CN107531135A - 具有强化的声学性能的薄层叠结构 - Google Patents

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Abstract

描述了展现出增强的声学性能的层叠体的实施方式。在一个或多个实施方式中，层叠体包括第一基材、中间层结构和第二基材。第一基材和第二基材中的一个或两个具有小于约1.5mm的厚度。在一个或多个实施方式中，中间层结构包括第一中间层和第二中间层，其中，第一中间层的剪切模量小于第二中间层，并且第一中间层放置在靠近层叠体的中心(即，位置在约0.4t至约0.6t的厚度范围，其中，t是层叠体厚度)。层叠体在约2500‑6000Hz的频率范围上展现出大于约38dB的传输损耗。还提供了包含本文所述的层叠体的交通工具和建筑面板。

Description

具有强化的声学性能的薄层叠结构
相关申请交叉参考
本申请根据35U.S.C.§119，要求2015年02月26日提交的美国临时申请系列第62/121,076号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
背景技术
本公开一般地涉及具有改进的声学性质的薄层叠结构，以及结合了此类结构的交通工具和建筑面板。
层叠体可用作建筑和运输应用(例如，交通工具，包括汽车和卡车、机车车辆、列车和飞机)中的窗和玻璃窗。层叠体还可用作栏杆和阶梯中的面板，作为用于墙壁、柱子、电梯桥厢、厨房电器和其它应用的装饰性面板或盖板。层叠体可以是透明、半透明、半透明的或者不透明的，并且可以构成窗、面板、壁、包封、标记或其他结构的一部分。常见的此类层叠体类型还可以是有色或者着色的，或者包括有色或着色的组件。
常规交通工具层叠结构可由2块2mm的钠钙玻璃(经过热处理或退火)以及聚乙烯醇缩丁醛PVB中间层构成。这些层叠结构具有有限的抗冲击性，并且当受到诸如路边石子和故意破坏等撞击时，通常具有差的破裂行为和较高的破裂可能性。
在许多运输应用中，燃料经济性与交通工具重量相关。因此，希望降低此类应用中层叠体的重量，而不有损它们的强度和声音衰减特性。鉴于前文所述，需要更薄的层叠体，其具有较厚、较重层叠体的耐久性、消音性能和破裂性能，或者更好。
发明内容
本公开的第一个方面属于展现出改善的声学性能的薄层叠体。在一个或多个实施方式中，层叠体在约2500-6000Hz的频率范围上展现出大于约38dB的传输损耗。在一些实施方式中，层叠体在约4000-6000Hz的频率范围上展现出大于40dB的传输损耗。
在一个或多个实施方式中，层叠体包括第一基材、中间层结构和第二基材。在一个或多个实施方式中，层叠体放置成使得第一基材面朝声源。例如，当在交通工具的开口中组装层叠体时(如图1所示)，第一基材面朝交通工具外部并且面向来自交通工具外部的声源，而第二基材面向交通工具内部(远离外部声音)。在一个或多个替代实施方式中，层叠体可放置成使得第二基材面朝声源。中间层结构布置在第一与第二基材之间，并且可包括至少两层中间层。在一个或多个实施方式中，第一中间层的剪切模量相对低于第二中间层的剪切模量。在一些例子中，第一中间层在30℃和5000Hz的频率下具有小于或等于40x106Pa的剪切模量。第一中间层的位置可以靠近层叠体的中心，可以通过层叠体厚度t对其进行描述(即，中心可以描述为约0.5t)。因此，在一些实施方式中，第一中间层可布置在约0.4t至约0.6t的厚度范围。在一些实施方式中，第一中间层还布置在第一基材与第二中间层之间，以及第二中间层布置在第一中间层和第二基材之间，如果第一基材比第二基材厚的话。中间层结构的厚度可以小于或等于约2.5mm。
在一个或多个实施方式中，第一中间层和第二中间层相互具有不同厚度。中间层结构可以包括第三中间层，所述第三中间层可以布置在第一基材与第一中间层之间。第三中间层的剪切模量可以大于第一中间层的剪切模量。第三中间层的厚度可以不同于第二中间层。第三中间层的剪切模量也可以不同于第二中间层。
在一个或多个实施方式中，中间层结构可以具有楔形形状，其中，在一个次表面处的厚度大于在相反次表面处的厚度。
在一个或多个实施方式中，第一基材与第二基材中的一个或两个的厚度小于约1.5mm。在一些实施方式中，第一基材的厚度小于或等于2.5mm或者小于或等于约1.8mm。在一些实施方式中，第二基材可以包括小于或等于约0.7mm的厚度。在一个或多个实施方式中，第二基材的厚度与第一基材的厚度之比大于约0.2，大于或等于约0.33，大于或等于约0.39或者大于或等于约0.5。
第一基材和/或第二基材可以经过强化或者未经过强化，如本文所述。在一些实施方式中，第一基材包括钠钙玻璃。在第一和/或第二基材经过强化的实施方式中，此类基材可展现出约50-800MPa的压缩应力，以及约35-200微米的压缩深度。
本文所述的层叠体可用于交通工具或建筑面板。在一个或多个实施方式中，层叠体可以布置在车身的开口中。当车身是汽车时，层叠体可以用作挡风玻璃、侧玻璃、天窗或者后挡风玻璃。一些实施方式的车身可以是有轨机车的车身或者飞机机体。在其他实施方式中，层叠体可用于建筑面板，其可以包括窗户、内壁面板、模块化家居面板、后挡板、柜面板或电器面板。
在以下的详细描述中提出了本文的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。
应理解，上面的一般性描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解权利要求书的性质和特点的总体评述或框架。所附附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。
附图说明
图1是根据一个或多个实施方式的交通工具的透视图；
图2是根据一个或多个实施方式的层叠体的侧视图；
图3是根据一个或多个实施方式的层叠体的侧视图；
图4是根据一个或多个实施方式的层叠体的侧视图；
图5是根据一个或多个实施方式的层叠体的侧视图；
图6是根据一个或多个实施方式的层叠体的侧视图；
图7对比了根据一个或多个实施方式的层叠体和已知的层叠体的传输损耗与频率(Hz)的关系；
图8对比了实施例2A-2G与比较例2H-2K的机械偏折；
图9显示实施例2L-2O的偏折(单位，mm)；
图10显示实施例3A和3B的声穿透损耗；
图11显示实施例3C和3D的声穿透损耗；
图12显示实施例4A和4B的声穿透损耗；
图13显示实施例4C和4D的声穿透损耗；
图14显示实施例5A-5C的声穿透损耗；以及
图15显示实施例5D-5E的声穿透损耗。
具体实施方式
