具有强化的衰减性质的层叠体结构制造技术

本文描述了具有强化的声衰减性质和机械性质的层叠体结构。层叠体包括布置在第一玻璃基材与第二玻璃基材之间的中间层结构，其中，中间层包括聚合物层，其设计成使得层叠体的声衰减或者声削弱得到优化。本文所述的层叠体可用于交通工具或建筑面板。在一个或多个实施方式中，层叠体可以布置在交通工具主体的开口中。当交通工具主体是汽车时，层叠体可以用作挡风玻璃、侧玻璃、天窗或者后挡风玻璃。一些实施方式的交通工具主体可以包括有轨车、飞行器或航海器。在其他实施方式中，层叠体可用于建筑面板，其可以包括窗户、内壁面板、模块化家居面板、后挡板、柜面板或电器面板。

Laminated structure with enhanced attenuation properties

A laminated structure with enhanced acoustic attenuation and mechanical properties is described in this paper. The stack consists of the middle layer structure arranged between the first glass substrate and the second glass substrate, in which the intermediate layer includes the polymer layer, which is designed to make the sound attenuation or sound weakening of the stack optimized. The laminate described in this paper can be used in transport or building panels. In one or more embodiments, the laminate can be arranged in the opening of the vehicle body. When the vehicle body is a vehicle, the laminate can be used as windshield, side glass, skylight or rear windshield. Some implementations of the vehicle main body can include railcars, aircraft or navigators. In other implementations, the stack can be used for the building panel, which can include windows, inner wall panels, modular home panels, rear baffles, cabinet panels, or electrical panels.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有强化的衰减性质的层叠体结构相关申请交叉参考本申请根据35U.S.C.§119，要求2015年07月31日提交的美国临时申请系列第62/199,285号，2016年05月20日提交的美国临时申请系列第62/339,152号，以及2016年06月13日提交的美国临时申请系列第62/349,425号的优先权，本文以其作为基础并将其全文通过引用结合于此。技术背景较轻的窗层叠体的声性能低于等价结构的较厚层叠体的声性能，这允许声音和噪声通过层叠体。这种声音和噪声的频率存在于近似1000Hz至10000Hz。这对于交通工具的窗户是相关的，因为这种声音或噪音在人类说话的范围内，并且对于乘客是非常明显和令人分心的。因此，希望有一种材料，其会吸收和消散该范围内的机械频率，从而可以削弱外部声音或噪声。努力尝试解决噪声衰减。例如，用吸声等级的聚乙烯醇缩丁醛PVB来实现改善的噪声衰减。吸声PVB(APVB)由三层材料构成：两层标准PVB(SPVB)外层，和一层中间的PVB芯层，其用三乙二醇二-2-乙基己酸酯进行塑化。但是，即使是吸声等级的PVB对于一些窗层叠体设计仍然是不够的，因此需要甚至更大的噪声衰减。在许多运输应用中，燃料经济性与交通工具重量相关。因此，希望降低此类应用中层叠体的重量，而不有损它们的强度和声音衰减特性。鉴于前文所述，需要更薄的层叠体，其具有较厚、较重层叠体的耐久性、消音性能和破裂性能，或者更好。
技术实现思路
