專利名稱：選擇用于聲震阻尼的夾層的方法、夾層和包含所述夾層的玻璃窗單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種選擇夾層的方法，所述夾層具有聲震阻尼的性能，用于與層壓的玻璃窗單元組合，特別用于移動交通工具，特別是機(jī)動車輛。
背景技術(shù)：
在所有對諸如火車和機(jī)動車輛的現(xiàn)代運(yùn)輸方式的舒適性起貢獻(xiàn)的性能中，安靜已經(jīng)成為決定性因素。經(jīng)過若干年，通過處理噪音，例如產(chǎn)生于引擎、輪胎或懸掛的噪音，現(xiàn)在已經(jīng)改善了聲學(xué)舒適性，而該處理是在其來源處或在其通過空氣或固體傳播期間，例如通過吸收涂層或彈性連接成分而實現(xiàn)的。交通工具的外形已經(jīng)被修改以改善通過空氣的穿透性，并減少本身作為噪音來源的擾動。多年以來，對玻璃窗單元能夠在改善聲學(xué)舒適性中所起的作用已經(jīng)引起重視，特別是包括塑料夾層薄膜的層壓玻璃窗單元。另外，層壓玻璃窗單元具有其他優(yōu)點(diǎn)，如在突然破裂的情況下消除了碎片飛濺的風(fēng)險，以及防止非法闖入。已經(jīng)證明，標(biāo)準(zhǔn)塑料薄膜在層壓玻璃窗單元中的應(yīng)用不適于改善聲學(xué)舒適性。因此，人們開發(fā)了具有能改善聲學(xué)舒適性的阻尼性能的特定塑料薄膜。在下列說明書中，涉及的阻尼薄膜與粘彈性塑料薄膜有關(guān)，所述粘彈性塑料薄膜提供改善的振蕩阻尼，以賦予玻璃窗單元減噪功能。已經(jīng)顯示，玻璃窗單元的聲學(xué)性能依賴于組成夾層薄膜的材料的損耗因子tan δ 的值。損耗因子是以熱的形式消散的能量與彈性應(yīng)變能量之間的比率；其表征材料消散能量的能力。損耗因子越高，消散的能量越高，因而材料所起的阻尼作用越大。所述損耗因子隨溫度和頻率而變化。對于給定的頻率，損耗因子在已知為玻璃轉(zhuǎn)化溫度的溫度下達(dá)到最大值。用作層壓玻璃窗單元的材料是粘彈性塑料薄膜，例如丙烯酸聚合物或縮醛樹脂或聚氨酯型的粘彈性塑料薄膜，其具有非常高的損耗因子，如對于給定的溫度范圍和頻率范圍下，至少大于0.6。損耗因子tan δ是用粘彈分析儀來評價。粘彈分析儀是一種儀器，其可以使材料樣品處于精確溫度和頻率條件下的張力，從而得到和處理用于表征材料的全部流變量。關(guān)于在層壓玻璃窗單元中的阻尼夾層的整合，已有描述顯示不應(yīng)當(dāng)只考慮損耗因子tan δ，而應(yīng)將剪切模量G’定為在夾層的阻尼性能中要考慮的另一種表征。文獻(xiàn) ΕΡ-Α-844075教導(dǎo)了為了阻尼振動，層壓玻璃窗單元的夾層必須與剪切模量G’和損耗因子 tan δ相關(guān)的特定值一致。有記錄表明剪切模量G’是材料硬度的表征；G’越高，材料越硬， 而G’越低，材料的柔韌性越好。剪切模量與溫度和頻率相關(guān)。剪切模量G’也用粘彈分析儀評價。所述文獻(xiàn)描述了在10°C _60°C的溫度和50Hz-10000Hz的頻率下，夾層的損耗因子tan δ大于0. 6，而夾層的剪切模量小于2Χ IO7Pa,以更特別地阻尼固體來源的噪音。而且，當(dāng)用層壓玻璃窗單元作為擋風(fēng)玻璃時，其會受到針對其的聲震動。因而，擋風(fēng)玻璃的四個第一固有頻率，特別是擋風(fēng)玻璃的第二和第三固有頻率在100Ηζ-240Ηζ間， 其是特別令人煩惱和聲學(xué)上逼真的。文獻(xiàn)ΕΡ-Α-844075的夾層適于阻尼固體源噪音，但是不適于聲震阻尼擋風(fēng)玻璃的第一固有頻率，特別是第二和第三固有頻率。因而，需要一種選擇夾層的方法，其可以使擋風(fēng)玻璃的第一固有頻率的阻尼最優(yōu)化，特別是擋風(fēng)玻璃的第二和第三固有頻率，而不壓低擋風(fēng)玻璃。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提供一種選擇粘彈性塑料夾層的方法，所述夾層包含兩個外層和一個中間層，用于加入玻璃窗單元的兩片玻璃之間，所述方法包括如下步驟-提供由粘彈性塑料材料制成的用于構(gòu)成所述中間層的第一部件，和由粘彈性塑料材料制成的用于構(gòu)成所述外層的第二部件，-用粘彈分析儀測量所述第一部件和第二部件的剪切模量G’，-僅在如果在20°C和ΙΟΟΗζ-ΜΟΗζ的頻率范圍下的剪切模量G，大于或等于 3 X IO7Pa時，選擇第二部件的材料，-固定第一部件的厚度h，以使h處于0.31mm-l. 20mm之間，并使剪切參數(shù)g = G’/ h 在 20°C和 100Hz-240Hz 的頻率范圍下為 5. 58X 108Pa/m_2. 37X 109Pa/m，其中 G，是剪切模量。依據(jù)另一個實施方案，設(shè)置第一部件的厚度h，以使h在0. 50-0. 90mm之間，并使 G，/h 在 20°C禾口 100Hz-240Hz 的頻率范圍下為 7. 56X 108Pa/m_l. 42X 109Pa/m。依據(jù)另一個實施方案，本方法在設(shè)定厚度h的步驟之前，另外還包括如下步驟-用粘彈分析儀測量第一部件的損耗因子tanδ ；和-僅在如果損耗因子tanδ大于0. 6時，選擇第一部件。依據(jù)另一個實施方案，本方法另外包括如下步驟-僅在如果剪切模量G，在20°C和100Hz-240Hz的頻率范圍下為1081^_2X108! 時，選擇第二部件的材料。依據(jù)另一個實施方案，本方法另外包括如下步驟-扭曲由粘合在兩個玻璃片上的第二部件的材料構(gòu)成的夾層樣品，測量由第二部件的材料構(gòu)成的夾層與玻璃片開始分離時的扭力，并由所述力計算相應(yīng)的附著剪切強(qiáng)度，將所述附著強(qiáng)度值與容許值的范圍比較，以使任何層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于規(guī)則 R43 (Regulation 43)的應(yīng)力，由此檢驗第二部件的材料的附著力與規(guī)則R43的要求是否相符；和-以如下方式設(shè)置第二部件的厚度e-確定承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力的參比層壓玻璃窗單元，其包含兩個玻璃片和由第二部件的材料構(gòu)成的一個夾層；-測定參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度、參比層壓玻璃窗單元的夾層的厚度和參比層壓玻璃窗單元的的玻璃片的厚度；-用曲線圖表示使任何層壓玻璃窗單元承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力所需的最小夾層撕裂強(qiáng)度作為任何層壓玻璃窗單元的夾層厚度的函數(shù)，所述曲線圖是在任何層壓玻璃窗單元的基材厚度等于參比層壓玻璃窗單元的基材厚度下確立的，由此推導(dǎo)出最小必須夾層厚度，其相當(dāng)于最小必須夾層撕裂強(qiáng)度值等于參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度；和-設(shè)置第二部件的厚度e，以使e大于或等于所述最佳夾層厚度值。