ПЛЕНОЧНЫЙ МНОГОСЛОЙНЫЙ МАТЕРИАЛ СО СВОЙСТВАМИ ГЛУШЕНИЯ ШУМА, СОДЕРЖАЩИЙ ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ СЛОЙ ИЗ СОДЕРЖАЩЕГО ПЛАСТИФИКАТОР ПОЛИВИНИЛ(ИЗО)АЦЕТАЛЯ
FILM MULTILAYER MATERIAL WITH PROPERTIES OF NOISE KILLING, CONTAINING ELEMENTARY LAYER OF THE POLYVINYL(ISO)ACETAL FROM PLASTICIZER

Область техники
Изобретение относится к пригодному, например, в качестве промежуточного слоя в многослойном безопасном стекле пленочному многослойному материалу, который образован по меньшей мере тремя слоями на основе содержащего пластификатор поливинил(н)ацеталя и/или поливинил(изо)ацеталя и имеет хорошие свойства глушения шума.
Изобретение относится к пригодному, например, в качестве промежуточного слоя в многослойном безопасном стекле пленочному многослойному материалу, который образован из по меньшей мере трех слоев на основе содержащего пластификатор поливинил(н)ацеталя и/или поливинил(изо)ацеталя и имеет хорошие проницаемые свойства.
Уровень техники
Многослойные безопасные стекла состоят в основном из двух стеклянных пластин и соединяющей данные стеклянные пластины промежуточной пленки. В качестве материала пленки чаще всего применяют содержащий пластификатор поливинилбутираль (PVB), доступный в результате реакции поливинилового спирта с н-бутиральдегидом.
Все более важным качеством остекления стеклопакетами становятся их звукоизолирующие свойства, которые могут задаваться соответствующим промежуточным слоем пленки.
Для этого часто применяют промежуточную пленку с от 2 до 5 элементарными слоями, при этом элементарные слои различаются в своей механической прочности, и таким образом благодаря механической разнородности достигается звукоизоляция.
Различная механическая прочность пленок может основываться на содержащем пластификатор поливинилацетале, например, может быть задана с помощью содержания пластификатора или количества групп поливинилового спирта или поливинилацетата в применяемом поливинилацетале.
В общем, можно механическую прочность PVB-пленок устанавливать с помощью содержания пластификатора или количества групп поливинилового спирта или поливинилацетата в применяемом поливинилацетале.
Так, например, в US 5340654 или WO 2006/102049 описана многослойная система, в которой первый слой содержит поливинилбутираль с высоким содержанием радикалов ацетата и второй слой содержит поливинилбутираль с низким содержанием радикалов ацетата.
Аналогично в WO 2008/137367 описана многослойная система, в которой элементарные слои из поливинилбутираля различаются в содержании поливинилового спирта.
Благодаря различному содержанию радикалов ацетата или соответственно различному содержанию групп поливинилового спирта элементарные слои имеют различное содержание пластификатора и вместе с этим различную механическую прочность. Вследствие этого достигается механическая разнородность и вместе с этим улучшенная звукоизоляция.
Известные многослойные пленки основаны на поливинилбутирале, который доступен с помощью преобразования поливинилового спирта с н-бутиральдегидом. При применении поливинил(н)бутираля с различным содержанием поливинилового спирта или ацетата получается в результате различное содержание пластификатора в слоях. Это влечет за собой различия в механических свойствах слоев, которые тем больше, чем больше звукоизоляция многослойного материала. Хорошая звукоизоляция, как правило, является следствием плохих механических свойств. Кроме того, слои несовместимы, то есть практически не имеют механической связи друг с другом и могут соскальзывать друг с друга. Несовместимые слои впоследствии не могут смешиваться друг с другом, так что данные пленочные многослойные материалы плохо подвергаются процессам вторичной переработки.
Поэтому задачей данного изобретения является создание пленочного многослойного материала с звукоизолирующими свойствами, который благодаря выбору применяемого содержащего пластификатор поливинилацеталя имеет хорошую совместимость пластификатора и, тем не менее, хорошую звукоизоляцию.
Неожиданно было обнаружено, что пленочный многослойный материал, который содержит по меньшей мере один слой на основе поливинил(изо)ацеталя, имеет хорошую совместимость пластификатора и благодаря различной механической прочности хорошие свойства глушения шума.
Пленочный многослойный материал без применения поливинил(изо)ацеталя известен, например, из WO 2006/102049 A1, WO 2011/078314 A1, WO 2011/081190 A1, WO 2011/024788 A1, US 2007014976 и JP 2011042552. Полезные свойства поливинил(изо)ацеталя в данных работах не описаны.
