BRPI1010936B1 - processo de seleção de uma camada intermediária plástico viscoelástico, camada intermediária de plástico viscoelástico, vidraça, veículo, utilização da camada intermediária e utilização da vidraçaintermediária e utilização da vidraça - Google Patents

Abstract

processo de seleção de um intercalar plástico viscoelástico, intercalar plástico viscoelástico, vidraça, veículo utilização do intercalar e utilização da vidraça a invenção trata de um processo de seleção de um intercalar plástico viscoelástico compreendendo as etapas seguintes: prevê-se primeiro e segundo elementos distinados a constituir respectivamente a camada central e as camadas externas; mede-se módulo de cisalhamento g' dos primeiro e segundo elementos; seleciona-se o material do segundo elemento unicamente se g' (maior) 3,107 pa 20°c e entre 100 hz e 240 hz. fixa-se a espessura h do primeiro elemento tal que h (meno) 0,3 mm e que g=g'/h esteja compreendido entre 8,108 pa/m e 2,67.109 pa/m a 20°c e entre 100 hz e 240 hz. a invensão permite otimizar o amortecimento das segunda e terceira frequências próprias de um para-brisa de veículo sem tornar o para-brisa mais pesado.

Description

[0001] A invenção trata de um processo de seleção de uma camada intermediária com propriedade de amortecimento acústico para ser incorporado em uma vidraça laminada, destinada notadamente a veículos de locomoção, em particular um veículo automotivo.

[0002] Dentre todas as qualidades que contribuem para o conforto nos meios de transporte modernos como os trens e os veículos automotivos, o silêncio se tornou determinante.

[0003] O conforto acústico foi melhorado agora desde vários anos, tratando os ruídos, tais como os ruídos do motor, da rodagem ou de suspensão, e isto na sua origem ou no curso de sua propagação pelo ar ou nos sólidos, por meio por exemplo de revestimentos absorventes ou de peça de ligação em elastômero.

[0004] As formas dos veículos foram igualmente modificadas para melhorar a penetração no ar e diminuir as turbulências que são por sua vez fontes de ruído.

[0005] E há alguns anos, tem-se enfatizado o papel que poderiam desempenhar as vidraças na melhoria do conforto acústico, em particular vidraças laminadas comportando filmes plásticos de camadas intermediárias. As vidraças laminadas apresentam ainda outras vantagens tais como suprimir o risco de projeção de fragmentos em caso de quebra brutal, constituir um retardador de arrombamento.

[0006] Foi evidenciado que a utilização de filmes plásticos padrões em vidraças laminadas não era conveniente na melhoria do conforto acústico. Foram então desenvolvidos filmes plásticos específicos que apresentavam propriedades de amortecimento permitindo uma melhoria do conforto acústico.

[0007] Na descrição que se segue, a referência a um filme amortecedor é relativa a um filme plástico viscoelástico que assegura um amortecimento melhorado das vibrações a fim de conferir à vidraça uma função de redução dos ruídos.

[0008] Foi demonstrado que os desempenhos acústicos de uma vidraça dependia do valor do fator de perda tan δ do material constituindo o filme de camada intermediária. O fator de perda é a razão entre a energia dissipada sob forma calórica e a energia de deformação elástica; ele caracteriza a capacidade do material em dissipar a energia. Quanto mais o fator de perda é alto, mais a energia dissipada é maior, mais o material desempenha, pois, sua função de amortecimento.

[0009] Este fator de perda varia em função da temperatura e da frequência. Para uma frequência dada, o fator de perda atinge seu valor máximo a uma temperatura, dita temperatura de transição vítrea.

[0010] Os materiais utilizados como camadas camada intermediárias de vidraças laminadas são filmes plásticos viscoelásticos, de tipo polímeros acrílicos ou resinas de acetal ou ainda poliuretano por exemplo, que apresentam um fator de perda bastante elevado, tal como pelo menos superior a 0,6 para uma faixa dada de temperaturas e para uma faixa dada de frequências.

[0011] O fator de perda tan δ é estimado com a ajuda de um viscoanalisador. O viscoanalisador é um aparelho que permite submeter uma amostra de material a solicitações de deformações em condições precisas de temperaturas e de frequências, e assim obter e tratar o conjunto das grandezas reológicas que caracterizam o material.

[0012] Foi igualmente descrito, a respeito da integração de uma camada intermediária amortecedor em uma vidraça laminada, que o fator de perda tan δ não deve ser considerado sozinho mas que o módulo de cisalhamento G’ constituído uma outra característica a levar em conta na propriedade amortecedora da camada intermediária. O documento EP-A-844 075 ensina que, para amortecer as vibrações, a camada intermediária da vidraça laminada deve responder a valores particulares quanto ao módulo de cisalhamento G’ e ao fator de perda tan δ. Lembra-se que o módulo de cisalhamento G’ caracteriza a rigidez do material; quanto mais G’ é elevado, mais o material é rígido, e mais G’ é baixo, mais o material é flexível. O módulo de cisalhamento depende da temperatura e da frequência. O módulo de cisalhamento G’ é igualmente estimado com a ajuda de um viscoanalisador. Este documento descreve que o fator de perda tan δ da camada intermediária é superior a 0,6 e o módulo de cisalhamento G’ da camada intermediária é inferior a 2.107 Pa para temperaturas compreendidas entre 10°C e 60°C e frequências compreendidas entre 50 Hz e 10 000 Hz, a fim de amortecer mais particularmente os ruídos de origem sólida.

[0013] Além disso, quando a vidraça laminada é utilizada como para-brisa, ela é submetida a vibrações acústicos que lhe são próprias. Assim, as quatro primeiras frequências próprias do para-brisa, e em particular as segunda e terceira frequências próprias do para-brisa, compreendidas entre 100 Hz e 240 Hz, são particularmente prejudiciais acusticamente falando. A camada intermediária do documento EP-A-844 075 é adequado para o amortecimento dos ruídos sólidos, mas não para o amortecimento vibro-acústico das primeiras frequências próprias do para-brisa, em particular as segunda e terceira frequências próprias.

[0014] Existe, pois, uma necessidade de um processo de seleção de uma camada intermediária que permite otimizar o amortecimento das primeiras frequências próprias de um para-brisa, em particular das segunda e terceira frequências próprias do para-brisa, sem tornar o para-brisa mais pesado.

[0015] Para isto, a invenção propõe um processo de seleção de uma camada intermediária plástico viscoelástico compreendendo duas camadas externas e uma camada central e destinado a ser incorporado entre duas folhas de vidro de uma vidraça, o processo compreendendo as etapas seguintes: - prevê-se um primeiro elemento de material plástico viscoelástico destinado a constituir a camada central e um segundo elemento de material plástico viscoelástico destinado a constituir as camadas externas, - mede-se o módulo de cisalhamento G’ do primeiro elemento e do segundo elemento graças a um viscoanalisador, - seleciona-se o material do segundo elemento unicamente se seu módulo de cisalhamento G’ é superior ou igual a 3.107 Pa a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, - fixa-se a espessura h do primeiro elemento tal que h é inferior ou igual a 0,3 mm e que o parâmetro de cisalhamento g=G7h, G’ sendo o módulo de cisalhamento, fica compreendido entre 8.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz.

[0016] De acordo com uma outra particularidade, fixa-se a espessura h do primeiro elemento tal que h é inferior ou igual a 0,1 mm e que G7h é compreendido entre 1,33.109 Pa/m e 2.109 Pa/m a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz.

[0017] De acordo com uma outra particularidade, o processo compreende ainda, antes da etapa de fixação da espessura h, as etapas seguintes: - mede-se o fator de perda tan δ do primeiro elemento graças ao viscoanalisador, - seleciona-se o primeiro elemento unicamente se seu fator de perda tan δ é superior a 0,6.

[0018] De acordo com uma outra particularidade, o processo compreende ainda a etapa seguinte: - seleciona-se o material do segundo elemento unicamente se seu módulo de cisalhamento G’ é compreendido entre 108 Pa e 2.108 Pa a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz.