還需要夾層以使擋風(fēng)玻璃的第一固有頻率的阻尼最優(yōu)化，特別是擋風(fēng)玻璃的第二和第三固有頻率，而使不壓低擋風(fēng)玻璃成為可能。為此，本發(fā)明提供一種粘彈性塑料夾層，用于加入玻璃窗單元的兩片玻璃之間，以賦予聲震阻尼性能，所述夾層包括-由粘彈性塑料材料制成的兩個外層，其剪切模量G，在20°C和100Hz-240Hz的頻率范圍下大于等于3X IO7Pa,-厚度為h的具有聲震阻尼性能的中間層，其中h在0.31mm-1.20mm之間，且中間層的剪切參數(shù)g = G，/h在20 V和100Hz-240Hz的頻率范圍下為5. 58 X IO8Pa/ m-2. 37X 109Pa/m，其中G，為剪切模量；所述中間層在兩個外層之間。依據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，中間層的厚度h為0.50-0. 90mm之間，且使G’ /h 在 20°C和 100Hz-240Hz 的頻率范圍下為 7. 56X 108Pa/m_l. 42X 109Pa/m。依據(jù)另一個實施方案，中間層的損耗因子tan δ大于0. 6。依據(jù)另一個實施方案，外層的剪切模量G，在20°C和100Hz-240Hz的頻率范圍下為 108Pa-2 X IO8Pa0依據(jù)另一個實施方案，每個外層具有厚度e，以使-外層的材料的附著力與規(guī)則R43的要求相符，該附著力是如下確定的扭曲由粘合在兩個玻璃片上的外層的材料構(gòu)成的夾層樣品，測量外層的材料構(gòu)成的夾層與玻璃片開始分離時的扭力，并由所述力計算相應(yīng)的附著剪切強(qiáng)度，而后比較所述附著強(qiáng)度值與容許值的范圍，以使任何層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于規(guī)則R43的應(yīng)力；和-設(shè)定每個外層的厚度e，以滿足規(guī)則R43的要求，該厚度e是以如下方式測定的-確定承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力的參比層壓玻璃窗單元，其包含兩個玻璃片和由外層的材料構(gòu)成的夾層；-測定參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度、參比層壓玻璃窗單元的夾層的厚度和參比層壓玻璃窗單元的的玻璃片的厚度；-用曲線圖表示使任何層壓玻璃窗單元承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力所需的最小夾層撕裂強(qiáng)度作為任何層壓玻璃窗單元的夾層厚度的函數(shù)，所述曲線圖是在任何層壓玻璃窗單元的基材厚度等于參比層壓玻璃窗單元的基材厚度下確立的，由此推導(dǎo)出最小必須夾層厚度，其相當(dāng)于最小必須夾層撕裂強(qiáng)度等于參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度；和-設(shè)置每個外層的厚度e，以使e大于等于所述最佳夾層厚度值。依據(jù)另一個實施方案，中心層包含-由厚度為hA、剪切參數(shù)為gA的粘彈性塑料材料A制成的阻尼薄膜；-由厚度為tiB、剪切參數(shù)為&的粘彈性塑料材料B制成的阻尼薄膜；在各自溫度范圍tA和、以及在100Hz-240Hz的頻率下，材料A和B各自具有大于 0. 6的損耗因子和5. 58X 108Pa/m-2. 37X 109Pa/m的剪切模量，以及對于在分別包括在溫度范圍、和、內(nèi)的給定溫度范圍下具有最高損耗因子的所述薄膜，其具有當(dāng)量剪切參數(shù)
是構(gòu)成薄膜的材料的剪切參數(shù)，h是中間層的厚度，其在所述溫度范圍內(nèi)小于其他薄膜的當(dāng)量剪切參數(shù)。本發(fā)明還涉及玻璃窗單元，包含-厚度為1.4mm-2. Imm的玻璃片，-厚度為1.lmm-1. 6mm的玻璃片，和-如上所述的夾層，該夾層在所述玻璃片之間。依據(jù)另一個實施方案，設(shè)定每個外層的厚度e和玻璃片的總厚度使-外層的材料的附著力與規(guī)則R43的要求相符，該附著力是如下確定的扭曲由粘合在兩個玻璃片上的外層的材料構(gòu)成的夾層樣品，測量由外層的材料構(gòu)成的夾層與玻璃片開始分離時的扭力，并由所述力計算相應(yīng)的附著剪切強(qiáng)度，而后比較所述附著強(qiáng)度值與容許值的范圍，以使任何層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于規(guī)則R43的應(yīng)力；和-設(shè)定每個外層的厚度e和玻璃片的總厚度，以滿足規(guī)則R43的要求，它們是以如下方式測定的-確定承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力的參比層壓玻璃窗單元，其包含兩個玻璃片和由外層的材料構(gòu)成的夾層；-測定參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度、參比層壓玻璃窗單元的夾層的厚度和參比層壓玻璃窗單元的的玻璃片的厚度；-用曲線圖表示使任何層壓玻璃窗單元承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力所需的最小夾層撕裂強(qiáng)度作為任意層壓玻璃窗單元的夾層厚度以及任意層壓玻璃窗單元的玻璃片厚度的函數(shù)，推導(dǎo)出夾層厚度和玻璃片厚度的最佳值的組合，其相應(yīng)于等于參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度的最小必須夾層撕裂強(qiáng)度；和-設(shè)置每個外層的厚度e，以使e大于或等于所述最佳夾層厚度值，并設(shè)置玻璃片的厚度大于或等于所述最佳玻璃片厚度值。本發(fā)明還涉及包括如上所述的玻璃窗單元的交通工具，厚度為1. 4mm-2. Imm的玻璃片朝向交通工具的外側(cè)，而厚度為1. lmm-1. 6mm的玻璃片朝向交通工具的內(nèi)側(cè)。本發(fā)明還涉及上述夾層在聲震阻尼由兩個玻璃片和在兩個玻璃片間加入的夾層構(gòu)成的擋風(fēng)玻璃的第二和第三固有頻率中的應(yīng)用。本發(fā)明還涉及上述玻璃窗單元作為交通工具的擋風(fēng)玻璃的應(yīng)用。


現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢，其中 圖1代表在20°C，頻率為ΙΟΟΗζ-ΜΟΗζ，厚度為0. 10-1. 20mm的中間層的條件下， 層壓擋風(fēng)玻璃的模態(tài)阻尼隨層壓擋風(fēng)玻璃的夾層的中間層的剪切參數(shù)變化的曲線圖；·圖2代表依據(jù)本發(fā)明的玻璃窗單元的截面圖；·圖3代表依據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案的玻璃窗單元的截面圖；·圖4代表使層壓玻璃窗單元承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力所需的最小夾層撕裂強(qiáng)度隨層壓玻璃窗單元的夾層厚度變化的曲線圖，其是在包含兩個厚度為2. Imm的玻璃基材和附著強(qiáng)度為2MPa-5MPa的夾層的層壓玻璃窗單元以及落差為細(xì)的條件下確立的；