下面详细参考本发明的优选实施方式，这些实施方式的例子在附图中示出。本发明的方法属于具有改进的声学性质的薄层叠或层叠结构，以及结合了此类结构的交通工具和建筑面板。包括此类层叠结构200的交通工具100的例子如图1所示。交通工具包括车身110，其具有至少一个开口120。层叠体200布置在所述至少一个开口120中。如本文所用术语“交通工具”可以包括汽车(例如，轿车、面包车、卡车、半轨道式卡车和摩托车)、机车车辆、列车、火车以及飞机等。开口120是窗户，在其中布置了层叠体以提供透明覆盖。应注意的是，本文所述的层叠体可用于建筑面板，例如，窗户、内壁面板、模块化家具面板、后挡板、柜面板和/或电器面板。参见图2，一个或多个实施方式的层叠体200包括第一基材210和中间层结构220。在此类实施方式中的中间层结构220可以被另一层所限制。在一些实施方式中，例如如图2所示的实施方式，层叠体200包括第二基材230，从而中间层220布置在第一基材210与第二基材230之间。
可以通过传输损耗来测量经由层叠体(单独的层叠体或者组装在交通工具或建筑面板中的层叠体)所到来的声学性能或声衰减程度，这取决于频率。对于人耳听到的声音而言，约2500-6000Hz的频率范围是特别重要的。因此，相对于交通工具或建筑面板，增加该频率范围上的传输损耗和由此改善声性能是有用的。
在一些实施方式中，层叠体在约2500-6000Hz的频率范围上展现出大于约38dB(例如，大于或等于39dB、大于或等于40dB、大于或等于41dB、或者大于或等于42dB)的传输损耗。在一些实施方式中，在特定频率范围上，传输损耗甚至更大。例如，在约4000-6000Hz的频率范围上，层叠体展现出大于40dB的传输损耗。
参见层叠体200的结构，第一和第二基材210、230可具有相同厚度或者不同厚度。在图2中，显示第一基材210的厚度大于第二基材230的厚度。在一些实施方式中，第一基材210的厚度可以是约为0.3-4mm(例如，约为0.4-4mm、约为0.5-4mm、约为0.55-4mm、约为0.6-4mm、约为0.7-4mm、约为0.8-1mm、约为0.9-4mm、约为1-4mm、约为1.2-4mm、约为1.5-4mm、约为1.8-4mm、约为2-4mm、约为2.1-4mm、约为2.5-4mm、约为约为1-4mm、约为0.3-3mm、约为0.3-2.1mm、约为0.3-2mm、约为0.3-1.8mm、约为0.3-1.5mm、约为0.3-1mm、约为0.3-0.7mm、或者约为1.2-1.8mm，以及其间的所有范围和子范围)。
在一个或多个实施方式中，第二基材230的厚度可以小于第一基材210的厚度。在一些实施方式中，第二基材小于或等于约1mm、小于或等于约0.7mm、小于或等于约0.5mm或者小于或等于约0.4mm。在一些实施方式中，第二基材230的厚度可以是约为0.3-4mm(例如，约为0.4-4mm、约为0.5-4mm、约为0.55-4mm、约为0.6-4mm、约为0.7-4mm、约为0.8-1mm、约为0.9-4mm、约为1-4mm、约为1.2-4mm、约为1.5-4mm、约为1.8-4mm、约为2-4mm、约为2.1-4mm、约为2.5-4mm、约为约为1-4mm、约为0.3-3mm、约为0.3-2.1mm、约为0.3-2mm、约为0.3-1.8mm、约为0.3-1.5mm、约为0.3-1mm、约为0.3-0.7mm，以及其间的所有范围和子范围)。
在第一基材210的厚度大于第二基材的实施方式中，第二基材的厚度可以小于或等于约1.5mm、小于或等于约1mm或者小于或等于约0.7mm。第一基材210与第二基材230的厚度差可以大于或等于约0.5mm、大于或等于约0.7mm、大于或等于约0.8mm、大于或等于约1mm或者大于或等于约1.4mm。第一基材210与第二基材230的一些示例性厚度组合可以是如下(写作第一基材厚度(单位，毫米)/第二基材厚度(单位，毫米)的形式)：2.1/1.8、2.1/1.5、2.1/1、2.1/0.7、2.1/0.55、2.1/0.4、1.8/1.8、1.8/1.5、1.8/1、1.8/0.7、1.8/0.55、1.8/0.4、1.5/1.5、1.5/1、1.5/0.7、1.5/0.55、1.5/0.4、1/1、1/0.7、1/0.55、1/0.4、0.7/0.7、0.7/0.55、0.55/0.55、0.55/0.5、0.55/0.4、0.5/0.5、0.5/0.4、和0.4/0.4。
可以通过比例来描述第一基材210与第二基材230的厚度。在一些实施方式中，第二基材的厚度与第一基材的厚度之比大于或等于约0.2、大于或等于约0.33。在一些情况下，该比例可以大于或等于约0.35、大于或等于0.37、大于或等于0.39、大于或等于0.4、大于或等于0.42、大于或等于0.44、大于或等于0.46、大于或等于0.48、大于或等于约0.5或者大于或等于约0.55。第二基材的厚度与第一基材的厚度之比的上限可以约为1。在一些实施方式中，第一和第二基材210、230可分别具有小于或等于约1.5mm、小于或等于1mm或者甚至小于或等于0.7mm的厚度，并且仍然展现出大于0.2或者大于0.33的比例。在一个或多个实施方式中，此类薄的层叠体仍然可在约2500Hz或更大的频率处展现出本文所述的传输损耗性能。
布置在第一基材210与第二基材230之间的中间层结构220可具有小于或等于4mm、小于或等于约3mm、小于或等于约2mm或者小于或等于约1mm的厚度。在一些实施方式中，中间层结构220的厚度可以是如下范围：约0.5-2.5mm、约0.8-2.5mm、约1-2.5mm或者约1.5-2.5mm。
可以相对于层叠体厚度或者基材总厚度(即，第一基材210与第二基材230的总厚度)来描述中间层结构220的厚度。例如，在一些情况下，中间层结构220的厚度(单位，毫米)与基材总厚度(单位，毫米)的示例性比例可以包括1.5/0.8和1/4。
中间层结构220可以包括不止一层中间层。例如，可以使用两层或更多层中间层或者三层或更多层中间层来形成中间层结构。在图3所示的实施方式中，中间层结构包括第一中间层222和第二中间层224。第一中间层222展现出的剪切模量小于第二中间层224的剪切模量。在一些实施方式中，第一中间层222和第二中间层224的布置使得(剪切模量大于第一中间层的剪切模量的)第二中间层与第一基材210和第二基材230中较薄的那个接触或者直接相邻。因此，如果第二基材230比第一基材210薄的话，则第二中间层224与第二基材230接触或直接相邻，如图3所示。
不希望受限于理论，将(相对于第二中间层224具有较低剪切模量的)第一中间层222朝向层叠体的中心放置对于改善层叠体的声学性能起到作用。层叠体的中心可以描述为0.5t，其中，t表示层叠体的厚度。因此，在一些实施方式中，(相对于第二中间层具有较低剪切模量的)第一中间层可以放置在层叠体内，使其在位置上更靠近基材面向声源的位置。在一些实施方式中，第一中间层222的位置位于层叠体的约0.2t至约0.8t或者约0.4t至约0.6t的厚度范围内。
