由含增塑劑的聚乙烯醇縮醛構成的具有消音性能的抗穿透的多層薄膜的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及適合用作復合安全玻璃中的消音中間層的含增塑劑的薄膜，其由至少 兩個基于具有不同的聚乙烯醇含量的含增塑劑的聚乙烯醇縮的子薄膜構成，并且具有良好 的穿透性能。
【背景技術】
[0002] 復合安全玻璃通常由兩個玻璃板和接合該玻璃板的中間薄膜構成。作為薄膜材 料，主要使用含增塑劑的部分縮醛化的聚乙烯醇（聚乙烯醇縮醛)，特別是聚乙烯醇縮丁醛 (PVB)。復合安全玻璃（VSG)例如用于機動車領域中的擋風玻璃或者側玻璃以及用作建筑 領域中的安全玻璃。
[0003] 復合玻璃的越來越重要的特征是其消音性能。這例如可以通過特別軟和因此吸音 的中間層薄膜實現。但是，該薄膜通常不是足夠機械穩定的，或者不具有在玻璃上的足夠的 粘附性能。
[0004] 替代地可以使用多層體系，其中子層在其機械強度方面是不同的，并且因此通過 機械退親（Entkopplung)實現消音。
[0005] 基于含增塑劑的聚乙烯醇縮醛的薄膜的不同的機械強度，例如可以通過其增塑劑 含量或者在所使用的聚乙烯醇縮醛中的聚乙烯醇基團或者聚乙酸乙烯酯基團的含量來調 T。
[0006] 因此，EP 2153989 Al或者US 5, 340, 654描述了多層薄膜，其中第一子層含有具 有高的殘余乙酸酯含量的聚乙烯醇縮醛，并且第二子層含有具有較低的殘余乙酸酯含量的 聚乙烯醇縮醛。通過不同的殘余乙酸酯含量，其中一個子薄膜可以具有高的，另一個子薄膜 可以具有較低的增塑劑含量，由此實現子薄膜的不同的機械強度。
[0007] WO 2006/102049公開了類似的多層體系，其中兩個子薄膜具有相同的殘余乙酸酯 含量的，但是不同的聚乙烯醇基團含量的聚乙烯醇縮醛。在此，也導致子薄膜的不同的增塑 劑含量和因此導致不同的機械強度。
[0008] 由于軟質的子薄膜所致，描述于此的多層薄膜盡管具有消音性能，但是由于超過 29重量％的高的總增塑劑含量是更機械穩定的，這例如負面地影響以此制造的玻璃/玻璃 層壓物(例如擋風玻璃）的穿透強度。
[0009] 所述多層薄膜適合用作傳統的擋風玻璃或者建筑玻璃中的吸音薄膜。在汽車工業 中傳統地使用的擋風玻璃通常具有大于3. 7 _的總厚度(基于玻璃計)。
[0010] 目前，汽車工業的目標是限制機動車的CO2排放和/或降低其發動機燃料消耗。在 此，減少機動車的總重量變得重要。減小玻璃的重量，也能夠有助于減小機動車的總重量。 因此在將較薄的玻璃用于擋風玻璃時，節省若干千克的重量。
[0011] 減少玻璃厚度的缺點是，擋風玻璃的消音性能由此變差。這在一方面由于玻璃質 量的標稱損失(重量定律)，并且在另一方面由于重合干擾（KoinzidenzeinbrUchen)移至較 高頻率。人耳尤其在1000-5000 Hz的區域中是敏感的，這符合人類語言的頻率范圍。擋風 玻璃的減少的消音導致對于乘客的舒適性的巨大損害。此外，由較薄的玻璃構成的層壓物 具有較小的穿透強度，特別是在使用具有本身較小的機械強度的消音薄膜的情況中。
[0012] 因此，本發明的目的是提供具有消音性能的復合玻璃的中間層薄膜，其在足夠的 硬度，即足夠的穿透強度的同時具有良好的消音性能，并且因此適合于例如制造具有厚度 小于3. 7 mm的較薄玻璃的擋風玻璃(基于兩個單片玻璃的總厚度計)。
[0013] 已發現，基于含增塑劑的聚乙烯醇縮醛的中間層薄膜盡管具有良好的消音性能， 也具有足夠的硬度或者穿透強度，其中該中間層薄膜具有由不同的聚乙烯醇含量和低的總 增塑劑含量的聚乙烯醇縮醛構成的子層。