[0019] De acordo com uma outra particularidade, o processo compreende ainda as etapas seguintes: - verifica-se que a adesão do material do segundo elemento é compatível com as exigências do regulamento R43 realizando uma torção de uma amostra de camada intermediária constituído do material do segundo elemento solidário de duas folhas de vidro, medindo a força de torção para a qual a dissociação da camada intermediária constituído do material do segundo elemento com as folhas de vidro é iniciada, e calculando a partir desta força a tensão de cisalhamento de adesão correspondente, e compara-se este valor da tensão de adesão a uma faixa de valores admissíveis para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43; e - fixa-se a espessura e do segundo elemento da maneira seguinte: - identifica-se uma vidraça laminada de referência, que resiste aos esforços correspondendo ao regulamento R43 e que comporta duas folhas de vidro e uma camada intermediária constituído do material do segundo elemento; - determina-se a resistência ao rasgamento da camada intermediária da vidraça laminada de referência, a espessura de camada intermediária da vidraça laminada de referência e a espessura de folhas de vidro da vidraça laminada de referência; - com a ajuda de um gráfico representativo da resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43, em função da espessura de camada intermediária da vidraça laminada qualquer, este gráfico sendo estabelecido para uma espessura de substrato da vidraça laminada qualquer igual à espessura de substrato na vidraça laminada de referência, deduz-se a espessura de camada intermediária mínima requisitada que corresponde a um valor de resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada igual à resistência ao rasgamento da camada intermediária da vidraça laminada de referência; - fixa-se a espessura e do segundo elemento tal que e seja superior ou igual ao dito valor ótimo de espessura de camada intermediária.

[0020] Há igualmente uma necessidade de uma camada intermediária que permita de otimizar o amortecimento das primeiras frequências próprias de um para- brisa, em particular das segunda e terceira frequências próprias do para-brisa, sem tornar o para-brisa mais pesado.

[0021] Para isto, a invenção propõe uma camada intermediária plástico viscoelástico destinado a ser incorporado entre duas folhas de vidro de uma vidraça para lhe conferir propriedades de amortecimento vibro-acústicas, a camada intermediária compreendendo: - duas camadas externas de material plástico viscoelástico cujo módulo de cisalhamento G’ é superior ou igual a 3.107 Pa a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, - uma camada central com as propriedades de amortecimento vibro- acústico de espessura h, tal que h é inferior ou igual a 0,3 mm e que o parâmetro de cisalhamento g=G7h da camada central, G’ sendo o módulo de cisalhamento, fica compreendido entre 8.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, a camada central estando entre as duas camadas externas.

[0022] De acordo com uma outra particularidade, a espessura h da camada central é tal que h é inferior ou igual a 0,1 mm e que G7h fica compreendido entre 1,33.109 Pa/m e 2.109 Pa/m a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz.

[0023] De acordo com uma outra particularidade, a camada central tem um fator de perda tan δ superior e 0,6.

[0024] De acordo com uma outra particularidade, as camadas externas têm um módulo de cisalhamento G’ compreendido entre 108 Pa e 2.108 Pa a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz.

[0025] De acordo com uma outra particularidade, cada uma das camadas externas tem uma espessura e tal que: - a adesão do material das camadas externas é compatível com as exigências do regulamento R43, a adesão sendo determinada realizando uma torção de uma amostra de camada intermediária constituído do material das camadas externas solidário de duas folhas de vidro, medindo a força de torção para a qual a dissociação da camada intermediária constituído do material das camadas externas com as folhas de vidro é iniciada, e calculando a partir desta força a tensão de cisalhamento de adesão correspondente, e depois comparando este valor da tensão de adesão a uma faixa de valores admissíveis para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43; e que - a espessura e de cada uma das camadas externas é fixada de maneira a satisfazer as exigências do regulamento R43, a espessura e sendo determinada da maneira seguinte: - identifica-se uma vidraça laminada de referência, que resiste aos esforços correspondendo ao regulamento R43 e que comporta duas folhas de vidro e uma camada intermediária constituído do material das camadas externas; - determina-se a resistência ao rasgamento da camada intermediária da vidraça laminada de referência, a espessura de camada intermediária da vidraça laminada de referência e a espessura de folhas de vidro da vidraça laminada de referência; - com a ajuda de um gráfico representativo da resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43, em função da espessura de camada intermediária da vidraça laminada qualquer, este gráfico sendo estabelecido para uma espessura de substrato da vidraça laminada qualquer igual à espessura de substrato na vidraça laminada de referência, deduz-se a espessura de camada intermediária mínima requisitada que corresponde a um valor de resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada igual à resistência ao rasgamento da camada intermediária da vidraça laminada de referência; - fixa-se a espessura e de cada camada externa tal que e seja superior ou igual ao dito valor ótimo de espessura de camada intermediária.

[0026] De acordo com uma outra particularidade, a camada central compreende: - um filme amortecedor de material plástico viscoelástico A de espessura hA e de parâmetro de cisalhamento ÇA, - um filme amortecedor de material plástico viscoelástico B de espessura he e de parâmetro de cisalhamento ge, os materiais A e B apresentando cada um sobre uma gama de temperaturas respectiva ÍA e te e para uma frequência compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, um fator de perda superior a 0,6 e um parâmetro de cisalhamento compreendido entre 8.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m, e o filme que apresenta o fator de perda o mais elevado, para uma faixa dada de temperaturas incluída na gama de temperaturas respectivamente ÍA OU ÍB, apresentando um parâmetro de cisalhamento equivalente gA ou B eq = ÇA OU B. h, ÇA OU B sendo o parâmetro de cisalhamento do material constituindo o filme e h sendo a espessura da camada central, que é inferior ao parâmetro de cisalhamento equivalente do outro filme para a dita faixa de temperatura.

[0027] A invenção trata igualmente de uma vidraça compreendendo: - uma folha de vidro de espessura compreendida entre 1,4 mm e2,1 mm, - uma folha de vidro de espessura compreendida entre 1,1 mm e 1,6 mm, - a camada intermediária descrito acima, a camada intermediária estando entre as folhas de vidro.

[0028] De acordo com uma outra particularidade, a espessura e de cada uma das camadas externas e a espessura total das folhas de vidro são tais que: - a adesão do material das camadas externas é compatível com as exigências do regulamento R43, a adesão sendo determinada realizando uma torção de uma amostra de camada intermediária constituído do material das camadas externas solidário de duas folhas de vidro, medindo a força de torção para a qual a dissociação da camada intermediária constituído do material das camadas externas com as folhas de vidro é iniciada, e calculando a partir desta força a tensão de cisalhamento de adesão correspondente, puis comparando este valor da tensão de adesão a uma faixa de valores admissíveis para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43; e que - a espessura e de cada uma das camadas externas e a espessura total das folhas de vidro são fixadas de maneira a satisfazer as exigências do regulamento R43; elas são determinadas da maneira seguinte: - identifica-se uma vidraça laminada de referência, que resiste aos esforços correspondendo ao regulamento R43 e que comporta duas folhas de vidro e uma camada intermediária constituído do material das camadas externas; - determina-se a resistência ao rasgamento da camada intermediária da vidraça laminada de referência, a espessura de camada intermediária da vidraça laminada de referência e a espessura de folhas de vidro da vidraça laminada de referência; - com a ajuda de um gráfico representativo da resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43, em função da espessura de camada intermediária da vidraça laminada qualquer e da espessura de folhas de vidro da vidraça laminada qualquer, deduz-se uma combinação de valores ótimos da espessura de camada intermediária e da espessura de folhas de vidro que corresponde a um valor de resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada igual à resistência ao rasgamento da camada intermediária da vidraça laminada de referência; - fixa-se a espessura e de cada camada externa tal que e seja superior ou igual ao dito valor ótimo de espessura de camada intermediária e fixa-se a espessura das folhas de vidro superior ou igual ao dito valor ótimo de espessura de folhas de vidro.

[0029] A invenção trata igualmente de um veículo compreendendo a vidraça descrita acima, a folha de vidro de espessura compreendida entre 1,4 mm e 2,1 mm sendo voltada para o exterior do veículo e a folha de vidro de espessura compreendida entre 1,1 mm e 1,6 mm sendo voltada para o interior do veículo.