在一个或多个实施方式中，面向声源的基材比相对基材更薄(或者，厚度较低)。例如，在一个或多个实施方式中，(相对于第二中间层具有较低剪切模量的)第一中间层可以与第一基材210相邻或者更靠近第一基材210的位置，使得第一基材210面朝声源。在一个更具体的实施方式中，第一基材210可以比第二基材230更薄。在一个替代实施方式中，第一基材210可以比第二基材更厚。在一个或多个实施方式中，层叠体可以放置在交通工具开口中，使得第一基材210面朝交通工具外部，从而面朝声源，并且第一基材210可以比第二基材230薄。在该实施方式中，第一中间层更靠近第一基材210而不是第二基材230。
在一个或多个实施方式中，层叠体可以放置在交通工具开口中，使得第二基材230面朝交通工具外部，从而面朝声源，并且第二基材230可以比第一基材210薄。在该实施方式中，第一中间层更靠近第二基材230而不是第一基材210。
该理解可应用于具有三层或更多层中间层的中间层结构220。此外，两层中间层、三层中间层或者其他中间层结构构造220可以进行调节，以在层叠体的中心处或者靠近层叠体的中心处提供较低剪切模量的中间层。这可以通过改变中间层相对于彼此的厚度并且考虑各中间层的剪切模量得以实现。例如，如图4所示，三层中间层结构220可以构造成通过如下中间层布置展现出较低的剪切模量：使得外侧中间层比中心中间层和相反外层中间层厚得多(例如，具有较高剪切模量的外侧中间层226的厚度可以约为1.14mm，具有较低剪切模量的中心中间层227的厚度可以约为0.05mm，以及具有较高剪切模量的外侧中间层228的厚度可以约为0.38mm)。所有三层中间层的剪切模量可以相互不同。或者，至少两层的中间层可以具有相同的剪切模量，其不同于第三中间层的剪切模量。
在一个或多个替代实施方式中，(剪切模量高于第一中间层的)第二中间层可以布置在靠近层叠体的中心。因此，在一些实施方式中，(相对于第二中间层具有较高剪切模量的)第二中间层可以放置在层叠体内，位于约为0.25t至约为0.75t或者约为0.4t至约为0.6t的厚度范围处。
在一个或多个实施方式中，中间层结构220包括两层或更多层中间层，其中，(剪切模量小于第二中间层的剪切模量的)第一中间层与第二中间层彼此具有不同厚度。在一些实施方式中，可以包含第三中间层，其厚度不同于第二中间层(以及任选地，也不同于第一中间层)。
在一个或多个实施方式中，剪切模量低于第二中间层的第一中间层222可以包括不止一层子层。如图3所示，在一个或多个实施方式中，第一子层222可以包括两层外子层222A(具有较高的剪切模量，例如，近似等于第二中间层224的剪切模量)和芯子层或中心子层222B(相对于外子层具有低剪切模量，例如，在30℃和5000Hz小于约30x 106Pa)。在30℃和5000Hz的频率，考虑每层子层的剪切模量值和每层子层的相对厚度，第一中间层222的剪切模量约为5x 106Pa至约为40x 106Pa。在一些实施方式中，在30℃和5000Hz的频率，第一中间层222的剪切模量可以是约为7x 106Pa至约为40x 106Pa、约为10x 106Pa至约为40x106Pa、约为15x 106Pa至约为40x 106Pa、约为20x 106Pa至约为40x 106Pa、约为5x 106Pa至约为35x 106Pa、约为5x 106Pa至约为30x 106Pa、约为5x 106Pa至约为25x 106Pa、或者约为5x 106Pa至约为20x 106Pa。在一些实施方式中，第一中间层可以具有第一外子层222A(其厚度约为0.3-0.4mm)、中心子层222B(其剪切模量低于外子层，厚度约为0.08-0.15mm)和第二外子层222A(其厚度约为0.3-0.4mm)。
相比于第一中间层222，第二中间层224可以具有较大的剪切模量。例如，在一些实施方式中，在30℃和5000Hz的频率，第二中间层的剪切模量约为70x 106Pa至约为150x106Pa。在一个或多个实施方式中，在30℃和5000Hz的频率，第二中间层224的剪切模量可以是约为80x 106Pa至约为150x 106Pa、约为90x 106Pa至约为150x 106Pa、约为100x 106Pa至约为110x 106Pa、约为70x 106Pa至约为120x 106Pa、约为70x 106Pa至约为140x 106Pa、约为70x 106Pa至约为130x 106Pa、约为70x 106Pa至约为120x 106Pa、约为70x106Pa至约为110x106Pa、或者约为70x 106Pa至约为100x 106Pa。
如图5所示，一个或多个实施方式的中间层结构221可以具有楔形形状，其中，在一个次表面201处的厚度大于在相反次表面202处的厚度。在一个或多个实施方式中，所得到的包含该楔形形状的中间层结构221的层叠体可用于抬头显示器(head-up display)，从而最小化或消除由于基材和中间层结构产生的反射所导致的光学缺陷。在一个或多个实施方式中，所得到的层叠体会具有改进的声学性质，如本文所述。
可以由各种材料形成中间层结构220、中间层结构220的单层和/或子层。在一个或多个实施方式中，中间层结构220、中间层结构220的单层和/或子层可以由聚合物形成，例如，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)和热塑性聚氨酯(TPU)、聚酯(PE)以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。中间层结构220、中间层结构220的单层和/或子层可以包含颜料、UV吸收剂、红外吸收剂、粘合控制盐和其他稳定剂中的任意一种或多种。
层叠体200的厚度可以小于或等于约7mm、小于或等于约6mm或者小于或等于约5mm。在一些实施方式中，层叠体200的厚度可以是如下范围：约为2-7mm、约为2-6.5mm、约为2-6mm、约为2-5.5mm、约为2-5mm、约为2-4.5mm、约为2-4mm、约为2.2-7mm、约为2.5-7mm、约为2.7-7mm、约为3-7mm、约为3.2-7mm、约为3.4-7mm、约为3.6-7mm、约为3.8-7mm、约为3-6mm、约为3-5、约为2-3.8mm、约为2-3.6mm、约为2-3.4mm、约为2-3.2mm、约为2-3mm，以及其间的所有范围和子范围。
相比于在室温下展现出声衰减的其他层叠体，一个或多个实施方式的层叠体200可展现出较低的偏折刚度。在一个或多个实施方式中，层叠体200可展现出在室温下小于约150N/cm的偏折刚度。该偏折刚度是在层叠体成形或者任意其他方式弯曲之前(即，层叠体是平坦和平整的情况下)测量的。可以采用三点弯曲测试测量偏折刚度。不希望受限于理论，相信挠度的增加(或者偏折刚度的减小)至少有助于第一中间层与层叠体的其他基材和/或层之间的剪切。
