ГИБРИДНЫЙ ПОЛИМЕР ДЛЯ ВЯЗКОУПРУГОГО ПЛАСТИЧНОГО РАЗДЕЛИТЕЛЯ Российский патент 2021 года по МПК B32B17/10 B32B7/12 B32B27/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к вязкоупругому пластичному разделителю, предназначенному для размещения между двумя листами стекла с целью изготовления ламинированного остекления, обладающего свойствами виброакустического демпфирования, предназначенного для транспортного средства, в частности, для автомобиля. Изобретение также относится к способу производства такого разделителя, в частности, способом осаждения из жидкой фазы.

Остекление, обеспечивающее акустическую защиту, используют на транспорте, а также в строительстве. Для повышения акустического комфорта шумы, такие как шум, издаваемый двигателем, подвесками, или звук от соприкосновения колес с дорогой, заглушаются при возникновении и по мере их распространения по воздуху или по конструкции.

А в области транспорта, в частности, ограничение толщины и, следовательно, общей массы остекления является вопросом первостепенной важности.

В этом контексте известно о внедрении остекления многослойного типа толщиной менее 6 мм. Такое ламинированное остекление, вообще, образовано разделителем, размещенным между двумя листами наружного стекла в соответствии с известным способом производства ламинированного остекления, например, путем сборки в горячем состоянии и прессования.

В случае ламинированного остекления, обладающего свойствами виброакустического демпфирования, сам разделитель образован из внутреннего слоя, расположенного между двумя наружными слоями термопластичного адгезива. Как известно, внутренний слой состоит из вязкоупругого полимера, который даже в относительно тонком слое снижает уровень шума. Этот полимер должен долговременно, т.е., в течение всего срока службы автомобиля, удовлетворять всем условиям, присущим специализированным перевозкам. К этим условиям относится незначительная мутность, высокая прозрачность и стойкость к окислению и коррозии. Кроме того, этот полимер должен обеспечивать качественное и прочное соединение с соседними слоями и сохранять способность снижать уровень шума даже при повышенной температуре.

Также следует отметить, что с точки зрения технических требований, присущих транспортной сфере, разделитель не должен наносить ущерб безопасности остекления. Так, в случае применения в качестве ветрового стекла, остекление, в частности, должно обладать достаточной жесткостью и отвечать всем условиям норматива № 43 Объединенных наций (именуемого норматив R43) в отношении механической прочности при сильных ударах.

Известно, что в ответ на эти разнообразные технические требования разработан трехслойный разделитель из звукоизолирующего PVB (поливинилбутираль), образованный внутренним слоем из гибкого PVB, расположенным между двумя слоями стандартного PVB.

При постоянном наличии запросов автомобильного рынка на повышение акустического комфорта, имеется потребность в разделителе для ламинированного остекления с улучшенными свойствами снижения шумов, распространяющихся как по воздуху, так и по конструкции, в частности, при частоте совпадений, при сохранении удовлетворительных параметров с точки зрения жесткости, тонкости и легкости.

Настоящее изобретение отвечает на эту потребность. Более конкретно по меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения предлагаемая технология относится к вязкоупругому пластичному разделителю, предназначенному для размещения между двумя листами стекла остекления с целью придания ему свойств виброакустического демпфирования, при этом разделитель включает:

- два наружных слоя из термопластичного адгезива, предпочтительно стандартного поливинилбутираля (PVB), толщина которых предпочтительно составляет от 0,2 до 0,8 мм,

- один внутренний слой, расположенный между двумя наружными слоями, при этом указанный внутренний слой имеет коэффициент потерь tan δ, больший или равный 1,6 при 20°С и в диапазоне частот от2 кГц до 8 кГц и

- первый и второй барьерный слои, расположенные, соответственно, между указанными наружными слоями и внутренним слоем и образованные из пластичного вязкоупругого материала, предпочтительно полиэфира, в частности полиэтилентерефталата (РЕТ).

В последующем описании терминами «термопластичный адгезив» обозначены различные смолы и/или пленки, что позволяет определить тип используемого разделителя. Термопластичные адгезивы, также именуемые «пленки» в контексте многослойного разделителя, образуют, таким образом, группу, состоящую по меньшей мере из поливинилбутираля (PVB), этиленвинилацетата (EVA), полимеров Ionoplast, термопластичного полиуретана (TPU) и заливочных смол.