·圖5代表使層壓玻璃窗單元承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力所需的最小夾層撕裂強(qiáng)度隨層壓玻璃窗單元的夾層厚度和玻璃厚度變化的立體圖，其是在包含附著強(qiáng)度為 2MPa-5MPa的夾層的層壓玻璃窗單元以及落差為細(xì)的情況下確立的；·圖6代表用于評價夾層對與之組合的玻璃片的附著力的實驗裝置的示意性前視圖；·圖7代表用于評價夾層對與之組合的玻璃片的附著力的裝置的另一個實施方案的透視圖；和·圖8代表用于評價夾層的撕裂強(qiáng)度的實驗裝置的示意圖。
具體實施例方式在各個圖中相同的參考數(shù)值代表相同或類似的部件。還需注意的是，在本應(yīng)用中給出的間隔的界限包含在間隔內(nèi)。本發(fā)明提供一種選擇粘彈性塑料夾層的方法，該夾層包含兩個外層和一個中間層，用于加入到玻璃窗單元的兩個玻璃片之間。所述方法包括如下步驟-提供由粘彈性塑料材料制成的用于構(gòu)成中間層的第一部件，和由粘彈性塑料材料制成的用于構(gòu)成外層的第二部件，-用粘彈分析儀測量第一部件和第二部件的剪切模量G’，-僅在如果在20°C和ΙΟΟΗζ-ΜΟΗζ的頻率范圍下的剪切模量G，大于或等于 3 X IO7Pa時，選擇第二部件的材料，-設(shè)定第一部件的厚度h，以使h處于0.31mm-l. 20mm之間，并使剪切參數(shù)g = G’/ h 在 20°C和 100Hz-240Hz 的頻率范圍下為 5. 58X 108Pa/m_2. 37X 109Pa/m，其中 G，是剪切模量。110Hz-240Hz的頻率范圍包括層壓擋風(fēng)玻璃的四個第一固有頻率，和特別是第二和第三固有頻率，本發(fā)明人已經(jīng)能夠通過交通工具測試對其測量。而且，本發(fā)明人證明滿足上述h和g的條件的材料可以使層壓擋風(fēng)玻璃的第一固有頻率的阻尼最優(yōu)化，特別是包含兩個玻璃片和選自上述的夾層的擋風(fēng)玻璃的第二和第三固有頻率的阻尼。具體而言，如將要進(jìn)一步描述的，特別是在圖1的研究期間，本發(fā)明人顯示所述在 100Hz-240Hz 的頻率范圍下的 5. 58 X 108Pa/m_2. 37X 109Pa/m 的 g 值，以及 0. 31-1. 20mm 的 h值，可以使100Hz-240Hz的頻率的聲阻尼最優(yōu)化。如果第一部件的材料使其剪切參數(shù)g在0. 31-1. 20mm的厚度下不在5. 58 X IO8Pa/ m-2. 37X 109Pa/m的范圍內(nèi)，則不能選擇該材料生產(chǎn)夾層。而且，為了使中間層恰當(dāng)?shù)卣鹗?vibrate)，需要外層比中間層更硬，這可以用所確定的彈性條件達(dá)到。本發(fā)明還涉及用于加入到玻璃窗單元的兩個玻璃片間的粘彈性塑料夾層，以賦予聲震阻尼性能，所述夾層包含-由粘彈性塑料材料制成的兩個外層，其剪切模量G，在20°C和100Hz-240Hz的頻率范圍下大于或等于3X IO7Pa,
-厚度為h的具有聲震阻尼性能的中間層，使h在0. 31mm-l. 20mm之間，并且使中間層的剪切參數(shù)g = G，/h在20°C和100Hz-240Hz的頻率范圍下為5. 58 X IO8Pa/ m-2. 37X 109Pa/m，其中G，為剪切模量。
夾層是通過上述選擇方法得到的。夾層可以使層壓擋風(fēng)玻璃的第一固有頻率的阻尼最優(yōu)化，特別是擋風(fēng)玻璃的第二和第三固有頻率的阻尼，該層壓擋風(fēng)玻璃包含兩個玻璃片和加入到玻璃片間的中間層。人們傾向于將夾層整合(integrated)在玻璃窗單元中。玻璃窗單元則傾向于在交通工具中使用，特別作為擋風(fēng)玻璃。本發(fā)明還涉及包含所述夾層的玻璃窗單元。本發(fā)明還涉及包含所述玻璃窗單元的交通工具。圖2代表依據(jù)本發(fā)明的玻璃窗單元的截面圖。玻璃窗單元包含兩個玻璃片1、2，在其之間插入夾層。夾層與玻璃片的粘合 (bonding)通過已知的方式實施，例如通過堆疊玻璃片和夾層并將組件移入高壓釜中。玻璃窗單元的玻璃片1朝向交通工具的外側(cè)，而玻璃片2朝向交通工具的內(nèi)側(cè)。玻璃片1比玻璃片2厚，因而玻璃窗單元對外部攻擊(惡劣天氣條件、沙礫噴濺等)具有更好的防護(hù)性。實際上，玻璃越厚，其機(jī)械強(qiáng)度越好。然而，玻璃越厚，其越重。因而需要尋找玻璃窗單元的機(jī)械強(qiáng)度和重量之間的平衡。因此，玻璃片1的厚度例如為1. 4mm-2. 1mm，玻璃片2的厚度例如為1. lmm-2. 1mm。在現(xiàn)有玻璃窗單元中，玻璃片1的厚度通常為2. 1mm，而玻璃片2的厚度通常為 1. 6mm0依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的是，玻璃片1的厚度為1. 8mm，玻璃片2的厚度為1. 4mm,以限制擋風(fēng)玻璃的重量，這樣可以使其操作更容易，并降低原料成本。這同樣可以降低配有所述擋風(fēng)玻璃的交通工具的燃料消耗。所述降低的玻璃片厚度與現(xiàn)有玻璃窗單元相比，可以不損失聲學(xué)或機(jī)械性能，這將更進(jìn)一步可見。本發(fā)明還可以應(yīng)用于玻璃片1的厚度為1. 6mm而玻璃片2的厚度為1. 2mm的擋風(fēng)玻璃，或應(yīng)用于玻璃片1的厚度為1. 4mm而玻璃片2的厚度為1. Imm的擋風(fēng)玻璃。夾層包含外層4、5，其間插入中間層3。外層4、5的剪切模量G，在20°C和100Hz_240Hz的頻率范圍內(nèi)大于等于3X IO7Pa, 外層的剪切模量G’優(yōu)選為l(fPa-2X IO8Pa,以進(jìn)一步改善中間層的聲震阻尼。外層例如由聚乙烯醇縮丁醛(PVB)制成。選擇中間層3以使其厚度h為0. 31-1. 20mm，而中間層的剪切參數(shù)g = G，/h在 20°C和100Hz-240Hz的頻率范圍內(nèi)為5. 58X 108Pa/m_2. 37X 109Pa/m，其中G，是剪切模量。 因此中間層3使100Hz-240Hz的頻率下的聲學(xué)性能最優(yōu)化。中間層例如包含kkisui公司銷售的商品名為SAF RZN-12的三層聲學(xué)PVB的中間層，或Solutia公司銷售的商品名為QC 55的三層聲學(xué)PVB的中間層。為了最優(yōu)化聲震阻尼甚至更多，優(yōu)選選擇中間層使h為0. 50mm-0. 90mm,并使G’ / h在20°C和100Hz-240Hz的頻率范圍內(nèi)為7. 56 X 108Pa/m_l. 42 X 109Pa/m，這使最優(yōu)化聲震阻尼甚至更多成為可能。中間層3的聲學(xué)性能還通過其損耗因子tan δ確定。選擇中間層3以使其損耗因子在20°C和100Hz-240Hz的頻率范圍內(nèi)大于0. 