35、或17至30、或17至25、或17至23、或17至20、或17至18。如果需要的話，所選作為pvoh的羥基重量%可以處于范圍的下端點。通常，具有較低羥基重量%的聚(乙烯醇縮醛)聚合物具有吸收更多增塑劑并且更高效地將其吸收的能力。
但是，在期望光學透明度的情況下，羥基重量%可能會對聚(乙烯醇縮醛)樹脂的折射率造成影響。因此，取決于所選擇的ce的類型，聚(乙烯醇縮醛)的羥基重量%可以與增塑劑的量一起調節，從而在期望光學透明度的情況下實現所需的折射率。例如，以pvoh單元計算的羥基重量%的適合范圍可以為15至25、或15至23、或15至20、或15至18、或15至17、或15至16、或16至25、或16至23、或16至20、或16至18、或16至17、或17至25、或17至23、或17至20、或17至18，可以對其進行選擇從而增強層壓至玻璃的單片夾層片材的光學透明度。
用于制造層的聚(乙烯醇縮醛)樹脂還可以包含20重量%或更低、或17重量%或更低、或15重量%或更低的殘留酯基團，包括13重量%或更低、或11重量%或更低、或9重量%或更低、或7重量%或更低、或5重量%或更低、或4重量%或更低的殘留酯基團，其以聚乙烯基酯(例如乙酸酯)計算，其中余量為縮醛，優選丁醛縮醛，但任選以少量包含其他縮醛基團，例如2-乙基己醛基團(參見，例如美國專利號5,137,954，其完整公開內容經此引用并入本文)。以重量%計的殘留酯基團的適合范圍包括0至20、或0至17、或0至15、或0至13、或0至11、或0至9、或0至7、或0至5、或0至4、1至20、或1至17、或1至15、或1至13、或1至11、或1至9、或1至7、或1至5、或1至4、或1至20、或1至17、或1至15、或1至13、或1至11、或1至9、或1至7、或1至5、或1至4、或2至20、或2至17、或2至15、或2至13、或2至11、或2至9、或2至7、或2至5、或2至4、或3至20、或3至17、或3至15、或3至13、或3至11、或3至9、或3至7、或3至5、或3至4、或3至20、或3至17、或3至15、或3至13、或3至11、或3至9、或3至7、或3至5、或3至4、或4至20、或4至17、或4至15、或4至13、或4至11、或4至9、或4至7、或4至5、或6至20、或6至17、或6至15、或6至13、或6至11、或6至9。如同殘留羥基測量，殘留酯基團(例如乙酸酯)的重量百分比基于聚合物骨架中的部分，所述聚合物骨架上連接有乙酸酯基團，包括側基乙酸酯基團。
本發明中使用的聚(乙烯醇縮醛)樹脂還可以具有至少50重量%、或至少55重量%、或至少60重量%、或至少65重量%、或至少70重量%、或至少75重量%、或至少80重量%、或至少85重量%、或至少90重量%的縮醛含量。此外或者替代地，縮醛含量可以為最多94重量%、或最多93重量%、或最多92重量%、或最多91.%、或最多90重量%、或最多89重量%、或最多88重量%、或最多86重量%、或最多85重量%、或最多84重量%、或最多83重量%、或最多82重量%、或最多80重量%、或最多78重量%、或最多77重量%、或最多75重量%、或最多70重量%、或最多65重量%。在本發明中使用的聚(乙烯醇縮醛)樹脂的縮醛含量的適合范圍包括50至94、或50至93、或50至92、或50至91、或50至90、或50至89、或50至88、或50至86、或50至85、或50至84、或50至84、或50至83、或50至82、或50至80、或50至78、或50至77、或50至75、或50至70、或50至65、或55至94、或55至93、或55至92、或55至91、或55至90、或55至89、或55至88、或55至86、或55至85、或55至84、或55至84、或55至83、或55至82、或55至80、或55至78、或55至77、或55至75、或55至70、或55至65、或60至94、或60至93、或60至92、或60至91、或60至90、或60至89、或60至88、或60至86、或60至85、或60至84、或60至84、或60至83、或60至82、或60至80、或60至78、或60至77、或60至75、或60至70、或60至65、或65至94、或65至93、或65至92、或65至91、或65至90、或65至89、或65至88、或65至86、或65至85、或65至84、或65至84、或65至83、或65至82、或65至80、或65至78、或65至77、或65至75、或65至70、或70至94、或70至93、或70至92、或70至91、或70至90、或70至89、或70至88、或70至86、或70至85、或70至84、或70至84、或70至83、或70至82、或70至80、或70至78、或70至77、或70至75、或75至94、或75至93、或75至92、或75至91、或75至90、或75至89、或75至88、或75至86、或75至85、或75至84、或75至84、或75至83、或75至82、或75至80、或75至78、或75至77、80至94、或80至93、或80至92、或80至91、或80至90、或89至89、或80至88、或80至86、或80至85、或80至84、或80至83、或80至82、85至94、或85至93、或85至92、或85至91、或85至90、或85至89、或85至88、或85至86、或90至94、或90至93、或90至92。
oh、酯和縮醛范圍的組合沒有特別限制。以重量基準計，市售的pvb通常包含：少于22%，通常為約17至19%的以聚乙烯醇(pvoh)計算的羥基；最多10%，通常為0至3%的以聚乙烯基酯(例如聚乙酸乙烯酯)計算的殘留酯基團，余量為縮醛、優選為丁醛縮醛，但任選包括少量的不同于縮丁醛的縮醛基團，例如如在美國專利號5,137,954中公開的2-乙基己醛。
范圍組合中的一部分可以為對應于下表1中的復選框的那些。
表1
縮醛基團沒有限制。實例包括乙烯醇縮丙醛基團和乙烯醇縮丁醛基團，并且合意地為乙烯醇縮丁醛基團。
聚(乙烯醇縮醛)樹脂的重均分子量沒有特別限制。聚(乙烯醇縮醛)樹脂可以具有40,000至300,000道爾頓的重均分子量(mw)，如通過cotts和ouano的使用小角激光散射的尺寸排阻色譜(sec/lalls)法在四氫呋喃中測量。
對于聚(乙烯醇縮醛)樹脂而言適合的mw范圍的實例包括40,000至300,000、或40,000至250,000、或40,000至220,000、或40,000至200,000、或40,000至190,000、或40,000至170,000、或40,000至160,000、或40,000至140,000、或40,000至120,000、或40,000至100,000、或40,000至90,000、或40,000至70,000、或70,000至300,000、或70,000至250,000、或70,000至220,000、或70,000至200,000、或70,000至190,000、或70,000至170,000、或70,000至160,000、或70,000至140,000、或70,000至120,000、或70,000至100,000、或70,000至90,000、或90,000至300,000、或90,000至250,000、或90,000至220,000、或90,000至200,000、或90,000至190,000、或90,000至170,000、或90,000至160,000、或90,000至140,000、或90,000至120,000、或90,000至100,000、或120,000至300,000、或120,000至250,000、或120,000至220,000、或120,000至200,000、或120,000至190,000、或120,000至170,000、或120,000至160,000、或120,000至140,000、或160,000300,000、或160,000至250,000、或160,000至220,000、或160,000至200,000、或160,000至190,000。
用于與ce組合的聚(乙烯醇縮醛)樹脂合意地為pvb樹脂。在這方面，聚(乙烯醇縮醛)樹脂合意地以基于聚(乙烯醇縮醛)組合物中所有聚合物(排除增塑劑)的重量計至少60重量%、或至少65重量%、或至少70重量%、或至少75重量%、或至少80重量%、或至少85重量%、或至少90重量%、或至少95重量%、或至少98重量%的量包含至少pvb。
夾層具有通常少于50℃的tg峰。夾層可以具有多于一個tg峰，表示聚(乙烯醇縮醛)相和ce相。無論夾層具有一個tg峰還是多個tg峰，夾層合意地具有低tg峰，其合意地為50℃或更少。夾層中的低tg值可以有助于更高的玻璃/夾層粘合性，和/或更好的吸收沖擊能量的能力。合意的是，夾層具有50℃或更少、或不大于49℃、或不大于48℃、或不大于47℃、或不大于46℃、或不大于45℃、或不大于44℃、或不大于43℃、或不大于42℃、或不大于41℃、或不大于40℃、或不大于39℃、或不大于38℃、或不大于37℃、或不大于36℃、或不大于37℃、或不大于36℃、或不大于35℃、或不大于34℃、或不大于33℃、或不大于32℃、或不大于31℃、或不大于30℃，并且在各情況中為至少-20℃的tg峰。
在具有兩個或更多個tg峰的夾層中，如果期望的話，聚(乙烯醇縮醛)相的tg可以少于至少一個ce相的tg至少-20℃、或至少0℃、或至少10℃、或至少20℃、或至少30℃、或至少40℃、或至少45℃、或至少50℃、或至少60℃、或至少65℃、或至少70℃、或至少75℃、或至少80℃、或至少85℃、或至少90℃、或至少95℃、或至少100℃、或至少110℃、或至少120℃、或至少130℃。
夾層的tg通過使用以下程序的流變動態分析來確定。將聚(乙烯醇縮醛)片材模制為直徑25毫米(mm)的樣品盤。將聚(乙烯醇縮醛)樣品盤放置在rheometricsdynamicspectrometerii的兩個25mm直徑平行板測試固定件之間。以剪切模式在1赫茲的振蕩頻率下，隨著聚(乙烯醇縮醛)樣品的溫度以2℃/分鐘的速率從-20℃增加至70℃來測試聚(乙烯醇縮醛)樣品盤。使用依賴于溫度繪制的tanδ(衰減(damping))的最大值的位置來確定tg。經驗表明，該方法在+/-1℃以內可重現。
可以將抗粘連劑添加至本發明的組合物以降低夾層的粘連水平。合意的是，將其添加至皮層或聚(乙烯醇縮醛)樹脂。抗粘連劑為本領域中已知的，并且可以使用不會對夾層的特性造成不利影響的任意抗粘連劑。可以成功地在單片夾層中使用同時不會影響夾層的光學特性或夾層與玻璃的粘合特性的特別優選的抗粘連劑為脂肪酸酰胺(參見，例如us6,825,255，其完整公開內容并入本文)。
可以向聚(乙烯醇縮醛)層中并入其他添加劑以增強其在最終產品中的性能，并對夾層賦予某些額外特性。這樣的添加劑包括但不限于染料、顏料、穩定劑(例如紫外線穩定劑)、抗氧化劑、阻燃劑、ir吸收劑或阻斷劑(例如銦錫氧化物、銻錫氧化物、六硼化鑭(lab6)和銫鎢氧化物)、加工助劑、流動增強添加劑、潤滑劑、抗沖改性劑、成核劑、熱穩定劑、uv吸收劑、uv穩定劑、分散劑、表面活性劑、螯合劑、偶聯劑、粘合劑、底漆、補強添加劑、和填料、以及本領域普通技術人員已知的其他添加劑。
通常使用呈液體、粉末、或粒料形式的添加劑，并且可以在到達擠出機設備或與擠出機設備內部的熱塑性樹脂組合之前將其混合到熱塑性樹脂或增塑劑中。這些添加劑被并入熱塑性組合物中，并進而并入所得的單片夾層中，由此增強夾層的某些特性和其在多層玻璃面板產品中的性能。
下述ce的說明適用于所有ce樹脂和在單片夾層中所用的ce。如上文所提及，本發明包括組合物，其包含：
(a)聚(乙烯醇縮醛)；和
(b)一種或多種ce。
可用于本發明的ce可以使用本領域中已知的技術制備，或者可商購自例如eastmanchemicalcompany，kingsport，tn，u.s.a。
用于本發明的ce通常包含以下重復結構單元：
其中，r可以獨立地選自氫或具有2至10個碳原子的直鏈烷酰基(也被稱為酰基)(其在與o鍵合時形成酯基團)。對于ce，取代水平通常被表述為取代度(“ds”)，其為每個脫水葡萄糖單元(“agu”)的取代基的平均數。括號之間的上式示出2個agu。通常，常規的纖維素含有3個羥基/agu，其可以被取代；因此，ds可以具有0至3的值。通常，纖維素是具有110至375的聚合度和3.0的最大ds的大型多糖。