在一个或多个实施方式中，层叠体可用光学性质进行表征。在一个或多个实施方式中，在约为380-780nm的波长范围，层叠体可以是透明的，并且展现出约为50-90％的平均透射率。本文所用术语“透射率”定义为给定波长范围内，透射过材料(例如，制品、基材或者光学膜或其部分)的入射光功率的百分比。本文所用术语“反射率”类似地定义为给定波长范围内，从材料(例如，制品、基材或者光学膜或其部分)反射的入射光功率的百分比。采用具体谱线宽度来测量透射率和反射率。在一个或多个实施方式中，透射率和反射率表征的光谱分辨率小于5nm或0.02eV。
任选地，层叠体可表征为半透明或不透明的。在一个或多个实施方式中，在约为380-780nm的波长范围，层叠体可展现出约为0-40％的平均透射率。
也可根据应用对层叠体在反射或透射中展现出的颜色进行调节。在一个或多个实施方式中，潜在的颜色可以包括灰色、青铜色、粉色、蓝色和绿色等。可以通过基材210、230或者通过中间层结构220赋予颜色。此类颜色不影响层叠体的声学性能，反之亦然。
在一个或多个实施方式中，可以在实现本文所述的层叠体的声学性能的同时还展现出低光学变形或者不展现出光学变形。换言之，本文提供的层叠体同时展现出改进的声学性能并展现出低光学变形或者不展现出光学变形，该光学变形会在制造过程中产生。
可以根据应用或用途来改变层叠体中所使用的材料。在一个或多个实施方式中，基材210、230可表征为模量大于中间层。在一些实施方式中，第一和第二基材210、230可描述为是无机的，并且可以包括无定形基材、晶体基材或其组合。第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可以由人造材料和/或天然存在的材料形成。在一些具体实施方式中，基材210、230可以具体地排除塑料和/或金属基材。
在一些实施方式中，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可以是有机的，并且具体来说，可以是聚合物。合适的聚合物的例子包括但不限于：热塑性物质，包括聚苯乙烯(PS)(包括苯乙烯共聚物和掺混物)、聚碳酸酯(PC)(包括共聚物和掺混物)、聚酯(包括共聚物和掺混物，包括聚乙二醇对苯二甲酸酯和聚乙二醇对苯二甲酸酯共聚物)、聚烯烃(PO)和环聚烯烃(环PO)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯酸聚合物，包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(包括共聚物和掺混物)、热塑性氨基甲酸酯(TPU)、聚醚酰亚胺(PEI)，以及这些聚合物的相互掺混物。其他示例性聚合物包括环氧树脂、苯乙烯类树脂、酚醛类树脂、三聚氰胺树脂和硅酮树脂。
在一个或多个实施方式中，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个展现出约为1.45-1.55的折射率。在具体实施方式中，利用环上球测试，使用至少5个、至少10个、至少15个或者至少20个样品进行测量，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个在一个或多个相对主表面的表面上可展现出大于或等于0.5％、大于或等于0.6％、大于或等于0.7％、大于或等于0.8％、大于或等于0.9％、大于或等于1％、大于或等于1.1％、大于或等于1.2％、大于或等于1.3％、大于或等于1.4％、大于或等于1.5％或者甚至大于或等于2％的平均断裂应变。在具体实施方式中，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个在其一个或多个相对主表面的表面上可展现出约为1.2％、约为1.4％、约为1.6％、约为1.8％、约为2.2％、约为2.4％、约为2.6％、约为2.8％或者约为3％或更大的平均断裂应变。
第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可展现出约为30-120GPa的弹性模量(或剪切模量)。在一些情况下，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个的弹性模量可以约为30-110GPa、约为30-100GPa、约为30-90GPa、约为30-80GPa、约为30-70GPa、约为40-120GPa、约为50-120GPa、约为60-120GPa、约为70-120GPa，以及其间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可以是无定形的，并且可以包括可经过强化或者未经过强化的玻璃。合适的玻璃的例子包括钠钙玻璃、碱性铝硅酸盐玻璃、含碱性硼硅酸盐玻璃以及碱性铝硼硅酸盐玻璃。在一些变化形式中，玻璃可以不含氧化锂。在一个或多个替代实施方式中，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可以包括晶体基材，例如玻璃陶瓷基材(其可以经过强化或者未经过强化)或者可以包括单晶结构，例如蓝宝石。在一个或多个具体实施方式中，基材110包括无定形基底(例如玻璃)和晶体包覆(例如，蓝宝石层、多晶氧化铝层和/或尖晶石(MgAl2O4)层)。
第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可以是基本平坦的或者片状的，但是其他实施方式也可以采用曲面或者任意其他形状或造型的基材。第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可以是基本光学透澈的、透明且不发生光散射的。在此类实施方式中，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个在约为420-700nm的光波长范围可展现大于或等于约85％、大于或等于约86％、大于或等于87％、大于或等于88％、大于或等于89％、大于或等于90％、大于或等于91％或者大于或等于92％的平均透射率。在一个或多个替代实施方式中，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可以是不透明的，或者可以在约为420-700nm的光波长范围展现出小于约10％、小于约9％、小于约8％、小于约7％、小于约6％、小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％、小于约1％或者小于约0％的平均透射率。第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可任选地展现出颜色或色调，例如白色、黑色、红色、蓝色、绿色、黄色、橙色等。