6，以達(dá)到滿意的阻尼。用粘彈分析儀測量剪切模量G’和損耗因子tan δ。玻璃片對玻璃窗單元的聲震性能起作用。玻璃片越厚，擾動必須越強(qiáng)以使玻璃窗單元震蕩。然而，100Ηζ-240Ηζ的頻率下，對于朝向交通工具的外側(cè)的玻璃片，夾層的聲學(xué)性能的最優(yōu)化使降低玻璃片的厚度低至1. 8mm，甚至低至1. 6mm或甚至1. 4mm成為可能，而對于朝向交通工具內(nèi)側(cè)的玻璃片，可以低至1. 4mm，甚至低至1. 2mm或甚至1. 1mm，相對于現(xiàn)有的玻璃窗單元沒有聲學(xué)損失。典型地，現(xiàn)有擋風(fēng)玻璃窗單元的玻璃片厚度分別為2. Imm和 1. 6mm，其間插入的夾層包含粘彈性塑料材料的中間層，其厚度為0. 12mm，在20°C的溫度下和IOOHz的頻率下，剪切模量G，為5X 105-2X 107Pa，損耗因子大于0.6。玻璃片厚度的降低可以降低玻璃窗單元的重量，從而改善可操作性并減少原料消耗，并降低配有所述擋風(fēng)玻璃的交通工具的燃料消耗。兩個外層4、5具有相同的厚度e。同時確定每個外層4、5的厚度e以使其盡可能小，并使外層的機(jī)械性能足以滿足機(jī)動車輛所確定的機(jī)械強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，特別是涉及硬沖擊強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的 United Nations Regulation No. 43 (被稱為規(guī)則 R43)。United Natiohs Regulation R43涉及與安全玻璃窗和所述玻璃窗在公路車輛中的安裝的核定相關(guān)的統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范的采用。尤其是，期望夾層的總厚度盡可能低，這一方面是由于擋風(fēng)玻璃的重量， 這使降低配有所述擋風(fēng)玻璃的交通工具的燃料消耗成為可能，另一方面可以節(jié)約材料。為此，通過考慮外層材料構(gòu)成的夾層相對于兩個玻璃片的附著力和外層材料的撕裂強(qiáng)度，最小化厚度e?；趯＠暾圗P-A-1495305所描述的測試和計算方法評價附著力(adhesion)， 其在下文中將重復(fù)描述。首先，在由兩個玻璃片和由外層材料構(gòu)成的夾層所組成的(composedof)層壓玻璃窗單元的樣品上施加扭曲應(yīng)力，直到包含外層材料的夾層相對于至少一個玻璃片發(fā)生松解。實際上，測試在玻璃窗的圓形樣品50上實施，所述樣品的半徑r等于10mm，例如用已知類型的扭矩裝置500，如圖6中所述。裝置500包含三個狹口 51、52、53，一個與垂直軸的驅(qū)動鏈條55相連的半徑R為 IOOmrn的滑輪54。每個狹口為120°圓弧的形式，以扣緊全部樣品。狹口的表面涂層由與玻璃機(jī)械兼容的材料制成，例如鋁、Teflon 、或聚乙烯。狹口之一背向框架固定，而另一個狹口扣住用于旋轉(zhuǎn)以在樣品上施加扭矩的滑輪 54。通過驅(qū)動與滑輪相連的鏈條55使滑輪M轉(zhuǎn)動。以35-50mm/min的最小恒速拉動鏈條。當(dāng)樣品扭曲時，使用力傳感器測量引發(fā)外層材料構(gòu)成的夾層開始松解所需的力F。 由此，從而可以通過計算，用下面的已知公式推演出附著剪切強(qiáng)度τ = ~r其中F是引發(fā)外層材料構(gòu)成的夾層開始松解所需的力，R是滑輪M的半徑，r是樣品的半徑。然而如申請EP-A-1495305中所解釋的，裝置500是體積龐大的，這意味著測試必須在實驗室中進(jìn)行。因此裝置500不適合在層壓玻璃窗生產(chǎn)線上進(jìn)行“過程指示器”型的測量。然而，對于層壓玻璃窗單元的制造，盡管設(shè)計聚合夾層的組成以滿足本發(fā)明設(shè)定的強(qiáng)度值，但是在成品中決不會出現(xiàn)夾層的弱附著力，這是由于與制造玻璃窗單元的方法相關(guān)的參數(shù)的原因，例如夾層的儲存條件、玻璃清洗質(zhì)量、或在裝配玻璃和夾層期間的壓光步驟過程中的溫度和壓力，這些都影響粘合質(zhì)量。為了在接近生產(chǎn)線的生產(chǎn)監(jiān)控期間進(jìn)行測量以便可以迅速中斷相應(yīng)于弱的測量強(qiáng)度值的過程，作為變例，可以用另一種測量裝置600，其有利地更緊湊和易于運(yùn)輸。所述裝置600如圖7所示，小型化至約60cm X 20cm，包含兩個三狹口體系60和61、轉(zhuǎn)軸62、用于驅(qū)動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的馬達(dá)63、扭矩計64和容納計算元件的盒65。將由兩個玻璃片和由外層材料構(gòu)成的夾層組成的層壓玻璃窗單元的圓形樣品夾在兩個狹口系統(tǒng)60和61之間，固定一個系統(tǒng)60而另一個可以通過其與軸62的連接而移動和旋轉(zhuǎn)。將扭矩儀置于馬達(dá)和可移動狹口系統(tǒng)61之間。軸的轉(zhuǎn)速與夾層的厚度相關(guān)。作為實例，對于厚度為0. 76mm的由外層材料構(gòu)成的夾層，旋轉(zhuǎn)為約0. OSrpm0系統(tǒng)61旋轉(zhuǎn)，當(dāng)測量的扭矩倒轉(zhuǎn)時，由外層材料構(gòu)成的夾層的開始松解已經(jīng)發(fā)生。扭矩儀與盒65的計算元件相連，其包括顯示元件，在顯示元件上可以直接讀取附著強(qiáng)度τ的值。無論用什么裝置，考慮到在附著強(qiáng)度τ的值下對分散的詳細(xì)理解，優(yōu)選在若干樣品上重復(fù)測試，例如最少5個樣品，并計算強(qiáng)度τ的平均值和其標(biāo)準(zhǔn)偏差。已驗證，得到的附著強(qiáng)度τ的值在層壓玻璃窗單元可以承受符合規(guī)則R43(硬沖擊強(qiáng)度)的應(yīng)力的容許值范圍內(nèi)。所述容許值范圍通過實驗由規(guī)則R43所確定的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械強(qiáng)度測試測定，所述測試在不同組成的層壓玻璃窗單元上進(jìn)行。規(guī)則R43的容許值范圍是低于5MPa的全部值，在所說范圍內(nèi)的任何附著強(qiáng)度τ 的值適于滿足附著力標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)選的，不依賴于玻璃窗單元的機(jī)械強(qiáng)度因素，規(guī)則R43的附著強(qiáng)度τ的容許值范圍為2MPa_5MPa，確定所述值的范圍的下限以確保玻璃窗單元的良好透明度。一旦驗證了由外層材料構(gòu)成的夾層的附著強(qiáng)度τ在上述容許值范圍內(nèi)，就可以規(guī)定夾層的外層的實際尺寸。圖4和5的曲線圖說明了兩種可能的對所述外層規(guī)定尺寸(sizing)的方法，以使其滿足硬沖擊強(qiáng)度的規(guī)則R43的要求。