由于ds為統計平均值，值為1并不能確保每個agu具有單個取代基。在一些情況中，可能存在未取代的agu、具有2個取代基的一些agu、和具有3個取代基的一些agu。ce可以具有以重量%基準計(酰基的總重量除以ce的總重量)至少約15、或至少20、或至少25、或至少30、或至少35、或至少37%、或至少40、或至少45重量%的總酰基含量(“tag”)，其為包括乙酰基、丙酰基、丁酰基等在內的所有r酰基的組合。上限量沒有特別限制，并且可以高達全部羥基的完全取代，或者最多60重量%、或最多55重量%。所選擇的以重量%計的特定總酰基含量將取決于與ce骨架鍵合的酰基取代基的類型以及所需的特性。tag含量上的增加通常使得ce聚合物更疏水，增加其tg，并提高其柔性。以重量%基準計的tag含量的適合范圍為15至60、或15至55、或20至60、或20至55、或25至60、或25至55、或30至60、或30至55、或35至60、或35至55、37至60、或37至55、或40至60、或40至55、或45至60、或45至55。為了改進與pvb膜的界面相容性和/或增強ce樹脂的tg，以重量基準計的tag含量通常為30-60、或35至55、或40-60、或45-55。
“總ds”被定義為每個agu的酰基取代基的平均數，所述取代基為具有c1-10碳、合意地為2-4個碳的任意一種或多種r基團。在本發明的一個實施方案中，ce可以具有至少1、或至少1.2、或至少1.5、或至少1.7、或至少1.9、或至少2、或至少2.2、或至少2.3、或至少2.4、或至少2.5、或至少2.6、并且可以為最多6、或最多5、或最多4、或最多3.5、或最多3.3、或最多3、或最多2.95、或最多2.90、或最多2.85、或最多2.8、或最多2.75、或最多2.7、或最多2.6、或最多2.5、或最多2.45、或最多2.4、或最多2.35、或最多2.3、或最多2.25、或最多2.2、或最多2.15、或最多2.1的總ds每agu(總ds/agu)。適合的范圍是1-6、或1-5、或1-4、或1-3.5、或1-3、或1-2.95、或1-2.90、或1-2.85、或1-2.80、或1-2.75、或1-2.7、或1-2.6、或1-2.5、或1-2.45、或1-2.4、或1-2.35、或1-2.3、或1-2.25、或1-2.2、或1-2.15、或1-2.1、或1.2-6、或1.2-5、或1.2-4、或1.2-3.5、或1.2-3、或1.2-2.95、或1.2-2.90、或1.2-2.85、或1.2-2.80、或1.2-2.75、或1.2-2.7、或1.2-2.6、或1.2-2.5、或1.2-2.45、或1.2-2.4、或1.2-2.35、或1.2-2.3、或1.2-2.25、或1.2-2.2、或1.2-2.15、或1.2-2.1、或1.5-6、或1.5-5、或1.5-4、或1.5-3.5、或1.5-3、或1.5-2.95、或1.5-2.90、或1.5-2.85、或1.5-2.80、或1.5-2.75、或1.5-2.7、或1.5-2.6、或1.5-2.5、或1.5-2.45、或1.5-2.4、或1.5-2.35、或1.5-2.3、或1.5-2.25、或1.5-2.2、或1.5-2.15、或1.5-2.1、或1.7-6、或1.7-5、或1.7-4、或1.7-3.5、或1.7-3、或1.7-2.95、或1.7-2.90、或1.7-2.85、或1.7-2.80、或1.7-2.75、或1.7-2.7、或1.7-2.6、或1.7-2.5、或1.7-2.45、或1.7-2.4、或1.7-2.35、或1.7-2.3、或1.7-2.25、或1.7-2.2、或1.7-2.15、或1.7-2.1、或2-6、或2-5、或2-4、或2-3.5、或2-3、或2-2.95、或2-2.90、或2-2.85、或2-2.80、或2-2.75、或2-2.7、或2-2.6、或2-2.5、或2-2.45、或2-2.4、或2-2.35、或2-2.3、或2-2.25、或2-2.2、或2-2.15、或2-2.1、或2.2-6、或2.2-5、或2.2-4、或2.2-3.5、或2.2-3、或2.2-2.95、或2.2-2.90、或2.2-2.85、或2.2-2.80、或2.2-2.75、或2.2-2.7、或2.2-2.6、或2.2-2.5、或2.2-2.45、或2.2-2.4、或2.2-2.35、或2.2-2.3、或2.2-2.25、或2.2-2.2、或2.2-2.15、或2.2-2.1、或2.3-6、或2.3-5、或2.3-4、或2.3-3.5、或2.3-3、或2.3-2.95、或2.3-2.90、或2.3-2.85、或2.3-2.80、或2.3-2.75、或2.3-2.7、或2.3-2.6、或2.3-2.5、或2.3-2.45、或2.3-2.4、或2.3-2.35、或2.4-6、或2.4-5、或2.4-4、或2.4-3.5、或2.4-3、或2.4-2.95、或2.4-2.90、或2.4-2.85、或2.4-2.80、或2.4-2.75、或2.4-2.7、或2.4-2.6、或2.4-2.5、或2.4-2.45、或2.5-6、或2.5-5、或2.5-4、或2.5-3.5、或2.5-3、或2.5-2.95、或2.5-2.90、或2.5-2.85、或2.5-2.80、或2.5-2.75、或2.5-2.7、或2.5-2.6、或2.6-6、或2.6-5、或2.6-4、或2.6-3.5、或2.6-3、或2.6-2.95、或2.6-2.90、或2.6-2.85、或2.6-2.80、或2.6-2.75、或2.6-2.7、或2.7-6、或2.7-5、或2.7-4、或2.7-3.5、或2.7-3、或2.7-2.95、或2.7-2.90、或2.7-2.85、或2.7-2.80。合意的是，agds/agu將處于2-3.5、或2-3、或2-2.95、或2-2.90、或2-2.85、或2-2.80、或2.2-3.5、或2.2-3、或2.2-2.95、或2.2-2.90、或2.2-2.85、或2.2-2.80、或2.3-3.5、或2.3-3、或2.3-2.95、或2.3-2.90、或2.3-2.85、或2.3-2.80、或2.4-3.5、或2.4-3、或2.4-2.95、或2.4-2.90、或2.4-2.85、或2.4-2.80、或2.5-3.5、或2.5-3、或2.5-2.95、或2.5-2.90、或2.5-2.85、或2.5-2.80、2.6-3.5、或2.6-3、或2.6-2.95、或2.6-2.90、或2.6-2.85、或2.6-2.80、或2.7-3.5、或2.7-3、或2.7-2.95、或2.7-2.90、或2.7-2.85、或2.7-2.80的范圍內。通常，對于ag而言的ds/agu將處于2.3-3、或2.3-2.95、或2.3-2.90、或2.3-2.85、或2.3-2.80、或2.4-3、或2.4-2.95、或2.4-2.90、或2.4-2.85、或2.4-2.80、或2.5-3、或2.5-2.95、或2.5-2.90、或2.5-2.85、或2.5-2.80、2.6-3、或2.6-2.95、或2.6-2.90、或2.6-2.85、或2.6-2.80、或2.7-3、或2.7-2.95、或2.7-2.90、或2.7-2.85、或2.7-2.80的范圍內。
ce可以具有至少約0.5、或至少0.6、或至少0.7、或至少0.8、或至少0.9、或至少1.0、或至少1.1、或至少1.2、或至少1.4、或至少1.6、或至少1.8、或至少2.0、或至少2.5、或至少3、或至少3.5、或至少4的羥基含量，其在各情況中均以重量%計。另外或替代地，ce可以具有最多約10、或最多約9、或最多約8、或最多約7、或最多6、或最多5.5、或最多5、或最多4.5、或最多3、或最多2.3、或最多2的羥基含量。羥基含量的重量百分比基于將所有羥基的合并重量除以整個ce聚合物的重量。羥基含量的適合范圍是0.5至10、或0.5至9、或0.5至8、或0.5至7、或0.5至6、或0.5至5.5、或0.5至5、或0.5至4.5、或0.5至3、或0.5至2.3、或0.5至2、或0.6至8、或0.6至7、或0.6至6、或0.6至5.5、或0.6至5、或0.6至4.5、或0.6至3、或0.6至2.3、或0.6至2、或0.7至8、或0.7至7、或0.7至6、或0.7至5.5、或0.7至5、或0.7至4.5、或0.7至3、或0.7至2.3、或0.7至2、或0.8至8、或0.8至7、或0.8至6、或0.8至5.5、或0.8至5、或0.8至4.5、或0.8至3、或0.8至2.3、或0.8至2、或0.9至8、或0.9至7、或0.9至6、或0.9至5.5、或0.9至5、或0.9至4.5、或0.9至3、或0.9至2.3、或0.9至2、或1至8、或1至7、或1至6、或1至5.5、或1至5、或1至4.5、或1至3、或1至2.3、或1至2、或1.1至8、或1.1至7、或1.1至6、或1.1至5.5、或1.1至5、或1.1至4.5、或1.1至3、或1.1至2.3、或1.1至2、或1.2至8、或1.2至7、或1.2至6、或1.2至5.5、或1.2至5、或1.2至4.5、或1.2至3、或1.2至2.3、或1.2至2、或1.3至8、或1.3至7、或1.3至6、或1.3至5.5、或1.3至5、或1.3至4.5、或1.3至3、或1.3至2.3、或1.3至2、或1.4至8、或1.4至7、或1.4至6、或1.4至5.5、或1.4至5、或1.4至4.5、或1.4至3、或1.4至2.3、或1.4至2、或1.5至8、或1.5至7、或1.5至6、或1.5至5.5、或1.5至5、或1.5至4.5、或1.5至3、或1.5至2.3、或1.5至2、或1.6至8、或1.6至7、或1.6至6、或1.6至5.5、或1.6至5、或1.6至4.5、或1.6至3、或1.6至2.3、或1.6至2、或1.7至8、或1.7至7、或1.7至6、或1.7至5.5、或1.7至5、或1.7至4.5、或1.7至3、或1.7至2.3、或1.7至2、或1.8至8、或1.8至7、或1.8至6、或1.8至5.5、或1.8至5、或1.8至4.5、或1.8至3、或1.8至2.3、或1.8至2、或1.9至8、或1.9至7、或1.9至6、或1.9至5.5、或1.9至5、或1.9至4.5、或1.9至3、或1.9至2.3、或1.9至2、或2至8、或2至7、或2至6、或2至5.5、或2至5、或2至4.5、或2至3、或2至2.3、或2.1至8、或2.1至7、或2.1至6、或2.1至5.5、或2.1至5、或2.1至4.5、或2.2至8、或2.2至7、或2.2至6、或2.2至5.5、或2.2至5、或2.2至4.5、或2.3至8、或2.3至7、或2.3至6、或2.3至5.5、或2.3至5、或2.3至4.5、或2.5至8、或2.5至7、或2.5至6、或2.5至5.5、或2.5至5、或2.5至4.5、或2.5至3、或3至8、或3至7、或3至6、或3至5.5、或3至5、或3至4.5、或3.5至8、或3.5至7、或3.5至6、或3.5至5.5、或3.5至5、或3.5至4.5、或4至8、或4至7、或4至6、或4至5.5、或4至5，其在各情況中均以重量%計。