本文描述了具有强化的声衰减性质和机械性质的层叠体结构。层叠体包括布置在第一玻璃基材与第二玻璃基材之间的中间层结构，其中，中间层包括聚合物层，其设计成优化声衰减或者声削弱。本文所述的层叠体可用于交通工具、建筑面板或者需要高强度但是轻量化玻璃并且还需要使得所需频率范围内的声音得到削弱或衰减的任何应用。在一个或多个实施方式中，层叠体可以布置在交通工具主体的开口中。当交通工具主体是汽车时，层叠体可以用作挡风玻璃、侧玻璃、天窗或者后挡风玻璃。一些实施方式的交通工具主体可以包括有轨车、飞行器或航海器。在其他实施方式中，层叠体可用于建筑面板，其可以包括窗户、内壁面板、模块化家居面板、后挡板、柜面板或电器面板。本公开的第一个方面属于层叠体，其包括第一基材、中间层结构和第二基材，其中，中间层结构布置在第一与第二基材之间。在一个或多个实施方式中，中间层结构包括第一聚合物。在一个或多个实施方式中，中间层结构包括了包含第一聚合物的第一层，其中，第一层布置在第二层与第三层之间。在一些实施方式中，第二层和第三层包括相同的聚合物材料。在一些实施方式中，第二层和第三层包括相互不同的聚合物材料。在一个或多个实施方式中，第二层和第三层中的任一一个或两个包括选自下组的聚合物材料：聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)和热塑性聚氨酯(TPU)、聚酯(PE)以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在一个或多个具体实施方式中，第二层和第三层包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。在一个或多个实施方式中，在约为-20℃至约40℃的温度范围和约1Hz至约20000Hz的频率范围，第一聚合物包括大于1.0的tanδ值。在一些实施方式中，当在1Hz的机械频率和2℃/分钟的加热速率进行测量时，在约为-20℃至约40℃的温度范围，第一聚合物包括大于1.0的tanδ值。在一个或多个实施方式中，第一聚合物包括玻璃转化温度，其表示为在1Hz的机械频率和2℃/分钟的加热速率下，在约为0℃至约-20℃的温度范围内的tanδ的峰值。在一些实施方式中，当在约1000Hz至约20000Hz的频率范围，在20℃的温度，第一聚合物包括大于1.0的tanδ值。在一个或多个实施方式中，当在1Hz的机械频率和2℃/分钟的加热速率进行测量时，在约为-20℃至约40℃的温度范围，第一聚合物展现出大于2.0或者约2.0至约4.0的tanδ值。在一个或多个实施方式中，在约-20℃至约40℃的温度范围和约1000Hz至约10000Hz的频率范围，第一聚合物包括约为2.0至约4.0的tanδ值。在一个或多个实施方式中，在约为-20℃至约40℃的所有温度范围和约100Hz至约100,000Hz的所有频率范围，第一聚合物具有大于1.25的tanδ值。在一些实施方式中，可以相对于具有芯层的已知吸声PVB材料，或者更具体来说相对于该芯材料来描述第一聚合物。例如，在一个或多个实施方式中，在1Hz至20000Hz的频率范围内，第一聚合物的tanδ值大于吸声PVB的芯层。在一些情况下，在1,000Hz至20000Hz的频率范围内，第一聚合物的tanδ值是吸声PVB的芯层的1.2倍至4倍。在一个或多个实施方式中，第一聚合物是通过一种或多种烯键式不饱和化合物的聚合产生的。在一些情况下，通过一种或多种单体的聚合产生第一聚合物，所述单体包括：烯丙基化合物、乙烯基化合物、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、或者甲基丙烯酰胺，或其任意组合。在一些例子中，第一聚合物是两种或更多种丙烯酸酯单体的聚合产物。在一个或多个实施方式中，第一聚合物是苯氧基乙基丙烯酸酯和乙氧基化(8)壬基酚丙烯酸酯的聚合产物。在一个或多个实施方式中，第一聚合物是苯氧基乙基丙烯酸酯和苯氧基乙氧基乙基丙烯酸酯的聚合产物。在一个或多个实施方式中，还通过交联剂使得第一聚合物至少部分交联。示例性交联剂包括二丙烯酸酯化合物或者二甲基丙烯酸酯化合物。其他示例性交联剂包括聚环氧烷二丙烯酸酯化合物或者聚环氧烷二甲基丙烯酸酯化合物。在一个或多个实施方式中，交联剂是低聚丙二醇二丙烯酸酯。还可对本文所述的层叠体的实施方式中所使用的第一和第二基材进行进一步表征。在本公开中，当层叠体用于交通工具主体时，第一基材可以面向交通工具主体的外部，以及第二基材可以面朝交通工具主体的内部，或反之亦可(即，第一基材可以面向交通工具主体的内部，以及第二基材可以面朝交通工具主体的外部)。当层叠体用于建筑面板(例如，窗户)时，第一基材可以面向大楼的外部或者外部环境，以及第二基材可以面向大楼的内部或者内部环境，或者反之亦可(即，第一基材可以面向大楼的内部或者内部环境，以及第二基材可以面向大楼的外部或者外部环境)。当层叠体用于建筑面板(例如，模块化家具、后挡板、橱柜面板或电器面板)时，第一基材可以面朝远离用户，以及第二基材可以面向用户，或者反之亦可(即，第一基材可以面向用户，以及第二基材可以面朝远离用户)。在一个或多个实施方式中，第一基材的厚度小于或等于2.1mm。在一个或多个实施方式中，第一基材的厚度约为1.6-4mm。