依據(jù)第一種方法，相應(yīng)于圖4，對玻璃窗單元規(guī)定尺寸，以使層壓玻璃窗單元中的玻璃片的總厚度eg_dim固定并等于4. 2mm，其例如相應(yīng)于每個玻璃片的厚度為2. Imm,以及特定組成Ci的由外層材料構(gòu)成的夾層，例如PVB-基夾層。在外層厚度的測定中忽略了中間層。在所述情況下，考慮到規(guī)定由外層材料構(gòu)成的夾層的尺寸，首先，曲線仏，見圖4并代表任何層壓玻璃窗單元承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力所需的最小夾層撕裂強(qiáng)度J。_u、，作為任何層壓玻璃窗單元的夾層厚度^的函數(shù)繪制，其在玻璃片厚度eg等于4. 2mm條件下確立所述曲線。實際上，由規(guī)則R43所確定的機(jī)械強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)化測試得到曲線C3，所述測試在依據(jù)其夾層厚度的不同組成的層壓玻璃窗單元上實施。其次，確定參比層壓玻璃窗單元，其承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力，玻璃基材厚度等于 4. 2mm，包含具有特定組成Ci的夾層。所述參比層壓玻璃窗單元的實例是已知的玻璃窗單元2. 1/0. 76/2. 1，其包含兩個玻璃基材，每個的厚度為2. Imm,以及兩個標(biāo)準(zhǔn)厚度為0. 38mm并具有成Ci的夾層，其相應(yīng)于參比玻璃窗單元的夾層厚度ei—_tt等于0. 76mm。所述玻璃窗單元對符合規(guī)則R43的應(yīng)力的抗性(resistance)通過標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械強(qiáng)度測試驗證，在所述實施例中沖擊下落高度為細(xì)。 而后通過Tielking法測定參比玻璃窗單元2. 1/0. 76/2. 1的夾層的撕裂強(qiáng)度所述方法由M. Tielking開發(fā)，包含基于計算裂紋根部能量J的方法評價撕裂強(qiáng)度。特別的，在專利申請EP-A-1151855和EP-A-1495305中解釋了 Tielking法，以下將部
分重復(fù)。夾層的撕裂強(qiáng)度是含有其的材料的固有特征。其特征在于代表在材料中傳導(dǎo)引發(fā)的裂紋所需能量的能量值。所述能量，被稱為臨界能量J。，對于不同類型的材料是不同的， 并且不依賴于夾層薄膜的厚度。用已知的方式，通過基于Rice積分J的能量法給出撕裂強(qiáng)度或臨界能量J。，其在裂紋的位置上確定在處于非常高的應(yīng)力下的薄膜的裂紋根部的能量。其可以記為簡單的數(shù)學(xué)形式對于所測試的樣品的給定拉伸，其在下文中被稱為位移d，其中力是樣品的厚度；a是裂紋的長度；和U是樣品的勢能。圖8說明了用于測定撕裂強(qiáng)度的試驗設(shè)備。在若干相同材料并具有IOOmm2的表面積(50mm長X 20mm寬)的樣品Ε、上使用拉力-壓力機(jī)器700進(jìn)行的拉力測試，例如4個樣品。在每個樣品的側(cè)面垂直于拉力刻有凹槽，每個樣品E^cn具有不同的裂縫長度a，分別為 5、8、12 和 15mm。在溫度為20°C的環(huán)境下，垂直于裂紋20，以lOOmm/min的拉伸速率拉伸每個樣品 E^超過給定的拉伸長度或距離d。依據(jù)EP-A-1495305詳細(xì)描述的方法，可以建立裂紋根部能量J的變量作為樣品經(jīng)歷的拉伸d的函數(shù)的曲線(未描述)。使用顯示裂紋70的延伸的攝影機(jī)，而后發(fā)現(xiàn)在位移 d。下，樣品中的裂紋的延伸開始。而后，由曲線J(d)，相應(yīng)于位移d。，可以推演出引發(fā)樣品撕裂的臨界能量值J。。在所述臨界值J。下，材料撕裂，因而相應(yīng)于需要的機(jī)械作用發(fā)生機(jī)械損壞。用參比玻璃窗單元2. 1/0. 76/2. 1的組成Ci的夾層測量的撕裂強(qiáng)度值J。__tt* 31000J/m2。用圖4的曲線C3，推演出相應(yīng)于最小必須夾層撕裂強(qiáng)度值J。_u、的最小必須夾層厚度、等于參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度J。-_tt。如在曲線C3上所示，最小必須夾層厚度ei_@、等于0. 45_。因此，可以規(guī)定由厚度各為2. Imm的兩個玻璃片和夾層構(gòu)成的層壓玻璃窗單元的尺寸，所述夾層由外層材料構(gòu)成，夾層的厚度ei_dim大于等于最小必須夾層厚度ei_^、= 0. 45mm。優(yōu)選的，層壓玻璃窗單元的夾層厚度ei_dim僅大于最小必須夾層厚度h—u、的20%即，在在先實施例中，優(yōu)選e^m使得0. 45mm ( ei_dim ( 0. 55mm。因此，得到層壓玻璃窗單元，其滿足規(guī)則R43的要求，包含兩個厚度為2. Imm的玻璃片1、2和具有中間層3和兩個外層4、5的夾層，每個外層的厚度為0. 225mm和0. 275mm?？梢杂闷渌Ａ道L制曲線C3，例如1.8mm和1.4mm。那么每個外層的厚度為
0.2mm-0. 37mm。依據(jù)規(guī)定夾層的外層的尺寸的第二個可能的方法，其相應(yīng)于圖5，規(guī)定層壓玻璃窗單元的尺寸而無需任意設(shè)定玻璃片的厚度，玻璃窗單元包含由外層材料構(gòu)成的夾層。參見圖5，繪制三維曲線圖C4,其代表使任何層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于規(guī)則R43 的應(yīng)力所需要的最小夾層撕裂強(qiáng)度J。-·、作為任何層壓玻璃窗單元的由外層材料構(gòu)成的夾層的厚度ei和任何玻璃窗單元的玻璃片的厚度eg的函數(shù)。由規(guī)則R43所確定的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械強(qiáng)度測試得到圖5的曲線圖C4，其在層壓玻璃窗單元上實施，所述層壓玻璃窗單元根據(jù)夾層厚度和基材厚度具有不同的組成。而后測定參比層壓玻璃窗單元的撕裂強(qiáng)度J。_#tt，其承受相應(yīng)于規(guī)則R43的應(yīng)力并包含具有特定組成Ci的夾層。例如，上述已知的層壓玻璃窗單元2. 1/0.76/2. 1可以作為參比層壓玻璃窗單元， 同時已知的層壓玻璃窗單元2. 1/0. 76/1. 8也可以作為參比層壓玻璃窗單元，其包含兩個厚度分別為2. Imm和1. 8mm的玻璃片以及兩個由標(biāo)準(zhǔn)厚度0. 38mm的外層材料構(gòu)成的夾層， 所述外層具有組成Ci,相應(yīng)于夾層厚度ei__tt等于0. 76mm。如前述通過Tielking法評價一個或其他參比玻璃窗單元在相應(yīng)于規(guī)則R43的應(yīng)力下的撕裂強(qiáng)度J。__tt。使用曲線圖C4，從而可以推演出由外層材料構(gòu)成的夾層厚度和玻璃片厚度的最佳值ei__ee、的組合，所述玻璃片相應(yīng)于最小必須夾層撕裂強(qiáng)度值J。_^、等于參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度J。-_tt。例如，當(dāng)由參比玻璃窗2. 1/0.76/2. 1開始，其相應(yīng)于撕裂強(qiáng)度Jc-參比值為31000J/m2，提供最佳值ei__最佳、eg一最佳的組合點(diǎn)為相應(yīng)于Jc-參比值為 31000J/m2的曲線圖C4的面積或表面的點(diǎn)。關(guān)于這一點(diǎn)，需要注意的是，每個最佳值