羥基含量的一個可替代量度基于3-總乙酰基ds/agu，該余數為羥基位點每agu(oh#/agu)的平均數。例如，如果總乙酰基ds/agu為2.6，平均oh#/agu為0.4。oh#/agu并非取代基每agu的量度，而是未取代的oh位點的平均數。羥基的平均oh#/agu可以為至少0、或至少0.005、或至少0.05、或至少0.1、或至少0.15、或至少0.2、或至少0.25、或至少0.3、或至少0.35、或至少0.4ds。在各情況中，平均oh#/agu可以為最多1.3、或最多1.2、或最多1、或最多0.9、或最多0.8、或最多0.7、或最多0.65、或最多0.6、或最多0.55、或最多0.5、或最多0.45、或最多0.4、或最多0.35、或最多0.3。平均oh#/agu的適合范圍包括0.005至0.7、或0.005至0.65、或0.005至0.60、或0.005至0.55、或0.005至0.50、或0.005至0.45、或0.005至0.40、或0.005至0.35、或0.005至0.30、或0.05至0.7、或0.05至0.65、或0.05至0.60、或0.05至0.55、或0.05至0.50、或0.05至0.45、或0.05至0.40、或0.05至0.35、或0.05至0.30、或0.1至0.7、或0.1至0.65、或0.1至0.60、或0.1至0.55、或0.1至0.50、或0.1至0.45、或0.1至0.40、或0.1至0.35、或0.1至0.30、或0.15至0.7、或0.15至0.65、或0.15至0.60、或0.15至0.55、或0.15至0.50、或0.15至0.45、或0.15至0.40、或0.15至0.35、或0.15至0.30、或0.2至0.7、或0.2至0.65、或0.2至0.60、或0.2至0.55、或0.2至0.50、或0.2至0.45、或0.2至0.40、或0.2至0.35、或0.2至0.30、或0.25至0.7、或0.25至0.65、或0.25至0.60、或0.25至0.55、或0.25至0.50、或0.25至0.45、或0.25至0.40、或0.25至0.35、或0.25至0.30、或0.3至0.7、或0.3至0.65、或0.3至0.60、或0.3至0.55、或0.3至0.50、或0.3至0.45、或0.3至0.40、或0.3至0.35、或0.3至0.30。可以調節羥基數量從而通過增加羥基數量來增加其在醇中的潤濕性和溶解性。可以調節羥基數量從而增強ce膜與也含有羥基含量的pvb膜的相容性。通常，平均oh#/agu處于0.005至0.5、或0.005至0.45、或0.005至0.40、或0.005至0.35、或0.1至0.4、或0.1至0.35的范圍。
ds/agu可以指特定的取代基，例如羥基、乙酰基、丁酰基、或丙酰基。例如，乙酸纖維素可以具有約2.0至約2.5的乙酰基ds/agu，剩余為羥基，而乙酸丙酸纖維素(“cap”)和乙酸丁酸纖維素(“cab”)可以具有約1.7至約2.8的總ds/agu，剩余為羥基。
ce可以為纖維素三酯或二級ce。纖維素三酯的實例包括但不限于纖維素三乙酸酯、纖維素三丙酸酯、或纖維素三丁酸酯。二級ce的實例包括乙酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、和乙酸丁酸纖維素。這些ce被描述于美國專利號1,698,049；1,683,347；1,880.808；1,880,560；1,984,147、2,129,052；和3,617,201中，其經此引用以其整體以不與本文中的陳述相沖突的程度并入本文。
ce可以為乙酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、纖維素三乙酸酯、纖維素二乙酸酯、纖維素三丙酸酯、纖維素三丁酸酯、及其混合物。合意的是，ce為乙酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、或其混合物。ce可以被乙酰基、丙酰基、丁酰基、或具有1個或多個至最多10個碳的任意脂族烷酰基取代。合意的是，ce被c2-c4烷酰基取代。例如，ce可以被乙酰基、丙酰基、或丁酰基以單獨或組合（例如乙酰基丙酰基或乙酰基丁酰基）的方式取代。用這些取代基制造的ce將具有乙酰基含量、丙酰基含量、和/或丁酰基含量。
ce可以具有寬泛地變化的乙酰基含量，這取決于ce是否為乙酸纖維素聚合物或混合ce。混合ce是在ce聚合物骨架上具有2種或更多種不同r基團的混合的ce，所述基團借由將相應的反應物添加到反應混合物中而存在。通常，混合ce將具有r=2(乙酰基)與其他r基團，通常r=3或4的混合。
通常，ce的乙酰基含量以重量%基準計(基于乙酰基的合并重量除以整個ce聚合物計)可以為至少2、或至少3、或至少4、或至少4.5重量%。另外或替代地，乙酰基含量可以為最多50、或最多45、或最多40、或最多30重量%、或最多25、或最多20、或最多15、或最多10、或最多8、或最多6、或最多5重量%。適合范圍包括(以重量%計)2-50、或2-45、或2-40、或2-35、或2-30、或2至25、或2-20、或2-15、或2-10、或2-8、或2-6、或2-5、或3-50、或3-45、或3-40、或3-35、或3-30、或3至25、或3-20、或3-15、或3-10、或3-8、或3-6、或3-5、或4-50、或4-45、或4-40、或4-35、或4-30、或4-25、或4-20、或4-15、或4-10、或4-8、或4-6、或4-5、或4.5-50、或4.5-45、或4.5-40、或4.5-35、或4.5-30、或4.5-25、或4.5-20、或4.5-15、或4.5-10、或4.5-8、或4.5-6、或4.5-5重量%。
ce中的乙酰基ds/agu可以為至少大于0、或至少0.05、或至少0.1、或至少0.15、或至少0.2。另外或替代地，ce中的乙酰基的ds/agu可以為最多6、或最多5、或最多4、或最多3.7、或最多3.5、或最多3.2、或最多3.1、或最多3.04、或最多3、或最多2.995、或最多2.95、或最多2.9、或最多2.88、或最多2.85。ce中的乙酰基的ds/agu的適合范圍包括大于0-6、或大于0至5、或大于0至4、或大于0至3.7、或大于0至3.5、或大于0至3.2、或大于0至3.04、或大于0至3、或大于0至2.995、或大于0至2.95、或大于0至2.9、或大于0至2.88、或大于0至2.85、或0.05至6、或0.05至5、或0.05至4、或0.05至3.7、或0.05至3.5、或0.05至3.2、或0.05至3.1、或0.05至3、或0.05至2.995、或0.05至2.95、或0.05至2.9、或0.05至2.88、或0.05至2.85、或0.1至6、或0.1至5、或0.1至4、或0.1至3.7、或0.1至3.5、或0.1至3.2、或0.1至3.1、或0.1至3、或0.1至2.995、或0.1至2.95、或0.1至2.9、或0.1至2.88、或0.1至2.85、或0.15至6、或0.15至5、或0.15至4、或0.15至3.7、或0.15至3.5、或0.15至3.2、或0.15至3.1、或0.15至3、或0.15至2.995、或0.15至2.95、或0.15至2.9、或0.15至2.88、或0.15至2.85、或0.2至6、或0.2至5、或0.2至4、或0.2至3.7、或0.2至3.5、或0.2至3.2、或0.2至3.1、或0.2至3、或0.2至2.995、或0.2至2.95、或0.2至2.9、或0.2至2.88、或0.2至2.85。
在作為乙酸纖維素(其未混合有并非乙酰基的任何r基團)的ce中，以重量百分比計的乙酰基的量可以為至少20、或至少25、或至少30、或至少35、或至少40重量%。另外或替代地，以重量百分比計的乙酰基的量可以為最多50、或最多45、或最多40。乙酸纖維素中的適合范圍包括(以重量%計)20-50、或20-45、或20-40、或25-50、或25-45、或25-40、或30-50、或30-45、或30-40、或35-50、或35-45、或35-40重量%。通常，重量百分比將為至少30或至少35，且最多45或最多40。
乙酸纖維素中的乙酰基的ds/agu可以為至少1.8、或至少2、或至少2.5、或至少2.7、或至少2.9、或至少3、或至少3.1、或至少3.2。乙酸纖維素可以具有對于乙酰基而言最多5、或最多4、或最多3.7、或最多3.5、或最多3.2、或最多3.1、或最多3.04的ds/agu。乙酸纖維素中的乙酰基的ds/agu的適合范圍包括1.8至5、或1.8至4、或1.8至3.7、或1.8至3.5、或1.8至3.2、或1.8至3.1、或1.8至5、或1.8至4、或1.8至3.7、或1.8至3.5、或1.8至3.2、或1.8至3.1、或2至5、或2至4、或2至3.7、或2至3.5、或2至3.2、或2至3.1、或2.5至5、或2.5至4、或2.5至3.7、或2.5至3.5、或2.5至3.2、或2.5至3.1、或2.7至5、或2.7至4、或2.7至3.7、或2.7至3.5、或2.7至3.2、或2.7至3.1、或2.9至5、或2.9至4、或2.9至3.7、或2.9至3.5、或2.9至3.2、或2.9至3.1、或3至5、或3至4、或3至3.7、或3至3.5、或3至3.2、或3至3.1、或3.1至5、或3.1至4、或3.1至3.7、或3.1至3.5、或3.1至3.2、或3.2至5、或3.2至4、或3.2至3.7、或3.2至3.5。
在混合ce中，乙酰基含量通常低于存在于乙酸纖維素中的乙酰基含量。混合ce中的乙酰基的重量百分比(r=2的重量除以整個ce聚合物的重量)可以為至少2、或至少3、或至少4、或至少4.5、且最多25、或最多20、或最多15、或最多10、或最多8、或最多6、或最多5重量%。乙酰基的重量%的適合范圍為2至25、或2-20、或2-15、或2-10、或2-8、或2-6、或2-5、或3至25、或3-20、或3-15、或3-10、或3-8、或3-6、或3-5、或4至25、或4-20、或4-15、或4-10、或4-8、或4-6、或4-5、或4.5至25、或4.5-20、或4.5-15、或4.5-10、或4.5-8、或4.5-6、或4.5-5重量%。
混合ce中的r=2乙酰基的ds/agu可以為最多2.2、或最多2、或最多1.5、或最多1.3、或最多1.1、或最多1.05、或最多1、或最多0.95、或最多0.9、或最多0.85、或最多0.8、或最多0.7、或最多0.6、或最多0.5、或最多0.4、或最多0.35、或最多0.3、或最多0.25、或最多0.2，且在各情況中為大于0、或至少0.05、或至少0.1、或至少0.15、或至少0.2。混合ce中的乙酰基的ds/agu的范圍可以為大于0-2.2、或大于0至2、或大于0至1.3、或大于0至0.6、或大于0至0.5、或大于0至0.4、或大于0至0.3、或大于0至0.25、或大于0至0.2、或0.05至2.2、或0.05至2、或0.05至1.5、或0.05至0.8、或0.05至0.6、或0.05至0.5、或0.05至0.4、或0.05至0.3、或0.05至0.25、或0.05至0.2、或0.1至2.2、或0.1至2、或0.1至1.3、或0.1至0.9、或0.1至0.6、或0.1至0.4、或0.1至0.3、或0.1至0.2、或0.2至2.2、或0.2至2、或0.2至1.5、或0.2至0.9、或0.2至0.6、或0.2至0.4、或0.2至0.35。通常而言，混合ce中的乙酰基的ds將靠近所提及的范圍(例如大于0至0.5、或大于0至0.5、或大于0至0.4、或大于0至0.3、或大于0至0.25、或大于0至0.2、或0.05至0.6、或0.05至0.5、或0.05至0.4、或0.05至0.3、或0.05至0.25、或0.05至0.2、或0.1至0.6、或0.1至0.5、0.1至0.4、或0.1至0.3、或0.1至0.2、或0.2至0.4、或0.2至0.35)的下端點。
混合ce可以具有丙酰基，其中r=3。混合ce中的丙酰基的重量百分比(r=3除以整個ce聚合物的重量)可以為至少15、或至少20、或至少25、或至少30、或至少35、或至少40、或至少45、且最多60、或最多57、或最多55、或最多52。丙酰基的重量%的適合范圍為15至60、或15-57、或15-55、或15-52、或20至60、或20-57、或20-55、或20-52、或20-50、或20-48、或20-46、或25-60、或25-57、或25-55、或25-52、或25-50、或25-48、或25-46、或30至60、或30-57、或30-55、或30-52、或30-50、或30-48、或30-46、或35至60、或35-57、或35-55、或35-52、或37-50、或37-48、或37-46、或37至60、或37-57、或37-55、或37-52、或37-50、或37-48、或37-46、或39至60、或39-57、或39-55、或39-52、或39-50、或39-48、或39-46、或40至60、或40-57、或40-55、或40-52、或40-50、或40-48、或40-46、或45至60、或45-57、或45-55、或45-52重量%。通常而言，混合ce中的丙酰基的重量%將靠近這些范圍(例如30至60、或30-57、或30-55、或30-52、或35至60、或35-57、或35-55、或35-52、或40至60、或40-57、或40-55、或40-52、或45至60、或45-57、或45-55、或45-52重量%)的上端點。
