由含增塑剂的聚乙烯醇缩醛构成的具有消音性能的抗穿透的多层薄膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及适合用作复合安全玻璃中的消音中间层的含增塑剂的薄膜，其由至少 两个基于具有不同的聚乙烯醇含量的含增塑剂的聚乙烯醇缩的子薄膜构成，并且具有良好 的穿透性能。
【背景技术】
[0002] 复合安全玻璃通常由两个玻璃板和接合该玻璃板的中间薄膜构成。作为薄膜材 料，主要使用含增塑剂的部分缩醛化的聚乙烯醇（聚乙烯醇缩醛)，特别是聚乙烯醇缩丁醛 (PVB)。复合安全玻璃（VSG)例如用于机动车领域中的挡风玻璃或者侧玻璃以及用作建筑 领域中的安全玻璃。
[0003] 复合玻璃的越来越重要的特征是其消音性能。这例如可以通过特别软和因此吸音 的中间层薄膜实现。但是，该薄膜通常不是足够机械稳定的，或者不具有在玻璃上的足够的 粘附性能。
[0004] 替代地可以使用多层体系，其中子层在其机械强度方面是不同的，并且因此通过 机械退親（Entkopplung)实现消音。
[0005] 基于含增塑剂的聚乙烯醇缩醛的薄膜的不同的机械强度，例如可以通过其增塑剂 含量或者在所使用的聚乙烯醇缩醛中的聚乙烯醇基团或者聚乙酸乙烯酯基团的含量来调 T。
[0006] 因此，EP 2153989 Al或者US 5, 340, 654描述了多层薄膜，其中第一子层含有具 有高的残余乙酸酯含量的聚乙烯醇缩醛，并且第二子层含有具有较低的残余乙酸酯含量的 聚乙烯醇缩醛。通过不同的残余乙酸酯含量，其中一个子薄膜可以具有高的，另一个子薄膜 可以具有较低的增塑剂含量，由此实现子薄膜的不同的机械强度。
[0007] WO 2006/102049公开了类似的多层体系，其中两个子薄膜具有相同的残余乙酸酯 含量的，但是不同的聚乙烯醇基团含量的聚乙烯醇缩醛。在此，也导致子薄膜的不同的增塑 剂含量和因此导致不同的机械强度。
[0008] 由于软质的子薄膜所致，描述于此的多层薄膜尽管具有消音性能，但是由于超过 29重量％的高的总增塑剂含量是更机械稳定的，这例如负面地影响以此制造的玻璃/玻璃 层压物(例如挡风玻璃）的穿透强度。
[0009] 所述多层薄膜适合用作传统的挡风玻璃或者建筑玻璃中的吸音薄膜。在汽车工业 中传统地使用的挡风玻璃通常具有大于3. 7 _的总厚度(基于玻璃计)。
[0010] 目前，汽车工业的目标是限制机动车的CO2排放和/或降低其发动机燃料消耗。在 此，减少机动车的总重量变得重要。减小玻璃的重量，也能够有助于减小机动车的总重量。 因此在将较薄的玻璃用于挡风玻璃时，节省若干千克的重量。
[0011] 减少玻璃厚度的缺点是，挡风玻璃的消音性能由此变差。这在一方面由于玻璃质 量的标称损失(重量定律)，并且在另一方面由于重合干扰（KoinzidenzeinbrUchen)移至较 高频率。人耳尤其在1000-5000 Hz的区域中是敏感的，这符合人类语言的频率范围。挡风 玻璃的减少的消音导致对于乘客的舒适性的巨大损害。此外，由较薄的玻璃构成的层压物 具有较小的穿透强度，特别是在使用具有本身较小的机械强度的消音薄膜的情况中。
[0012] 因此，本发明的目的是提供具有消音性能的复合玻璃的中间层薄膜，其在足够的 硬度，即足够的穿透强度的同时具有良好的消音性能，并且因此适合于例如制造具有厚度 小于3. 7 mm的较薄玻璃的挡风玻璃(基于两个单片玻璃的总厚度计)。
[0013] 已发现，基于含增塑剂的聚乙烯醇缩醛的中间层薄膜尽管具有良好的消音性能， 也具有足够的硬度或者穿透强度，其中该中间层薄膜具有由不同的聚乙烯醇含量和低的总 增塑剂含量的聚乙烯醇缩醛构成的子层。