或不必分別地是由外層材料構(gòu)成的夾層的厚度的最小值或玻璃片厚度的最小值。其是ei__·、eg__■的值的組合，以得到層壓玻璃窗單元的總厚度最小值。如在曲線圖C4中所見，值ei = 0. 5讓和％= 1. 8mm/l. 4mm的組合是大于等于最佳值組合的值的組合。因此，可以規(guī)定層壓玻璃窗單元的尺寸為由外層材料構(gòu)成的夾層的厚度e^m大于等于0. 5mm,玻璃片的厚度eg_dim分別為1. 8mm和1. 4mm,所述層壓玻璃窗單元滿足規(guī)則R43 的要求。在上述實施例中考慮的組成Ci的夾層，由其撕裂強(qiáng)度的角度看，具有平均性能，現(xiàn)在已知的更好性能的夾層的組成的撕裂強(qiáng)度水平使其可以達(dá)到最佳值ei— e、的組合，其相比于在先給出的值進(jìn)一步降低。特別的，對于適于承受相應(yīng)于規(guī)則R43的應(yīng)力并包含兩個厚度分別為1. 8mm和
1.4mm的玻璃基材的層壓玻璃窗單元，最小必須夾層厚度ei_u、可以降至約0. 4mm。因此，相應(yīng)于規(guī)則R43的要求并包含兩個厚度分別為1. 8mm和1. 4mm的玻璃基材的層壓玻璃窗單元的最佳夾層厚度ei_dim通常為0. 4mm ^ ei_dim ^ 0. 74mm，所述間隔的下限相應(yīng)于考慮撕裂強(qiáng)度而具有高性能的夾層組成。
因此，得到滿足規(guī)則R43的要求并包含兩個厚度分別為1. 8mm和1. 4mm的玻璃片和具有中間層3和兩個外層4、5的夾層的層壓玻璃窗單元，其中每個外層的厚度為 0. 2mm-0. 37mm。因此，設(shè)定每個外層4、5的厚度e，以使其為玻璃窗單元提供足夠的機(jī)械性能，即滿足規(guī)則R43的機(jī)械性能。所述厚度以如下方式進(jìn)行設(shè)置-扭曲由粘合在兩個玻璃片上的外層材料構(gòu)成的夾層的樣品，測量由外層材料構(gòu)成的夾層與玻璃片開始分離時的扭力(F)，并通過用所述力(F)計算相應(yīng)的附著剪切強(qiáng)度 (τ )，將所述附著強(qiáng)度(τ )的值與容許值范圍比較，以使任何層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于規(guī)則R43的應(yīng)力，由此驗證外層材料的附著力是否符合規(guī)則R43的要求；和-以如下方式設(shè)置每個外層的厚度e，以使其滿足規(guī)則R43的要求-確定參比層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于R43的應(yīng)力，其包含兩個玻璃片和由外層材料構(gòu)成的夾層；-確定參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度(J。__tt)、參比層壓玻璃窗單元的夾層的厚度(ei-_tt)，以及參比層壓玻璃窗單元的玻璃片的厚度(eg__tt)；-使用代表任何層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于規(guī)則R43應(yīng)力的所需最小夾層撕裂強(qiáng)度(J。- ,h)作為任何層壓玻璃窗單元的夾層厚度(e)的函數(shù)的曲線圖(C3)，所述曲線圖是用等于參比層壓玻璃窗單元的基材厚度的任何層壓玻璃窗單元的基材厚度(eg = eg__tt)建立的，由此推算出最小必須夾層厚度(Au)，其相當(dāng)于最小必須夾層撕裂強(qiáng)度值等于參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度(J。k、= Jc-#tfc)；和-設(shè)定每個外層的厚度e，以使e大于或等于所述最佳夾層厚度值(、■)。作為變例，設(shè)定每個外層4、5的厚度e和玻璃片的厚度，以使組件可為玻璃窗單元提供足夠的機(jī)械性能，即滿足規(guī)則R43的機(jī)械性能。以如下方式進(jìn)行設(shè)置-驗證外層材料的附著力是否與規(guī)則R43的要求相符扭曲由粘合在兩個玻璃片上的外層材料構(gòu)成的夾層的樣品，測量由外層材料構(gòu)成的夾層與玻璃片開始分離時的扭力 (F)，并用所述力(F)計算相應(yīng)的附著剪切強(qiáng)度(τ )，將所述附著強(qiáng)度(τ )的值與容許值范圍比較，以使任何層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于規(guī)則R43的應(yīng)力；和-以如下方式設(shè)置每個外層的厚度e和玻璃片的總厚度，以使其滿足規(guī)則R43的要求-確定參比層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于R43的應(yīng)力，其包含兩個玻璃片和由外層材料構(gòu)成的一個夾層；-確定參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度(J。__tt)、參比層壓玻璃窗單元的夾層的厚度Oe-_tt)，以及參比層壓玻璃窗單元的玻璃片的厚度(eg__tt)；-使用代表任何層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于規(guī)則R43的應(yīng)力的所需最小夾層撕裂強(qiáng)度(J。n)，作為任何層壓玻璃窗單元的夾層厚度(ei)的函數(shù)，以及任何層壓玻璃窗單元的玻璃片厚度(eg)的函數(shù)的曲線圖(C4)，推算出夾層厚度和玻璃片厚度的最佳值(ei_ee， eg_·)的組合，其相當(dāng)于最小必須夾層撕裂強(qiáng)度值等于參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度(Jc-最小=Jc-參比)；禾口-設(shè)定每個外層的厚度e，以使e大于等于所述最佳夾層厚度值，并設(shè)定玻璃片厚度(eg-dim)大于等于所述最佳玻璃片厚度值(eg_·)。