作为补充或替代，出于美观和/或功能原因，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个的物理厚度可沿其一个或多个尺寸发生变化。例如，相比于更为中心的区域，基材的一个或多个边缘可以更厚。在一个例子中，第一基材210或第二基材230可以具有楔形形状。图6显示一个或多个实施方式的层叠体200的侧视图，其中，第二基材230具有楔形形状，其中，层叠体的一个次表面201的厚度大于层叠体的相反次表面202处的厚度。第一和第二基材210、230中的任意一个或两个的长度、宽度和物理厚度尺寸也可根据应用或用途发生变化。
可采用各种不同工艺来提供基材210、230。例如，当基材包括无定形基材例如玻璃时，各种成形方法可以包括浮法玻璃工艺以及下拉工艺例如熔合拉制和狭缝拉制。
一旦形成，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可以进行强化以形成强化基材。如本文所用术语“经强化的基材”可以表示通过例如用较大离子来离子交换基材表面中的较小离子进行化学强化的基材。但是，也可采用本领域已知的其他强化方法，例如热强化(即，加热之后的快速淬冷)或者机械强化(即采用基材部分之间的热膨胀系数的失配来产生压缩应力和中心张力区域)，以形成经强化的基材。在一些实施方式中，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可以采用包括化学强化、热强化和机械强化方法中的任意两个或更多个的方法组合来进行强化。例如，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可以进行热强化之后进行化学强化，以形成经过热强化和化学强化的基材。
当基材通过离子交换工艺进行化学强化时，用具有相同价态或氧化态的较大的离子来代替或交换基材的表面层内的离子。通常通过将基材浸泡在熔盐浴中进行离子交换工艺，所述熔盐浴包含要与基材中的较小离子发生交换的较大离子。本领域技术人员会理解的是，离子交换工艺的参数包括但不限于：浴组成和温度、浸没时间、基材在一种或多种盐浴中的浸没次数、多种盐浴的使用、其它步骤例如退火以及洗涤等，其通常是由以下的因素决定的：基材的组成和所需的压缩应力(CS)以及通过强化操作得到的基材的压缩应力层深度(DOC)。例如，含碱金属的玻璃基材的离子交换可以通过以下方式实现：浸泡在至少一种包含盐的熔盐浴中，所述盐包括例如但不限于较大碱金属离子的硝酸盐、硫酸盐和氯化物。熔盐浴的温度通常约为380℃至高至约450℃，而浸入时间约为15分钟至高至40小时。但是，也可以采用与上述不同的温度和浸入时间。
另外，在以下文献中描述了在多种离子交换浴中浸没玻璃基材(在浸泡之间进行洗涤和/或退火步骤)的离子交换工艺的非限制性例子：Douglas C.Allan等人于2009年7月10日提交的题为“Glass with Compressive Surface for Consumer Applications(用于消费者应用的具有压缩表面的玻璃)”的美国专利申请第12/500,650号，其要求2008年7月11日提交的美国临时专利申请第61/079,995号的优先权，其中，通过在不同浓度的盐浴中多次浸泡，进行连续的离子交换处理，从而对玻璃基材进行强化；以及2012年11月20日公告的Christopher M.Lee等人的题为“Dual Stage Ion Exchange for ChemicalStrengthening of Glass(用于对玻璃进行化学强化的双阶段离子交换)”的美国专利8,312,739，其要求2008年7月29日提交的美国临时专利申请第61/084,398号的优先权，其中，玻璃基材通过以下方式进行强化：首先在用流出离子稀释的第一浴中进行离子交换，然后在第二浴中浸泡，所述第二浴的流出离子浓度小于第一浴。美国专利申请第12/500,650号和美国专利第8,312,739号的内容全文参考结合于此。
在一个或多个实施方式中，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可以采用常规热强化工艺进行热强化，其包括：在辐射能炉中或者在对流炉(或者采用两种技术的“组合模式”炉中)加热基材至预定温度，然后气体冷却(“淬冷”)，这通常是通过将大量环境空气吹向玻璃表面或者沿着玻璃表面吹动的对流进行的。该气体冷却过程主要是对流，随着气体携带热量离开热的玻璃基材，经由扩散和水平对流，通过流体的质量运动(统称为移动)进行热传输。
在一个或多个实施方式中，第一和第二基材210、230中的任意一个或两个可以采用非常高的传热速率进行热强化。在具体实施方式中，在将基材加热至预定温度之后，热强化过程可以在冷却/淬冷区段中采用小间隙的气体轴承，这实现了在冷却开始时以较高相对温度对薄玻璃基材进行加热，得到较高的热强化水平。这种小间隙的气体轴承冷却/淬冷区段经由对流热传输至跨过间隙的冷源而不是采用基于对流冷却的高空气流实现了非常高的传热速率。通过在间隙内的气体轴承上支撑玻璃，实现了这种高速率对流传热同时没有使得玻璃与液体或固体材料接触。
可以基于如下参数对实现的强化程度进行量化：中心张力(CT)、表面CS以及压缩深度(DOC)和层深度(DOL)中的任意一个或两个。应注意的是，如本文所定义的DOL和DOC并不总是相等的，特别是当压缩应力延伸到更深的基材深度时。如本文所用术语“压缩深度”和“DOC”指的是玻璃基制品内的应力从压缩变化为拉伸应力的深度。在DOC处，应力从正(压缩)应力转变为负(拉伸)应力，因而展现出零应力值。DOL与DOC的不同之处在于，在测量技术中，DOL是通过采用市售可得仪器(例如，FSM-6000，Luceo有限公司(日本东京)(“FSM”)等，以及采用其的已知技术(常称作FSM技术))通过表面应力计确定的。在一些实施方式中，DOL表示通过化学强化实现的压缩应力层深度，而DOC表示通过热强化和/或机械强化实现的压缩应力层深度。