[0030] A invenção trata igualmente de uma utilização da camada intermediária descrito acima para o amortecimento vibro-acústico das segunda e terceira frequências próprias de um para-brisa constituído de duas folhas de vidros e da camada intermediária incorporado entre as folhas de vidro.

[0031] A invenção trata igualmente de uma utilização da vidraça descrita acima como para-brisa de veículo.

[0032] Outras características e vantagens da invenção vão agora ser descritas em vista dos desenhos nos quais: • A figura 1 representa uma curva do amortecimento modal de um para- brisa laminado em função do parâmetro de cisalhamento de uma camada central da camada intermediária do para-brisa laminado para frequências compreendidas entre 100 Hz e 240 Hz a 20°C; • A figura 2 representa uma vista em corte de uma vidraça de acordo com a invenção; • A figura 3 representa uma vista em corte de uma vidraça de acordo com a invenção conforme um outro modo de realização; • A figura 4 representa um gráfico representativo da resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada para que uma vidraça laminada resista aos esforços correspondendo ao regulamento R43, em função da espessura de camada intermediária da vidraça laminada, estabelecida para uma vidraça laminada comportando dois substratos de vidro de espessura 2,1 mm e uma camada intermediária de tensão de adesão compreendida entre 2 MPa e 5 MPa e para uma altura de queda de 4 m; • A figura 5 representa um gráfico em três dimensões, representativo da resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada para que uma vidraça laminada resista aos esforços correspondendo ao regulamento R43, em função ao mesmo tempo da espessura de camada intermediária e da espessura de vidro da vidraça laminada, estabelecido para uma vidraça laminada comportando uma camada intermediária de tensão de adesão compreendida entre 2 MPa e 5 MPa e para uma altura de queda de 4 m; • A figura 6 representa uma vista de frente esquemática de um dispositivo experimental para avaliar a adesão de uma camada intermediária em face de folhas de vidro às quais ele é associado; • A figura 7 representa uma vista em perspectiva de uma variante de dispositivo para avaliar a adesão de uma camada intermediária em face de folhas de vidro às quais ele é associado; e • A figura 8 representa uma vista esquemática de um dispositivo experimental para avaliar a resistência ao rasgamento de uma camada intermediária.

[0033] Os números de referência que são idênticos nas diferentes figuras representam elementos idênticos ou similares. Note-se também que os limites dos intervalos dados neste pedido estão incluídos nos intervalos.

[0034] A invenção propõe um processo de seleção de uma camada intermediária plástico viscoelástico compreendendo duas camadas externas e uma camada central e destinado a ser incorporado entre duas folhas de vidro de uma vidraça. O processo compreende as etapas seguintes: • prevê-se um primeiro elemento de material plástico viscoelástico destinado a constituir a camada central e um segundo elemento de material plástico viscoelástico destinado a constituir as camadas externas, • mede-se o módulo de cisalhamento G’ do primeiro elemento e do segundo elemento graças a um viscoanalisador, • seleciona-se o material do segundo elemento unicamente se seu módulo de cisalhamento G’ é superior ou igual a 3.107 Pa a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, • fixa-se a espessura h do primeiro elemento tal que h é inferior ou igual a 0,3 mm e que o parâmetro de cisalhamento g=G7h, G’ sendo o módulo de cisalhamento, fica compreendido entre 8.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz.

[0035] A faixa de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz compreende as quatro primeiras frequências próprias de um para-brisa laminado, e em particular as segunda e terceira frequências próprias, como os inventores puderam medir por testes sobre veículo.

[0036] Além do mais, os inventores em evidenciaram que um material que preenche as condições de h e g descritas acima permite otimizar o amortecimento das primeiras frequências próprias de um para-brisa laminado, em particular das segunda e terceira frequências próprias do para-brisa compreendendo duas folhas de vidro e uma camada intermediária selecionado como descrito acima.

[0037] Com efeito, como vai se ver mais adiante, em particular durante o estudo da figura 1, os inventores mostraram estes valores de g compreendidas entre 8.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, combinados com valores de h inferiores ou iguais a 0,3 mm, permitem otimizar o amortecimento acústico das frequências compreendidas entre 100 Hz e 240 Hz.

[0038] Se o material do primeiro elemento é tal que seu parâmetro de cisalhamento g não possa estar compreendido entre 8,00.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m para uma espessura inferior ou igual a 0,3 mm, o material não é selecionado para construir a camada intermediária.

[0039] Adicionalmente, limitar a espessura da camada de material plástico viscoelástico a 0,3 mm permite limitar o material utilizado para fabricar a camada intermediária, o que permite limitar o peso da vidraça na qual a camada intermediária é destinado a ser incorporado para formar um para-brisa. Isto facilita a manuseabilidade do para-brisa e reduz o consumo de combustível de um veículo equipado de um tal para-brisa.

[0040] Por fim, para que a camada central vibre corretamente, é necessário que as camadas externas sejam mais rígidas que a camada central, o que é obtido com as condições de elasticidade tais como definidas.

[0041] A invenção trata igualmente de uma camada intermediária plástico viscoelástico destinado a ser incorporado entre duas folhas de vidro de uma vidraça para lhe conferir propriedades de amortecimento vibro-acústicas, a camada intermediária compreendendo: • duas camadas externas de material plástico viscoelástico cujo módulo de cisalhamento G’ é superior ou igual a 3.107 Pa a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz. • uma camada central com as propriedades de amortecimento vibro- acústico melhoradas de espessura h, tal que h é inferior ou igual a 0,3 mm e que o parâmetro de cisalhamento g=G7h da camada central, G’ sendo o módulo de cisalhamento, fica compreendido entre 8.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m a 20°C para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz.

[0042] A camada intermediária é obtido pelo processo de seleção descrito acima. A camada intermediária permite otimizar o amortecimento das primeiras frequências próprias de um para-brisa laminado, em particular das segunda e terceira frequências próprias do para-brisa, sem tomar o para-brisa mais pesado, como explicado acima, o para-brisa laminado compreendendo duas folhas de vidro e a camada intermediária incorporado entre as folhas de vidro.

[0043] A camada intermediária é destinado a ser integrado em uma vidraça. A vidraça é destinada a ser utilizada em um veículo, em particular como para-brisa.

[0044] A invenção trata igualmente de uma vidraça compreendendo uma tal camada intermediária. A invenção trata igualmente de um veículo compreendendo uma tal vidraça.

[0045] A figura 2 representa uma vista em corte de uma vidraça de acordo com a invenção.

[0046] A vidraça compreende duas folhas de vidro 1, 2 entre as quais é inserido a camada intermediária. A solidarização da camada intermediária às folhas de vidro é realizada por meios conhecidos, por exemplo por empilhamento das folhas de vidro e da camada intermediária e por passagem do conjunto em autoclave.

[0047] A folha de vidro 1 da vidraça é destinada a ser voltada para o exterior do veículo enquanto que a folha de vidro 2 é destinada a ser voltada para o interior do veículo. A folha de vidro 1 é mais espessa que a folha de vidro 2 de maneira que a vidraça permite uma melhor proteção contra os ataques exteriores (intempéries, projeção de cascalhos, etc.). Com efeito, mais o vidro é espesso, mais ele é resistente mecanicamente. Todavia, mais o vidro é espesso, mais ele é pesado. È preciso pois encontrar um compromisso entre a resistência mecânica e o peso da vidraça. Assim, a espessura da folha de vidro 1 fica por exemplo compreendida entre 1,4 mm e 2,1 mm e a espessura da folha de vidro 2 fica por exemplo compreendida entre 1,1 mm e 2,1 mm.

[0048] Nas vidraças existentes, a espessura da folha de vidro 1 é em geral de 2,1 mm e a espessura da folha de vidro 2 é em geral de 1,6 mm.

[0049] De preferência, de acordo com a invenção, a espessura da folha de vidro 1 é de 1,8 mm e a espessura da folha de vidro 2 é de 1,4 mm a fim de limitar o peso do para-brisa, o que permite manipulá-lo mais facilmente e economizar material. Isto permite igualmente reduzir o consumo em combustível de um veículo equipado de um tal para-brisa. Estas espessuras reduzidas das folhas de vidro são possíveis sem perda dos desempenhos acústicos ou mecânicos em relação às vidraças existentes, como vai se ver mais adiante.