PVB, в силу того, что его синтезируют путем радикальной полимеризации винилацетата, гидролиза поливинилацетата, который приводит к получению поливинилового спирта (PVOH), затем, ацетализации бутиральдегидом, всегда представляет собой терполимер, состоящий из звеньев винилового спирта, винилацетата и винилбутираля.

Под «стандартным PVB» в настоящей заявке понимается PVB, в котором мольная доля звеньев винилбутираля (VB) лежит в следующих пределах:

- мольная доля VB больше 42%, предпочтительно больше 44%, предпочтительно больше 46%, предпочтительно больше 48%, предпочтительно больше 50%, предпочтительно больше 52%, предпочтительно больше 53%, предпочтительно больше 53,5%, предпочтительно больше 54%, предпочтительно больше 54,5%, предпочтительно больше 55%, предпочтительно больше 55,5% и меньше 60%, предпочтительно меньше 59,5%, предпочтительно меньше 59%, предпочтительно меньше 58,5%, предпочтительно меньше 58%, предпочтительно меньше 57,5%, предпочтительно меньше 57%, предпочтительно меньше 56,5% относительно общего числа мономерных звеньев PVB,

- массовая доля пластификаторов, выраженная в частях на 100 частей PVB (parts per hundred parts, phr (англ. яз.)), больше 5 phr, предпочтительно больше 10 phr, предпочтительно больше 20 phr, предпочтительно больше 22,5 phr, предпочтительно больше 25 phr и меньше 120 phr, предпочтительно меньше 110 phr, предпочтительно меньше 110 phr, предпочтительно меньше 90 phr, предпочтительно меньше 75 phr, предпочтительно меньше 60 phr, предпочтительно меньше 50 phr, предпочтительно меньше 40 phr, предпочтительно меньше 35 phr, предпочтительно меньше 30 phr,

- температура стеклования для частоты 100 Гц больше 30°С, предпочтительно больше 40°С и меньше 60°С, предпочтительно меньше 56°С.

Согласно одному из конкретных аспектов изобретения, толщина наружных слоев термопластичного адгезива составляет более 0,2 мм, так как недостаточная жесткость могла бы ослабить свойства остекления, касающиеся безопасности.

Термин «барьерный слой» определяет два слоя, функцией которых является предотвращение химической диффузии между внутренним слоем, также именуемым «сердцевина», и двумя наружными слоями, также именуемыми «пленки». Согласно одному из конкретных вариантов осуществления изобретения по меньшей мере один из этих барьерных слоев образован из РЕТ. Помимо выгодных свойств, указанных выше, поверхностные свойства РЕТ обеспечивают возможность достаточно хорошего соединения как с материалом, образующим сердцевину, так и со слоями термопластичного адгезива, так что ламинированное остекление, соответствующее изобретению, удовлетворяет всем техническим требованиям как в отношении долговременной стойкости, так и безопасности.

Коэффициент потерь tan δ соответствует соотношению между энергией, рассеиваемой в форме тепла, и энергией упругой деформации. Таким образом, он является технической характеристикой, свойственной природе материала, и выражает его способность рассеивать энергию, в частности, звуковые колебания. Коэффициент потерь tan δ изменяется в зависимости от температуры и частоты падающей волны. Для заданной частоты коэффициент потерь достигает максимальной величины при некоторой температуре, именуемой температурой стеклования. Коэффициент потерь tan δ можно оценить при помощи вискозиметра или любого другого надлежащего известного устройства. Следует отметить, что коэффициент потерь tan δ внутреннего слоя определяет коэффициент потерь tan δ разделителя, который имеет почти ту же величину, если объемная доля внутреннего слоя не слишком мала.

Изобретение основано на новой и изобретательской концепции, состоящей в обеспечении разделителя с сердцевиной, параметры которой позволяют получить остекление с улучшенными звукоизолирующими свойствами в отношении шумов, распространяющихся как по воздуху, так и по конструкции, при одновременном сохранении удовлетворительных параметров в отношении жесткости, тонкости и легкости. Было обнаружено, что такое улучшение звукоизолирующих свойств значительно в диапазоне частот от 2000 Гц до 8000 Гц, области, к которой наиболее чувствительно человеческое ухо, в частности, на уровне частоты совпадений, на которой остекление, обычно, демонстрирует снижение эффективности звукоизолирующих свойств.

Согласно одному из конкретных аспектов изобретения, указанный коэффициент потерь tan δ внутреннего слоя больше или равен 2, предпочтительно 2,5, предпочтительно 3, предпочтительно 3,5, предпочтительно 4, предпочтительно 4,5. В общем коэффициент потерь tan δ меньше 5.