可以在强化的玻璃的表面附近或其内的各个深度处测量表面CS。最大CS值可以包括在强化基材的表面(CSs)测得的CS。CT是计算用于玻璃基材内与压缩应力层相邻的内部区域，其可以由CS、物理厚度t和DOL计算得到。可以采用本领域已知的那些方式来测量CS，例如通过采用FSM等进行表面应力测量。测量CS和DOL的方法如题为“用于化学强化平坦玻璃的标准说明(Standard Specification for Chemically Strengthened Flat Glass)”的ASTM1422C-99和“用于非破坏性光弹性测量在退火、热强化和全回火平坦玻璃中的边缘和表面应力的标准测试方法(Standard Test Method for Non-DestructivePhotoelastic Measurement of Edge and Surface Stresses in Annealed,Heat-Strengthened,and Fully-Tempered Flat Glass)”的ASTM 1279.19779所述，以上各文的全部内容通过引用纳入本文。表面应力测量依赖于应力光学系数(SOC)的精确测量，其与玻璃基材的双折射相关。进而通过本领域已知的那些方法来测量SOC，例如纤维和四点弯曲方法(它们都参见ASTM标准C770-98(2008)所述，题为“Standard Test Method forMeasurement of Glass Stress-Optical Coefficient(用于测量玻璃的应力-光学系数的标准测试方法)”，其全文通过引用结合入本文，以及块圆柱体方法。CS和CT之间的关系如下式(1)所示：
CT＝(CS·DOL)/(t–2DOL) (1)，
式中，t是玻璃制品的物理厚度(μm)。在本文的各部分中，CT和CS的单位是兆帕斯卡(MPa)，物理厚度t的单位是微米(μm)或毫米(mm)，以及DOL的单位是微米(μm)。
在一个实施方式中，强化基材的表面CS约为50-800MPa(例如，大于或等于约100MPa、大于或等于约150MPa、大于或等于约200MPa、大于或等于约250MPa、大于或等于约300MPa、例如大于或等于约400MPa、大于或等于约450MPa、大于或等于约500MPa、大于或等于约550MPa、大于或等于约600MPa、大于或等于约650MPa、大于或等于约700MPa、或者大于或等于约750MPa)。
强化基材的DOL可以约为35-200μm(例如，45μm、60μm、75μm、100μm、125μm、150μm或更大)。在一个或多个具体实施方式中，强化基材可以具有以下一种或多种特性：约50-200MPa的表面CS，以及约100-200μm的DOL；约600-800MPa的表面CS，以及约35-70μm的DOL。
对于压缩应力层延伸至基于玻璃制品内较深深度的基于强化玻璃制品，FSM技术可能存在对比度问题，这影响了观察到的DOL值。在较深的DOL值处，在TE和TM谱之间可能存在对比度不足，从而使得确定DOL的TE和TM谱之间的差异计算更为困难。此外，FSM技术无法确定压缩应力曲线(即，压缩应力随着玻璃基制品内的深度发生变化)。除此之外，FSM技术无法确定由于某些元素(例如，锂)的离子交换所产生的DOL。
建立了下文所述的技术来得到对于基于强化玻璃制品而言更为精确地确定压缩深度(DOC)和压缩应力曲线。
在2012年5月3日由Rostislav V.Roussev等提交的题为“Systems And Methodsfor Measuring the Stress Profile of Ion-Exchanged Glass(用于测量离子交换玻璃的应力曲线的系统和方法)”的美国专利申请第13/463,322号(下文称作“Roussev I”)(其要求2011年5月25日提交的具有相同名称的美国临时专利申请第61/489,800号的优先权)中，揭示了两种方法来提取回火玻璃或者化学强化玻璃的详细且精确的应力曲线(应力与深度关系)。经由棱镜耦合技术收集TM和TE偏振的结合光学模式的谱图，并用它们整体来获得详细且精确的TM和TE折射率曲线nTM(z)和nTE(z)。上述申请的全部内容都参考结合入本文中。
在一个实施方式中，通过使用逆Wentzel-Kramers-Brillouin(IWKB)方法，从模式谱图获得详细折射率曲线。
在另一个实施方式中，通过如下方式获得详细折射率曲线：将测得的模式谱图与描述了折射率曲线形状的预先确定的函数形式的数值计算谱图进行拟合，以及获得得自最佳拟合的函数形式的参数。通过使用已知的应力-光学系数(SOC)值，由恢复的TM和TE折射率曲线的差异来计算详细应力曲线S(z)：
S(z)＝[nTM(z)-nTE(z)]/SOC (2)
由于小的SOC值，在任意深度z处的双折射nTM(z)-nTE(z)是折射率nTM(z)和nTE(z)中任一个的小部分(通常约为1％)。获得没有由于测量模式谱图中的噪音导致明显扭曲的应力曲线要求模式有效折射率的确定具有约为0.00001RIU的精确度。Roussev I所揭示的方法还包括用于原始数据的技术，从而尽管在模式谱中收集的TE和TM模谱或图像具有噪音和/或差对比度，仍然确保了测得的模式折射率的高精度。此类技术包括噪音平均化、过滤和曲线拟合，以得到对应于具有子像素分辨率的模式的极值的位置。
类似地，在2013年9月23日由Rostislav V.Roussev等提交的题为“Systems AndMethods for Measuring Birefringence in Glass and Glass-Ceramics(用于测量玻璃和玻璃陶瓷中的双折射的系统和方法)”的美国专利申请第14/033,954号(下文称作“Roussev II”)(其要求2012年9月28日提交的具有相同名称的美国临时专利申请系列第61/706,891号的优先权)中，揭示了对玻璃和玻璃陶瓷(包括不透明玻璃和玻璃陶瓷)的表面上的双折射进行光学测量的设备和方法。不同于对不同模式的光谱进行鉴别的RoussevI，Roussev II所揭示的方法依赖于对通过测量的棱镜耦合配置中的棱镜-样品界面所反射的TM和TE光的角度强度分布进行仔细分析。上述申请的全部内容都参考结合入本文中。
因此，反射的光强度与角度的正确分布相比于常规棱镜耦合应力测量要重要的多，在所述常规棱镜耦合应力测量中，仅探寻了离散模式的位置。为此，Roussev 1和Roussev II所揭示的方法包括了对强度谱进行标准化的技术，包括标准化至参照图像或信号，对于探测器的非线性的校准，多个图像的平均化以减少图像噪音和斑点，以及应用数字过滤来进一步平滑强度角度谱。此外，一个方法包括形成对比度信号，对其进行额外标准化以校正TM与TE信号之间的基本形状差异。前述方法依赖于实现近乎相同的两个信号并通过将含有最陡峭区域的信号部分进行对比来确定它们的相互位移与子像素分辨率。双折射与相互位移成比例，系数由设备设计所确定，包括棱镜几何形貌和折射率、透镜焦距和传感器上的像素间距。应力由测得的双折射率乘以已知的应力-光学系数所确定。
在另一个揭示的方法中，在应用前述信号调节技术的一些组合之后，确定TM和TE信号的偏差。用子像素分辨率获得TM和TE信号的最大偏差的位置，以及双折射与上述两个最大值的间距成比例，系数是之前通过设备参数确定的。