[0050] A invenção pode igualmente se aplicar a para-brisa cuja espessura da folha de vidro 1 é de 1,6 mm e cuja espessura da folha de vidro 2 é de 1,2 mm, ou ainda a para-brisa cuja espessura da folha de vidro 1 é de 1,4 mm e cuja espessura da folha de vidro 2 é de 1,1 mm.

[0051] A camada intermediária é constituído de duas camadas externas 4, 5 entre as quais é inserida uma camada central 3. As camadas externas 4, 5 têm um módulo de cisalhamento G’ superior ou igual a 3.107 Pa a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz. De preferência, o módulo de cisalhamento G’ das camadas externas fica compreendido entre 108 Pa e 2.108 Pa para ainda melhorar o amortecimento vibro-acústico da camada central. As camadas externas são por exemplo em polivinil butiral (PVB).

[0052] A camada central 3 é escolhida para que sua espessura h seja inferior ou igual a 0,3 mm e que o parâmetro de cisalhamento g=G7h da camada central, G’ sendo o módulo de cisalhamento, esteja compreendido entre 8,00.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz. A camada central 3 tem assim desempenhos acústicos otimizados para as frequências compreendidas entre 100 Hz a 240 Hz. A camada central 3 é por exemplo de cola adesiva por pressão aplicada a quente (HotMelt PSA), por exemplo em SikaMelt 9285 HT da empresa Sika.

[0053] A fim de diminuir ao máximo o peso da vidraça, é preferível que a espessura da camada central 3 seja inferior ou igual a 0,1 mm.

[0054] A camada central é então escolhida para que h seja inferior ou igual a 0,1 mm e que G7h esteja compreendido entre 1,33.109 Pa/m e 2,00.109 Pa/m a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, o que permite otimizar ainda mais o amortecimento vibro-acústico. As propriedades acústicos da camada central 3 são igualmente definidas por seu fator de perda tan δ. A camada central 3 é escolhida de tal sorte que seu fator de perda seja superior a 0,6 a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, a fim de permitir um amortecimento satisfatório. O módulo de cisalhamento G’ e o fator de perda tan δ são medidos com a ajuda de um viscoanalisador.

[0055] As folhas de vidro participam das propriedades vibro-acústicas de uma vidraça. Mais as folhas de vidro são espessas, mais a excitação deve ser elevada para fazer vibrar a vidraça. Todavia, otimização dos desempenhos acústicos da camada intermediária para frequências compreendidas entre 100 Hz e 240 Hz permite diminuir a espessura das folhas de vidro até 1,8 mm, ou mesmo até 1,6 mm ou ainda até 1,4 mm, para a folha de vidro destinada a ser voltada para o exterior do veículo e até 1,4 mm, ou mesmo até 1,2 mm ou ainda até 1,1 mm, para a folha de vidro destinada a ser voltada para o interior do veículo, sem perda acústica em relação às vidraças existentes. Tipicamente, as vidraças de para-brisa existentes têm folhas de vidro de espessuras respectivas 2,1 mm e 1,6 mm, entre as quais é inserido uma camada intermediária compreendendo uma camada de material plástico viscoelástico de espessura 0,1 mm com um módulo de cisalhamento G’ compreendido entre 106 e 2.107 Pa e um fator de perda superior e 0,6 para uma temperatura de 20°C e uma frequência de 50 Hz. A diminuição da espessura das folhas de vidro permite uma diminuição do peso da vidraça, a assim uma manuseabilidade melhorada, assim como uma diminuição de material, e uma redução do consumo de combustível de um veículo equipado de um tal para-brisa.

[0056] As duas camadas externas 4, 5 têm a mesma espessura e. A espessura de cada camada externa 4, 5 é determinada ao mesmo tempo de maneira que a espessura total (2e + h) da camada intermediária seja no máximo de 0,86 mm, ou seja a espessura das camadas intermediária nos para-brisa acústicos existentes, e de modo que as propriedades mecânicas das camadas externas sejam suficientes para satisfazer as normas de resistência mecânicas definidas para o campo automotivo, em particular o regulamento No. 43 das Nações Unidas (dito regulamento R43), de resistência a choques duros. O regulamento R43 das Nações Unidas trata da adoção de prescrições técnicas uniformes relativas à homologação de vidraças de segurança e da instalação destas vidraças sobre veículos com rodas. É com efeito desejável que a espessura total da camada intermediária seja a mais baixa possível por razões de peso do para-brisa de por um lado, o que permite reduzir o consumo de combustível de um veículo equipado de um tal para-brisa, e de economia de material por outro lado. Para assim fazer, a espessura e é minimizada levando em conta ao mesmo tempo a adesão de uma camada intermediária constituído do material das camadas externas em face de duas folhas de vidro e a resistência ao rasgamento do material das camadas externas.

[0057] Avalia-se a adesão com base no método de teste e de cálculo descrito no pedido de patente EP-A-1 495 305, que é re-citada mais abaixo.

[0058] Inicialmente, exerce-se um esforço de torção sobre uma amostra de vidraça laminada composta de duas folhas de vidro e de uma camada intermediária constituído do material das camadas externas, até o início do descolamento da camada intermediária constituído do material das camadas externas em relação a pelo menos uma das folhas de vidro. Na prática, o teste é realizado sobre uma amostra redonda 50 de vidraça, de raio r igual a 10 mm, por exemplo por meio de um dispositivo de torção de tipo conhecido 500 ilustrado na figura 6.

[0059] O dispositivo 500 comporta três garras 51 , 52, 53, uma polia 54 de raio R igual a 100 mm e ligada a uma corrente de acionamento 55 de eixo vertical. As garras são em forma de arcos de círculo de 120° cada um, de maneira a apertar a totalidade da amostra. O revestimento superficial das garras é de um material compatível mecanicamente com o vidro, por exemplo de alumínio, de Teflon®, ou de polietileno.

[0060] Uma das garras é mantida fixa contra uma armação, enquanto que uma outra garra é fixa sobre a polia 54 que é destinada a girar para exercer uma torção sobre a amostra. A rotação da polia 54 é gerada pelo deslocamento da corrente 55 ligada à polia. A corrente é fracionada a velocidade constante de 35 a 50 mm/min no mínimo.

[0061] Mede-se com a ajuda de um sensor de força, a força F necessária para o aparecimento de um começo de descolamento da camada intermediária constituído do material das camadas externas durante a torção da amostra. Pode-se então deduzir daí por cálculo tensão de cisalhamento de adesão, pela fórmula conhecida:

onde F é a força necessária para o aparecimento de um começo de descolamento da camada intermediária constituído do material das camadas externas, R é o raio da polia 54 e r é o raio da amostra.

[0062] Como explicado no pedido EP-A-1 495 305, o dispositivo 500 é, todavia, volumoso, o que impõe que os testes devam se fazer em laboratório. O dispositivo 500 não é, pois, adaptado para medidas de tipo "indicadores de processo" sobre uma linha de fabricação de vidraças laminadas. Ora, para a fabricação de vidraça laminadas, ainda que a composição da camada intermediária polimérico seja elaborada para responder aos valores de tensões fixadas pela invenção, uma má adesão da camada intermediária pode no entanto aparecer no produto acabado em razão de parâmetros ligados ao processo de fabricação da vidraça, tais como as condições de armazenamento da camada intermediária, a qualidade de lavagem do vidro, ou ainda a temperatura e os esforços de pressão no curso da etapa de calandragem durante a montagem do vidro e da camada intermediária, que influenciam a qualidade da colagem.

[0063] A fim de realizar medidas durante a sequência de fabricação na proximidade da linha de fabricação, e assim de intervir rapidamente sobre o processo em resposta a maus valores de tensões medidos, é possível em variante utilizar um outro dispositivo de medida 600 que, vantajosamente, é de pequeno volume e facilmente transportável. Este dispositivo 600, representado na figura 7, é miniaturizado a cerca de 60 cm por 20 cm e comporta dois sistemas de três garras 60 e 61, uma árvore de rotação 62, um motor 63 para a rotação da árvore, um aparelho de medida de torque 64 e uma caixa 65 que aloja os elementos de cálculo.