混合ce中的r=3丙酰基的ds/agu可以為最多3.5、或最多3.3、或最多3.2、或最多3、或最多2.95、或最多2.9、或最多1.1、或最多1.05、或最多1、或最多0.95、或最多0.9、或最多0.85、或最多0.8、或最多0.7、或最多0.6、或最多0.5、或最多0.4、或最多0.35、或最多0.3、或最多0.25、或最多2.85、或最多2.8、或最多2.75、或最多2.6、或最多2.5、或最多2.45、或最多2.4、或最多2.35、或最多2.3。丙酰基的ds/agu可以為零、或至少0.6、或至少0.7、或至少1、或至少1.5、或至少1.7、或至少1.8、或至少1.9、或至少2、或至少2.3、或至少2.4、或至少2.5、或至少2.6、或至少2.65、或至少2.7。混合ce中的丙酰基的ds/agu的范圍可以為0至3.5、或0至3.3、或0至3.2、或0至3、或0至2.95、或0至2.9、或0至2.85、或0至2.8、或0至2.75、或0至2.6、或0至2.5、或最多2.45、或最多2.4、或最多2.35、或最多2.3、或0.6至3.5、或0.6至3.3、或0.6至3.2、或0.6至3、或0.6至2.95、或0.6至2.9、或0.6至2.85、或0.6至2.8、或0.6至2.75、或0.6至2.6、或0.6至2.5、或0.6至2.45、或0.6至2.4、或0.6至2.35、或0.6至2.3、或0.7至3.5、或0.7至3.3、或0.7至3.2、或0.7至3、或0.7至2.95、或0.7至2.9、或0.7至2.85、或0.7至2.8、或0.7至2.6、或0.7至2.5、或0.7至2.45、或0.7至2.4、或0.7至2.35、或0.7至2.3、或0.8至3.5、或0.8至3.3、或0.8至2.7、或1至3.5、或1至3.3、或1至3.2、或1至3、或1至2.95、或1至2.9、或1至2.85、或1至2.8、或1至2.75、或1.5至3.5、或1.5至3.3、或1.5至3.2、或1.5至3、或1.5至2.95、或1.5至2.9、或1.5至2.85、或1.5至2.8、或1.5至2.75、或1.7至2.6、或1.7至2.5、或1.7至2.45、或1.7至2.4、或1.7至2.35、或1.7至2.3、或1.8至3、或1.8至2.95、或1.8至2.9、或1.8至2.85、或1.8至2.8、或1.8至2.75、或1.8至2.6、或1.8至2.5、或1.8至2.45、或1.8至2.4、或1.8至2.35、或1.8至2.3、或1.9至3、或1.9至2.95、或1.9至2.9、或1.9至2.85、或1.9至2.8、或1.9至2.75、或1.9至2.6、或1.9至2.5、或1.9至2.45、或1.9至2.4、或1.9至2.35、或1.9至2.3、或2至3.5、或2至3.3、或2至3.2、或2至3、或2至2.95、或2至2.9、或2至2.85、或2至2.8、或2至2.75、或2至2.6、或2至2.5、或2至2.45、或2至2.4、或2至2.35、或2至2.3、或2.3至3.5、或2.3至3.3、或2.3至3.2、或2.3至3、或2.3至2.95、或2.3至2.9、或2.3至2.85、或2.3至2.8、或2.3至2.75、或2.3至2.6、或2.3至2.5、或2.3至2.45、或2.5至3.5、或2.5至3.3、或2.5至3.2、或2.5至3、或2.5至2.95、或2.5至2.9、或2.5至2.85、或2.5至2.8、或2.5至2.75、或2.6至3.5、或2.6至3.3、或2.6至3.2、或2.6至3、或2.6至2.95、或2.6至2.9、或2.6至2.85、或2.6至2.8、或2.6至2.75。通常而言，ce的柔性和ce與聚(乙烯醇縮醛)樹脂的相容性將隨著丙酰基ds/agu增加而提高。合意的是，混合ce中的丙酰基的ds將靠近所提及的范圍(例如2.3至3.2、或2.3至3、或2.3至2.95、或2.3至2.9、或2.3至2.85、或2.3至2.8、或2.3至2.75、或2.5至3.2、或2.5至3、或2.5至2.95、或2.5至2.9、或2.5至2.85、或2.5至2.8、或2.5至2.75、或2.6至3.2、或2.6至3、或2.6至2.95、或2.6至2.9、或2.6至2.85、或2.6至2.8、或2.6至2.75)的上端點。
混合ce可以具有丁酰基，其中r=4。混合ce中的丙酰基的重量百分比(r=4除以整個ce聚合物的重量)可以為至少15、或至少20、或至少25、或至少30、或至少35、或至少40、或至少45、且最多60、或最多57、或最多55、或最多52。丁酰基的重量%的適合范圍為15至60、或15-57、或15-55、或15-52、或20至60、或20-57、或20-55、或20-52、或25-60、或25-57、或25-55、或25-52、或30至60、或30-57、或30-55、或30-52、或35至60、或35-57、或35-55、或35-52、或40至60、或40-57、或40-55、或40-52、或45至60、或45-57、或45-55、或45-52重量%。通常而言，混合ce中的丁酰基的重量%將靠近這些范圍(例如30至60、或30-57、或30-55、或30-52、或35至60、或35-57、或35-55、或35-52、或40至60、或40-57、或40-55、或40-52、或45至60、或45-57、或45-55、或45-52重量%)的上端點。
混合ce中的r=4丁酰基的ds/agu可以為最多3.2、或最多3、或最多2.95、或最多2.9、或最多1.1、或最多1.05、或最多1、或最多0.95、或最多0.9、或最多0.85、或最多0.8、或最多0.7、或最多0.6、或最多0.5、或最多0.4、或最多0.35、或最多0.3、或最多0.25、或最多2.85、或最多2.8、或最多2.75。丁酰基的ds可以為至少0.6、或至少0.7、或至少1、或至少1.5、或至少2、或至少2.3、或至少2.4、或至少2.5、或至少2.6、或至少2.65、或至少2.7。混合ce中的乙酰基的ds/agu的范圍可以為0-3.2、或0-3、或0-2.95、或0-2.9、或0-2.85、或0-2.8、或0-2.7、或0.6至3.2、或0.6至3、或0.6至2.95、或0.6至2.9、或0.6至2.85、或0.6至2.8、或0.6至2.75、或0.7至3.2、或0.7至3、或0.7至2.95、或0.7至2.9、或0.7至2.85、或0.7至2.8、或0.7至2.7、1至3.2、或1至3、或1至2.95、或1至2.9、或1至2.85、或1至2.8、或1至2.75、或1.5至3.2、或1.5至3、或1.5至2.95、或1.5至2.9、或1.5至2.85、或1.5至2.8、或1.5至2.75、或2至3.2、或2至3、或2至2.95、或2至2.9、或2至2.85、或2至2.8、或2至2.75、或2.3至3.2、或2.3至3、或2.3至2.95、或2.3至2.9、或2.3至2.85、或2.3至2.8、或2.3至2.75、或2.5至3.2、或2.5至3、或2.5至2.95、或2.5至2.9、或2.5至2.85、或2.5至2.8、或2.5至2.75、或2.6至3.2、或2.6至3、或2.6至2.95、或2.6至2.9、或2.6至2.85、或2.6至2.8、或2.6至2.75。通常而言，ce的柔性和ce與聚(乙烯醇縮醛)樹脂的相容性將隨著丁酰基ds/agu增加而提高。合意的是，丁酰基的ds/agu將靠近所提及的范圍(例如2.3至3.2、或2.3至3、或2.3至2.95、或2.3至2.9、或2.3至2.85、或2.3至2.8、或2.3至2.75、或2.5至3.2、或2.5至3、或2.5至2.95、或2.5至2.9、或2.5至2.85、或2.5至2.8、或2.5至2.75、或2.6至3.2、或2.6至3、或2.6至2.95、或2.6至2.9、或2.6至2.85、或2.6至2.8、或2.6至2.75)的上端點。
可用于本發明的ce可以具有至少約12,000、或至少15,000、或至少20,000、或至少25,000、或至少30,000、或至少35,000、或至少40,000、或至少45,000、或至少50,000、或至少約55,000、或至少約60,000、或至少約65,000、或至少約70,000、并且在各情況中為最多約120,000、或最多約100,000、或最多約85,000的數均分子量(mn)。mn值為聚苯乙烯等價的分子量，其使用尺寸排阻色譜法來確定。適合的mn范圍包括12,000-120,000、或12,000-100,000、或12,000-85,000、或15,000-120,000、或15,000-100,000、或15,000-85,000、或20,000-120,000、或20,000-100,000、或20,000-85,000、或25,000-120,000、或25,000-100,000、或25,000-85,000、或30,000-120,000、或30,000-100,000、或30,000-85,000、或35,000-120,000、或35,000-100,000、或35,000-85,000、或40,000-120,000、或40,000-100,000、或40,000-85,000、或45,000-120,000、或45,000-100,000、或45,000-85,000、或50,000-120,000、或50,000-100,000、或50,000-85,000、或55,000-120,000、或55,000-100,000、或55,000-85,000、或60,000-120,000、或60,000-100,000、或60,000-85,000。
合意的是，所采用的ce處于較高分子量，由此提高ce樹脂的韌性、柔性、和沖擊強度。相應地，具有至少40,000、或甚至至少50,000、和至少60,000、且在各情況中為最多120,000、或最多100,000、或最多85,000的分子量的ce是合意的以獲得這些特性中的一種或多種。
ce可以具有至少約55℃、或至少約60℃、或至少約70℃、或至少約75℃、或至少約80℃、或至少約85℃、或至少約90℃、或至少約95℃、或至少約100℃、或至少約110℃、或至少約120℃、或至少約130℃、或至少140℃、且最多220℃、或最多210℃、或最多200℃、或最多190℃、或最多180℃的玻璃化轉變溫度(“tg”)。ce樹脂的tg通過不同于聚(乙烯醇縮醛)樹脂的tg的方法來確定。ce樹脂的tg通過差示掃描量熱法，在10℃/分鐘的掃描速率下以第二加熱掃描在玻璃化轉變的中點處確定。tg(以℃計)的適合范圍包括55-220、或55-210、或55-200、或55-190、或55-180、或55-180、或65-220、或65-210、或65-200、或65-190、或65-180、或85-220、或85-210、或85-200、或85-190、或85-180、100-220、或100-210、或100-200、或100-190、或100-180、或110-220、或110-210、或110-200、或110-190、或110-180、或120-220、或120-210、或120-200、或120-190、或120-180、或130-220、或130-210、或130-200、或130-190、或130-180、或140-220、或140-210、或140-200、或140-190、或140-180。
用以賦予ce樹脂硬挺度和剛度的tg的合意范圍為具有至少100℃、或至少110℃、或至少120℃、或至少130℃的tg的那些。
如在本文中使用的聚合度(“dp”)是指每分子ce的agu的數量。dp沒有特別限制，盡管期望采用具有羥基含量和對于成膜而言足夠高的分子量的組合的ce。在本發明的一個實施方案中，ce可以具有至少約110、或至少約120、或至少約130、或至少約140、或至少約150、或至少約160、或至少約170、或至少約180、或至少約190、或至少約200、或至少約210、或至少約220、或至少約230、或至少約240、且最多約350、或最多約325、或最多約300的dp。