与正确强度提取的要求相关的是，设备包括数种强化，例如，在紧密靠近棱镜进入表面或者在棱镜进入表面上采用光散射表面(静态扩散器)以改善照明的角度均匀性，当光源相干或者部分相干时移动扩散器来减少斑点，以及棱镜的部分输入和输出面和棱镜的侧面上的吸光涂层，以减少倾向于扭曲强度信号的寄生背景。此外，设备可以包括红外光源来实现对不透明材料进行测量。
除此之外，Roussev II揭示了通过所述方法和设备强化所能够实现的测量的进行研究的样品的波长和衰减系数范围。范围限定为αsλ<250πσs，其中，αs是在测量波长λ处的光学衰减系数，以及σs是具有通常要求的实际应用精度的待测量的应力的预期值。该宽范围允许在大的光学衰减使得先前存在的测量方法不适用的波长处获得重要的实际测量。例如，Roussev II揭示了在衰减大于约30dB/mm的1550nm波长处对不透明白色玻璃陶瓷的应力诱发的双折射进行成功测量。
如上文注意到的是，虽然FSM技术在较深的DOL值时存在一些问题，但是FSM仍然是有利的常规技术，理解的是，采用其可以在较深DOL值处具有高至+/-20％的误差范围。本文所用术语“层深度”和“DOL”指的是采用FSM技术计算得到的DOL值，而术语“压缩深度”和“DOC”指的是通过Roussev I&II所述方法确定的压缩层的深度。也可以采用本领域已知的技术，利用散射光偏光器(SCALP)来测量DOC和CT。
强化基材的DOC可以约为35-200μm(例如，45μm、60μm、75μm、100μm、125μm、150μm或更大)。在一个或多个具体实施方式中，强化基材可以具有以下一种或多种特性：约50-200MPa的表面CS，以及约100-200μm的DOC；约600-800MPa的表面CS，以及约35-70μm的DOC。
可用于基材的示例性玻璃可包括碱性铝硅酸盐玻璃组合物或者碱性铝硼硅酸盐玻璃组合物，但是也考虑其他玻璃组合物。此类玻璃组合物能够通过离子交换过程进行化学强化。一种示例性玻璃组合物包含SiO2、B2O3和Na2O，其中，(SiO2+B2O3)≥66摩尔％，并且Na2O≥9摩尔％。在一个实施方式中，玻璃组合物包含至少6重量％的氧化铝。在另一个实施方式中，基材包含具有一种或多种碱土氧化物，从而碱土氧化物的含量至少为5重量％的玻璃组合物。在一些实施方式中，合适的玻璃组合物还包含K2O、MgO和CaO中的至少一种。在一个特定实施方式中，用于基材的玻璃组合物可包含：61-75摩尔％的SiO2；7-15摩尔％的Al2O3；0-12摩尔％的B2O3；9-21摩尔％的Na2O；0-4摩尔％的K2O；0-7摩尔％的MgO；以及0-3摩尔％的CaO。
适合基材的另一种示例性玻璃组合物包含：60-70摩尔％的SiO2；6-14摩尔％的Al2O3；0-15摩尔％的B2O3；0-15摩尔％的Li2O；0-20摩尔％的Na2O；0-10摩尔％的K2O；0-8摩尔％的MgO；0-10摩尔％的CaO；0-5摩尔％的ZrO2；0-1摩尔％的SnO2；0-1摩尔％的CeO2；小于50ppm的As2O3；以及小于50ppm的Sb2O3；其中12摩尔％≤(Li2O+Na2O+K2O)≤20摩尔％，以及0摩尔％≤(MgO+CaO)≤10摩尔％。
适合基材的另一种示例性玻璃组合物包含：63.5-66.5摩尔％的SiO2；8-12摩尔％的Al2O3；0-3摩尔％的B2O3；0-5摩尔％的Li2O；8-18摩尔％的Na2O；0-5摩尔％的K2O；1-7摩尔％的MgO；0-2.5摩尔％的CaO；0-3摩尔％的ZrO2；0.05-0.25摩尔％的SnO2；0.05-0.5摩尔％的CeO2；小于50ppm的As2O3；以及小于50ppm的Sb2O3；其中14摩尔％≤(Li2O+Na2O+K2O)≤18摩尔％，且2摩尔％≤(MgO+CaO)≤7摩尔％。
在一个具体实施方式中，适合基材的碱性铝硅酸盐玻璃包含氧化铝、至少一种碱金属以及在一些实施方式中大于50摩尔％的SiO2，在其他实施方式中至少为58摩尔％的SiO2，以及在其他实施方式中至少为60摩尔％的SiO2，其中，组分的比例以摩尔％计，改性剂是碱金属氧化物。在特定实施方式中，该玻璃组合物包含以下组分：58-72摩尔％的SiO2、9-17摩尔％的Al2O3、2-12摩尔％的B2O3、8-16摩尔％的Na2O以及0-4摩尔％的K2O，其中，
在另一个实施方式中，基材可包括碱性铝硅酸盐玻璃组合物，其包含：64-68摩尔％的SiO2；12-16摩尔％的Na2O；8-12摩尔％的Al2O3；0-3摩尔％的B2O3；2-5摩尔％的K2O；4-6摩尔％的MgO；以及0-5摩尔％的CaO，其中66摩尔％≤SiO2+B2O3+CaO≤69摩尔％；Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO>10摩尔％；5摩尔％≤MgO+CaO+SrO≤8摩尔％；(Na2O+B2O3)-Al2O3≤2摩尔％；2摩尔％≤Na2O-Al2O3≤6摩尔％；以及4摩尔％≤(Na2O+K2O)-Al2O3≤10摩尔％。
在一个替代实施方式中，基材可包括碱性铝硅酸盐玻璃组合物，其包含：大于或等于2摩尔％的Al2O3和/或ZrO2或者大于或等于4摩尔％的Al2O3和/或ZrO2。
其中，基材210、230包括晶体基材，基材可以包括单晶体，其可以包括Al2O3。这种单晶基材称作蓝宝石。晶体基材的其他合适材料包括多晶氧化铝层和/或尖晶石(MgAl2O4)。
任选地，晶体基材210、230可包括玻璃陶瓷基材，其可以经过强化或者未经过强化。合适的玻璃陶瓷的例子可以包括Li2O-Al2O3-SiO2体系(即，LAS体系)玻璃陶瓷、MgO-Al2O3-SiO2体系(即，MAS体系)玻璃陶瓷，和/或包括具有β-石英固溶体、β-锂辉石ss、堇青石和二硅酸锂的主晶相的玻璃陶瓷。可以采用本文所揭示的化学强化工艺对玻璃陶瓷基材进行强化。在一个或多个实施方式中，MAS体系玻璃陶瓷基材可以在Li2SO4熔盐中进行强化，从而可以发生2Li+被Mg2+交换。
在一个或多个实施方式中，第一基材未经强化，而第二基材经过强化。在一些实施方式中，第一基材可包括钠钙玻璃。任选地，第一基材可以包括经过强化的钠钙玻璃。在另一个实施方式中，第一基材可以包括经过强化的碱性铝硅酸盐玻璃。
基材组成可以包含着色剂，从而对于私密玻璃提供暗化和/或对于太阳能玻璃降低红外辐射透射。
本文所述的层叠体可以包括一个或多个膜、涂层或表面处理以提供额外的功能。此类膜和/或涂层的例子包括减反射涂层、UV吸收涂层、IR反射涂层、以及防眩光表面处理等。
本文所述的层叠体可以采用本领域已知的技术形成，包括热弯曲(即，单独形成基材或者在炉或热环境中一起形成基材)以及冷成形(即，室温下成形)等。
层叠体可以布置在交通工具的开口中或者布置在建筑面板内，通过粘合剂或者其他方式使其与层叠体固定。
实施例
通过以下实施例进一步阐述各个实施方式。