[0064] A amostra redonda da vidraça laminada, composta de duas folhas de vidro e de uma camada intermediária constituído do material das camadas externas, é destinado a ser tomado em sanduíche entre os dois sistemas com garras 60 e 61, um dos sistemas 60 sendo fixo enquanto que o outro é apto a ser móvel e posto em rotação graças à sua conexão com a árvore 62. O aparelho de medida de torque é disposto entre o motor e o sistema com garras móvel 61. A velocidade de rotação da árvore depende da espessura de camada intermediária. A título de exemplo, para uma camada intermediária constituído do material das camadas externas de espessura 0,76 mm, a rotação é da ordem de 0,08 rpm.

[0065] O sistema 61 gira e quando o momento do torque medido se inverte, o inicio do descolamento da camada intermediária constituído do material das camadas externas ocorreu. O aparelho de medida é ligado aos elementos de cálculo da caixa 65, que comporta uma parte de exibição sobre a qual é diretamente legível o valor da tensão de adesão T.

[0066] Qualquer que seja o dispositivo utilizado, tendo em vista apreciar finamente as dispersões do valor da tensão de adesão T, prefere-se repetir o teste sobre várias amostras, por exemplo no número mínimo de cinco, e calcular uma média da tensão T associada a seu desvio padrão.

[0067] Controla-se para que i valor da tensão de adesão T obtido esteja em uma faixa de valores admissíveis para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondendo ao regulamento R43 (resistência aos choques duros). Esta faixa de valores admissíveis é determinada de maneira experimental, a partir de ensaios normalizados de resistência mecânica definidos no regulamento R43, que são realizados sobre vidraças laminadas de composições diferentes.

[0068] A faixa de valores admissíveis para o regulamento R43, no interior da qual qualquer valor da tensão de adesão T convém para satisfazer o critério de adesão, é o conjunto dos valores inferiores a 5 MPa. De preferência, a faixa de valores admissíveis da tensão de adesão T para o regulamento R43 fica compreendida entre 2 MPa e 5 MPa, o limite inferior desta faixa de valores sendo determinado para assegurar uma boa transparência da vidraça, independentemente das considerações de resistência mecânica da vidraça.

[0069] Uma vez que se verificou que a tensão de adesão T da camada intermediária constituído do material das camadas externas está situada na faixa precitada de valores admissíveis, procede-se ao dimensionamento propriamente dito das camadas externas da camada intermediária.

[0070] Os gráficos das figuras 4 e 5 ilustram duas abordagens possíveis para o dimensionamento destas externas de modo que elas satisfaçam as exigências do regulamento R43 de resistência aos choques duros.

[0071] De acordo com uma primeira abordagem, que corresponde à figura 4, dimensiona-se uma vidraça com uma espessura total eg-dim de folhas de vidro na vidraça laminada, fixada e igual a 4,2 mm, o que corresponde por exemplo a uma espessura de cada folha de vidro de 2,1 mm, e uma camada intermediária constituído do material das camadas externas, de composição química específica ci, por exemplo uma camada intermediária à base de PVB. A camada central é ignorada para a determinação da espessura das camadas externas.

[0072] Neste caso, tendo em vista dimensionar a camada intermediária constituído do material das camadas externas, traça-se inicialmente uma curva C3, visível na figura 4, representativa da resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima Jc-min requisitada para que uma vidraça laminada qualquer, comportando pelo menos um substrato em vidro e uma camada intermediária de mesma composição química ci que as camadas externas 4, 5 da vidraça a fabricar, resista aos esforços correspondendo ao regulamento R43, em função da espessura de camada intermediária ei da vidraça laminada qualquer, esta curva sendo estabelecida para uma espessura de folha de vidro eg igual a 4,2 mm. Na prática, a curva C3 é obtida a partir de ensaios normalizados de resistência mecânica definidos no regulamento R43, realizados sobre vidraças laminadas que comportam cada uma, pelo menos um substrato de vidro e uma camada intermediária de composição química α e que diferem uns dos outros por sua composição em termos de espessura de sua camada intermediária.

[0073] Identifica-se em seguida uma vidraça laminada de referência, que resiste aos esforços correspondendo ao regulamento R43, com uma espessura de substrato em vidro igual a 4,2 mm, e que comporta uma camada intermediária tendo a composição química específica a. Um exemplo de uma tal vidraça laminada de referência é a vidraça conhecida 2,1/0,76/2,1, que comporta dois substratos de vidro de espessura 2,1 mm cada um e duas camadas de camada intermediária de espessura padrão 0,38 mm tendo a composição CÍ, o que corresponde a uma espessura de camada intermediária ei-ref da vidraça laminada de referência igual a 0,76 mm. A resistência desta vidraça de referência aos esforços correspondendo ao regulamento R43 é verificada por um ensaio normalizado de resistência mecânica, neste exemplo com uma altura de queda de impactador de 4 m.

[0074] Determina-se então a resistência ao rasgamento Jc-ref da camada intermediária da vidraça de referência 2,1/0,76/2,1, pelo método de Tielking.

[0075] Este método, desenvolvido por M. Tielking, consiste em avaliar a resistência ao rasgamento de um material com base em um método de cálculo da energia de fundo de fissura J. O método de Tielking é explicitado em particular nos pedidos de patente EP-A-1 151 855 e EP-A-1 495 305, e retomado em parte abaixo.

[0076] A resistência ao rasgamento de uma camada intermediária é uma característica intrínseca ao material que o constitui. Ela é caracterizada por um valor energético representativo da energia necessária para a propagação de uma fissura inicializada no material. Esta energia, chamada energia crítica Jc, é diferente para cada tipo de material e é independente da espessura do filme de camada intermediária.

[0077] A resistência ao rasgamento ou energia crítica Jc é dada de maneira conhecida por um método energético baseado sobre a integral de Rice J, que define a energia localizada no fundo da fissura de um filme que sofre de tensões muito intensas no local de uma fissuração. Ela é escrita sob a forma matemática simplificada:

para um estiramento dado d da amostra testada que ser denominado na sequência deslocamento d, e onde ei é a espessura da amostra a, a, o tamanho da fissura, U, energia potencial da amostra.

[0078] O dispositivo experimental para a determinação da resistência ao rasgamento é ilustrado na figura 8. Ensaios de tração por meio de uma máquina de tração-compressão 700 são realizados sobre várias amostras Exn, por exemplo em número de quatro, de um mesmo material e de superfície igual a 100 mm2 (50 mm de comprimento por 20 mm de largura). Cada amostra é entalhada sobre seus lados e perpendicularmente à força de tração, de um comprimento de fissuração a distinto para cada amostra Exn, e correspondendo respectivamente a 5, 8, 12 e 15 mm.

[0079] Cada amostra Exn é estirada perpendicularmente às fissurações 20 a uma velocidade de estiramento de 100 mm/min e sobre um comprimento de estiramento ou distância d dada, e em um ambiente onde a temperatura é de 20°C.

[0080] De acordo com o método descrito em detalhe em EP-A-1.495.305, é possível estabelecer uma curva de evolução da energia J de fundo de fissura em função do estiramento d sofrido pela amostra (não representada). Com a ajuda de uma câmera de vídeo que visualiza a propagação da fissura 70, detecta-se em seguida para qual deslocamento dc a propagação da fissura da amostra começa. Então, a partir da curva J(d), deduz-se o valor da energia crítica Jc de inicialização do rasgamento da amostra, correspondendo ao deslocamento dc. É neste valor crítico Jc que o material rasga e ele é em consequência mecanicamente danificado em face da função mecânica requisitada.

[0081] O valor da resistência ao rasgamento Jc-ref medidos para a camada intermediária de composição G da vidraça de referência 2,1/0,76/2,1 é de 31000 J/m2.