在一个或多个实施方式中，第一基材是未经强化的玻璃，并且可任选地包括钠钙玻璃。在一个或多个实施方式中，第一基材可以包括强化玻璃。在一个或多个实施方式中，第二基材的厚度小于第一基材的厚度。在一些实施方式中，第二基材是强化玻璃，其可以包括约50-800MPa的压缩应力，和约35-200微米的压缩深度。在一个或多个实施方式中，第一基材具有厚度，并且第二基材的厚度与第一基材的厚度之比大于约0.33，或者大于或等于约0.39，或者大于或等于约0.5。层叠体和/或其任意一个或多个组件(即，第一基材、第二基材、中间层结构、第一聚合物、第一层、第二层和第三层)可以被表征为透明的。例如，层叠体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层叠体，其包括布置在第一基材和第二基材之间的中间层结构，所述中间层结构包括第一聚合物，其中，所述第一聚合物在约为‑20℃至约40℃的温度范围和约1Hz至约200,000Hz的频率范围包括大于1.0的tanδ值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.31 US 62/199,285;2016.05.20 US 62/339,152;1.一种层叠体，其包括布置在第一基材和第二基材之间的中间层结构，所述中间层结构包括第一聚合物，其中，所述第一聚合物在约为-20℃至约40℃的温度范围和约1Hz至约200,000Hz的频率范围包括大于1.0的tanδ值。2.如权利要求1所述的层叠体，其特征在于，当在1Hz的机械频率和2℃/分钟的加热速率进行测量时，在约为-20℃至约40℃的温度范围，第一聚合物包括大于1.0的tanδ值。3.如权利要求1或2所述的层叠体，其特征在于，第一聚合物包括玻璃转化温度，其表示为在1Hz的机械频率和2℃/分钟的加热速率下，在约为0℃至约-20℃的温度范围内的tanδ的峰值。4.如前述任一项权利要求所述的层叠体，其特征在于，在约1000Hz至约20000Hz的频率范围和在20℃的温度，第一聚合物包括大于1.0的tanδ值。5.如前述任一项权利要求所述的层叠体，其特征在于，当在1Hz的机械频率和2℃/分钟的加热速率进行测量时，在约为-20℃至约40℃的温度范围，第一聚合物包括大于2.0的tanδ值。6.如前述任一项权利要求所述的层叠体，其特征在于，当在1Hz的机械频率和2℃/分钟的加热速率进行测量时，在约为-20℃至约40℃的温度范围，第一聚合物包括约为2.0-4.0的tanδ值。7.如前述任一项权利要求所述的层叠体，其特征在于，在约-20℃至约40℃的温度范围和约1000Hz至约20,000Hz的频率范围，第一聚合物包括约为2.0至约4.0的tanδ值。8.如权利要求1-4中任一项所述的层叠体，其特征在于，在约100Hz至约100,000Hz的频率范围内的所有频率和20℃，第一聚合物具有大于1.25的tanδ值。9.一种层叠体，其包括布置在第一基材和第二基材之间的中间层结构，所述中间层结构包括第一聚合物，其中，在1Hz至20,000Hz的频率范围内，所述第一聚合物的tanδ值大于吸声PVB的芯层。10.如权利要求9所述的层叠体，其特征在于，在1,000Hz至20000Hz的频率范围内，第一聚合物的tanδ值是吸声PVB的芯层的1.2倍至4倍。11.如权利要求1-10中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一聚合物是通过一种或多种烯键式不饱和化合物的聚合产生的。12.如权利要求1-10中任一项所述的层叠体，其特征在于，通过一种或多种单体的聚合产生所述第一聚合物，所述单体包括：烯丙基化合物、乙烯基化合物、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、或者甲基丙烯酰胺，或其任意组合。13.如权利要求1-10中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一聚合物是两种或更多种丙烯酸酯单体的聚合产物。14.如权利要求1-10中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一聚合物是第一组分和第二组分的聚合产物，其中，所述第一组分和第二组分选自下组：乙氧基化壬基酚丙烯酸酯、苯氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、三甲基环己基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、苯氧基乙氧基乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、异辛基丙烯酸酯、月桂基乙氧基化(4)丙烯酸酯、异癸基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、N-乙烯基己内酰胺、2-丙基庚基丙烯酸酯、十七烷基丙烯酸酯、丙烯酸、异冰片基丙烯酸酯、和金刚烷基甲基丙烯酸酯。