夾層的總厚度優(yōu)選小于等于0.86mm。圖3代表依據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案的玻璃窗單元的截面圖。夾層的玻璃片1、2和外層4、5與圖2的那些一致。中間層3包括兩個阻尼薄膜6、7。阻尼薄膜6由粘彈性塑料材料A構(gòu)成，其不同于構(gòu)成阻尼薄膜7的粘彈性材料B。依據(jù)一個實施方案，材料A、B是共擠出的。作為變例，其為層壓的。構(gòu)成中間層3的阻尼薄膜6、7可以使不同溫度范圍下的聲振動的阻尼最優(yōu)化。因此，薄膜6在第一溫度范圍下最佳地阻尼聲振動，而薄膜7在第二溫度范圍下最佳地阻尼聲振動。第一和第二溫度范圍不交疊。這使得可以在更廣闊的溫度范圍下能夠在100Hz-240Hz 的頻率間使阻尼最優(yōu)化。為了實現(xiàn)這種情況，選擇材料A，其在溫度范圍tA和100Hz-240Hz的頻率間具有大于0. 6的損耗因子和5. 58X 108Pa/m-2. 37X 109Pa/m的剪切參數(shù)。同樣，選擇材料B，以使在溫度范圍、和ΙΟΟΗζ-ΜΟΗζ的頻率間其具有大于0.6的損耗因子和5. 58X IO8Pa/ m-2. 37X 109Pa/m的剪切參數(shù)。而且，薄膜6或7在給定的溫度范圍內(nèi)具有最大的損耗因子，所述溫度范圍分別包括在溫度范圍、或、中，且其具有的當(dāng)量剪切參數(shù)hX ^ssb在所述溫度范圍內(nèi)大大低于其他薄膜7或6的當(dāng)量剪切參數(shù)，其中^ssb是分別構(gòu)成薄膜6或7的材料A或B 的剪切參數(shù)，h是中間層的厚度。所述當(dāng)量剪切參數(shù)相應(yīng)于剪切模量。給定的溫度范圍是第一溫度范圍或第二溫度范圍，其中薄膜6或7分別最佳地阻尼100Hz-240Hz的頻率下的聲振動。因此，不僅需要每個薄膜6、7的損耗因子大于0. 6，每種薄膜的材料的剪切參數(shù)在其相應(yīng)溫度范圍內(nèi)為5. 58X 108Pa/m-2. 37 X 109I^/m，而且需要在相應(yīng)溫度范圍內(nèi)的最高阻尼薄膜(最高tanS)的當(dāng)量剪切模量大大低于其他薄膜的。這樣，夾層的行為在每個溫度范圍下都與最高阻尼薄膜類似。因此，所述夾層在每個構(gòu)成夾層的薄膜起最佳阻尼作用的每個溫度范圍下都可提供最佳的阻尼?，F(xiàn)在將提供在上述g的范圍具有真正最佳的100Hz-240Hz的頻率阻尼的證明。圖1代表了在20°C、頻率為100Hz-240Hz的條件下，層壓擋風(fēng)玻璃的模態(tài)阻尼作為層壓擋風(fēng)玻璃的夾層的中間層的剪切參數(shù)的函數(shù)。通過有限元法計算出所述曲線。用由兩個厚度分別為1.4mm和1. 8mm的玻璃片構(gòu)成的擋風(fēng)玻璃進(jìn)行計算，所述玻璃片間加入粘彈性塑料材料制成的夾層。夾層包含三層在兩個外層之間加入一個中間層。圖1曲線的每個點(diǎn)表示模態(tài)阻尼作為中間層厚度h下的剪切參數(shù)的函數(shù)，不同點(diǎn)相應(yīng)于0. IOmm-L 20mm間的厚度h。下表1涵蓋了剪切參數(shù)g的值和每個h值下的模態(tài)阻尼的值。
權(quán)利要求
1.一種選擇粘彈性塑料夾層的方法，該夾層包括兩個外層(4、幻和一個中間層(3)，并用于加入到玻璃窗單元的兩個玻璃片(1、2)之間，所述方法包括如下步驟-提供由粘彈性塑料材料制成以用于構(gòu)成中間層(3)的第一部件，和由粘彈性塑料材料制成以用于構(gòu)成外層G、5)的第二部件，-用粘彈分析儀測量第一部件和第二部件的剪切模量G’，-僅在如果20°C和100Hz-240Hz的頻率范圍下其剪切模量G，大于或等于3 X 107 時， 選擇第二部件的材料；以及-設(shè)定第一部件的厚度h，以使h在0. 31mm-l. 20mm之間，使剪切參數(shù)g = G’/h在20°C 和100Hz-240Hz的頻率范圍下為5. 58X 108Pa/m_2. 37X 109Pa/m，其中G，是剪切模量。
2.權(quán)利要求1的方法，其中設(shè)定第一部件的厚度h，使h位于0.50mm-0. 90mm之間，以使 G，/h 在 20°C和 100Hz-240Hz 的頻率范圍下為 7. 56 X 108Pa/m_l. 42X 109Pa/m。
3.權(quán)利要求1或2的方法，在設(shè)定厚度h的步驟之前，該方法還包括如下步驟 -用粘彈分析儀測量第一部件的損耗因子tan δ ；和-僅在如果損耗因子tan δ大于0. 6時，選擇第一部件。
4.權(quán)利要求1-3之一的方法，該方法還包括如下步驟-僅在如果剪切模量G，在20°C和100Hz-240Hz的頻率范圍下為108Pa_2 X IO8Pa時，選擇第二部件的材料。
5.權(quán)利要求4的方法，該方法還包括如下步驟-檢驗第二部件的材料的附著力是否與規(guī)則R43的要求相符扭曲由粘合在兩個玻璃片上的第二部件的材料構(gòu)成的夾層樣品，測量由第二部件的材料構(gòu)成的夾層與玻璃片開始分離時的扭力(F)，并由所述力(F)計算相應(yīng)的附著剪切強(qiáng)度(τ)，將所述附著強(qiáng)度(τ) 值與容許值的范圍比較，以使任何層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于規(guī)則R43的應(yīng)力；和 -以如下方式設(shè)置第二部件的厚度e -確定承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力的參比層壓玻璃窗單元，其包括兩個玻璃片和由第二部件的材料構(gòu)成的夾層；-測定參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度(J?！猒tt)、參比層壓玻璃窗單元的夾層的厚度(ei__tt)、以及參比層壓玻璃窗單元的的玻璃片的厚度(eg__)；-用表示使任何層壓玻璃窗單元承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力所需的最小夾層撕裂強(qiáng)度 (J。-·、)，作為任何層壓玻璃窗單元的夾層厚度(A)的函數(shù)的曲線圖(C3)，所述曲線圖是用任何層壓玻璃窗單元的基材厚度等于參比層壓玻璃窗單元的基材厚度( = eg_#tfc)建立的，由此推導(dǎo)出最小必須夾層厚度(Au)，其相當(dāng)于最小必須夾層撕裂強(qiáng)度等于參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度(J。k、= Jc-#tfc)；和-設(shè)置第二部件的厚度e，以使e大于或等于所述最佳夾層厚度值。
6.一種粘彈性塑料夾層，用于加入到玻璃窗單元的兩個玻璃片間，以賦予其聲震阻尼性能，該夾層包含-由粘彈性塑料材料制成的兩個外層G、5)，其剪切模量G’在20°C和100Hz-240Hz的頻率范圍下大于等于3X IO7Pa,-厚度為h的具有聲震阻尼性能的中間層(3)，以使h在0.31mm-1.20mm之間，并使中間層的剪切參數(shù)g = G，/h在20°C和100Hz-240Hz的頻率范圍下為5. 58 X IO8Pa/m-2. 37X 109Pa/m，其中G，為剪切模量，且中間層(3)在兩個外層(4,5)之間。
7.權(quán)利要求6的夾層，其中設(shè)定中間層(3)的厚度h，以使h位于0.50mm-0. 90mm之間， 并使 G，/h 在 20°C禾口 100Hz-240Hz 的頻率范圍下為 7. 56 X 108Pa/m_l. 42X 109Pa/m。