[0082] Com a ajuda da curva C3 da figura 4, deduz-se em seguida a espessura de camada intermediária mínima requisitada ei-mm a qual corresponde a um valor de resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada Jc-min igual à resistência ao rasgamento da camada intermediária da vidraça laminada de referência

[0083] Jc-ref. Como mostrado sobre a curva C3, a espessura de camada intermediária mínima requisitada ei-min é igual a 0,45 mm.

[0084] Assim, pode-se dimensionar a vidraça laminada constituída de duas folhas de vidro de espessura 2,1 mm, cada uma e de uma camada intermediária constituído do material das camadas externas com uma espessura ei-dim da camada intermediária superior ou igual à espessura de camada intermediária mínima requisitada θi-min — 0, 45 mm. De preferência, a espessura de camada intermediária ei-dim da vidraça laminada só é superior ao valor de espessura de camada intermediária mínima requisitada ei-mm de um limite de 20% acima deste valor, ou seja, no exemplo precedente, ei-dim é de preferência tal que 0,45 mm < ei-dim < 0,55 mm.

[0085] Obtém-se assim uma vidraça laminada que satisfaz as exigências do regulamento R43, que comporta duas folhas de vidro 1, 2 de espessura 2,1 mm e uma camada intermediária com uma camada central 3 e duas camadas externas 4, 5, cada uma das camadas externas tendo uma espessura compreendida entre 0,225 mm e 0,275 mm.

[0086] Pode-se traçar a curva C3 para outros valores de folhas de vidro, por exemplo 1,8 mm e 4 mm. Cada uma das camadas externas tem então uma espessura compreendida entre 0,2 mm e 0,37 mm.

[0087] De acordo com uma segunda abordagem possível de dimensionamento das camadas externas da camada intermediária, que corresponde à figura 5, dimensiona-se uma vidraça laminada sem fixar arbitrariamente a espessura das folhas de vidro, a vidraça compreendendo uma camada intermediária constituído do material das camadas externas.

[0088] Traça-se um gráfico C4 em três dimensões, visível na figura 5, representativo da resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima Jc-min requisitada para que uma vidraça laminada qualquer, comportando pelo menos um substrato em vidro e uma camada intermediária de mesma composição química a que as camadas externas 4, 5 da vidraça laminada a fabricar, resista aos esforços correspondendo ao regulamento R43, em função ao mesmo tempo da espessura de camada intermediária constituído do material das camadas externas ei da vidraça laminada qualquer e da espessura de folhas de vidro eg da vidraça laminada qualquer. O gráfico C4 da figura 5 é obtido a partir de ensaios normalizados de resistência mecânica definidos no regulamento R43, realizados sobre vidraças laminadas que comportam cada uma pelo menos um substrato de vidro e uma camada intermediária de composição química α e que diferem uns dos outros por sua composição em termos de espessura de camada intermediária e de espessura de substrato.

[0089] Determina-se em seguida a resistência ao rasgamento Jc-ref de uma vidraça laminada de referência, que resiste aos esforços correspondendo ao regulamento R43 e que comporta uma camada intermediária tendo a composição química específica cr

[0090] A vidraça laminada conhecida 2,1/0,76/2,1 descrita acima pode por exemplo servir de vidraça laminada de referência, da mesma forma que a vidraça laminada 2,1/0,76/1 ,8, igualmente conhecida, que comporta duas folhas de vidro de espessuras respectivas 2,1 mm e 1,8 mm e duas camadas de camada intermediária constituído do material das camadas externas de espessura padrão 0,38 mm tendo a composição química cs, o que corresponde a uma espessura de camada intermediária ei-ref igual a 0,76 mm. A resistência ao rasgamento Jc-ref de uma ou outra vidraça de referência nos esforços correspondendo ao regulamento R43 é avaliada como precedentemente pelo método de Tielking.

[0091] Com a ajuda do gráfico C4, deduz-se em seguida uma combinação de valores ótimos ei-opt, eg-opt da espessura de camada intermediária constituído do material das camadas externas e da espessura de folhas de vidro que corresponde a um valor de resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada Jc-min igual à resistência ao rasgamento da camada intermediária da vidraça laminada de referência Jc-ref. Par exemplo, se se parte da vidraça de referência 2,1/0,76/2,1, que corresponde a um valor da resistência ao rasgamento Jc- ref de 31000 J/m2, os pontos que fornecem uma combinação de valores ótimos es-opt, eg-opt são os pontos da superfície, ou área, do gráfico C4 que correspondem a um valor de Jc-min de 31000 J/m2. A este respeito, nota-se que cada um dos valores ótimos ei-opt ou eg-Opt não é forçosamente, de maneira individual, um valor mínimo da espessura de camada intermediária constituído do material das camadas externas ou um valor mínimo da espessura de folhas de vidro. Esta é a combinação dos valores ei-opt e eg-opt que conduz a um valor minimizado da espessura global da vidraça laminada.

[0092] Como visível no gráfico C4, a combinação de valores ei = 0,5 mm e eg = 1,8 mm/1,4 mm é uma combinação de valores superiores ou iguais a uma combinação de valores ótimos.

[0093] Assim, pode-se dimensionar a vidraça laminada com uma espessura da camada intermediária constituído do material das camadas externas superior ou igual a 0,5 mm e espessuras eg-dim das folhas de vidro de 1,8 mm e 1,4 mm, respectivamente, esta vidraça laminada satisfazendo as exigências do regulamento R43.

[0094] A camada intermediária de composição G considerado nos exemplos acima apresenta desempenhos médios sobre o plano de sua resistência ao rasgamento e os níveis de resistência ao rasgamento das composições de camadas intermediárias de melhor desempenho conhecidas atualmente permitem considerar combinações de valores ótimos ei-opt, eg.Opt ainda reduzidos em relação aos valores dados precedentemente.

[0095] Em particular, para uma vidraça laminada adaptada para resistir aos esforços correspondendo ao regulamento R43 e comportando dois substratos de vidro de espessuras respectivas 1,8 mm e 1,4 mm, a espessura de camada intermediária mínima requisitada ei-min pode descer até a cerca de 0,4 mm. Assim, a espessura de camada intermediária ei-dim otimizada de uma vidraça laminada que responde às exigências do regulamento R43 e comportando dois substratos de vidro de espessuras respectivas 1,8 mm e 1,4 mm é, de maneira geral, tal que 0,4 mm < ei-dim < 0,74 mm, o limite inferior deste intervalo correspondendo às composições de camadas intermediárias apresentando desempenhos elevados sobre o plano de sua resistência ao rasgamento.

[0096] Obtém-se assim uma vidraça laminada que satisfaz as exigências do regulamento R43, que comporta duas folhas de vidro 1, 2 de espessuras respectivas 1,8 mm e 1,4 mm e uma camada intermediária com uma camada central 3 e duas camadas externas 4, 5, cada uma das camadas externas tendo uma espessura compreendida entre 0,2 mm e 0,37 mm.