Применение разделителя, сердцевина которого имеет относительно большой коэффициент потерь tan δ, позволяет дополнительно улучшить звукоизолирующие свойства разделителя и остекления, в котором он используется.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, внутренний слой имеет параметр сдвига g=G’/e от 4,3⋅10⁹ до 4,5⋅10¹⁰ Па/м при 20°С и в диапазоне частот от 2 кГц до 8 кГц, при этом G’ означает модуль сдвига внутреннего слоя, е означает толщину внутреннего слоя.

Внутренний слой с такими параметрами сдвига придает разделителю, в котором он используется, жесткость и удовлетворительные показатели в отношении звукоизоляции.

Согласно одному из конкретных аспектов изобретения, разделитель имеет параметр сдвига g=G’/e от 4,8⋅10⁹ до 5,1⋅10¹⁰ Па/м при 20°С и в диапазоне частот от 2 кГц до 8 кГц, при этом G’ означает модуль сдвига разделителя, е означает толщину разделителя.

Разделитель с такими параметрами сдвига обладает удовлетворительной жесткостью и показателями в отношении звукоизоляции.

Согласно одному из конкретных аспектов изобретения, внутренний слой получают из коллоида, предпочтительно эмульсии, предпочтительно водной эмульсии по меньшей мере одного полимера.

В последующем описании термин «коллоид» относится к суспензии одного или нескольких веществ, равномерно диспергированных в другом веществе с образованием системы из двух отдельных фаз. В жидкости этот коллоид образует гомогенную дисперсию частиц, размер которых лежит в диапазоне от нанометров до микрометра. Эмульсия представляет собой коллоид, в котором вещества находятся в жидком состоянии. В научной литературе водную эмульсию полимера также называют «полимерный латекс», и эти два выражения эквивалентны.

Коллоиды представлены на рынке, и одной из особенностей эмульсий полимеров, в частности, является то, что по внешнему виду они напоминают молоко. Такая непрозрачность, по меньшей мере частично, априори является коренным недостатком, исключающим их использование между двумя листами прозрачного стекла. Кроме этого, коллоиды не всегда пригодны для нанесения в форме слоев уменьшенной толщины. Следовательно, производство разделителя, содержащего коллоид в качестве материала сердцевины, более того, в промышленном масштабе, априори представляется нереализуемым. Вот почему, помимо прочего, коллоиды обычно не используют в области ламинированного стекла.

Однако, авторами изобретения неожиданно обнаружено, что определенные типы коллоидов, будучи введенными внутрь разделителя, соответствующего изобретению, обладают достойными внимания свойствами акустического демпфирования, при этом удовлетворяя всем другим техническим требованиям, предъявляемым к материалу сердцевины. Для получения такого результата авторам изобретения пришлось преодолеть множество технических предрассудков. Так, было установлено, в первую очередь, что коллоид, будучи нанесенным в форме слоя уменьшенной толщины, порядка микрометра, при высыхании утрачивает молочный внешний вид и приобретает прозрачность, достаточную для того, чтобы рассмотреть возможность его использования в оптическом устройстве. Кроме этого, авторами изобретения разработан способ осаждения из жидкости, описываемый далее и предназначенный для осаждения и введения сердцевины, полученной исходя из указанного коллоида, внутрь разделителя.

Согласно одному из конкретных аспектов изобретения, внутренний слой получают из водной эмульсии по меньшей мере двух полимеров, образующих взаимопроникающую сеть, при этом указанные полимеры предпочтительно представляют собой акрилат и акриловый полимер.

Согласно этому варианту осуществления изобретения, два полимера со структурой взаимопроникающей сети образуют в водной суспензии единую частицу.

Согласно одному из конкретных аспектов изобретения, внутренний слой содержит от 33 до 65% масс. полиакрилата и от 25 до 40% масс. воды.

Такой внутренний слой имеет коэффициент потерь tan δ, больший или равный 3, и обладает, следовательно, превосходными звукоизолирующими свойствами.

Согласно одному из конкретных аспектов изобретения, указанный внутренний слой имеет толщину от 0,5 до 50 мкм, предпочтительно от 10 до 40 мкм, предпочтительно от 20 до 30 мкм.