8.權(quán)利要求6或7的夾層，其中中間層(3)的損耗因子tanδ大于0. 6。
9.權(quán)利要求6-8之一的夾層，其中在20°C和100Hz-240Hz的頻率范圍下，外層(4、5) 的剪切模量G，為108Pa-2 X IO8Pa0
10.權(quán)利要求5-7之一的夾層，其中設(shè)定每個外層(4、幻具有厚度e，使得-外層材料的附著力與規(guī)則R43的要求相符，所述附著力確定如下通過扭曲由粘合在兩個玻璃片上的外層的材料構(gòu)成的夾層樣品，通過測量由外層的材料構(gòu)成的夾層與玻璃片開始分離時的扭力(F)，并由所述力(F)計算相應(yīng)的附著剪切強(qiáng)度(τ )，而后通過所述附著強(qiáng)度值(τ )與容許值的范圍比較，以使任何層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于規(guī)則R43的應(yīng)力； 和使得-設(shè)定每個外層的厚度e，以滿足規(guī)則R43的要求，并以如下方式確定厚度e -確定承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力的參比層壓玻璃窗單元，其包括兩個玻璃片和由外層的材料構(gòu)成的夾層；-測定參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度(J。—_tt)、參比層壓玻璃窗單元的夾層的厚度(ei__tt)，以及參比層壓玻璃窗單元的玻璃片的厚度(eg__tt)；-用曲線圖(C3)表示使任何層壓玻璃窗單元承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力所需的最小夾層撕裂強(qiáng)度(J。n)，作為任何層壓玻璃窗單元的夾層厚度(ei)的函數(shù)，所述曲線圖是在任何層壓玻璃窗單元的基材厚度等于參比層壓玻璃窗單元的基材厚度(eg = eg__tt)下確定的， 由此推導(dǎo)出最小必須夾層厚度(ei-^、)，其相當(dāng)于最小必須夾層撕裂強(qiáng)度等于參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度(J。k、= Jc-#tfc)；和-設(shè)置每個外層的厚度e，以使e大于等于所述最佳夾層厚度值(ei_ee)。
11.權(quán)利要求6-10之一的夾層，其中中間層包括-由厚度為hA、剪切參數(shù)為gA的粘彈性塑料材料A制成的阻尼薄膜(6)； -由厚度為1 、剪切參數(shù)為&的粘彈性塑料材料B制成的阻尼薄膜(7)， 材料A和B在各自溫度范圍tA和、以及在100Hz-240Hz的頻率下，各自具有大于0. 6 的損耗因子和5. 58X 108Pa/m-2. 37 X 109I^/m的剪切參數(shù)，并且，薄膜(6或7)在分別包括在溫度范圍、和、內(nèi)的給定溫度范圍具有最高損耗因子，且其具有的當(dāng)量剪切參數(shù)^ssbs 量= 或BXh在所述溫度范圍內(nèi)小于其他薄膜(分別為7或6)的當(dāng)量剪切參數(shù)，其中^ssb 是構(gòu)成薄膜(分別為6或7)的材料的剪切參數(shù)，h是中間層的厚度。
12.—種玻璃窗單元，其包括-厚度為1. 4mm-2. Imm的玻璃片(1)， -厚度為1. lmm-1. 6mm的玻璃片O)，和-如權(quán)利要求6-11之一的的夾層(3、4、5)，該夾層在玻璃片(1、2)之間。
13.權(quán)利要求12的玻璃窗單元，其中設(shè)置每個外層(4、幻的厚度e和玻璃片的總厚度， 使得-外層的材料的附著力與規(guī)則R43的要求相符，所述附著力確定如下扭曲由粘合在兩個玻璃片上的外層的材料構(gòu)成的夾層樣品，測量由外層的材料構(gòu)成的夾層與玻璃片開始分離時的扭力(F)，并由所述力(F)計算相應(yīng)的附著剪切強(qiáng)度(τ )，而后通過所述附著強(qiáng)度值 (τ )與容許值的范圍比較，以使任何層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于規(guī)則R43的應(yīng)力；和使-設(shè)定每個外層的厚度e和玻璃片的總厚度，以滿足規(guī)則R43的要求，所述厚度通過如下方式確定-確定承受符合規(guī)則R43的應(yīng)力的參比層壓玻璃窗單元，其包括兩個玻璃片和由外層的材料構(gòu)成的夾層；-測定參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度(J?！猒tt)、參比層壓玻璃窗單元的夾層厚度(ei__tt)和參比層壓玻璃窗單元的玻璃片的厚度(eg__)；-使用代表任何層壓玻璃窗單元承受相應(yīng)于規(guī)則R43應(yīng)力的所需最小夾層撕裂強(qiáng)度 (Jc-作為任何層壓玻璃窗單元的夾層厚度(β》的函數(shù)，以及作為任何層壓玻璃窗單元的玻璃片厚度(eg)的函數(shù)的曲線圖(C4)，推算出夾層厚度和玻璃片厚度的最佳值(ei_·、 eg_·)的組合，其相當(dāng)于最小必須夾層撕裂強(qiáng)度值等于參比層壓玻璃窗單元的夾層的撕裂強(qiáng)度(Jc-最小=Jc-參比)；禾口-設(shè)定每個外層的厚度e，以使e大于等于所述最佳夾層厚度值(ei-ee)，并設(shè)定玻璃片厚度(eg-dim)大于等于所述最佳玻璃片厚度值(eg_ee)。
14.包含權(quán)利要求12或13的玻璃窗單元的交通工具，厚度為1.4mm-2. Imm的玻璃片 (1)朝向交通工具的外側(cè)，厚度為1. lmm-1. 6mm的玻璃片(2)朝向交通工具的內(nèi)側(cè)。
15.權(quán)利要求6-11的夾層在聲震阻尼由兩個玻璃片和加入到該玻璃片間的夾層構(gòu)成的擋風(fēng)玻璃中的第二和第三固有頻率的用途。
16.權(quán)利要求12-14的玻璃窗單元作為交通工具擋風(fēng)玻璃、交通工具側(cè)窗或交通工具采光天窗的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于選擇包含兩個外層和一個中間層的粘彈性塑料夾層的方法，其用于加入玻璃窗單元的兩個玻璃片之間，所述方法包含如下步驟-提供用于分別構(gòu)成中間層和外層的第一部件和第二部件；-測量第一部件和第二部件的剪切模量G’，-僅在20℃和100Hz-240Hz的頻率范圍下G’≥3×107Pa時選擇第二部件的材料，-設(shè)定第一組件的厚度h，以使h位于0.31mm-1.20mm之間，使g＝G’/h在20℃和100Hz-240Hz的頻率范圍下為5.58×108Pa/m-2.37×109Pa/m。本發(fā)明使交通工具的擋風(fēng)玻璃的第二和第三固有頻率下的阻尼最優(yōu)化，而不用壓低擋風(fēng)玻璃。
文檔編號B60J1/00GK102373867SQ201010588439
公開日2012年3月14日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者D·福涅爾, M·雷費(fèi)爾德 申請人:法國圣-戈班玻璃公司