[0097] Assim, fixa-se a espessura e de cada camada externa 4, 5 a fim que elas forneçam propriedades mecânicas suficientes à vidraça, a saber propriedades mecânicas que satisfazem o regulamento R43. Procede-se da maneira seguinte: - verifica-se que a adesão do material das camadas externas é compatível com as exigências do regulamento R43 realizando uma torção de uma amostra de camada intermediária constituído do material das camadas externas solidário de duas folhas de vidro, medindo a força de torção (F) para a qual a dissociação da camada intermediária constituído do material das camadas externas com as folhas de vidro é iniciada, e calculando a partir desta força (F) a tensão de cisalhamento de adesão (T) correspondente, e compara-se este valor da tensão de adesão (T) a uma faixa de valores admissíveis para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43; e - fixa-se a espessura e de cada uma das camadas externas a fim que elas satisfaçam as exigências do regulamento R43 da maneira seguinte: - identifica-se uma vidraça laminada de referência, que resiste aos esforços correspondendo ao regulamento R43 e que comporta duas folhas de vidro e uma camada intermediária constituído do material das camadas externas; - determina-se a resistência ao rasgamento (Jc-ref) da camada intermediária da vidraça laminada de referência, a espessura de camada intermediária (ei-ref) da vidraça laminada de referência e a espessura de folhas de vidro (eg-ref) da vidraça laminada de referência; - com a ajuda de um gráfico (C3) representativo da resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima (Jc-min) requisitada para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43, em função da espessura de camada intermediária (ei) da vidraça laminada qualquer, este gráfico sendo estabelecido para uma espessura de substrato da vidraça laminada qualquer igual à espessura de substrato na vidraça laminada de referência (eg = eg-ref), deduz-se a espessura de camada intermediária mínima requisitada (ei-min) que corresponde a um valor de resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada igual à resistência ao rasgamento da camada intermediária da vidraça laminada de referência (Jc-min = Jc-ref); - fixa-se a espessura e de cada camada externa tal que e seja superior ou igual ao dito valor ótimo de espessura de camada intermediária (ei-opt). Em variante, fixa-se ao mesmo tempo a espessura e de cada camada externa 4, 5 e a espessura das folhas de vidro a fim que o conjunto forneça propriedades mecânicos suficientes à vidraça, a saber propriedades mecânicas que satisfaçam o regulamento R43. Procede-se da maneira seguinte: - verifica-se que a adesão do material das camadas externas é compatível com as exigências do regulamento R43 realizando uma torção de uma amostra de camada intermediária constituído do material das camadas externas solidário de duas folhas de vidro, medindo a força de torção (F) para a qual a dissociação da camada intermediária constituído do material das camadas externas com as folhas de vidro é iniciada, e calculando a partir desta força (F) a tensão de cisalhamento de adesão (T) correspondente, e compara-se este valor da tensão de adesão (T) a uma faixa de valores admissíveis para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43; e - fixa-se a espessura e de cada uma das camadas externas e a espessura total das folhas de vidro a fim que eles satisfaçam as exigências do regulamento R43 da maneira seguinte: - identifica-se uma vidraça laminada de referência, que resiste aos esforços correspondendo ao regulamento R43 e que comporta duas folhas de vidro e uma camada intermediária constituído do material das camadas externas; - determina-se a resistência ao rasgamento (Jc-ref) da camada intermediária da vidraça laminada de referência, a espessura de camada intermediária (2e-ref) da vidraça laminada de referência e a espessura de folhas de vidro (eg-ref) da vidraça laminada de referência; - com a ajuda de um gráfico (C4) representativo da resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima (Jc-mm) requisitada para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43, em função da espessura de camada intermediária (ei) da vidraça laminada qualquer e da espessura de folhas de vidro (eg) da vidraça laminada qualquer, deduz-se uma combinação de valores ótimos (ei-opt, θg-opt) da espessura de camada intermediária e da espessura de folhas de vidro que corresponde a um valor de resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada igual à resistência ao rasgamento da camada intermediária da vidraça laminada de referência (Jc-min = Jc-ref); - fixa-se a espessura e de cada camada externa tal que e seja superior ou igual ao dito valor ótimo de espessura de camada intermediária (ei-opt) e fixa-se a espessura das folhas de vidro (eg-dim) superior ou igual ao dito valor ótimo de espessura de folhas de vidro (eg-opt). A espessura total da camada intermediária é de preferência inferior ou igual a 0,86 mm.

[0098] A figura 3 representa uma vista em corte de uma vidraça de acordo com a invenção de acordo com outro modo de realização.

[0099] As folhas de vidro 1, 2 e as camadas externas 4, 5 da camada intermediária são idênticas em relação àquelas da figura 2.

[00100] A camada central 3 compreende dois filmes 6, 7 amortecedores. O filme amortecedor 6 é constituído de um material plástico viscoelástico A, que é diferente do material viscoelástico B de que é constituído o filme amortecedor 7. De acordo com um modo de realização, os materiais A, B são co-extrudados. Em variante, eles são laminados.

[00101] Os filmes amortecedores 6, 7 constituindo a camada central 3 permitem otimizar o amortecimento das vibrações acústicas sobre gamas de temperaturas distintas. Assim, o filme 6 amortece de maneira ótima as vibrações acústicos sobre uma primeira gama de temperaturas e o filme 7 amortece de maneira ótima as vibrações acústicas sobre uma segundo gama de temperaturas. As primeira e segunda gamas de temperatura não se acavalam. Isto permite otimizar o amortecimento das frequências compreendidas entre 100 Hz e 240 Hz sobre uma gama de temperaturas mais larga mais larga.

[00102] Para assim fazer, o material A é escolhido para apresentar sobre uma gama de temperaturas ÍA e para uma frequência compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, um fator de perda superior a 0,6 e um parâmetro de cisalhamento compreendido entre 8.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m. Da mesma forma, o material B é escolhido para apresentar sobre uma gama de temperaturas te e para uma frequência compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, um fator de perda superior a 0,6 e um parâmetro de cisalhamento compreendido entre 8.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m.

[00103] Além do mais, o filme 6 ou 7 que apresenta o fator de perda o mais elevado, para uma faixa dada de temperaturas incluída na gama de temperaturas respectivamente ÍA OU ÍB, apresenta um parâmetro de cisalhamento equivalente gAouB eq = h.gAouB, ÇAOUB sendo o parâmetro de cisalhamento do material respectivamente A ou B constituindo respectivamente o filme 6 ou 7 e h sendo a espessura da camada central, que é muito inferior ao parâmetro de cisalhamento equivalente do outro filme 7 ou 6 respectivamente para a dita faixa dada de temperatura. A faixa dada de temperatura é a primeira gama de temperaturas ou a segunda gama de temperaturas na qual o filme 6 ou 7 respectivamente amortece de maneira ótima as vibrações acústicas nas frequências compreendidas entre 100 Hz e 240 Hz.

[00104] Assim, não é preciso apenas que o fator de perda de cada um dos filmes 6, 7 seja superior a 0,6 e que o parâmetro de cisalhamento do material de cada um dos filmes esteja entre 8.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m em sua faixa correspondente de temperaturas, mais é preciso que o filme o mais amortecido (tan δ a mais elevada) na faixa correspondente de temperaturas tenha um módulo de cisalhamento equivalente muito mais baixo que o outro filme. Desta maneira, a camada intermediária apresentara um comportamento similar ao filme o mais amortecido sobre cada faixa de temperaturas. A camada intermediária assegurará assim um amortecimento ótimo sobre cada uma das faixas de temperaturas para as quais cada um dos filmes constituindo a camada intermediária desempenha um papel amortecedor ótimo.

[00105] Vai-se agora proporcionar a prova que o amortecimento das frequências compreendidas entre 100 Hz e 240 Hz é mesmo ótimo para as faixas de g descritas acima.

[00106] A figura 1 representa uma curva do amortecimento modal de um para- brisa laminado em função do parâmetro de cisalhamento de uma camada central da camada intermediária do para-brisa laminado para frequências compreendidas entre 100 Hz e 240 Hz a 20°C. Esta curva foi calculada por um método dito dos elementos finitos.

[00107] O cálculo foi realizado para um para-brisa constituído de duas folhas de vidro de espessuras respectivas 1,4 mm e 1,8 mm entre as quais é incorporado uma camada intermediária de material plástico viscoelástico. A camada intermediária compreende três camadas: uma camada central incorporada entre duas camadas externas, a espessura total da camada intermediária sendo fixada em 0,76 mm. A curva da figura 1 é traçada para diferentes espessuras da camada central compreendidas entre 0,05 mm e 0,3 mm.

[00108] Como mostra a figura 1, a faixa 20 de parâmetro de cisalhamento g compreendida entre 8,00.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m para uma camada central 3 de espessura h inferior ou igual a 0,3 mm, a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, permite um amortecimento modal superior ou igual a 0,34, logo muito bom porque o máximo da curva está em 0,37 para uma espessura de camada central de 0,3 mm.

[00109] A faixa 10 de parâmetro de cisalhamento g compreendida entre 1,33.109 Pa/m e 2,00.109 Pa/m para uma camada central 3 de espessura h inferior ou igual a 0,1 mm, a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, permite um amortecimento modal superior ou igual a 0,34, e logo um amortecimento otimizado. Com efeito, a curva de amortecimento modal culmina a 0,345 para uma espessura de camada central de 0,1 mm e a 0,34 para uma espessura de camada central de 0,05 mm.