15.如权利要求1-10中任一项所述的层叠体，其特征在于，还用交联剂使得所述第一聚合物至少部分交联。16.如权利要求15所述的层叠体，其特征在于，所述交联剂是二丙烯酸酯化合物或者二甲基丙烯酸酯化合物。17.如权利要求15所述的层叠体，其特征在于，所述交联剂是聚环氧烷二丙烯酸酯化合物或者聚环氧烷二甲基丙烯酸酯化合物。18.如权利要求15所述的层叠体，其特征在于，所述交联剂是低聚丙二醇二丙烯酸酯。19.如权利要求1-18中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述中间层结构包括第一层和第二层，其中，所述第一层包括所述第一聚合物。20.如权利要求1-18中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述中间层结构包括第一层，其中，所述第一层布置在第二层和第三层之间。21.如权利要求19或20所述的层叠体，其特征在于，所述第二层和第三层包括相同的聚合物材料。22.如权利要求19或20所述的层叠体，其特征在于，所述第二层和第三层包括相互不同的聚合物材料。23.如权利要求19-22中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第二层和第三层中的任一一个或两个包括选自下组的聚合物材料：聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)和热塑性聚氨酯(TPU)、聚酯(PE)以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。24.如权利要求19-23中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第二层和第三层包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。25.如权利要求1-24中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一基材的厚度小于或等于2.1mm。26.如权利要求1-24中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一基材的厚度约为1.6-4mm。27.如权利要求1-26中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一基材包括未强化的玻璃。28.如权利要求1-27中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一基材包括钠钙玻璃。29.如权利要求1-26和28中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一基材包括强化玻璃。30.如权利要求1-29中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第二基材的厚度小于所述第一基材的厚度。31.如权利要求1-30中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第二基材包括强化玻璃。32.如权利要求31所述的层叠体，其特征在于，所述第二基材展现出约50-800MPa的压缩应力以及约35-200微米的压缩深度。33.如权利要求1-32中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一基材具有厚度，并且所述第二基材的厚度与所述第一基材的厚度比大于约0.33。34.如权利要求1-33中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第二基材的厚度与所述第一基材的厚度比大于或等于约0.39。35.如权利要求1-34中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第二基材的厚度与所述第一基材的厚度比大于或等于约0.5。36.如权利要求1-35中任一项所述的层叠体，其特征在于，对于1mm的第一聚合物厚度，在约400-700nm的波长范围，所述第一聚合物展现出大于80％的平均透过率。37.如权利要求1-36中任一项所述的层叠体，其特征在于，在约400-700nm的波长范围，所述层叠体展现出大于80％的平均透过率。38.如权利要求1-37中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·E·德罗萨，J·L·莱昂，J·R·马修斯，M·L·索伦森，A·L·维科尔，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US