ce可以具有至少約0.005、或至少0.01、或至少0.05、或至少0.1、或至少0.5、或至少1、或至少1.5、或至少2、或至少4、或至少5、或至少7、或至少10、或至少12、或至少15、且最多50、或最多45、或最多40、或最多35、或最多30、或最多25帕斯卡-秒(“pa.s”)的落球粘度，其如通過astmd817，式a測量。粘度的適合范圍包括0.005至50、或0.005至35、或0.01至50、或0.01至35、或0.01至30、或0.01至25、或0.01至20、或0.01至15、或0.01至10、或0.01至7、或0.01至6、或0.01至5、或0.01至4、或0.01至3、或0.01至2、或0.01至1、或0.2至50、或0.2至35、或0.2至30、或0.2至25、或0.2至25、或0.2至20、或0.2至15、或0.2至10、或0.2至7、或0.2至6、或0.2至5、或0.2至4、或0.2至3、或0.2至2、或0.2至1、或1.5至50、或1.5至40、或1.5至35、或1.5至30、或1.5至25、或1.5至20、或1.5至15、或1.5至10、或1.5至7、或1.5至6、或1.5至5、或1.5至4、或1.5至3、或1.5至2、或2至50、或2至35、或2至30、或2至25、或2至25、或2至20、或2至15、或2至10、或2至7、或2至6、或2至5、或2至4、或2至3、或4至50、或4至35、或4至30、或4至25、或4至25、或4至20、或4至15、或4至10、或4至7、或4至6、或4至5、或5至50、或5至35、或5至30、或5至25、或5至25、或5至20、或5至15、或5至10、或5至7、或5至6、或10至50、或10至45、或10至40、或10至35、或10至30、或10至25、或10至25、或10至20、或10至15、或12至50、或12至45、或12至40、或12至35、或12至30、或12至30、或12至25、或12至25、或12至20、或12至15、或15至50、或15至45、或15至40、或15至35、或15至30、或15至25、或15至25、或15至20。
ce合意地未在先前經受原纖化或任意其他產生纖維的工藝。ce并非呈原纖形式，并且可以被稱為“非原纖”。
ce樹脂合意地具有至少200,000,000帕斯卡、或至少300,000,000帕斯卡、或至少400,000,000帕斯卡、或至少500,000,000帕斯卡、或至少600,000,000帕斯卡、或至少700,000,000帕斯卡、或至少800,000,000帕斯卡、或至少900,000,000帕斯卡、或至少1,000,000,000帕斯卡的儲能e'模量。沒有特定的上限，盡管實踐上ce樹脂或者單片夾層的一個或多個芯層可以獲得高達3,000,000,000帕斯卡、或高達2,000,000,000的儲能e'模量。
ce可以通過現有技術中已知的任意方法來生產。用于生產ce的方法的實例教導在kirk-othmer，encyclopediaofchemicaltechnology，第五版，第5卷，wiley-interscience，newyork(2004)，第394-444頁中。用于生產ce的起始材料的纖維素可以以不同級別且從例如棉短絨、針葉木漿、闊葉木漿、玉米纖維和其他農業來源以及細菌纖維素等來源獲得。
生產ce的一個方法為通過酯化。在這樣的方法中，將纖維素與適當的有機酸、酸酐和催化劑混合，然后轉化為纖維素三酯。然后通過向纖維素三酯中添加水-酸混合物來進行酯水解，其可以經過過濾以除去任何凝膠顆粒或纖維。向混合物中添加水以沉淀出ce。ce可以用水洗滌從而除去反應副產物，接著脫水并干燥。
經水解的纖維素三酯可以具有獨立地選自具有2至10個碳原子的烷酰基的三個取代基。纖維素三酯的實例包括纖維素三乙酸酯、纖維素三丙酸酯、和纖維素三丁酸酯、或纖維素的混合三酯，例如乙酸丙酸纖維素和乙酸丁酸纖維素。這些纖維素三酯可以通過本領域技術人員已知的多種方法制備。例如，纖維素三酯可以通過在催化劑例如h2so4的存在下，在羧酸和酸酐的混合物中對纖維素進行非均相酰化來制備。纖維素三酯還可以通過對溶解于適當的溶劑(例如licl/dmac、或licl/nmp)中的纖維素進行均相酰化來制備。
本領域技術人員將理解的是，纖維素三酯的商業術語也涵蓋未完全被酰基取代的ce。例如，可商購自eastmanchemicalcompany，inc.，kingsport，tn，u.s.a.的纖維素三乙酸酯通常具有約2.85至約2.95的ds。
在將纖維素酯化為三酯之后，可以通過水解或通過醇解來除去部分酰基取代基從而得到二級ce。二級ce也可以直接通過使用有限量的酰化反應試劑以不水解的方式制備。當反應在將溶解纖維素的溶劑中進行時，該方法特別有用。
ce的多分散性沒有特別限制。多分散性可以為1至4、或1至3.7、或1.1至3.7、或1.2至3.5、或1.2至3.3。
可以用于ce樹脂的適合的ce的額外實例如表2中所列。
表2
適合的ce的還進一步的實例包括：
a.具有至少2.5的總ds/agu、不大于4重量%的oh重量%、2.3-3的丙酰基或丁酰基ds/agu、和約0.05至0.4的乙酰基ds/agu；約30,000至約100,000的數均分子量；以及至少80的tg的ce；或
b.具有至少2.5的總ds/agu、2.5-2.95的丙酰基ds/agu、0.05至0.4的乙酰基ds/agu、和40,000至85,000的mn的ce；
c.具有至少2.5的總ds/agu；1.8-2.5或1.8至2.35的丙酰基或丁酰基ds/agu；最多0.35、或最多0.25、或最多0.2的乙酰基ds/agu；以及3-6的oh重量%的ce；或
d.具有少于4重量%的量的乙酰基、39-46重量%的量的丙酰基或丁酰基、以及3-6重量%的量的oh基團的ce。
增塑劑
聚(乙烯醇縮醛)樹脂和/或ce樹脂可以使用一種或多種增塑劑進行改性。如在本文中使用的，單片夾層中增塑劑或者任意其他組分的量可以測量為以重量每重量基準計的份每百份樹脂(phr)。例如，如果向100克的聚(乙烯醇縮醛)樹脂中添加30克的增塑劑，則所得增塑的聚(乙烯醇縮醛)的增塑劑含量為30phr。如本文中使用的，當給定單片夾層的增塑劑含量時，增塑劑含量參照單片夾層中的增塑劑的phr來確定，其考慮到了聚(乙烯醇縮醛)和ce樹脂兩者中的增塑劑的量。
(一種或多種)聚(乙烯醇縮醛)樹脂可以含有基于聚(乙烯醇縮醛)樹脂的重量計至少15、或至少17、或至少20、或至少23、或至少25、或至少27、或至少30、或至少32、或至少35phr增塑劑、且最多80、或最多70、或最多60、或最多50、或最多45、或最多40、或最多35、或最多30phr的增塑劑。聚(乙烯醇縮醛)樹脂內以phr計的增塑劑的適合范圍包括15至80、或15至70、或15至60、或15至50、或15至45、或15至40、或15至35、或15至30、20至80、或20至70、或20至60、或20至50、或20至45、或20至40、或20至35、或20至30、25至80、或25至70、或25至60、或25至50、或25至45、或25至40、或25至35、或25至30、30至80、或30至70、或30至60、或30至50、或30至45、或30至40、或30至35、或35至30、35至80、或35至70、或35至60、或35至50、或35至45、或35至40phr的增塑劑。
(一種或多種)ce樹脂可以含有基于ce樹脂的重量計至少2、或至少5、或至少8、或至少10、或至少13、或至少15、或至少18、或至少20重量%的增塑劑、且最多100、或最多80、或最多70、或最多60、或最多50、或最多40、或最多30、或最多25、或最多20重量%的增塑劑。ce樹脂或者皮層中任意一個或多個內的以重量%計的增塑劑的適合范圍包括2至100、或2至80、或2至70、或2至60、或2至50、或2至40、或2至30、或2至25、或2至20、或5至100、或5至80、或5至70、或5至60、或5至50、或5至40、或5至30、或5至25、或5至20、或8至100、或8至80、或8至70、或8至60、或8至50、或8至40、或8至30、或8至25、或8至20、10至100、或10至80、或10至70、或10至60、或10至50、或10至40、或10至30、或10至25、或10至20、或15至100、或15至80、或15至70、或15至60、或15至50、或15至40、或15至30、或15至25、或15至20重量%的增塑劑。
ce樹脂的優點之一在于，其可以耐受高負載的增塑劑，同時保持可接受的硬挺度/模量，即保持比用于制造聚合物共混物的聚(乙烯醇縮醛)樹脂的儲能e'模量高(例如高至少10%、或至少15%、或至少20%、或至少30%、或至少40%)的儲能e'模量。因此，上述ce樹脂中的高增塑劑量是可容忍的，這是由于ce樹脂的硬挺度/模量不會下降至低于在聚合物共混物中使用的聚(乙烯醇縮醛)樹脂的硬挺度/模量。進一步，由于共混ce樹脂和聚(乙烯醇縮醛)，現可以用更少的增塑劑來配制pvac。因此，如果期望的話，在聚(乙烯醇縮醛)樹脂中采用的增塑劑的量可以處于前述范圍的下端點，因為存在于ce中的增塑劑將為單片層提供必要的增塑效應。
相應地，單片夾層可以通過共混聚(乙烯醇縮醛)樹脂和ce樹脂來制造，其中ce樹脂含有比用于制造聚合物共混物的聚(乙烯醇縮醛)樹脂所含的更高重量%的增塑劑。
在聚(乙烯醇縮醛)樹脂或ce中使用的增塑劑的類型沒有特別限制，并且可以相同或不同。用于改性的增塑劑可以為本領域中已知的能夠降低聚(乙烯醇縮醛)和/或ce的熔體溫度和/或熔體粘度的任意增塑劑。增塑劑可以在結構上為單體或聚合的。
增塑劑可以為具有30或更少、或25或更少、或20或更少、或15或更少、或12或更少、或10或更少個碳原子，并且在各情況中具有至少6個碳原子的烴鏈段的的化合物。適用于這些夾層中的常規增塑劑尤其包括多元酸或多元醇的酯。適合的增塑劑包括例如三乙二醇二(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、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己基環己基酯、己二酸二異壬酯、己二酸庚基壬基酯、辛二酸二丁酯、蓖麻酸丁酯、蓖麻油、鄰苯二甲酸二丁氧基乙酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、磷酸三辛酯、椰油脂肪酸的三乙二醇酯(triethylglycolester)、聚氧乙烯松香衍生物的苯基醚、油改性的癸二酸醇酸樹脂(sebacicalkydresins)、磷酸三甲苯酯、及其混合物。合意的增塑劑為3geh。
此外，其他增塑劑(例如高折射率增塑劑)也可以以單獨或與另一增塑劑組合的方式用于單片夾層中。高折射率增塑劑的實例尤其包括但不限于多元酸或多元醇的酯、聚己二酸酯、環氧化物、鄰苯二甲酸酯、對苯二甲酸酯、苯甲酸酯、甲苯甲酸酯、偏苯三酸酯和其他特種增塑劑。適合的增塑劑的實例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、苯甲酸異癸酯、苯甲酸-2-乙基己酯、二乙二醇苯甲酸酯、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-戊二醇苯甲酸酯異丁酸酯、1,3-丁二醇二苯甲酸酯、二乙二醇二鄰甲苯甲酸酯、三乙二醇二鄰甲苯甲酸酯、二丙二醇二鄰甲苯甲酸酯、二苯甲酸-1,2-辛基酯、偏苯三酸三-2-乙基己酯、對苯二甲酸二-2-乙基己酯、雙酚a雙(2-乙基己酸酯)、乙氧基化壬基酚、及其混合物。更優選的高折射率增塑劑的實例為二丙二醇二苯甲酸酯和三丙二醇二苯甲酸酯。
