声学玻璃窗制造技术

本发明专利技术提供了用于确保改善的隔声性能的玻璃窗，该玻璃窗不仅需要声学聚合物中间层，而且需要在该声学中间层一侧和另一侧适当分布元件体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声学玻璃窗本专利技术涉及被称为声学的玻璃窗，即具有改善的隔声性能。用途中进行描述，但是它还用于汽车、'火车、船或者建筑物(住宅:办公 室、商业用途建筑)等等。本专利技术提出的 一 个特别问题是改善飞机座舱中的隔声性能，特别地 为了飞行员的舒适。持续地寻求降低座舱内部的噪声，以便特别地在飞 行期间可更好地听见通讯，同时永恒考虑改善安全条件。另 一个问题是降低驾驶舱玻璃窗的重量而不产生对它的声学性质的负面影响。而且，飞机玻璃窗在任何环境下和在无论任何条件下必须保证唯一 性能，尤其关于极端的温度和压力条件，关于玻璃窗遭受的碰撞(例如由 于鸟造成的冲击)等等。当飞才几从地面飞到高空时，施加于飞机玻璃窗上的压力改变。而且， 在玻璃窗的内面和外面之间存在大的压力梯度和温度梯度。当飞机飞行时，温度可以例如从玻璃窗的外侧面一侧的约-60。C变化到在内侧面一 侧的最高+20。C。在本说明书的后面部分中，术语内侧理解为关于接纳该玻璃窗的 设备的内部的修饰语，如飞才几的内部，和术语外侧关于该设备的外部 的修饰语，如飞机的外面。另外，术语外侧将用来定性与外界的直接 接触或者尽可能靠近外界的结构。另外，术语内侧将用来指与内部直 接接触或者尽可能靠近内部的结构。关于鸟的撞击，这些发生在例如当飞机以高速在跑道上滑行或者当 它在低空飞行时。典型地，飞机座舱的玻璃窗由多个玻璃和塑料的刚性基材(还称为 叠层(plis))构成，它们以层压形式进行结合。玻璃窗的重量通常为45 或者70千克。在本说明书的后面部分中术语玻璃理解为表示无机玻 璃。一种常用的结构例如为如下(在附图说明图1中举例说明的被固定到飞机的 主体上的玻璃窗1):-3毫米厚的外侧玻璃基材10;-3-9毫米厚的塑料中间层，其由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和/或聚氨酯 (PU)制成，在下文被称为外侧中间层11; -8或者IO亳米厚的中间玻璃基材12; -2-5毫米厚度的更恰当为刚性的通常PVB薄片13; -6或者8毫米厚的内侧玻璃基材14。 这种驾驶舱玻璃窗的重量为大约45kg。如在汽车领域中已知的是，玻璃窗的声学性质通过在外侧玻璃侧使 用最多3毫米厚的声学中间层(如PVB声学中间层)进行改善，其具有关 于损耗因数tan5和剪切模量G，的特別特征，如尤其描述在美国专利US 7121380和US 6821629中，两者被引入到本申请作为参考。通过试着应用这些在飞机座舱玻璃窗中使用声学中间层以改善它 的隔声性能的原理，用声学PVB足以代替与外侧玻璃基材相邻定位的3 亳米的塑料中间层。然而，出人意料地，发现声学改善没有得到证实， 并且声学性质在某些频率范围内甚至产生退化。玻璃窗的声学性能可以通过表示作为频率的函数的隔离(dB)的曲线 进行说明。图3显示在20。C,在100-10000Hz,对于通常的飞机玻璃窗(在其如 上所述的结构中)，对于分别3毫米、10毫米和6毫米厚的玻璃和3毫 米的PU塑料中间层的玻璃窗1的隔离曲线(Ccompl曲线)，以及对于其 3毫米的PU塑料中间层已经用0.38毫米厚度的声学PVB替换的玻璃窗 的曲线(Ccomp2曲线)。可以看到超过600Hz直至2500Hz之间的退化，对于800-2000Hz频 率(其属于听得见频率的一部分)具有2-3dB的隔离损耗(perted，isolement),这种退化与改善隔声性能的所期望目的相反。本专利技术的目的因此为提供声学玻璃窗，尤其用于航空的声学玻璃窗，其显示改善的隔声性能，同时赋予其硬度、强度和密封性质，这些性质尤其为在航空中为了满足安全标准的性质(特别地应当具有所要求的耐鸟撞击性和加压密封性)所期望的性质。相对于现有技术，本专利技术人已经特别地证明通过使用至少一个为声学的外侧中间层，但同时使外侧玻璃基材的厚度从3毫米提高到5毫米，获得了具有改善隔声性能的玻璃窗。根据本专利技术的第一种实施方案，声学玻璃窗包含笫一玻璃基材、至 少一个聚合物中间层、第二玻璃基材、塑料基材和第三玻璃基材，其特征在于-该聚合物中间层包含具有改善的声学阻尼(amortissement acoustique)性质的材料，该材料在20°C和在200Hz时具有大于或等于 0.6的损耗因数tanS和低于2xl07N/m2的剪切模量G，，-置于聚合物中间层一侧的第 一玻璃基材的重量不低于该玻璃窗总 重量的20%,放置该聚合物中间层另一侧的其它元件整体的重量也不低 于该玻璃窗总重量的20%。根据本专利技术的第二种实施方案，声学玻璃窗包含第一玻璃基材，至 少一个聚合物中间层，和至少15毫米厚的玻璃和塑料层的各种组合基 材，其特征在于-该聚合物中间层包含具有改善的声学阻尼性质的材料，其在20。