Поэтому объектом данного изобретения является пленочный многослойный материал, образованный из по меньшей мере трех слоев A, B и C, содержащих по меньшей мере один пластификатор и по меньшей мере один поливинилацеталь, причем
- оба внешних слоя A и C содержат по меньшей мере один одинаковый или различный поливинилацеталь с содержанием групп поливинилового спирта 18,5-23% масс.,
- по меньшей мере один внутренний слой B содержит по меньшей мере один поливинилацеталь с содержанием групп поливинилового спирта 12-18% масс. и
- по меньшей мере один из слоев A, B или C содержит по меньшей мере один поливинил(изо)ацеталь.
Предпочтительно, пленочный многослойный материал по изобретению содержит по меньшей мере один, в частности два слоя, содержащих по меньшей мере один поливинил(н)ацеталь. Соответственно, пленочный многослойный материал по изобретению может содержать по меньшей мере один, в частности два слоя, содержащих по меньшей мере один поливинил(изо)ацеталь.
В данном варианте данного изобретения пленочный многослойный материал может быть образован таким образом, что оба внешних слоя A и C содержат по меньшей мере один одинаковый или разный поливинил(изо)ацеталь, а внутренний слой B содержит по меньшей мере один поливинил(н)ацеталь. Альтернативно оба внешних слоя A и C могут содержать по меньшей мере один одинаковый или разный поливинил(н)ацеталь, а внутренний слой B - по меньшей мере один поливинил(изо)ацеталь.
В следующем варианте осуществления данного изобретения пленочный многослойный материал по изобретению может быть образован только из слоев A, B и C, содержащих по меньшей мере один поливинил(изо)ацеталь, то есть оба внешних слоя A и C содержат по меньшей мере один одинаковый или разный поливинил(изо)ацеталь, а внутренний слой B - по меньшей мере один различный со слоями A и C поливинил(изо)ацеталь.
Звукоизолирующее действие пленочного многослойного материала по изобретению на основе его свойств глушения шума определяют согласно ISO 16940:2008 у образца пленки промежуточного слоя толщиной 0,8 мм, который ламинирован между двумя 2 мм стеклянными пластинами. Определяли для 1-го типа волны.
Звукоизолирующее действие пленочных многослойных материалов должно быть самым высоким при температуре применения получаемого из них многослойного стекла. В случае автомобильных стекол температура применения составляет примерно 20°C, так как поверхность стекла зимой нагревается, а летом охлаждается кондиционером. Пленки по изобретению в упомянутых условиях измерения предпочтительно в интервале температур 17,5-22,5°C имеют максимальное глушение, в частности глушение шума выше 19%, предпочтительно выше 20% и особенно предпочтительно выше 23%.
Согласно данному изобретению применяемые слои содержат поливинилацетали, которые получают ацетализированием поливинилового спирта с «н»- (то есть линейными соединениями) или «изо»-альдегидами или соответственно кетоновыми соединениями (то есть разветвленными соединениями).
Предпочтительно применяемый согласно данному изобретению поливинил(изо)ацеталь получается в результате преобразования по меньшей мере одного поливинилового спирта с одним или несколькими алифатическими кетоновыми соединениями, имеющими от 4 до 10 атомов углерода с по меньшей мере одним разветвлением в альфа- или бета-положении относительно кетоновой группы. Применяемые для получения поливинил(изо)ацеталей алифатические кетоновые соединения могут быть одинаковыми или разными для различных слоев. Предпочтительно алифатические кетоновые соединения для получения поливинил(изо)ацеталей для различных слоев идентичны; особенно предпочтительно поливинил(изо)ацетали в различных слоях химически идентичны, то есть имеют одинаковое содержание групп поливинилового спирта и поливинилацетата, а также степень полимеризации. В частности, для получения поливинил(изо)ацеталя применяют изо-бутиральдегид.
При получении применяемого согласно данному изобретению поливинил(изо)ацеталя также возможно, наряду с описанными разветвленными кетоновыми соединениями, дополнительно применять один или несколько неразветвленных алифатических кетоновых соединений, имеющих 2-5 атомов углерода для ацетализирования. Предпочтительно применяют смесь из н-бутиральдегида и/или ацетальдегида с изо-бутиральдегидом. Количество ацетальных групп в поливинил(изо)ацетале, которые получаются из разветвленных кетоновых соединений, должно быть больше 60% мол., предпочтительно больше 80% мол. суммы разветвленных и неразветвленных ацетальных групп.