[0014] 因此，本发明的主题是用于复合玻璃的由至少一个第一和至少一个第二子薄膜构 成的中间层薄膜，该子薄膜含有各自不同的增塑剂含量的含增塑剂的聚乙烯醇缩醛，其中 第一子薄膜由聚乙烯醇含量为17至22重量％的含增塑剂的聚乙烯醇缩醛构成，和第二子 薄膜由聚乙烯醇含量为11至14重量％的含增塑剂的聚乙烯醇缩醛构成，并且该中间层薄 膜具有小于28重量％的总增塑剂含量。
[0015] 在该中间层薄膜中，优选地在两个第一子薄膜之间设置第二子薄膜。
[0016] 以下将中间层薄膜的总增塑剂含量理解为基于薄膜的总重量计的增塑剂含量。
[0017] 中间层薄膜的机械稳定性（即总增塑剂含量）和消音性能在文献中描述为彼此排 斥或者至少不相同作用的性能。因此，EP2153989 Al公开了具有良好消音性能的，但是具有 大于29重量％的高的总增塑剂含量的中间层薄膜。在此的比较例1对应于EP2153989 Al 的实施例2c。证实了相比于本发明的薄膜而言，该薄膜具有较低的机械抵抗力。
[0018] 优选地，本发明的中间层薄膜具有28重量％至24重量％，特别优选27重量％至 24重量％，和特别是26重量％至24重量％的总增塑剂含量。
[0019] 本发明的薄膜与目前可以获得的基于增塑的聚乙烯醇缩醛的声音防护薄膜的区 别在于，其提高的机械硬度和与此相关联的穿透强度。此外通过子层的合适的组合，该薄膜 用作基于增塑的聚乙烯醇缩醛的中间层薄膜。
[0020] 特别的特征是，该薄膜在此具有低的总增塑剂含量，这实际上与用作消音薄膜是 矛盾的。
[0021] 在之后的玻璃层压物的使用温度下，本发明薄膜的消音作用应是最高的。对于汽 车玻璃，使用温度约为20°C，因为玻璃在冬天被加热，并且在夏天通过空调冷却。本发明的 薄膜根据ISO 16940优选地在15-25°C的温度范围中呈现最大消音。在此，消音根据ISO 16940以损耗因数的形式给出，并且提供量度用于说明该薄膜能够如何良好地消减进入的 声音，更确切地说转变为热(热耗散)。
[0022] 由所述的中间层薄膜和两个厚度为2 _的玻璃片制造的层压物具有 a) 根据ISO 16940在20°C下的大于750 Hz的第2模式固有频率，和 b) 根据ISO 16940在20°C的温度下的至少0. 25的第2模式损耗因数。
[0023] 由本发明的薄膜和两个厚度为2 _的玻璃片制造的层压物在20°C的温度下优选 地具有大于780 Hz和特别是大于800 Hz的根据ISO 16940测量的第2模式固有频率。
[0024] 由本发明的薄膜和两个厚度为2 mm的玻璃片制造的层压物在KTC下优选地具有 大于0. 15,特别优选大于0. 3和特别优选大于0. 35的根据ISO 16940的第2模式损耗因 数。第2模式损耗因数在30°C下优选为大于0.25。
[0025] 由本发明的薄膜和两个厚度为2 mm的玻璃片制造的层压物在20°C下优选地具有 大于160 Hz的根据ISO 16940的第1模式固有频率。在此，在20°C下的第1模式损耗因数 优选地具有大于0. 2和特别优选大于0. 25的值。
[0026] 根据ISO 16940,在由0. 76-1. 14 mm厚的中间层薄膜(薄膜的消音性能在该厚度 范围中不显著变化，但是优选地在厚度为0. 84 mm的薄膜上实施测量)构成的试样上确定消 音性能(损耗因数和固有频率)，该中间层薄膜层压在两个2 mm厚的玻璃板之间。在此，测 量前两个振动模式n，第1模式和第2模式。在此，同样能够分别以第1模式和第2模式的 η 1和η 2的形式说明损耗因数。
[0027] 在常见的高压釜方法中制造测试层压物之后，在室温下至少10周的玻璃样品