[00110] A invenção permite, pois, otimizar bem o amortecimento vibro-acústico das primeiras frequências próprias de um para-brisa compreendendo a camada intermediária tal como descrito acima.

[00111] A camada intermediária de acordo com a invenção permite igualmente um bom amortecimento vibro-acústico fora da faixa de frequência para a qual ele é otimizado.

Claims (11)

1. Camada intermediária de plástico viscoelástico destinada a ser incorporada entre duas folhas de vidro de uma vidraça para lhe conferir propriedades de amortecimento vibro-acústico, a camada intermediária caracterizada pelo fato de que compreende: - duas camadas externas (4, 5) feitas de um material plástico viscoelástico cujo módulo de cisalhamento G’ é superior ou igual a 3.107 Pa a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, - uma camada central (3) tendo as propriedades de amortecimento vibro- acústico de espessura h, tal que h é inferior ou igual a 0,3 mm e que o parâmetro de cisalhamento g=G7h da camada central, G’ sendo o módulo de cisalhamento, fica compreendido entre 8.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, a camada central (3) estando entre as duas camadas externas (4, 5).

2. Camada intermediária de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a espessura h da camada central (3) é tal que h é inferior ou igual a 0,1 mm e que G7h fica compreendido entre 1,33.109 Pa/m e 2.109 Pa/m a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz.

3. Camada intermediária de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a camada central (3) tem um fator de perda tan δ superior a 0,6.

4. Camada intermediária de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que as camadas externas (4, 5) têm um módulo de cisalhamento G’ compreendido entre 108 Pa e 2.108 Pa a 20°C e para uma gama de frequências compreendida entre 100 Hz e 240 Hz.

5. Camada intermediária de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que cada uma das camadas externas (4, 5) tem uma espessura e tal que: - a adesão do material das camadas externas é compatível com as exigências do regulamento R43, a adesão sendo determinada realisando uma torção de uma amostra de camada intermediária constituída do material das camadas externas ligadas a duas folhas de vidro, medindo a força de torção (F) para a qual a separação da camada intermediária constituída do material das camadas externas a partir das folhas de vidro é iniciada, e calculando a partir desta força (F), a tensão de cisalhamento de adesão (T) correspondente, e depois comparando este valor da tensão de adesão (T) a uma faixa de valores admissíveis para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43; e talque - a espessura e de cada uma das camadas externas é fixada de maneira a satisfazer as exigências do regulamento R43, a espessura e sendo determinada da maneira seguinte: - identifica-se uma vidraça laminada de referência, que resiste aos esforços correspondentes ao regulamento R43 e que comporta duas folhas de vidro e uma camada intermediária constituída do material das camadas externas; - determina-se a resistência ao rasgamento (Jc-ref) da camada intermediária da vidraça laminada de referência, a espessura de camada intermediária (ei-ref) da vidraça laminada de referência e a espessura de folhas de vidro (eg-ref) da vidraça laminada de referência; - usando um gráfico (C3) representativo da resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima (Jc-min) requisitada para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43, em função da espessura de camada intermediária (ei) da vidraça laminada qualquer, este gráfico sendo estabelecido para uma espessura de substrato da vidraça laminada qualquer igual à espessura de substrato na vidraça laminada de referência (eg = eg-ref), deduz-se a espessura de camada intermediária mínima requisitada (ei-min) que corresponde a um valor de resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada igual à resistência ao rasgamento da camada intermediária da vidraça laminada de referência (Jc-min = Jc-ref); e - fixa-se a espessura e de cada camada externa tal que e seja superior ou igual ao dito valor ótimo de espessura de camada intermediária (ei-opt).

6. Camada intermediária de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a camada central compreende: - um filme amortecedor (6) de material plástico viscoelástico A de espessura ÓA e com um parâmetro de cisalhamento gA, - um filme amortecedor (7) de material plástico viscoelástico B de espessura he e com parâmetro de cisalhamento ge, os materiais A e B apresentando cada um sobre uma gama de temperaturas respectiva ÍA e ÍB e para uma frequência compreendida entre 100 Hz e 240 Hz, um fator de perda superior a 0,6 e um parâmetro de cisalhamento compreendido entre 8.108 Pa/m e 2,67.109 Pa/m, e o filme (6 ou 7) que apresenta o fator de perda mais elevado, para uma faixa dada de temperaturas incluída na gama de temperaturas respectivamente ÍA OU ÍB, apresentando um parâmetro de cisalhamento equivalente ÇA OU B eq = ÇA OU B X h, ÇA OU B sendo o parâmetro de cisalhamento do material que constituindo o filme (respectivamente 6 ou 7) e h sendo a espessura da camada central, que é inferior ao parâmetro de cisalhamento equivalente do outro filme (7 ou 6 respectivamente) para a dita faixa de temperatura.

7. Vidraça caracterizada pelo fato de que compreende: - uma folha de vidro (1) de espessura compreendida entre 1 ,4 mm e 2,1 mm, - uma folha de vidro (2) de espessura compreendida entre 1 ,1 mm e 1,6 mm, - uma camada intermediária (3, 4, 5) como definida em qualquer das reivindicações 1 a 6, a camada intermediária estando entre as folhas de vidro (1,2).

8. Vidraça de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a espessura e de cada uma das camadas externas (4, 5) e a espessura total das folhas de vidro são tais que: - a adesão do material das camadas externas é compatível com as exigências do regulamento R43, a adesão sendo determinada realisando uma torção de uma amostra de camada intermediária constituída do material das camadas externas ligadas a duas folhas de vidro, medindo a força de torção (F) para a qual a separação da camada intermediária constituída do material das camadas externas com as folhas de vidro é iniciada, e calculando a partir desta força (F) a tensão de cisalhamento de adesão (T) correspondente, e depois comparando este valor da tensão de adesão (T) a uma faixa de valores admissíveis para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43; e tal que - a espessura e de cada uma das camadas externas e a espessura total das folhas de vidro são fixadas de maneira a satisfazer as exigências do regulamento R43; elas são determinadas da maneira seguinte: - identifica-se uma vidraça laminada de referência, que resiste aos esforços correspondendo ao regulamento R43 e que comporta duas folhas de vidro e uma camada intermediária constituída do material das camadas externas; - determina-se a resistência ao rasgamento (Jc-ref) da camada intermediária da vidraça laminada de referência, a espessura de camada intermediária (ei-ref) da vidraça laminada de referência e a espessura de folhas de vidro (eg-ref) da vidraça laminada de referência; - usando um gráfico (C4) representativo da resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima (Jc-min) requisitada para que uma vidraça laminada qualquer resista aos esforços correspondentes ao regulamento R43, em função da espessura de camada intermediária (ei) da vidraça laminada qualquer e da espessura de folhas de vidro (eg) da vidraça laminada qualquer, deduz-se uma combinação de valores ótimos (ei-opt, eg-opt) da espessura de camada intermediária e da espessura de folhas de vidro que corresponde a um valor de resistência ao rasgamento de camada intermediária mínima requisitada igual à resistência ao rasgamento da camada intermediária da vidraça laminada de referência (Jc-min = Jc-ref); e - fixa-se a espessura e de cada camada externa tal que e seja superior ou igual ao dito valor ótimo de espessura de camada intermediária (ei-opt) e fixa-se a espessura das folhas de vidro (eg-dim) superior ou igual ao dito valor ótimo de espessura de folhas de vidro (eg-opt).

9. Veículo caracterizado pelo fato de que compreende uma vidraça como definida na reivindicação 7 ou 8, a folha de vidro (1) de espessura compreendida entre 1,4 mm e 2,1 mm estando voltada para o exterior do veículo e a folha de vidro (2) de espessura compreendida entre 1,1 mm e 1,6 mm estando voltada para o interior do veículo.

10. Utilização da camada intermediária como definida em qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que é para o amortecimento vibro- acústico das segunda e terceira frequências próprias de um para-brisa constituído de duas folhas de vidros e da camada intermediária incorporado entre as folhas de vidro.

11. Utilização da vidraça como definida na reivindicação 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que é como para-brisa de veículo.

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