Согласно данному изобретению применяемый поливинил(н)ацеталь получается, в частности, преобразованием по меньшей мере одного поливинилового спирта и одного или нескольких алифатических неразветвленных кетоновых соединений, имеющих от 2 до 10 атомов углерода. Предпочтительно для этого применяют н-бутиральдегид.
При получении применяемого согласно данному изобретению поливинил(н)ацеталя также возможно, наряду с описанными неразветвленными кетоновыми соединениями, дополнительно применять одно или несколько разветвленных алифатических кетоновых соединений, имеющих 4-10 атомов углерода для ацетализирования. Предпочтительно применяют смесь из н-бутиральдегида и/или ацетальдегида с изо-бутиральдегидом. Количество ацетальных групп в поливинил(н)ацетале, которые получены из неразветвленных кетоновых соединений, должно быть больше 60% мол., предпочтительно больше 80% мол. суммы разветвленных и неразветвленных ацетальных групп.
Применяемые для получения поливинилацеталей (поливинил(изо)- и поливинил(н)ацеталей) для разных слоев поливиниловые спирты могут быть одинаковыми или различными или могут представлять собой смесь поливиниловых спиртов с различными степенями полимеризации или степенями гидролиза.
Содержание поливинилацетата в поливинилацетале (поливинил(изо)- и поливинил(н)ацетале) в различных слоях может быть задано применением гидролизованного до соответствующей степени поливинилового спирта. С помощью содержания поливинилацетата влияют на полярность поливинилацеталя, вследствие чего также изменяются совместимость пластификатора и механическая прочность элементарных слоев. Также возможно проводить ацетализирование поливинилового спирта со смесью из нескольких альдегидов или кетоновых соединений.
Предпочтительно слои содержат поливинил(изо)ацеталь или соответственно поливинил(н)ацеталь с содержанием групп поливинилацетата по отношению к слоям, одинаково или по-разному, от 0,1 до 15% масс., предпочтительно от 0,1 до 8% масс. и, в частности, от 0,1 до 3% масс. Особенно предпочтительно содержание групп поливинилацетата составляет от 0,1 до 2% масс.
Предпочтительно слои A и C содержат поливинил(изо)ацетали или соответственно поливинил(н)ацетали с содержанием групп поливинилового спирта по отношению к всему слою, одинаково или по-разному, от 19,0 до 21% масс. Предпочтительно слои B содержат поливинил(изо)ацетали или соответственно поливинил(н)ацетали с содержанием групп поливинилового спирта по отношению ко всему слою от 14,0 до 16,0% масс. или от 16,1 до 18% масс.
Слои содержат предпочтительно несшитый поливинил(изо)ацеталь или поливинил(н)ацеталь. Применение сшитого поливинил(изо)ацеталя и/или сшитого поливинил(н)ацеталя также возможно. Способ сшивания поливинилацеталя, например, описан в EP 1527107 B1 и WO 2004/063231 A1 (термическое самосшивание содержащих карбоксильные группы поливинилацеталей), EP 1606325 A1 (сшиваемые с полиальдегидами поливинилацетали) и WO 03/020776 A1 (сшиваемые глиоксиловой кислотой поливинилацетали).
Особенно предпочтительно применение сшитого поливинил(изо)ацеталя и/или сшитого поливинил(н)ацеталя во внутреннем слое B. В частности, применяют сшитые поливинил(изо)ацетали и/или сшитые поливинил(н)ацетали, которые по сравнению с соответствующими несшитыми материалами имеют увеличенную на от 25 до 200% вязкость раствора. Так, например, несшитый материал может иметь вязкость раствора 80 мПа×с, а сшитый материал иметь вязкость раствора 100-250 мПа×с. Для получения сшитых поливинил(изо)ацеталей и поливинил(н)ацеталей предлагается соацетализирование поливиниловых спиртов с смесью из упомянутых кетоновых соединений и ди- или триальдегидов, таких как, например, глутаровый диальдегид согласно WO 03/020776 A1.
Применяемые в слоях A, B и C поливинилацетали (поливинил(изо)ацетали или поливинил(н)ацетали) могут иметь одинаковые или различные средние степени полимеризации, которые составляют меньше 3000 и находятся в интервале от 200 до 2800. Предпочтительно применяемые в слоях A, B и C поливинилацетали (поливинил(изо)ацетали или поливинил(н)ацетали) имеют среднюю степень полимеризации от 900 до 2500.