其他可用的增塑劑為磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯基二苯基酯、磷酸辛基二苯基酯、磷酸二苯基聯苯基酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二-2-乙基己酯、鄰苯二甲酸丁基芐基酯、鄰苯二甲酸二芐酯、丁基鄰苯二甲酰基乙醇酸丁酯(butylphthalylbutylglycolate)、乙基鄰苯二甲酰基乙醇酸乙酯(ethylphthalylethylglycolate)、甲基鄰苯二甲酰基乙醇酸乙酯(methylphthalylethylglycolate)、檸檬酸三乙酯、檸檬酸三正丁酯、乙酰基檸檬酸三乙酯、乙酰基檸檬酸三正丁酯、和乙酰基檸檬酸三正(2-乙基己基)酯。
增塑劑可以為包含以下的一種或多種酯：(i)至少一種酸殘基，其包括鄰苯二甲酸、己二酸、偏苯三酸、丁二酸、苯甲酸、壬二酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、丁酸、戊二酸、檸檬酸、和/或磷酸的殘基；和(ii)醇殘基，其包含含有最多約20個碳原子的一種或多種脂族醇、脂環族醇、或芳族醇的殘基。
增塑劑可以包含含有選自以下的殘基的醇殘基：硬脂醇、月桂醇、苯酚、苯甲醇、對苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚、乙二醇、新戊二醇(neopentylglycol)、1,4-環己烷二甲醇、和二乙二醇。
增塑劑可以選自以下中的至少一種：苯甲酸酯、鄰苯二甲酸酯、磷酸酯、亞芳基-雙(二芳基磷酸酯)、和間苯二甲酸酯。在另一個實施方案中，增塑劑包含二乙二醇二苯甲酸酯，在本文中縮寫為“degdb”。
增塑劑可以包含含有c2-10二酸殘基，例如丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、和癸二酸；以及c2-10二醇殘基的脂族聚酯。
增塑劑可以包含二醇殘基，其可以為以下c2-c10二醇中至少一種的殘基：乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,5-戊二醇、三乙二醇、和四乙二醇。
增塑劑可以包括聚二醇，例如聚乙二醇、聚丙二醇、和聚丁二醇。這些可以為低分子量二聚體和三聚體至高分子量低聚物和聚合物。在一個實施方案中，聚二醇的分子量可以為約200至約2,000。
增塑劑可以包含以下中至少一種：resoflex?r296增塑劑、resoflex?804增塑劑、shp(山梨糖醇六丙酸酯)、xpp(木糖醇五丙酸酯)、xpa(木糖醇五乙酸酯)、gpp(葡萄糖五乙酸酯)、gpa(葡萄糖五丙酸酯)、和app(阿拉伯糖醇五丙酸酯)。
增塑劑可以包含：一種或多種約5至約95重量%的c2-c12碳水化合物有機酯，其中碳水化合物包含約1至約3個單糖單元；和，約5至約95重量%的c2-c12多元醇酯，其中多元醇衍生自c5或c6碳水化合物。在一個實施方案中，多元醇酯不包含或不含一種或多種多元醇乙酸酯。
增塑劑可以包含至少一種碳水化合物酯，并且碳水化合物酯的碳水化合物部分衍生自一種或多種選自葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖、阿拉伯糖、乳糖、果糖、山梨糖、蔗糖、纖維二糖、纖維三糖、和棉子糖的化合物。
增塑劑可以包含至少一種碳水化合物酯，并且碳水化合物酯的碳水化合物部分包含α-葡萄糖五乙酸酯、β-葡萄糖五乙酸酯、α-葡萄糖五丙酸酯、β-葡萄糖五丙酸酯、α-葡萄糖五丁酸酯、和β-葡萄糖五丁酸酯中的一種或多種。
增塑劑可以包含至少一種碳水化合物酯，并且碳水化合物酯的碳水化合物部分包含α-端基差向異構體、β-端基差向異構體、或其混合物。
增容劑
單片夾層可以用一種或多種增容劑改性。增容劑可以占單片夾層組合物的至少約1、2、3、或5重量%。另外或替代地，增容劑可以占單片夾層組合物的不多于約40、30、25、20、15、10、或8重量%。以基于單片夾層組合物重量的重量百分比計，適合的范圍包括1-40、或2-40、或3-40、或5-40、或1-30、或2-30、或3-30、或5-30、或1-25、或2-25、或3-25、或5-25、或1-20、或2-20、或3-20、或5-20、或1-15、或2-15、或3-15、或5-15、或1-10、或2-10、或3-10、或5-10、或1-8、或2-8、或3-8、或5-8。
當利用非反應性增容劑時，在聚合物共混物中，增容劑可以含有與ce相容的第一鏈段和與聚(乙烯醇縮醛)相容的第二鏈段。在這種情況中，第一鏈段含有提供與ce的相容性的極性官能團，其包括但不限于諸如醚、酯、酰胺、醇、胺、酮、和縮醛之類的極性官能團。第一鏈段可以包括以下的低聚物或聚合物：ce；纖維素醚；聚氧化烯，例如聚氧乙烯、聚氧丙烯、和聚氧丁烯；聚二醇，例如聚乙二醇、聚丙二醇、和聚丁二醇；聚酯，例如聚己內酯、聚乳酸、脂族聚酯、和脂族-芳族共聚酯；聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯；聚縮醛；聚乙烯基吡咯烷酮；聚乙酸乙烯酯；和聚乙烯醇。在一個實施方案中，第一鏈段為聚氧乙烯或聚乙烯醇。
第二鏈段可以與聚(乙烯醇縮醛)相容并含有非極性基團。第二鏈段可以含有飽和的和/或不飽和的烴基。在一個實施方案中，第二鏈段可以為低聚物或聚合物。在另一個實施方案中，非反應性增容劑的第二鏈段選自聚烯烴、聚二烯、聚芳族化合物(polyaromatics)、和共聚物。
在一個實施方案中，非反應性增容劑的第一和第二鏈段可以呈二嵌段、三嵌段、分支、或梳形結構。在這一實施方案中，非反應性增容劑的分子量可以為約300至約20,000、500至約10,000、或1,000至約5,000。非反應性增容劑的鏈段比率可以為約15至約85百分比的極性第一鏈段比約15至約85百分比的非極性第二鏈段。
非反應性增容劑的實例包括但不限于乙氧基化醇、乙氧基化烷基酚、乙氧基化脂肪酸、環氧丙烷和環氧乙烷的嵌段聚合物、聚甘油酯、多糖酯、和脫水山梨糖醇酯。乙氧基化醇的實例為c11-c15仲醇乙氧基化物、聚氧乙烯鯨蠟基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、和用環氧乙烷乙氧基化的c12-c14天然直鏈醇。c11-c15仲乙氧基化物可以作為dowtergitol?15s獲自dowchemicalcompany。聚氧乙烯鯨蠟基醚和聚氧乙烯硬脂基醚可以以brij?系列的產品獲自icisurfactants。用環氧乙烷乙氧基化的c12-c14天然直鏈醇可以以genapol?系列的產品獲自hoechstcelanese。乙氧基化的烷基酚的實例包括辛基苯氧基聚(亞乙基氧基)乙醇(octylphenoxypoly(ethyleneoxy)ethanol)和壬基苯氧基聚(亞乙基氧基)乙醇(nonylphenoxypoly(ethyleneoxy)ethanol)。辛基苯氧基聚(亞乙基氧基)乙醇可以作為igepal?ca系列的產品獲自rhodia，壬基苯氧基聚(亞乙基氧基)乙醇可以作為igepalco系列的產品獲自rhodia，或者作為tergitol?np獲自dowchemicalcompany。乙氧基化脂肪酸包括聚乙二醇單硬脂酸酯或單月桂酸酯，其可以以nopalcol?系列的產品獲自henkel。環氧丙烷和環氧乙烷的嵌段聚合物可以以pluronic?系列的產品獲自basf。聚甘油酯可以以drewpol?系列的產品獲自stepan。多糖酯可以以作為烷基聚葡糖苷的glucopon?系列的產品獲自henkel。脫水山梨糖醇酯可以以tween?系列的產品獲自ici。
增容劑可以是反應性的。反應性的增容劑包含與組合物的一種組分相容且具有能夠與組合物的另一種組分反應的官能的聚合物或低聚物。存在兩種類型的反應性增容劑。第一反應性增容劑具有與聚(乙烯醇縮醛)的非極性鏈段相容的烴鏈，還具有能夠與ce反應的官能。這樣的官能團包括但不限于羧酸、酸酐、酰氯、環氧化物、和異氰酸酯。這種類型的反應性增容劑的具體實例包括但不限于：長鏈脂肪酸，例如硬脂酸(十八烷酸)；長鏈脂肪酸酰氯，例如硬脂酰氯(十八烷酰氯)；長鏈脂肪酸酐，例如硬脂酸酐(十八烷酸酐)；環氧化油和脂肪酯；苯乙烯-馬來酸酐共聚物；馬來酸酐接枝的聚丙烯；馬來酸酐與烯烴和/或丙烯酸酯的共聚物，例如乙烯、丙烯酸酯和馬來酸酐的三元共聚物；和，甲基丙烯酸縮水甘油酯與烯烴和/或丙烯酸酯的共聚物，例如乙烯、丙烯酸酯、和甲基丙烯酸縮水甘油酯的三元共聚物。
反應性增容劑可以作為以下產品獲得：sma?3000苯乙烯-馬來酸酐共聚物(來自sartomer/crayvalley)、eastmang-3015?馬來酸酐接枝的聚丙烯(來自eastmanchemicalcompany)、epolene?e-43馬來酸酐接枝的聚丙烯(獲自westlakechemical)、lotader?mah8200乙烯、丙烯酸酯和馬來酸酐的無規三元共聚物(獲自arkema)、lotader?gmaax8900乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯的無規三元共聚物、和lotarder?gmaax8840乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯的無規三元共聚物。
除了使用如上所述的增塑劑之外，還可以在單片夾層組合物中使用各種粘合性控制劑(“aca”)。單片夾層配制品中的aca控制夾層與玻璃的粘合性，由此提供玻璃層壓件對沖擊的能量吸收。在本公開的夾層的各種實施方案中，夾層可以包含約0.003至約0.15份aca每100份聚合物共混物；約0.01至約0.10份aca每100份聚合物共混物；和約0.01至約0.04份aca每100份聚合物共混物，所述聚合物共混物為聚(乙烯醇縮醛)和ce。這樣的aca包括但不限于在美國專利號5,728,472(其完整公開內容經此引用并入本文)中公開的aca、殘留乙酸鈉、乙酸鉀、雙(2-乙基丁酸)鎂、和/或雙(2-乙基己酸)鎂。
共混方法
本發明的包含聚合物共混物的單片夾層可以通過兩種不同類型的方法生產。第一方法涉及直接熔融分散ce和聚(乙烯醇縮醛)樹脂。第二方法涉及將ce與載體聚(乙烯醇縮醛)樹脂混合以產生具有高于單片夾層組合物中的濃度的ce濃縮物，然后將ce濃縮物與聚(乙烯醇縮醛)樹脂共混來制造單片夾層組合物。
在第一方法中，將ce直接與聚(乙烯醇縮醛)樹脂共混以產生聚合物共混組合物，其是熔融聚合物共混物或固體聚合物共混物。第一方法包括：組合至少一種固體聚(乙烯醇縮醛)樹脂、至少一種固體ce、和任選一種或多種添加劑，例如aca、增容劑、uv穩定劑、和任意其他上述添加劑，從而制造固體/固體共混物；將固體/固體共混物混合；接著以足夠的時間并在用以制造熔融聚合物共混物或軟化聚合物共混物的溫度下加熱固體/固體共混物。在第二方法中，包括：熔融固體聚(乙烯醇縮醛)樹脂；熔融或軟化ce樹脂；接著以對于制造熔融共混物而言足夠的時間和溫度將熔融聚(乙烯醇縮醛)樹脂與熔融或軟化的ce樹脂組合并混合。如通篇所用的，熔融共混物可以具有固體或軟化的微粒，只要存在至少熔融相。對于共混ce和聚(乙烯醇縮醛)樹脂而言足夠的溫度可以為ce的流動溫度，其高于ce的tg至少約10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、或50℃。共混的溫度可以通過聚(乙烯醇縮醛)樹脂的加工溫度范圍上限和ce的加工溫度范圍下限來限制。
聚(乙烯醇縮醛)樹脂、ce、填料和添加劑可以在方法過程中以任意順序添加或組合。可以將固體聚(乙烯醇縮醛)顆粒和固體ce顆粒組合，并且一起以單個物流的形式進料至熔融槽并使其熔融(任選在機械攪拌或剪切下)，然后將熔體進料至擠出裝置。可替代地，組合的聚(乙烯醇縮醛)和ce顆粒可以以單個物流的形式進料至擠出裝置中。在另一方法中，聚(乙烯醇縮醛)和ce顆粒可以以獨立物流的形式進料至擠出裝置。在共混在一起之前，聚(乙烯醇縮醛)和/或ce可以用增塑劑和/或增容劑改性。