[0014] 因此，本發明的主題是用于復合玻璃的由至少一個第一和至少一個第二子薄膜構 成的中間層薄膜，該子薄膜含有各自不同的增塑劑含量的含增塑劑的聚乙烯醇縮醛，其中 第一子薄膜由聚乙烯醇含量為17至22重量％的含增塑劑的聚乙烯醇縮醛構成，和第二子 薄膜由聚乙烯醇含量為11至14重量％的含增塑劑的聚乙烯醇縮醛構成，并且該中間層薄 膜具有小于28重量％的總增塑劑含量。
[0015] 在該中間層薄膜中，優選地在兩個第一子薄膜之間設置第二子薄膜。
[0016] 以下將中間層薄膜的總增塑劑含量理解為基于薄膜的總重量計的增塑劑含量。
[0017] 中間層薄膜的機械穩定性（即總增塑劑含量）和消音性能在文獻中描述為彼此排 斥或者至少不相同作用的性能。因此，EP2153989 Al公開了具有良好消音性能的，但是具有 大于29重量％的高的總增塑劑含量的中間層薄膜。在此的比較例1對應于EP2153989 Al 的實施例2c。證實了相比于本發明的薄膜而言，該薄膜具有較低的機械抵抗力。
[0018] 優選地，本發明的中間層薄膜具有28重量％至24重量％，特別優選27重量％至 24重量％，和特別是26重量％至24重量％的總增塑劑含量。
[0019] 本發明的薄膜與目前可以獲得的基于增塑的聚乙烯醇縮醛的聲音防護薄膜的區 別在于，其提高的機械硬度和與此相關聯的穿透強度。此外通過子層的合適的組合，該薄膜 用作基于增塑的聚乙烯醇縮醛的中間層薄膜。
[0020] 特別的特征是，該薄膜在此具有低的總增塑劑含量，這實際上與用作消音薄膜是 矛盾的。
[0021] 在之后的玻璃層壓物的使用溫度下，本發明薄膜的消音作用應是最高的。對于汽 車玻璃，使用溫度約為20°C，因為玻璃在冬天被加熱，并且在夏天通過空調冷卻。本發明的 薄膜根據ISO 16940優選地在15-25°C的溫度范圍中呈現最大消音。在此，消音根據ISO 16940以損耗因數的形式給出，并且提供量度用于說明該薄膜能夠如何良好地消減進入的 聲音，更確切地說轉變為熱(熱耗散)。
[0022] 由所述的中間層薄膜和兩個厚度為2 _的玻璃片制造的層壓物具有 a) 根據ISO 16940在20°C下的大于750 Hz的第2模式固有頻率，和 b) 根據ISO 16940在20°C的溫度下的至少0. 25的第2模式損耗因數。
[0023] 由本發明的薄膜和兩個厚度為2 _的玻璃片制造的層壓物在20°C的溫度下優選 地具有大于780 Hz和特別是大于800 Hz的根據ISO 16940測量的第2模式固有頻率。
[0024] 由本發明的薄膜和兩個厚度為2 mm的玻璃片制造的層壓物在KTC下優選地具有 大于0. 15,特別優選大于0. 3和特別優選大于0. 35的根據ISO 16940的第2模式損耗因 數。第2模式損耗因數在30°C下優選為大于0.25。
[0025] 由本發明的薄膜和兩個厚度為2 mm的玻璃片制造的層壓物在20°C下優選地具有 大于160 Hz的根據ISO 16940的第1模式固有頻率。在此，在20°C下的第1模式損耗因數 優選地具有大于0. 2和特別優選大于0. 25的值。
[0026] 根據ISO 16940,在由0. 76-1. 14 mm厚的中間層薄膜(薄膜的消音性能在該厚度 范圍中不顯著變化，但是優選地在厚度為0. 84 mm的薄膜上實施測量)構成的試樣上確定消 音性能(損耗因數和固有頻率)，該中間層薄膜層壓在兩個2 mm厚的玻璃板之間。在此，測 量前兩個振動模式n，第1模式和第2模式。在此，同樣能夠分別以第1模式和第2模式的 η 1和η 2的形式說明損耗因數。
[0027] 在常見的高壓釜方法中制造測試層壓物之后，在室溫下至少10周的玻璃樣品