В общем, совместимость пластификатора и поливинилацеталя снижается с уменьшением полярного характера пластификатора. Так пластификатор с высокой полярностью лучше совместим с поливинилацеталем, чем пластификатор с низкой полярностью. Альтернативно совместимость пластификатора с низкой полярностью повышается с увеличением степени ацетализирования, то есть с уменьшением количества гидроксильных групп и вместе с этим полярности поливинилацеталя.
По причине наличия различных групп поливинилацеталя (н- и изо-), слои при одинаковом количестве групп поливинилового спирта могут принимать различное количество пластификатора, без выпотевания или миграции пластификатора. Различные количества пластификатора также являются причиной различных механических свойств слоев, так что механические свойства слоев и вместе с этим пленочного многослойного материала можно задавать выбором пластификатора и/или содержания поливинилового спирта в применяемом поливинилацетале.
Слои могут содержать одинаковые или различные пластификаторы (первый, второй или третий). Предпочтительно применение химически одинаковых пластификаторов во всех слоях.
Слои могут содержать пластификатор или смеси пластификаторов из по меньшей мере одного из следующих, известных для PVB-пленок пластификаторов:
- сложные эфиры многоатомных алифатических или ароматических кислот, например диалкиладипаты, такие как дигексиладипат, диоктиладипат, гексилциклогексиладипат, смеси из гептил- и нониладипата, диизонониладипат, гептилнониладипат, а также сложные эфиры адипиновой кислоты с циклоалифатическими или содержащими простые эфирные связи эфирными спиртами, диалкилсебацаты, такие как дибутилсебацат, а также сложные эфиры себациновой кислоты с циклоалифатическими или содержащими простые эфирные связи эфирными спиртами, сложные эфиры фталевой кислоты, такие как бутилбензилфталат или бис-2-бутоксиэтилфталат, сложные эфиры циклогександикарбоновой кислоты, такие как, например, диизонониловый эфир 1,2-циклогександикарбоновой кислоты,
- сложные или простые эфиры многоатомных алифатических или ароматических спиртов или простые олигоэфиры гликолей с одним или несколькими неразветвленными или разветвленными алифатическими или ароматическими заместителями, такие как, например, сложные эфиры ди-, три- или тетрагликолей с линейными или разветвленными алифатическими или циклоалифатическими карбоновыми кислотами; примерами последней группы могут служить диэтиленгликоль-бис(2-этилгексаноат), триэтиленгликоль-бис(2-этил-гексаноат), триэтиленгликоль-бис(2-этилбутаноат), тетраэтиленгликоль-бис-н-гептаноат, триэтиленгликоль-бис-н-гептаноат, триэтиленгликоль-бис-н-гексаноат, диметиловый эфир тетраэтиленгликоля и/или бензоат дипропиленгликоля,
- фосфаты алифатических или ароматических эфирных спиртов, такие как, например, трис(2-этилгексил)фосфат (TOF), триэтилфосфат, дифенил-2-этилгексилфосфат и/или трикрезилфосфат,
- сложные эфиры лимонной кислоты, янтарной кислоты и/или фумаровой кислоты.
Особенно предпочтительно применяют один или несколько следующих пластификаторов: ди-2-этилгексилсебацат (DOS), ди-2-этилгексиладипат (DOA), дигексиладипат (DHA), дибутилсебацат (DBS), триэтиленгликоль-бис-н-гептаноат(3G7), тетраэтиленгликоль-бис-н-гептаноат (4G7), триэтиленгликоль-бис-2-этилгексаноат (3GO или 3G8), тетраэтиленгликоль-бис-н-2-этилгексаноат (4GO или 4G8), ди-2-бутоксиэтиладипат (DBEA), ди-2-бутоксиэтоксиэтиладипат (DBEEA), ди-2-бутоксиэтилсебацат (DBES), ди-2-этилгексилфталат (DOP), ди-изононилфталат (DINP), триэтиленгликоль-бис-изононаноат, триэтиленгликоль-бис-2-пропилгексаноат, диизонониловый эфир 1,2-циклогександикарбоновой кислоты (DINCH), трис(2-этилгексил)фосфат (TOF) и бензоат дипропиленгликоля.
Дополнительно слои могут содержать следующие добавки: остаточные количества воды, УФ-поглотители, антиоксиданты, регуляторы адгезии, оптические осветлители, стабилизаторы, красящие вещества, технологические добавки, органические или неорганические наночастицы, пирогенную кремниевую кислоту и/или поверхностно-активные вещества.