Применение сердцевины с толщиной порядка микрометра позволяет снизить риск стекания материала, образующего сердцевину, во время осаждения, при этом усилие сдвига при такой толщине такие же, как и у внутреннего слоя классических PVB. Таким образом, применение такой толщины позволяет преодолеть технические трудности, изначально препятствующие использованию подобной эмульсии для создания материала сердцевины.

Согласно одному из конкретных аспектов изобретения, внутренний слой составляет по объему от 0,2% до 8%, предпочтительно от 0,5% до 6%, предпочтительно от 2,5% до 4% разделителя.

Выбор такой величины объемной доли внутреннего слоя относительно разделителя является компромиссом, позволяющим согласовать, с одной стороны, требуемую жесткость и, с другой стороны, звукоизолирующие свойства.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, указанные первый и второй барьерные слои, каждый, имеют толщину от 1 до 50 мкм, предпочтительно от 1 до 30 мкм, предпочтительно от 5 до 15 мкм.

Эта толщина также должны быть достаточно большой, чтобы исключить перемещение химических соединений между внутренним слоем 3 и наружными слоями (4, 5). И наоборот, при толщине, превышающей некоторую величину толщины наружного слоя (4, 5), увеличение жесткости разделителя чрезмерно и создает проблемы во время придания разделителю формы.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, разделитель немного подкрашен в массе на части своей поверхности и/или имеет поперечный участок, уменьшающийся в форме угла сверху вниз ламинированного остекления, для которого он предназначен, и/или содержит частицы, выполняющие роль фильтра инфракрасного излучения.

Изобретение также относится к ламинированному остеклению, включающему:

- первый лист стекла,

- второй лист стекла,

- разделитель, описанный выше, при этом разделитель расположен между первым и вторым листами стекла.

Технические преимущества, обеспечиваемые разделителем, соответствующим изобретению, такие, как описанные в настоящем документе, также относятся к ламинированному остеклению, включающему такой разделитель.

Согласно одному из конкретных аспектов изобретения, указанный первый лист стекла имеет толщину от 0,5 до 2,1 мм, предпочтительно от 1,4 до 2,1 мм, и указанный второй лист стекла имеет толщину от 0,5 до 2,1 мм, предпочтительно от 1,1 до 1,6 мм.

Изобретение также относится к применению остекления, описанного выше, в качестве ветрового стекла транспортного средства.

Изобретение также относится к применению остекления, описанного выше, в качестве остекления зданий, в качестве простого остекления или стеклопакета.

Изобретение также относится к способу производства разделителя, описанного выше, включающему по меньшей мере стадию осаждения на первый или второй барьерный слой способом осаждения из жидкости внутреннего слоя из водной эмульсии по меньшей мере одного полимера.

Осаждение из жидкости водной эмульсии, предварительно разбавленной в объеме воды, большем или равном 1,5 ее собственным объемам, позволяет уменьшить вязкость смеси и, следовательно, обеспечить ее осаждение в форме слоя с уменьшенной толщиной.

Другие отличительные особенности и преимущества изобретения описаны далее со ссылкой на чертежи, на которых:

- Фиг. 1 представляет собой схематичный разрез остекления, соответствующего одному из конкретных вариантов осуществления изобретения;

- На фиг. 2 графически представлена оценка изолирующих свойств - потерь при передаче звука по воздуху (sound-transmission loss, STL (англ. яз.)) как функции частоты для ламинированного остекления, соответствующего изобретению, и для известного ламинированного остекления;

- Фиг. 3 представляет собой блок-схему способа производства разделителя в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

Номера позиций, одинаковые на разных фигурах, относятся к подобным или идентичным элементам.

Отметим, что выражение «составляет от … до …» включает границы диапазона.

Изобретение относится к вязкоупругому пластичному разделителю, предназначенному для размещения между двумя листами стекла (1, 2) остекления с целью придания ему свойств виброакустического демпфирования, при этом разделитель включает:

- два наружных слоя (4, 5) из термопластичного адгезива,

- один внутренний слой (3), расположенный между двумя наружными слоями (4, 5), при этом указанный внутренний слой (3) имеет коэффициент потерь tan δ, больший или равный 1,6 при 20°С и в диапазоне частот от 2 кГц до 8 кГц, и

- первый и второй барьерные слои (6, 7), расположенные, соответственно, между указанными наружными слоями (4, 5) и внутренним слоем (3) и образованные из пластичного вязкоупругого материала.