熔融共混的至少一部分可以在最高熔融ce或聚(乙烯醇縮醛)聚合物的至少最低溫度的溫度下發生。對于混合ce和聚(乙烯醇縮醛)樹脂而言足夠的溫度可以為ce的流動溫度，其處于ce的tg之上10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、或50℃的范圍內。熔體溫度的至少一部分(任選在剪切下)可以在至少約100℃、或至少120℃、或至少140℃、或至少150℃、或至少160℃、或至少180℃、或至少200℃、或至少220℃、或至少230℃、或至少235℃、或至少240℃、且最多280℃、或最多260℃、或最多255℃、或最多250℃、或最多245℃、或最多240℃、或最多230℃、或最多220℃、或最多210℃的溫度下發生。熔融聚合物共混物所流經的模具的設定溫度合意地為至少170℃、或至少180℃、且最多245℃、或最多240℃、或230℃、或最多220℃。
在這種第一方法的過程中，ce可以有效地軟化和/或熔融，由此允許ce在特定的共混條件下形成為足夠小的顆粒尺寸。在這樣的實施方案中，由于小的顆粒尺寸，ce可以在該方法過程中徹底地分散在整個聚(乙烯醇縮醛)樹脂中。在一個實施方案中，ce在夾層中的疇區具有球形或近似球形的形狀。如在本文中使用的，“近似球形”的形狀要理解為包括具有少于2:1的橫截面長徑比的顆粒。在更特別的實施方案中，球形和近似球形疇區具有少于1.5:1、1.2:1、或1.1:1的橫截面長徑比。如在本文中使用的，“橫截面長徑比”是顆粒橫截面的最長尺寸相對于其最短尺寸之比。在一個進一步的實施方案中，聚合物共混物中至少約75、80、85、90、95、或99.9%的ce的疇區具有不大于約10:1、8:1、6:1、或4:1的橫截面長徑比。
在將ce與聚(乙烯醇縮醛)樹脂熔融共混之后，至少約75、80、85、90、95、或99.9%的ce可以具有不大于約10、8、5、4、3、2、或1μm的直徑。
在方法開始時添加的ce可以呈具有200至400μm的顆粒尺寸的粉末形式。在將ce共混至聚(乙烯醇縮醛)樹脂中之后，ce疇區尺寸可以相對于其在共混之前的顆粒尺寸減小至少約50、75、90、95、或99%。
在第二方法中，將ce首先與載體聚(乙烯醇縮醛)樹脂混合以產生ce濃縮物(即ce母料)，其可以接著與聚(乙烯醇縮醛)樹脂共混以產生熔融或固體的聚合物共混物。該第二方法還可以被稱為“母料法”。這種母料法的一個優點在于，其可以更容易地使具有較高tg的ce分散在整個聚(乙烯醇縮醛)樹脂中。在一個實施方案中，母料法涉及：將高tg的ce與相容的載體聚(乙烯醇縮醛)樹脂混合以產生ce濃縮物，然后將ce濃縮物與至少一種聚(乙烯醇縮醛)樹脂共混以產生熔融或固體的聚合物共混物。母料具有以ce的重量計比熔融或固體聚合物共混物中或者夾層或片材中的ce的濃度更高的濃度。
母料法可以具有以下步驟：a)以對于混合ce和載體聚(乙烯醇縮醛)樹脂而言足夠的時間和溫度將至少一種ce與至少一種載體聚(乙烯醇縮醛)樹脂混合，由此產生ce濃縮物；和，b)將ce濃縮物和至少一種聚(乙烯醇縮醛)樹脂共混以產生熔融或固體的聚合物共混物，其中濃縮物中的ce的濃度高于熔融或固體聚合物共混物中的ce的濃度。
對于混合ce和載體聚(乙烯醇縮醛)樹脂而言足夠的溫度可以為ce的流動溫度，其高于ce的tg至少約10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、或50℃。ce的tg可以為至少約90℃、95℃、100℃、105℃、或110℃。另外或替代地，ce可以具有不大于約200℃、180℃、170℃、160℃、或150℃的tg。
在某些實施方案中，ce和載體聚(乙烯醇縮醛)樹脂的混合的至少一部分在至少約170℃、180℃、190℃、200℃、或210℃的溫度下發生。另外或替代地，ce和載體聚(乙烯醇縮醛)樹脂的混合的至少一部分在低于260℃、250℃、240℃、230℃、或220℃的溫度下發生。
在某些實施方案中，ce濃縮物和聚(乙烯醇縮醛)樹脂的共混的至少一部分在不使聚(乙烯醇縮醛)樹脂劣化的溫度下發生。例如，共混的至少一部分可以在不大于約180℃、170℃、160℃、或150℃的溫度下發生。
可以在母料法的任一步驟過程中添加填料和/或添加劑。在一個實施方案中，可以在母料法之前用增塑劑或增容劑對ce進行改性。
在與聚(乙烯醇縮醛)樹脂共混之前，ce濃縮物的至少一部分可以經過造粒或顆粒化。
ce濃縮物可以包含基于濃縮物的重量計至少10、或至少15、或至少20、或至少25、或至少30、或至少35、或至少40重量%的ce。另外或替代地，ce濃縮物可以包含基于濃縮物的重量計不大于90、或不大于85、或不大于80、或不大于75、或不大于70、或不大于65、或不大于60、或不大于55、或不大于50重量%的ce。ce的適合范圍以基于ce濃縮物或母料的重量的重量%計包括10-90、或10-85、或10-80、或10-70、或10-70、或10-65、或10-60、或10-55、或10-50、或15-90、或15-85、或15-80、或15-70、或15-70、或15-65、或15-60、或15-55、或15-50、或20-90、或20-85、或20-80、或20-70、或20-70、或20-65、或20-60、或20-55、或20-50、或25-90、或25-85、或25-80、或25-70、或25-70、或25-65、或25-60、或25-55、或25-50、或30-90、或30-85、或30-80、或30-70、或30-70、或30-65、或30-60、或30-55、或30-50、或35-90、或35-85、或35-80、或35-70、或35-70、或35-65、或35-60、或35-55、或35-50、或40-90、或40-85、或40-80、或40-70、或40-70、或40-65、或40-60、或40-55、或40-50。
類似于第一方法，在母料法的過程中，ce可以有效地軟化和/或熔融，由此允許ce在特定共混條件下形成為足夠小的顆粒尺寸。在這樣的實施方案中，由于小的顆粒尺寸，ce可以徹底地分散在整個熔融的聚合物共混物中，如由其在固體聚合物共混物或夾層中的良好分散性所證明的那樣。
在用于制造單片夾層片材的擠出過程中，對區域而言的設定溫度可以相同，或者逐漸增加。例如，在最后2個區域或者最后1個區域中的設定溫度可以為230℃至270℃，并且在區域的前一半中，溫度可以在200℃至220℃之間。吞吐率沒有特別限制，并且將取決于擠出機的容量，但合意地為至少200kg/hr。螺桿速度也沒有限制。適合的螺桿速度可以為150rpm至400rpm。如果期望的話，擠出過程可以通氣。任選地，擠出過程可以在向料筒施加的真空下實施。任選地，擠出過程可以在惰性氣體氛圍(例如氮氣)下實施。
聚合物共混組合物和單片夾層片材中具體的ce的量和聚(乙烯醇縮醛)的量取決于所需的特征和所選擇的ce和聚(乙烯醇縮醛)的類型。適合的聚(乙烯醇縮醛)與ce的比率以基于ce和聚(乙烯醇縮醛)的重量的重量%計包括9:1至1:9、或8:2至1:9、或7:3至1:9、或6:4至1:9、或5:5至1:9、或4:6至1:9、或3:7至1:9、或2:8至1:9、或9:1至2:8、或8:2至2:8、或7:3至2:8、或6:4至2:8、或5:5至2:8、或4:6至2:8、或3:7至2:8、或9:1至3:7、或8:2至3:7、或7:3至3:7、或6:4至3:7、或5:5至3:7、或4:6至3:7、或9:1至4:6、或8:2至4:6、或7:3至4:6、或6:4至4:6、或5:5至4:6、或9:1至5:5、或8:2至5:5、或7:3至5:5、或6:4至5:5、或9:1至6:4、或8:2至6:4、或7:3至6:4、或9:1至7:3、或8:2至7:3、或9:1至8:2。
隨著添加更多的ce，單片夾層和用單片夾層制造的玻璃面板的儲能模量e'(例如硬挺度)可以改進。但是，應當注意的是確保夾層的其他機械特性得以充分保持，由此提供實踐和商業有用的產品。例如，過量的ce可能導致夾層容易撕裂，這取決于ce和聚(乙烯醇縮醛)的類型和所使用的增塑劑的量。基于ce和聚(乙烯醇縮醛)的重量計，在9:1至4:6的比率下的聚(乙烯醇縮醛)相對ce的量，或不大于65重量%、或不大于60重量%、或不大于50重量%的ce的量將有助于保持夾層的機械特性。
在本發明的任意實施方案中，單片夾層可以以聚(乙烯醇縮醛)的連續相中的ce的分散相為特征。ce的分散相可以使用聚合物共混物中少于50重量%的ce來獲得。
單片夾層還可以以ce的連續相中的聚(乙烯醇縮醛)的分散相為特征。聚(乙烯醇縮醛)的分散相可以使用聚合物共混物中少于50重量%的聚(乙烯醇縮醛)來獲得。
在本發明的任意實施方案中，聚合物共混物可以為混相的聚合物共混物，并且夾層可以包含作為非混相的聚合物共混物的聚合物共混物。
在一個實例中，夾層中的至少75、或至少80、或至少85、或至少90、或至少95、或至少99.9%的ce可以具有表示在單片夾層中不大于1μm的分散相的疇區尺寸。
由本發明的聚合物共混物制造的單片夾層可以具有兩個tg值。例如，夾層片材可以具有兩個tg峰，一個在65℃下或更低且第二個在大于65℃下。適合的實例包括表述為第一tg值最多為/第二tg值大于：65/70、或65/80、或65/85、或65/90、或65/95、或65/100、或65/110、或65/115、或65/120、或65/125、或60/70、或60/80、或60/85、或60/90、或60/95、或60/100、或60/105、或60/110、或60/120、或60/125、或55/70、或55/80、或55/85、或55/90、或55/95、或55/100、或55/105、或55/110、或55/120、或55/125、或50/70、或50/80、或50/85、或50/90、或50/95、或50/100、或50/105、或50/110、或50/120、或50/125、或45/70、或45/80、或45/85、或45/90、或45/95、或45/100、或45/105、或45/110、或45/120、或45/125、或40/70、或40/80、或40/85、或40/90、或40/95、或40/100、或40/105、或40/110、或40/120、或40/125、或35/70、或35/80、或35/85、或35/90、或35/95、或35/100、或35/105、或35/110、或35/120、或35/125、或30/70、或30/80、或30/85、或30/90、或30/95、或30/100、或30/105、或30/110、或30/120、或30/125。
ce與載體聚(乙烯醇縮醛)樹脂的熔體粘度比可以為至少約0.1、0.2、0.3、0.5、0.8、或1.0，如在170℃和400s-1的剪切速率下測得。另外或替代地，ce與載體聚(乙烯醇縮醛)樹脂的熔體粘度比可以為不大于約2、1.8、1.6、1.4、或1.2，如在170℃和400s-1的剪切速率下測得。
ce濃縮物與聚(乙烯醇縮醛)樹脂的熔體粘度比可以為至少約0.1、0.2、0.3、0.5、0.8、或1.0，如在160℃和200s-1的剪切速率下測得。另外或替代地，ce濃縮物與聚(乙烯醇縮醛)樹脂的熔體粘度比可以為不大于約2、1.8、1.6、1.4、或1.2，如在160℃和200s-1的剪切速率下測得。
例如，ce可以表現出至少約75,000、100,000、或125,000泊的熔體粘度，如在170℃和1rad/sec的剪切速率下測得。另外或替代地，ce可以表現出不大于約1,000,000、900,000、或800,000泊的熔體粘度，如在170℃和1rad/sec的剪切速率下測得。聚(乙烯醇縮醛)樹脂可以表現出至少約75,000、100,000、或125,000泊的熔體粘度，如在170℃和1rad/sec的剪切速率下測得。另外或替代地，聚(乙烯醇縮醛)樹脂可以表現出不大于約2,000,000、1,750,000、或1,600,000泊的熔體粘度，如在170℃和1rad/sec的剪切速率下測得。
在另一個實例中，ce可以表現出至少約25,000、40,000、或65,000泊的熔體粘度，如在170℃和10rad/sec的剪切速率下測得。另外或替代地，ce可以表現出不大于約400,000、300,000、或200,000泊的熔體粘度，如在170℃和10rad/sec的剪切速率下測得。聚(乙烯醇縮醛)樹脂可以表現出至少約20,000、30,000、或40,000泊的熔體粘度，如在170℃和10rad/sec的剪切速率下測得。另外或替代地，聚(乙烯醇縮醛)樹脂可以表現出不大于約500,000、400,000、或300,000泊的熔體粘度，如在170℃和10rad/sec的剪切速率下測得。