В одном варианте данного изобретения все слои имеют упомянутые добавки по существу в одинаковых концентрациях. В особом варианте данного изобретения по меньшей мере один слой не имеет регулятора адгезии (средства против адгезии). В качестве средства против адгезии в рамках данного изобретения понимают соединения, с помощью которых можно устанавливать адгезию содержащих пластификатор поливинилацетальных пленок к поверхности стекла. Соединения данного типа известны специалистам; на практике для этого часто применяют соли щелочных или щелочноземельных металлов органических кислот, такие как, например, ацетат калия/магния.
2
2
3
2
Также возможно, чтобы по меньшей мере один слой для улучшения жесткости содержал от 0,001 до 20% масс. SiO, предпочтительно от 1 до 15% масс., в частности от 5 до 10% масс., необязательно легированного AlO или ZrO.
Слои внутри пленочного многослойного материала можно применять практически с любой толщиной, пока звукоизолирующие свойства не изменяются в худшую сторону. Так все слои могут иметь одинаковую толщину, однако также возможна комбинация слоев различной толщины. В предпочтительном варианте осуществления пленочного многослойного материала по изобретению в виде тройной системы находящиеся снаружи слои A и C обладают практически одинаковой толщиной, в то время как звукоизолирующий слой B может быть как можно тоньше. Так звукоизолирующий слой B при общей толщине пленочного многослойного материала 0,76 мм может иметь толщину от 0,05 до 0,20 мм.
Пленочный многослойный материал по изобретению имеет предпочтительно общепринятую в промышленности общую толщину, например 0,38, 0,76, 1,14 мм (то есть кратно 0,38 мм).
Для получения пленочного многослойного материала по изобретению сначала слои можно получать отдельно с помощью экструдирования и затем механически, например, с помощью совместного наматывания на рулон пленки соединять отдельные слои в промежуточный пленочный слой по изобретению. Также возможно пленочный многослойный материал получать с помощью одновременного соэкструдирования слоев. Соэкструдирование можно проводить, например, с помощью соответствующим образом оборудованной многослойной насадки или с помощью распределительных блоков (Feed-Block).
В автомобильной области часто применяют пленки, которые в верхней области имеют так называемую цветную полосу. Для этого можно либо верхнюю часть пленки соэкструдировать с соответствующим образом окрашенным полимерным расплавом, либо в многослойной системе один слой может иметь различную окраску. В данном изобретении это можно реализовать с помощью полного или частичного окрашивания по меньшей мере одного слоя.
Получение пленочного многослойного материала или слоев происходит, как правило, экструдированием или соэкструдированием, которое при определенных условиях (давление расплава, температура расплава и температура инструментов) происходит с получением поверхности при разрушении потока расплава, то есть поверхности с произвольной шероховатостью.
Альтернативно можно на уже полученный пленочный многослойный материал по изобретению с помощью тиснения между по меньшей мере одной парой валиков нанести равномерную непроизвольную шероховатость. Пленки с тиснением имеют, как правило, улучшенную способность к деаэрации при получении многослойного стекла и применяются предпочтительно в автомобильной области.
z
z
z
z
Пленочный многослойный материал по изобретению имеет, независимо от способа получения, нанесенную с одной стороны или особенно предпочтительно с обеих сторон поверхностную структуру с шероховатостью R от 15 до 150 мкм, предпочтительно R от 15 до 100 мкм, особенно предпочтительно R от 20 до 80 мкм и, в частности, R от 40 до 75 мкм.
Принципиально способ получения и состав пленок на основе поливинилацеталей описан, например, в EP 185863 B1, EP 1118258 B1, WO 02/102591 A1, EP 1118258 B1 или EP 387148 B1.
Пленочный многослойный материал по изобретению хорошо пригоден для получения систем стекло/пленочный многослойный материал/стекло, стекло/пленочный многослойный материал/полимер или полимер/пленочный многослойный материал/полимер. В качестве полимерных пластин, в частности, применяют пластины из поликарбоната, PET или PMMA.
Особенно пригоден пленочный многослойный материал для получения систем стекло/пленочный многослойный материал/стекло, стекло/пленочный многослойный материал/полимер или полимер/пленочный многослойный материал/полимер для автомобилей, самолетов, кораблей, остекления зданий, конструктивных элементов фасадов или для получения фотоэлектрических модулей.