Следовательно, можно считать, что разделитель включает всего три слоя, активных с точки зрения звукоизоляции, отделенных друг от друга барьерными слоями, функцией которых является предотвращение химической диффузии между внутренним слоем (3) и наружными слоями (4, 5). Такая перемежающаяся структура, в частности, такое чередование более жестких, менее смягченных слоев и менее жесткого, более смягченного слоя придает остеклению улучшенные звукоизолирующие свойства, в частности в диапазоне частот от 2000 Гц до 8000 Гц.

Разделитель, соответствующий изобретению, предназначен для размещения между двумя листами стекла (1, 2) с получением ламинированного остекления.

На фиг. 1 представлен вид в разрезе остекления, соответствующего первому варианту осуществления изобретения.

Это остекление включает два листа стекла (1, 2), между которыми вставлен разделитель, соответствующий изобретению. Наружные слои (4, 5), таким образом, контактируют, соответственно, с листами стекла (1, 2). Сердцевина 3 находится между наружными слоями (4, 5). Соединение разделителя с листами стекла осуществлено, например, известным способом, например, путем наложения друг на друга листов стекла и разделителя и помещения этого блока в автоклав.

Толщина каждого из листов стекла (1, 2), например, составляет от 0,5 мм до 2,1 мм для случая остекления автомобиля, например, ветрового стекла и от 0,5 мм до 15,0 мм для случая остекления здания.

В случае ветрового стекла, остекление удовлетворяет всем условиям норматива № 43 Объединенных наций (именуемого норматив R43) в отношении стойкости к сильным ударам с целью обеспечения механической прочности.

В случае автомобильного остекления, лист стекла 1 этого остекления должен быть обращен вовне автомобиля, тогда как лист стекла 2 должен быть обращен вовнутрь автомобиля. Лист стекла 1, например, более толстый, чем лист стекла 2, благодаря чему остекление обеспечивает лучшую защиту от внешних воздействий (непогоды, летящего гравия и т.д.). В существующем автомобильном остеклении толщина листа стекла 1, вообще, составляет 2,1 мм, а толщина листа стекла 2, вообще, составляет 1,6 мм.

В примере, приведенном на фиг. 1, наружные слои (4, 5) изготовлены из стандартного PVB. Эти наружные слои (4, 5) имеют модуль сдвига G’, больший или равный 1⋅10⁸ Па и коэффициентом потерь tan δ менее 0,4 при 20°С и в диапазоне часто от 1 кГц до 10 кГц. Таким образом, они обеспечивают механическую прочность разделителя.

Сердцевина 3 разделителя имеет толщину 25 мкм, и ее объем составляет, приблизительно, 3% общего объема разделителя. Выбор такой величины объемной доли внутреннего слоя 3 относительно разделителя является компромиссом, позволяющим согласовать, с одной стороны, требуемую жесткость и, с другой стороны, звукоизолирующие свойства.

Сердцевина 3 изготовлена, например, из водной эмульсии акрилата и акрилового полимера, именуемой QuietGlue®, описанной в патенте US 2005/0050846. Согласно другому варианту осуществления изобретения, сердечник также может быть изготовлен из GreenGlue®

В известном способе использования промышленный адгезив QuietGlue®, имеющий желтый цвет с молочной мутностью, упаковывают и продают в форме туб или сосудов с большой емкостью. Этот адгезив предназначен для нанесения строительным рабочим между пластинами строительных материалов из древесины, металла, пластмассы и/или гипса. Эти материалы, вообще, являются по своей сущности совершенно непрозрачными. После нанесения слой QuietGlue® имеет, как правило, толщину около 1,6 мм.

Желтый цвет и непрозрачность QuietGlue® априори являются коренным недостатком, исключающим его использование между двумя листами стекла, претендующего на прозрачность. Кроме этого, QuietGlue®, как явствует из его названия, обладает сильной адгезией, что априори делает невозможным осаждение в форме слоя с уменьшенной толщиной. Наконец, производителем рекомендуется длительная сушка, от 24 до 48 часов, во время нанесения этого адгезива. Таким образом, производство разделителя, содержащего QuietGlue® в качестве материала сердцевины, априори не рассматривается.

Между тем, авторами изобретения неожиданно обнаружено, что QuietGlue®, будучи введенным в разделитель в форме слоя с уменьшенной толщиной новым способом осаждения, обладает достойными внимания свойствами акустического демпфирования, при этом удовлетворяя всем другим техническим требованиям, предъявляемым к материалу сердцевины.