在又另一個實例中，ce可以表現出至少約10,000、15,000、或20,000泊的熔體粘度，如在170℃和100rad/sec的剪切速率下測得。另外或替代地，ce可以表現出不大于約100,000、75,000、或50,000泊的熔體粘度，如在170℃和100rad/sec的剪切速率下測得。聚(乙烯醇縮醛)樹脂可以表現出至少約10,000、15,000、或20,000泊的熔體粘度，如在170℃和100rad/sec的剪切速率下測得。另外或替代地，聚(乙烯醇縮醛)樹脂可以表現出不大于約100,000、75,000、或50,000泊的熔體粘度，如在170℃和100rad/sec的剪切速率下測得。
前述方法的混合和共混可以通過本領域中已知的任意共混方法來完成。混合設備的實例包括但不限于banbury混合機、brabender混合機、輥磨機、行星式混合機、單螺桿擠出機、和雙螺桿擠出機。混合過程中的剪切能量取決于設備、葉片設計、轉速(rpm)、和混合時間的組合。剪切能量應當足以使軟化/熔融的ce分解為足夠小以至于ce分散在整個聚(乙烯醇縮醛)樹脂中的尺寸。例如，當利用banbury混合機時，混合的剪切能量和時間可以為在100rpm下約5至約15分鐘。在本發明的某些實施方案中，上文討論的共混和/或混合階段的至少一部分可以在至少約50、75、100、125、或150s-1的剪切速率下實施。另外或替代地，上文討論的共混和/或混合階段的至少一部分可以在不大于約1,000、900、800、600、或550s-1的剪切速率下實施。
本領域中已知的是，混合兩種或更多種粘彈性材料的效率可以取決于粘彈性材料的粘度的比率。對于給定的混合設備和剪切速率范圍，分散相(ce、添加劑)和連續相(聚(乙烯醇縮醛)樹脂)的粘度比應當處于指定的限度內以獲得足夠的顆粒尺寸。在其中利用低剪切旋轉剪切設備(例如banbury和brabender混合機)的本發明的一個實施方案中，分散相(例如ce、添加劑)與連續相(例如聚(乙烯醇縮醛)樹脂)的粘度比可以為約0.001至約5、約0.01至約5、和約0.1至約3。在其中利用高剪切旋轉/拉伸剪切設備(例如雙螺桿擠出機)的本發明的又另一個實施方案中，分散相(例如ce、添加劑)與連續相(例如聚(乙烯醇縮醛)樹脂)的粘度比可以為約0.001至約500、和約0.01至約100。
本領域中還已知的是，當混合兩種或更多種粘彈性材料時，兩種粘彈性材料的界面能量之差可以影響混合的效率。當材料之間的界面能量方面的差異最小時，混合可以更有效。在本發明的一個實施方案中，ce的分散相和連續聚(乙烯醇縮醛)相之間的表面張力之差為小于約100達因/cm、小于50達因/cm、或小于20達因/cm。
單片夾層的厚度或規格(gauge)沒有限制，并且可以為至少5密爾、或至少10密爾、或至少11密爾、或至少12密爾、或至少15密爾、或至少20密爾、或至少25密爾、或至少30密爾、或至少40密爾、或至少50密爾。另外或替代地，單片夾層的厚度可以為最多120密爾、或最多100密爾、或最多90密爾、或最多80密爾、或最多75密爾、或最多60密爾、或最多55密爾。適合的范圍包括10-120、或10-100、或10-90、或10-80、或11-80、或12-80、或15-80、或20-80、或25-80、或30-80、或40-80、或50-80、或10-75、或11-75、或12-75、或15-75、或20-75、或25-75、或30-75、或40-75、或50-75、或10-70、或11-70、或12-70、或15-70、或20-70、或25-70、或30-70、或40-70、或50-70、或10-65、或11-65、或12-65、或15-65、或20-65、或25-65、或30-65、或40-65、或50-65、或10-60、或11-60、或12-60、或15-60、或20-60、或25-60、或30-60、或40-60、或50-60、或10-55、或11-55、或12-55、或15-55、或20-55、或25-55、或30-55、或40-55、或50-55，在各情況中以密爾計。
本發明的任選特征在于，層壓在玻璃上的夾層片材可以為光學透明的。用層壓在一個玻璃基材上或者層壓在兩個玻璃基材之間的聚(乙烯醇縮醛)單片夾層制造的玻璃面板可以具有良好的光學透明度。層壓在玻璃基材之間的單片夾層的透明度可以通過測量霧度值來確定，所述霧度值是未透過含有單片夾層的片狀玻璃面板的光的定量。百分比霧度可以根據astmd1003-13–程序b，使用發光體c，在2度的觀察角度下測量。使用分光光度計，例如hunterlabultrascanxe儀器(可商購自hunterassociates，reston，va)，對具有0.76mm的厚度的夾層樣品實施測試，所述樣品已經層壓在兩片各自具有2.3mm的厚度的透明玻璃(可商購自pennsylvania的pittsburghglassworks)之間。
例如，層壓至玻璃的夾層、或含有本發明的夾層的玻璃面板具有不大于2%、或不大于1.5%、或不大于1.25%、或不大于1%、或不大于0.8%、或不大于0.7%、或不大于0.5%、或不大于0.3%的霧度值。霧度值可以根據以下測試測量：
對于其他應用，例如隱私玻璃，霧度值可以較大。例如，霧度值可以為大于2%、且最多70%、或至少5%、或至少10%、或至少15%、或至少20%。
當期望光學透明度時，用于實現良好光學透明度的手段是確保ce與聚(乙烯醇縮醛)之間的δri值小。因此，δri(包括在各自中含有的增塑劑在內的ce的折射率與聚(乙烯醇縮醛)的折射率之間的差值的絕對值)合意地為不大于0.014、或不大于0.012、或不大于0.010、或不大于0.009、或不大于0.007、或不大于0.006、或不大于0.005、或不大于0.004。不大于0.007的δri值提供優異的光學透明度。因此，在所需應用中需要光學透明度的情況下，所選擇的ce和聚(乙烯醇縮醛)應當各自具有如上述小的δri值所說明的彼此接近匹配的折射率。
折射率可以由hansensolubilityparametersprogram計算。實際折射率可以通過根據astmd542在589nm的波長和25℃下測量，或者可以通過轉移約0.4ml的液體至atagorx-7000(α)自動數字折射儀的棱鏡表面上來測量。為了準確的結果，樣品應當不含氣泡。在樣品之間，用丙酮清潔棱鏡。
對于單片夾層的e'模量，在ce和聚(乙烯醇縮醛)樹脂的聚合物共混物的情況下高于僅含有相同的聚(乙烯醇縮醛)樹脂的單片層的情況。通過使用ce而得到的儲能e'模量方面的提高可能相當顯著。通過使用ce，在60℃下和/或80℃下的儲能e'模量可以提高至少50%、或至少100%、或至少200%、或至少300%、或至少400%、或至少500%、或甚至高達700%或更多、或800%或更多、或900%或更多、或1000%或更多。可以通過下式計算增加：
在60℃下整個單片夾層結構的e'模量可以為至少4×106、或至少5×106、或至少6×106、或至少8×106、或至少1×107、或至少3×107、或至少5×107、或至少6×107、或至少8×107、或至少1×108，在各情況中均以帕斯卡計。
在80℃下單片夾層結構的e'模量可以為至少4×106、或至少5×106、或至少6×106、或至少8×106、或至少1×107、或至少1.2×107、或至少2×107、或至少3×107、或至少5×107，在各情況中均以帕斯卡計。
單片夾層的儲能e'模量可以根據astmd5026-06(2014年重新核準)來測量。e'模量通過使用rsa-ii儀器的動態機械分析來獲得。在頂部和底部夾住9mm寬且0.765mm厚的樣品，并將其置于拉伸下。夾具之間的樣品長度為22mm。跨溫度范圍以1hz的頻率向試樣施加量級0.01%的正弦拉伸應變，并測量所得應力響應。模量為材料對變形的抵抗的量度，其由應力與應變的比率獲得。對于振蕩拉伸變形，e'為復模量的實部，并且是指儲能模量。通過烘箱室來提供溫度控制，并且加熱速率為3℃/分鐘。
本發明的單片夾層現在還可以用于要求在較高的溫度下保持良好模量的應用，例如經受由諸如行走或跑步之類的因素引起的規律性間歇應力的戶外應用、或者在超過35℃的溫度條件下承受負載的戶外應用。其中本發明的單片夾層適合的應用的實例包括樓梯、戶外平臺、路面或人行道平臺(sidewalkplatforms)、單側陽臺層壓件、頂棚、樓梯、支撐梁等。
單片夾層可以并入到多層面板中。如本文中使用的，多層面板可以包含在其上設置有單片夾層的單一基材，例如玻璃、丙烯酸系、或聚碳酸酯，并且最常見地，具有進一步設置在單片夾層之上的聚合物膜。單片夾層和聚合物膜的組合在本領域中通常被稱作雙層。具有雙層構造的典型多層面板為：(玻璃)//(單片夾層)//(聚合物膜)，其中單片夾層可以包含至少3個如上所述的夾層。聚合物膜提供平滑、薄、剛性的基材，其提供與通常僅用單片夾層所得的那些相比更好的光學特征，并且充當性能增強層。聚合物膜與如本文中使用的單片夾層中的任意層的不同之處在于，聚合物膜并非聚(乙烯醇縮醛)樹脂且并非ce。通常，聚合物膜自身不提供必需的耐穿透性、硬挺度和玻璃固位(glassretention)特性，而是提供性能改進，例如紅外吸收特征。聚(對苯二甲酸乙二醇酯)(“pet”)是最常用的聚合物膜。聚合物膜合意地比單片夾層更薄。適合的聚合物膜厚度可以為約0.04密爾至7.9密爾厚，盡管可以根據需要使用其他厚度。
本公開的夾層將最常用于包括兩個基材、優選一對玻璃夾層的多層面板中，其中夾層經設置在兩個基材之間。這樣的構造的一個實例為：(玻璃)//(單片夾層)//(玻璃)，其中單片夾層可以包含如上所述的單片夾層。此外，多層面板可以含有聚合物膜，例如(玻璃)//(單片夾層)//聚合物膜//(夾層)//(玻璃)，其中“夾層”可以為任意夾層，包括單片夾層。多層面板的這些實例不以任何方式表示限制，如本領域普通技術人員將容易認識到的是，可以用本公開的夾層制造不同于上述那些的許多構造。
典型的玻璃層壓方法包括以下步驟：(1)組裝兩個基材(例如玻璃)和夾層；(2)經由ir輻射點或對流裝置以短時間加熱組裝件；(3)將組裝件送入壓力軋輥以進行第一脫氣；(4)將組裝件二次加熱到約50℃至約120℃，由此賦予該組裝件足夠的暫時粘合性以密封夾層邊緣；(5)將組裝件送入第二壓力軋輥，從而進一步密封夾層邊緣并允許進一步處理；和(6)在135℃至150℃的溫度以及150psig至200psig的壓力下壓熱處理該組裝件約30至90分鐘。
本領域中已知且商業實踐的用于使夾層-玻璃界面脫氣(步驟2至5)的其他手段包括真空袋和真空環方法，其中利用真空來除去空氣。
實施例
可以通過在擠出機中熔融共混各樹脂來制造ce和聚(乙烯醇縮丁醛)的共混物，從而擠出單片夾層片材。ce可以為具有表3中所列的特征的纖維素酯。可以采用的聚(乙烯醇縮丁醛)具有在下表3中說明的特征。各自的折射率確定為表3中所列的值。將單片夾層層壓在兩片玻璃之間。玻璃面板在60℃下和在80℃下的儲能e'模量被報道在表3中。
ce1：乙酸丙酸纖維素cap-504-0.2，可獲自eastmanchemicalcompany。
ce2：乙酸丙酸纖維素cap-482.20，可獲自eastmanchemicalcompany。
表3中的數據表明，用ce和pvb的聚合物共混物制造的夾層具有兩個tg峰(實施例2-4)，由此與在31℃的tg下的一個峰相比，改進了夾層的整體tg。相比于不含ce的對照實施例1，通過添加ce而得到的實施例2-4的夾層片材的儲能模量e'也顯著較大。進一步，可以獲得用ce和pvb的共混物制造的夾層，同時保持良好的光學透明度(如果期望的話)，如通過實施例2和4與不含ce的實施例1相當的低霧度值所示。
預言性實施例(propheticexamples)
為了獲得良好的光學透明度，可以如下表4中所示那樣選擇具有與所選擇的pvb的折射率接近匹配的折射率的ce。δri可以經寬的ce/pvb重量比范圍保持低于0.007，表明該特定的ce和pvb組合很可能表現出經寬的ce/pbv比率窗口的低霧度。這具有將夾層設計成以使得具有特定的儲能模量、粘合性、耐撕裂性、和用于加工的流動性、以及其他所需的機械特性的重量比的附加益處，同時保持良好的光學透明度。
表4