Пленочный многослойный материал по изобретению можно применять, в частности, для получения многослойного безопасного стекла с помощью ламинирования с одной или несколькими стеклянными пластинами известными специалистам способами. Многослойные безопасные стекла можно применять в автомобильной области, например в качестве лобовых стекол, а также в архитектурной области, например для окон или для прозрачных конструктивных элементов фасадов или в производстве мебели.
Для лобовых стекол с HUD свойствами предпочтительно, чтобы по меньшей мере один из слоев A, B или C имел клиновидное поперечное сечение. В частности, слой B может иметь клиновидное, а слои A и C равномерное (плоскопараллельное) поперечное сечение.
Методы измерений
Определение содержания поливинилового спирта и поливинилацетата в PVB происходило согласно ASTM D 1396-92. Степень ацетализирования (= содержание бутираля) можно вычислить как недостающую до ста часть от определенной согласно ASTM D 1396-92 суммы содержания поливинилового спирта и поливинилацетата. Пересчет из масс.% в мол.% происходил согласно известным специалистам формулам.
Содержание пластификатора в пленках определяли с помощью раствора пленки в этаноле и последующей количественной газовой хроматографии. Для того чтобы определить содержание пластификатора элементарной пленки, необходимо многослойные пленки после выдерживания в течение примерно 1 недели, то есть после полного окончания миграции пластификатора, снова разделить и измерять у отдельных пленок.
Измерение свойств глушения шума
Свойства глушения шума пленки определяли с помощью измерения механического импеданса согласно ISO 16940:2008. Для этого пленки ламинировали между двумя стеклянными пластинами толщиной 2 мм и вырезали образец с размерами 300×25 мм. На данный образец стекла с помощью цианоакрилатного клея в середину наносили винт с головкой (тип UA0866/фирма Brüel&Kjaer), который позволяет соединять образец с помощью резьбы непосредственно с измерительной головкой импеданса (тип 8001/фирма Brüel&Kjaer GmbH). Это позволяет одновременное измерение силы и ускорения в точке образца стекла в диапазоне частот 1-10000 Гц. Измерительная головка импеданса находилась при этом непосредственно на вибростоле возбудителя колебаний (тип 4809/фирма Brüel&Kjaer GmbH), через который передается желаемая сила. Оба находились в регулируемом изолированном нагревательном шкафу (фирма Binder), который позволяет определять свойства глушения шума в области температур, предпочтительно 0-40°C. С помощью генератора шума (PULSE тип интерфейса 3560B-040/фирма Brüel&Kjaer GmbH), который одновременно с этим также может выступать приемником сигналов, производили шум. Шум с помощью усилителя мощности (тип 2718/фирма Brüel&Kjaer GmbH) поступал на возбудитель колебаний. Диапазон частот при этом включает от 0 до 5000 Гц. Реакция образца стекла на произведенные колебания теперь может быть измерена при различных температурах непосредственно измерительной головкой импеданса с помощью записи силы/ускорения и обработана с помощью анализирующей программы (PULSE FFT Analysis тип 7770N2/фирма Brüel&Kjaer GmbH). Из определенной передаточной функции силы и ускорения можно определить различные собственные частоты f видов колебаний n образца стекла, а также полуширину. При этом полуширину Δf при 3 дБ выбирали ниже максимума сигнала. С помощью отношения η=Δf/f можно определить коэффициент потерь η или соответственно глушение при различных собственных частотах. Высокий коэффициент потерь или высокий процентный показатель глушения является критерием для хорошего качества глушения звука. При этом представляет интерес как можно более широкая кривая глушения в области температур 0-40°C.
Так как свойства глушения шума материала зависят от температуры, образцы исследовали в выбранной области температур с интервалом 5°C, которая в принципе покрывает область применения звукопоглощающего стекла.
Измерение свойств растяжения пленок
Значения прочности на разрыв и удлинения при разрыве пленки определяли с помощью разрывной машины (фирма TIRA) согласно ISO 527 при скорости 200 мм/мин.
Примеры
1) Общая инструкция проведения синтеза поливинил(н)ацеталя
100 массовых долей поливинилового спирта Mowiol 28-99 (товарный продукт Kuraray Europe GmbH) растворяли в 975 массовых долях воды при нагревании до 90°C. При температуре 40°C добавляли 57,5 массовых долей н-бутиральдегида и при температуре 12°C при перемешивании 75 массовых долей 20% соляной кислоты. Смесь после выпадения в осадок поливинилбутираля (PVB) нагревали до 73°C и при данной температуре перемешивали 2 часа. PVB после охлаждения до комнатной температуры отделяли, промывали нейтральной водой и сушили. Получали PVB с содержанием поливинилового спирта 20,3% масс. и содержанием поливинилацетата 0,9% масс.