Для получения такого результата авторам изобретения пришлось преодолеть множество технических предрассудков. Так, было установлено, в первую очередь, что QuietGlue®, будучи нанесенным в форме слоя толщиной порядка микрометра, утрачивает молочный внешний вид и приобретает прозрачность, достаточную для того, чтобы рассмотреть возможность его использования в разделителе. Кроме этого, авторами изобретения разработан способ осаждения из жидкости, описываемый далее и предназначенный для осаждения и введения сердцевины, образованной из QuietGlue®, внутрь разделителя.

Определение динамических параметров промежуточной пленки осуществляли при помощи вискозиметра типа Metravib в определенных условиях измерения, изложенных далее:

- синусоидальная нагрузка,

- образец, именуемый образцом для двойного сдвига, образованный из двух прямоугольных параллелепипедов размером:

толщина=3,31 мм

длина=10,38 мм

высота=6,44 мм

- динамическая амплитуда: ±5 мм от положения покоя,

- диапазон частот: от 2000 до 8000 Гц

- температура: 20°С.

Вискозиметр позволяет подвергнуть образец материала деформирующей нагрузке в точных условиях по температуре и частоте и, таким образом, получить и обработать всю совокупность реологических величин, характеризующих этот материал. Обработка данных измерения силы, смещения и сдвига фаз как функции частоты при каждом значении температуры позволяет рассчитать упругую составляющую (или модуль сдвига) G’ и коэффициент потерь tan δ.

Следуя этому протоколу испытания для слоя с уменьшенной толщиной, определили, что слой QuietGlue® толщиной 25 мкм обладает коэффициентом потерь tan δ, равным 4, а также параметром сдвига g=G’/e от 4,3⋅10⁹ до 4,5⋅10¹⁰ Па/м при 20°С в диапазоне частот от 2 кГц до 8 кГц.

На фиг. 2 представлен оценочный график изолирующих свойств - потерь при передаче звука по воздуху (STL в англоязычной терминологии) как функции частоты, полученный для ламинированного остекления двух типов согласно нормативу NF EN ISO 10140 с использованием образца 0,8х0,5 м²: ламинированного остекления, соответствующего изобретению, и известного ламинированного остекления.

Первое ламинированное остекление (именуемое «известным») включало:

- два листа стекла толщиной, соответственно, 2,1 мм и 1,6 мм и

- разделитель из звукоизолирующего PVB, включающий два наружных слоя из стандартного PVB и внутренний слой из вязкоупругого полимера, обладающего улучшенными свойствами виброакустического демпфирования.

Первое ламинированное остекление соответствовало по составу классическому ветровому стеклу с известным разделителем, обладающим звукоизолирующими свойствами. Разделителем мог бы служить, например, разделитель Trosifol VG+SC, выведенный на рынок компанией Kuraray, или разделитель Saflex® Vanceva Quiet QC41, выведенный на рынок компанией Solutia, или же разделитель S-Lec Acoustic Film HI-RZN12, выведенный на рынок компанией Sekisui. Речь идет о ламинированном остеклении, именуемом «известным». Звукоизолирующие свойства звукоизолирующего PVB ограничены самой природой этого полимера, коэффициент потерь tan δ которого, вообще, меньше 1,2 при 20°С и в диапазоне частот от 2кГц до 8кГц.

График звукоизолирующих свойств при передаче звука по воздуху для первого ламинированного остекления показан ромбами.

Второе ламинированное остекление (именуемое «соответствующим изобретению») включало:

- два листа стекла толщиной, соответственно, 2,1 мм и 1,6 мм и

- разделитель, соответствующий изобретению, включающий два наружных слоя из стандартного PVB и внутренний слой толщиной 25 мкм из QuietGlue®.

Второе ламинированное остекление является ламинированным остеклением, соответствующим изобретению.

График звукоизолирующих свойств при передаче звука по воздуху для второго ламинированного остекления показан квадратами.

График звукоизолирующих свойств при передаче звука по воздуху (показанный квадратами) второго ламинированного остекления демонстрирует улучшение звукоизолирующих свойств при передаче звука по воздуху во всем диапазоне частот, т.е., от 2000 Гц до 8000 Гц, по сравнению с первым, сравнительным ламинированным остеклением. В частности, в области частот от 2000 Гц до 8000 Гц и в области частоты совпадений, приблизительно, 6300 Гц, где графики звукоизолирующих свойств имеют наибольший спад в случае обычного ламинированного остекления, измеренная степень демпфирования шума очевидно повышена. Так, на частоте совпадений наблюдается усиление звукоизоляции на 3,4 дБ между, соответственно, 37,7 дБ для звукоизолирующего PVB и 41,2 дБ для разделителя, соответствующего изобретению. Следовательно, в целом достигается значительное улучшение демпфирования шума.