C 和在200Hz时具有大于或等于0.6的损耗因数tanS和低于2xl07N/m2的 剪切模量G';和-置于聚合物中间层一側的第 一玻璃基材的重量不低于该玻璃窗总 重量的20%和置于该聚合物中间层另 一侧的其它元件整体的重量也不 低于该玻璃窗总重量的20%。根据一个特征，在聚合物中间层一侧和另 一侧结合的第一玻璃基材 和第二玻璃基材具有相同的厚度。本专利技术的声学材料因此在20。C的温度和在200Hz的频率时具有大 于或等于0.6的损耗因数tan5和低于2x 107N/m2的剪切模量G，。将提醒 的是损耗因数和剪切模量以已知方法使用粘度分析仪(例如METRAVIB 型粘度分析仪)进行测量。声学中间层还如在美国专利US 7121380和US 6821629中描述的那 些。该中间层可以具有各种厚度，特别地0.38毫米，0.40毫米，0.45毫 米，0.5亳米，0.6毫米或0.76毫米。优选地，声学中间层基于声学聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。它可以与不 具有改善的声学性质的普通塑料膜相结合，而其不损害该組件的改善的 声学性质。例如，包括至少一个声学中间层膜的层压层(couche en feuillet6)可以为PVB-PET-丙烯酸酯-PET-PVB形式。该中间层还可以包 含声学PVB层和一般的PVB和/或聚氨酯层。令人惊讶地，显示出面对声学中间层的面之一放置的玻璃叠层在其 性能方面相对于在该中间层的另 一 侧放置的玻璃叠层是独立的。由于该 具有中间层的玻璃窗的每个玻璃叠层的性能，中间层因此以切变(cisaillement)方式工作，通过消散能量引起振动受阻并因此削弱噪音。 因此，通过不同地分布该玻璃窗体(根据每个构成元件不同厚度)，和通过包括至少 一个声学中间层膜，获得具有改善的隔声性能(特别地对于气动噪声)的玻璃窗。令人惊讶地，对于在飞才几玻璃窗的应用，如果放置在该外部中间层的一侧和另一侧的每个元件体，如声学PVB中间层，相对于飞机的通常玻璃窗的元件体没有得到改善，则该声学中间层不能获得改善的性能。根据本专利技术的一个实施例，第一玻璃基材具有3-8毫米的厚度，其 中聚合物中间层具有至少0.38毫米的厚度，该玻璃窗包括，在第一玻璃 基材相对侧并与聚合物中间层相结合的，由至少 一个5-10亳米厚的并在 第 一基材的相对侧被安排紧贴于聚合物中间层的玻璃基材、塑料基材和 附加的3-10毫米厚的玻璃基材形成的层压组合。根据一个特征，该玻璃窗的塑料基材具有1-10亳米的厚度并且由一 般的聚乙烯醇缩丁醛制成或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有改善的隔声性质的声学玻璃窗，其包含第一玻璃基材（２０）、至少一个聚合物中间层（２１）、第二玻璃基材（２２）、塑料基材（２３）和第三玻璃基材（２４），其特征在于：　－该聚合物中间层（２１）包含具有改善的声学阻尼性质的材料，该材料在２ ０℃和在２００Ｈｚ时具有大于或等于０．６的损耗因数ｔａｎδ和低于２×１０↑［７］Ｎ／ｍ↑［２］的剪切模量Ｇ’，　－置于聚合物中间层（２１）一侧的第一玻璃基材（２０）的重量不低于该玻璃窗总重量的２０％，置于该聚合物中间层（２１）另一侧的 其它元件整体的重量也不低于该玻璃窗总重量的２０％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-5-24 60/939,9271.具有改善的隔声性质的声学玻璃窗，其包含第一玻璃基材(20)、至少一个聚合物中间层(21)、第二玻璃基材(22)、塑料基材(23)和第三玻璃基材(24)，其特征在于-该聚合物中间层(21)包含具有改善的声学阻尼性质的材料，该材料在20℃和在200Hz时具有大于或等于0.6的损耗因数tanδ和低于2×107N/m2的剪切模量G’，-置于聚合物中间层(21)一侧的第一玻璃基材(20)的重量不低于该玻璃窗总重量的20％，置于该聚合物中间层(21)另一侧的其它元件整体的重量也不低于该玻璃窗总重量的20％。2. 具有改善的隔声性质的声学玻璃窗，其包含第一玻璃基材(20)、 至少一个聚合物中间层(21)和至少15毫米厚的玻璃和塑料层的各种组 合基材，其特征在于-该聚合物中间层(21)包含具有改善的声学阻尼性质的材料，该材 料在20°C和在200Hz时具有大于或等于0.6的损耗因数tanS和低于 2xl()7N/m2的剪切模量G，，-置于聚合物中间层(2l)—侧的第 一玻璃基材的重量不低于该玻璃 窗总重量20%,和置于该聚合物中间层另 一侧的其它元件整体的重量也 不低于该...

【专利技术属性】
技术研发人员：JG勒康特，M雷费尔德，P乔萨德，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃厂，
类型：发明
国别省市：FR[法国]