2) Инструкция проведения синтеза поливинил(н)ацеталя с содержанием поливинилового спирта 14,1% масс.
100 массовых долей поливинилового спирта Mowiol 30-92 (товарный продукт Kuraray Europe GmbH со средней степенью полимеризации 2100) растворяли в 975 массовых долях воды при нагревании до 90°C. При температуре 40°C добавляли 56,8 массовых долей н-бутиральдегида и 0,06 массовых долей глутарового диальдегида b, и при температуре 12°C при перемешивании добавляли 100 массовых долей 20% соляной кислоты. Смесь после выпадения в осадок поливинилбутираля (PVB) нагревали до 69°C и при данной температуре перемешивали 2 часа. PVB после охлаждения до комнатной температуры отделяли, промывали нейтральной водой и сушили. Получали PVB с содержанием поливинилового спирта 14,1% масс. и содержанием поливинилацетата 8,8% масс.
3) Инструкция проведения синтеза поливинил(н)ацеталя с содержанием поливинилового спирта 15,1% масс.
100 массовых долей поливинилового спирта Mowiol 30-92 (товарный продукт Kuraray Europe GmbH со средней степенью полимеризации 2100) растворяли в 975 массовых долях воды при нагревании до 90°C. При температуре 40°C добавляли 55,5 массовых долей н-бутиральдегида и 0,06 массовых долей глутарового диальдегида b, и при температуре 12°C при перемешивании добавляли 100 массовых долей 20% соляной кислоты. Смесь после выпадения в осадок поливинилбутираля (PVB) нагревали до 69°C и при данной температуре перемешивали 2 часа. PVB после охлаждения до комнатной температуры отделяли, промывали нейтральной водой и сушили. Получили PVB с содержанием поливинилового спирта 15,1% масс. и содержанием поливинилацетата 8,5% масс.
4) Инструкция проведения синтеза поливинил(изо)ацеталя с содержанием поливинилового спирта 14,4% масс.
100 массовых долей поливинилового спирта Mowiol 30-92 (товарный продукт Kuraray Europe GmbH) растворяли в 975 массовых долях воды при нагревании до 90°C. При температуре 40°C добавляли 68,6 массовых долей изо-бутиральдегида и 0,06 массовых долей глутарового диальдегида, при температуре 12°C при перемешивании добавляли 100 массовых долей 20% соляной кислоты. Смесь после выпадения в осадок поливинилбутираля (PVB) нагревали до 69°C и при данной температуре перемешивали 2 часа. PVB после охлаждения до комнатной температуры отделяли, промывали нейтральной водой и сушили. Получали PVB с содержанием поливинилового спирта 14,4% масс. и содержанием поливинилацетата 8,7% масс.
5) Инструкция проведения синтеза поливинил(изо)ацеталя с содержанием поливинилового спирта 15,6% масс.
100 массовых долей поливинилового спирта Mowiol 30-92 (товарный продукт Kuraray Europe GmbH) растворяли в 975 массовых долях воды при нагревании до 90°C. При температуре 40°C добавляли 67,6 массовых долей изо-бутиральдегида и 0,06 массовых долей глутарового диальдегида, при температуре 12°C при перемешивании добавляли 100 массовых долей 20% соляной кислоты. Смесь после выпадения в осадок поливинилбутираля (PVB) нагревали до 69°C и при данной температуре перемешивали 2 часа. PVB после охлаждения до комнатной температуры отделяли, промывали нейтральной водой и сушили. Получали PVB с содержанием поливинилового спирта 15,6% масс. и содержанием поливинилацетата 8,6% масс.
6) Инструкция проведения синтеза поливинил(изо)ацеталя с содержанием поливинилового спирта 16,4% масс.
100 массовых долей поливинилового спирта Mowiol 30-92 (товарный продукт Kuraray Europe GmbH) растворяли в 975 массовых долях воды при нагревании до 90°C. При температуре 40°C добавляли 66,6 массовых долей изо-бутиральдегида и 0,06 массовых долей глутарового диальдегида, при температуре 12°C при перемешивании добавляли 100 массовых долей 20% соляной кислоты. Смесь после выпадения в осадок поливинилбутираля (PVB) нагревали до 69°C и при данной температуре перемешивали 2 часа. PVB после охлаждения до комнатной температуры отделяли, промывали нейтральной водой и сушили. Получали PVB с содержанием поливинилового спирта 16,4% масс. и содержанием поливинилацетата 8,5% масс.