Также можно наблюдать заметный эффект, являющийся следствием соединения множества слоев из материалов с вязкоупругими свойствами и разной природы (с точки зрения демпфирования и механической прочности), совокупность которых дает звукоизолирующий разделитель нового поколения, одновременно более смягченный и, при этом настолько же и даже более жесткий, чем классический звукоизолирующий PVB.

Изобретение также относится к ламинированному остеклению, включающему:

- два листа стекла толщиной, соответственно, 2,1 мм и 1,6 мм и

- разделитель, соответствующий изобретению, например, включающий сердцевину из QuietGlue® толщиной 25 мкм.

Технологией, соответствующей изобретению, обеспечивается ламинированное остекление для транспортного средства, включающее разделительную пленку, обладающую свойством снижать уровень шума, передаваемого по твердой конструкции. Уровень снижения может отвечать критериям звукоизоляции от аэродинамического шума и наружных шумов. Таким образом, остекление, соответствующее изобретению, позволяет достичь адекватной общей акустической защиты.

Кроме того, разделитель, соответствующий изобретению, может:

- быть окрашен в массе на части своей поверхности для сохранения приватности пространства внутри транспортного средства, для ограждения водителя от ослепляющего света солнца или же просто ради эстетического эффекта и/или

- иметь поперечный участок, уменьшающийся в форме угла сверху вниз ламинированного остекления, чтобы обеспечить возможность использования ламинированного остекления в качестве экрана системы визуализации на ветровом стекле (именуемой head-up display, HUD (англ. яз.)) и/или

- содержать частицы, выполняющие роль фильтра инфракрасного излучения, для ограничения роста температуры внутри транспортного средства из-за инфракрасного излучения Солнца с целью повышения комфорта пассажиров.

Изобретение также относится к способу производства разделителя, описанного выше.

Приведенное количество водной эмульсии по меньшей мере одного полимера, например, QuietGlue®, в первую очередь, разбавляют (стадия S1) по меньшей мере в полуторном или даже тройном (3) объеме воды, чтобы существенно уменьшить вязкость смеси и, таким образом, обеспечить возможность ее последующего осаждения в форме слоя с уменьшенной толщиной.

Эту смесь затем осаждают (стадия S2) способом осаждения из жидкости на первый наружный слой 4 из классического PVB, поверх которого нанесен барьерный слой 6 из РЕТ.

Все это затем сушат (стадия S3) в течении 1 часа при температуре 80°С. Принимая во внимание малую толщину сердцевины 3, время сушки, обычно предусматриваемое для QuietGlue®, существенно уменьшено, благодаря чему его использование в качестве материала сердцевины становится приемлемым в промышленном масштабе. Прозрачность QuietGlue® также значительно увеличена, до такой степени, что возможно его использование внутри оптического устройства. Следует отметить, что согласно альтернативным вариантам осуществления изобретения, возможно изменять время и/или температуру сушки QuietGlue®, не выходя за рамки изобретения.

После стадии сушки S3 QuietGlue® снова приобретает исходный состав, и на стадии S4 может быть покрыт вторым барьерным слоем 7 из РЕТ и, затем, вторым наружным слоем 5 из стандартного PVB. Таким образом получают разделитель, соответствующий изобретению.

Изобретение относится к области ламинированного остекления и касается вязкоупругого пластичного разделителя, предназначенного для размещения между двумя листами стекла (1, 2) остекления с целью придания ему свойств виброакустического демпфирования. Разделитель включает: два наружных слоя (4, 5) из термопластичного адгезива; один внутренний слой (3), расположенный между двумя наружными слоями (4, 5), при этом указанный внутренний слой (3) имеет коэффициент потерь, больший или равный 1,6, при 20°С и в диапазоне частот от 2 до 8 кГц; и первый и второй барьерные слои (6, 7), расположенные между наружными слоями (4, 5) и внутренним слоем 3 и образованные из пластичного вязкоупругого материала. Изобретение обеспечивает получение разделителя для ламинированного остекления с улучшенными свойствами снижения шумов, распространяющихся как по воздуху, так и по конструкции, в частности, при частоте совпадений при сохранении удовлетворительных параметров с точки зрения жесткости, тонкости и легкости. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Вязкоупругий пластичный разделитель, предназначенный для размещения между двумя листами стекла (1, 2) остекления с целью придания ему свойств виброакустического демпфирования, содержащий:

