[发明专利]由聚合物基质纳米复合材料的粘合芯层组成的混合声学插入件

说明书

本发明涉及一种用于层压玻璃的插入件，其包括两个由选自聚(乙烯醇缩丁醛)(PVB)和聚(乙烯‑乙酸乙烯酯)(EVA)的材料制成的外层，它们通过粘合性纳米复合材料层进行组装，所述纳米复合材料层包括：‑由聚合物纳米域构成的第一不连续相，该聚合物纳米域具有在‑50℃至‑30℃，优选在‑45℃和‑35℃之间的玻璃化转变温度(Tg)，和‑第二聚合物连续相，称为基质，具有比所述第一相的玻璃化转变温度(Tg)低的玻璃化转变温度(Tg)，优选具有低于‑50℃，更优选低于‑60℃的Tg，‑第一相分散在第二相中。本发明还涉及一种制备如上所述的插入件的方法以及包括这种插入件的层压窗玻璃。

本发明涉及具有振动衰减性能的用于层压玻璃的插入件及其制备方法。本发明还涉及包括这种插入件的层压窗玻璃，以及所述窗玻璃作为车辆挡风玻璃和/或作为建筑物窗玻璃的用途，以衰减在1Hz至1000Hz之间的固体源的振动和噪声和/或特别地提高对航空来源的噪声的传输损失，尤其在1kHz到10kHz的可听十倍频程的传输损失。

层压窗玻璃通常用于运输领域，更特别地用在机动车辆和飞机的窗户中以及建筑物中。层压窗玻璃的作用是消除在突然破裂时碎片抛射的风险，和构成防闯入器件(unretardateur d'effraction)。层压窗玻璃还具有减少紫外辐射和/或红外辐射的透射以及减少从车辆或建筑物的外部朝向内部的噪声的传递的优点，从而允许改善乘客或住户的振动和声学舒适度。

层压窗玻璃通常由第一玻璃片材和第二玻璃片材组成，在它们之间具有插入件。这些窗玻璃通过已知的方法，例如在压力下通过热装配进行生产。

在具有振动衰减性质的层压窗玻璃的情况下，已经描述了三层插入件，其包括两个聚乙烯醇缩丁醛层(PolyVinyl Butyral，PVB)，也称为“外层”或”皮层”，它们通过PVB层(也称为“内层”或“芯层”)进行组装。内层的PVB具有与两个外层的PVB不同的物理化学性质(例如，参见专利US5,340,654、5,190,826，US2006/021782和US2016/0171961)。实际上，芯层的PVB的残留羟基(-OH基团)含量低于皮层的PVB。残余的羟基含量是指在聚乙烯醇与丁醛进行缩醛化之后作为PVB的乙烯基链上的侧基保留的羟基的量。PVB外层的较高羟基含量体现为与增塑剂降低的相容性，因此导致在高压灭菌步骤期间增塑剂向内层的PVB迁移。增塑剂增加了粘性成分，从而改善了内粘弹性层的振动衰减性能，而外层则是刚性的，从而确保了插入件的操作性和机械强度。刚性外层通常对振动衰减性能的贡献很小。

为了改善如上所述的包括三层插入件的层压窗玻璃的隔音性能，已经设想进一步降低内层的PVB的残留羟基含量，以便增加其增塑剂含量。但是，这导致芯的PVB的玻璃化转变温度(Tg)的值朝着过低的温度偏移，因此导致在低于环境温度的温度下，在1Hz至10Hz之间的所关心频率区间的振动的有效衰减。因此，在所关心频率区间的振动衰减被减小到该窗玻璃的使用温度。

还已经设想了内层的PVB中残余羟基含量的增加以及其增塑剂含量的减少。然而，这导致芯层的PVB的粘性成分减少，并且导致所述PVB的玻璃化转变温度(Tg)的值向过高的温度偏移，也降低了在环境温下对在所关心频率区间的振动的衰减性能。

因此，这两种在于对插入件的PVB内层中羟基含量进行操作的方法都导致了与玻璃化转变温度(Tg)的不希望但不可避免的升高/降低有关的困境。

本发明的基本思想是在如上定义的三层插入件中，用由不同于PVB的特定聚合物结构形成的层代替PVB的内层，该聚合物结构在接近环境温度的温度下，在1kHz到10kHz之间的频率量级内，优选地在1Hz到10kHz的频率区间内，具有非常高的阻尼系数(tanδ)。

由申请人选择的聚合物系统是具有两个聚合物相的体系：第一不连续相，由具有在-50℃至-30℃之间，优选在-45℃至-35℃之间的特定Tg的聚合物纳米域组成，和第二聚合物相连续，其Tg低于所述第一相的Tg。第一相分散在第二相中，第二相形成围绕纳米域的一种基质。