7) Инструкция проведения синтеза поливинил(изо)ацеталя с содержанием поливинилового спирта 17,9% масс.
100 массовых долей поливинилового спирта Mowiol 30-92 (товарный продукт Kuraray Europe GmbH) растворяли в 975 массовых долях воды при нагревании до 90°C. При температуре 40°C добавляли 60,8 массовых долей изо-бутиральдегида и 0,06 массовых долей глутарового диальдегида, и при температуре 12°C при перемешивании добавляли 100 массовых долей 20% соляной кислоты. Смесь после выпадения в осадок поливинилбутираля (PVB) нагревали до 69°C и при данной температуре перемешивали 2 часа. PVB после охлаждения до комнатной температуры отделяли, промывали нейтральной водой и сушили. Получали PVB с содержанием поливинилового спирта 17,9% масс. и содержанием поливинилацетата 8,6% масс.
Получение пленки
Получали пленки из элементарных слоев с составами согласно таблице 1 складыванием. В качестве пластификатора применяли 3G8 (триэтиленгликоль).
Примеры от 1 до 4 демонстрируют пленки по изобретению со строением поливинил(н)бутираль/поливинил(изо)бутираль/поливинил(н)бутираль с одинаковым содержанием поливинилового спирта и поливинилацетата во внешних слоях.
Сравнительные примеры 1 и 2 демонстрируют не соответствующие изобретению пленки со строением поливинил(н)бутираль/поливинил(н)бутираль/поливинил(н)бутираль с указанным содержанием поливинилового спирта и поливинилацетата во внутреннем слое и во внешних слоях.
В таблице 2 представлены физические данные пленок. Оказалось, что пленки по изобретению при 20°C имеют лучшее глушение, чем у сравнительных примеров со сравнимым содержанием PVA. Содержание PVA в применяемом поливинилацетале является определяющим для свойств глушения шума пленок. Пленки с высоким содержанием PVA как правило показывают при одинаковом содержании WM (пластификатора) более худшее глушение шума при заданных температурах (в данном случае 20°C), чем пленки с более низким содержанием PVA. Однако в примерах 3 и 4 пленки по изобретению показывают также при высоком содержании PVA очень хорошие свойства глушения шума при 20°C. Это основано на том, что благодаря улучшенной совместимости пластификатора у пленок по изобретению максимум глушения шума может сдвигаться к более низким температурам. Более высокое содержание пластификатора означает, как правило, ухудшение механических свойств, например, прочность на разрыв пленок. Однако оказалось, что пленки по изобретению в примерах 1 и 2 имеют даже улучшенную прочность на разрыв по сравнению со сравнительными примерами с близким содержанием PVA.
Таблица 1
Пример
СодержаниеPVA(ПВС) вн-PVB,элементар-ный слойA/C (масс.%)
Содержа-ние PVA(ПВС) визо-PVB,элемен-тарныйслой, Вмасс.%)
Содержа-ние PVA(ПВС)В н-PVBэлементар-ный слойB (масс.%)
Толщинаэлементар-ного слояВ (мм)
Толщинаэлементар-ного слояА+В (мм)
Содержа-ние плас-тификато-ра в элементар-ном слоеА (масс.%)
Содержа-ние плас-тифика-тора вэлемен-тарномслоеВ (масс.%)
Номер 1
20,3
14,4
0,2
0,8
27,5
37,5
Номер 2
20,3
15,6
0,2
0,8
27,5
37,5
Номер 3
20,4
16,4
0,2
0,8
27,5
37,5
Номер 4
20,4
17,9
0,2
0,8
27,5
37,5
Сравни-тельныйпример 1
20,4
14,1
0,2
0,8
27,5
37,5
Сравни-тельныйпример2
20,4
15,1
0,2
0,8
27,5
37,5
Таблица 2
Пример
Глушение(%) типа волны1 при 20°С
Резонанснаячастота типаволны 1 при20°С
Прочность наразрыв(Н/мм<sup>2</sup>)
Номер 1
23,5
154
21,2
Номер 2
23,4
157
21,5
Номер 3
20,7
164
20,9
Номер 4
19
172
21,5
Сравнительныйпример 1
13,8
178
18,2
Сравнительныйпример 2
12,2
182
20,9