- два наружных слоя (4, 5) из термопластичного адгезива, предпочтительно стандартного поливинилбутираля (PVB), толщиной, предпочтительно составляющей от 0,2 до 0,8 мм,

- внутренний слой (3), расположенный между двумя наружными слоями (4, 5), при этом внутренний слой (3) имеет коэффициент потерь tan δ, больший или равный 1,6 при 20°С и в диапазоне частот от 2 до 8 кГц, и

- первый и второй барьерные слои (6, 7), расположенные соответственно между наружными слоями (4, 5) и внутренним слоем (3) и образованные из пластичного вязкоупругого материала, предпочтительно полиэфира, в частности полиэтилентерефталата (РЕТ).

2. Разделитель по п. 1, отличающийся тем, что коэффициент потерь tan δ внутреннего слоя (3) больше или равен 2, предпочтительно 2,5, предпочтительно 3, предпочтительно 3,5, предпочтительно 4, предпочтительно 4,5.

3. Разделитель по п. 1 или 2, в котором внутренний слой имеет параметр сдвига g=G’/e от 4,3⋅10⁹ до 4,5⋅10¹⁰ Па/м при 20°С и в диапазоне частот от 2 до 8 кГц, при этом G’ означает модуль сдвига внутреннего слоя, а е означает толщину внутреннего слоя.

4. Разделитель по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что параметр сдвига g=G’/e составляет от 4,8⋅10⁹ до 5,1⋅10¹⁰ Па/м при 20°С и в диапазоне частот от 2 до 8 кГц, при этом G’ означает модуль сдвига разделителя, а е означает толщину разделителя.

5. Разделитель по одному из предшествующих пунктов, в котором внутренний слой (3) получают из коллоида, предпочтительно эмульсии, предпочтительно водной эмульсии по меньшей мере одного полимера.

6. Разделитель по п. 5, в котором внутренний слой (3) получают из водной эмульсии по меньшей мере двух полимеров, образующих взаимопроникающую сеть, при этом указанные два полимера предпочтительно представляют собой акрилат и акриловый полимер.

7. Разделитель по одному из предшествующих пунктов, в котором внутренний слой (3) имеет толщину от 0,5 до 50 мкм, предпочтительно от 10 до 40 мкм, предпочтительно от 20 до 30 мкм.

8. Разделитель по одному из предшествующих пунктов, в котором внутренний слой (3) составляет по объему от 0,2 до 8%, предпочтительно от 0,5 до 6%, предпочтительно от 2,5 до 4% разделителя.

9. Разделитель по одному из предшествующих пунктов, в котором каждый из первого и второго барьерных слоев (6, 7) имеет толщину от 1 до 50 мкм, предпочтительно от 1 до 30 мкм, предпочтительно от 5 до 15 мкм.

10. Разделитель по одному из пп. 1-9, при этом разделитель окрашен в массе на части своей поверхности и/или имеет поперечный участок, уменьшающийся в форме клина сверху вниз ламинированного остекления, для которого он предназначен, и/или содержит частицы, выполняющие роль фильтра инфракрасного излучения.

11. Ламинированное остекление, включающее:

- первый лист стекла (1),

- второй лист стекла (2),

- разделитель по любому из пп. 1-10, при этом разделитель расположен между первым и вторым листами стекла (1, 2).

12. Ламинированное остекление по п. 11, в котором:

- первый лист стекла (1) имеет толщину от 0,5 до 2,1 мм, предпочтительно от 1,4 до 2,1 мм, и

- второй лист стекла (2) имеет толщину от 0,5 до 2,1 мм, предпочтительно от 1,1 до 1,6 мм.

13. Применение остекления по одному из пп. 11 или 12 в качестве ветрового стекла транспортного средства.

14. Применение остекления по одному из пп. 11 или 12 в качестве остекления зданий, в качестве простого остекления или стеклопакета.

15. Способ производства разделителя по одному из пп. 1-10, включающий по меньшей мере стадию осаждения (S2) на первый или второй непроницаемый слой (6, 7) способом осаждения из жидкости внутреннего слоя (3) из водной эмульсии по меньшей мере одного полимера.