[发明专利]声学玻璃窗

说明书

本发明涉及被称为“声学”的玻璃窗，即具有改善的隔声性能。

本发明的玻璃窗将更特别地在它关于飞机(更确切地说飞机座舱)的 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。

本发明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。

当飞机从地面飞到高空时，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℃变化到在内侧面一 侧的最高+20℃。

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，如飞机的内部，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10毫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tanδ和剪切模量G’的特别特征，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 毫米的塑料中间层。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℃，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(Ccomp1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(perte d’isolement)，这种退化与改善隔声性能的所期望目的相反。

本发明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，本发明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。

根据本发明的第一种实施方案，声学玻璃窗包含第一玻璃基材、至 少一个聚合物中间层、第二玻璃基材、塑料基材和第三玻璃基材，其特 征在于：