实施例1
模型实施例1A-1C和模型比较例1D-1H进行评估并且具有表1所示的结构。
表1：实施例1A-1C和比较例1D-1H的结构
图7显示传输损耗(dB)与频率(Hz)的关系。如图7所示，实施例1A-1C在约为2500-6000Hz的频率范围上展现出改进的传输损耗(即，大于或等于38dB)。实施例1B和1C在约为3150Hz或4000Hz至约6000Hz的频率范围上展现出甚至更高的传输损耗值。比较例1D仅在约为2500-5000Hz的频率范围上展现出高水平的传输损耗，并且还具有更大的厚度，因而比实施例1A-1C更重。比较例1E-1H在约为2500-6000Hz的频率范围上展现出低得多的传输损耗。
实施例2
实施例2A-2G和比较例2H-2K通过如下方式评估机械偏折：将每个实施例装载到框架上并采用0.5磅不锈钢球向层叠体的主表面的中心施加恒定的100N负荷。实施例2A-2G和比较例2H-2K包括表2所述的构造。测得偏折如图8所示。
表1：实施例2A-1G和比较例2H-2K的结构
比较例2H-2K包括常规且对称的层叠体，其在玻璃层之间添加了额外的中间层之后展现出增加的偏折(即，机械刚度损失)(比较例2H和比较例2I进行对比，以及比较例2J和比较例2K进行对比)。预期了该行为并且进行了记录。不希望受限于理论，相信对于给定的负荷施加，较厚的聚合物中间层更高地导致了层叠体的更低的刚度或偏折增加。
对于薄的不对称层叠体，建模显示了具有两层中间层(即，具有如表2所示的剪切模量的第一和第二中间层)的层叠体的机械刚度的改善。该行为是一个基材比另一个基材厚的不对称层叠体的特性。较厚的中间层结构对于机械刚度具有较大的影响，其中，基材之间具有较大的不对称性。
该影响还可参见实施例2L-2O，其具有表3所示的结构。
表3：实施例2L-2O的结构
如图9所示，相比于具有单层中间层(无论其剪切模量值如何)的不对称层叠体，具有两层子层(具有不同剪切模量值)的中间层结构的不对称层叠体提供了增加的结构刚度或刚性方面的机械性能改进。具体来说，实施例2M和2O包括具有两层子层的中间层结构，其相比于实施例2L和2N分别具有降低的偏折。
实施例3
对实施例3A-3B进行评估，以确定仅包含第一中间层的中间层结构的位置以及朝向声源的基材厚度对于声衰减的影响。实施例3A和2B都包括相同的中间层结构(每个实施例中仅包含具有相同厚度的第一中间层的单层)。实施例3A包括面朝声源较薄的基材，而实施例3B包括面朝声源较厚的基材，如表4所示。
表4：实施例3A-3B的构造
如图10所示，当较薄的基材面朝声源时(实施例3A的情况)，存在更大的传输损耗因而具有更大的衰减效应。
实施例3C和3D分别与实施例3A和3B相同，但是包括两层第一中间层，如表5所示。
表5：实施例3C-3D的结构
如图11所示，无论是较薄或是较厚的基材朝向声源，中间层结构的取向不提供明显的益处。对比图10和图11，相比于实施例3A，实施例3C在约6000-8000Hz的频率范围展现出较小的声传输损耗；但是相比于实施例3B，实施例3D在相同的频率范围展现出较大的声传输损耗。
实施例4
对实施例4A-4D进行评估以确定包含第一中间层和第二中间层的中间层结构的位置以及第一中间层相对于给定基材的相对位置对于声衰减的影响。实施例4A-4D的结构如表6所示。第一中间层的厚度与实施例4A-4D分别相同，以及第二中间层的厚度与实施例4A-4D分别相同。
表6：实施例4A-4D的结构
图12和13分别显示实施例3A和3B以及实施例3C和3D的声传输损耗。如图12所示，实施例4A和4B相互展现出基本相同的声传输损耗。对比较厚的基材面朝声源的实施例4B和4D，声传输损耗也基本相同。实施例4C展现出最大的声传输损耗，证实当第一中间层放置在靠近较薄的基材且较薄的基材面朝声源时，改善了层叠体的声传输损耗。
实施例5
对实施例5A-5E进行评估以确定中间层结构以及面朝声源的基材厚度对于声衰减的影响。实施例5A-5E的结构如表7所示。第一中间层厚度在每个实施例中是相同的，以及(在使用的情况下)第二中间层厚度在每个实施例中是相同的。
表7：实施例5A-5E的结构
图14和15分别显示实施例5A-5C以及实施例5D-5E的声传输损耗。如图14所示，当使用较厚的第二基材时(即，对比了实施例5A和5C)，没有明显的声传输损耗差异。但是，增加第二中间层(实施例5B)增加了在大于或等于约4000Hz的频率处的声传输损耗。如图15所示，加入第二中间层增加了声传输损耗，即使当第一基材较薄时也是如此。
对本领域的技术人员而言，显而易见的是可以在不偏离本发明的范围或精神的情况下对本发明进行各种修改和变动。

Claims (41)

1.一种交通工具，其包括：
具有至少一个开口和内部空间的车身；
布置在所述至少一个开口中的层叠体，所述层叠体包括第一基材、中间层结构和第二基材，所述第二基材包括小于约1.5mm的厚度，
其中，所述第二基材与车身的内部空间相邻；
其中，所述中间层结构布置在所述第一基材和第二基材之间，以及
其中，所述层叠体在约2500-6000Hz的频率范围上展现出大于约38dB的传输损耗。
2.如权利要求1所述的交通工具，其特征在于，所述层叠体在约4000-6000Hz的频率范围上展现出大于约40dB的传输损耗。
3.如权利要求1或2所述的交通工具，其特征在于，所述第二基材包括小于或等于约0.7mm的厚度。
4.如前述任一项权利要求所述的交通工具，其特征在于，所述中间层结构包括第一中间层和第二中间层，所述第一中间层包括剪切模量，所述第二中间层包括剪切模量，该剪切模量小于所述第一中间层的剪切模量，以及
其中，所述层叠体包括厚度t，以及所述第一中间层位于约0.4t至约0.6t的厚度范围。
5.如权利要求4所述的交通工具，其特征在于，所述第二中间层布置在所述第一中间层和第二基材之间。
6.如权利要求4所述的交通工具，其特征在于，所述中间层结构包括第三中间层，其中，所述第三中间层的厚度大于第一和第二中间层的厚度。
7.如前述任一项权利要求所述的交通工具，其特征在于，所述第一基材包括小于或等于2.1mm的厚度。
8.如权利要求7所述的交通工具，其特征在于，所述第一基材包括约为1.2-1.8mm的厚度。
9.如前述任一项权利要求所述的交通工具，其特征在于，所述第一基材未经强化。
10.如前述任一项权利要求所述的交通工具，其特征在于，所述第一基材包括钠钙玻璃。
11.如前述任一项权利要求所述的交通工具，其特征在于，所述第一基材经过强化。
12.如前述任一项权利要求所述的交通工具，其特征在于，所述第一基材和第二基材中的一个或两个经过强化。
13.如权利要求12所述的交通工具，其特征在于，所述第二基材展现出约50-800MPa的压缩应力以及约35-200微米的压缩深度。
14.如前述任一项权利要求所述的交通工具，其特征在于，所述中间层的厚度大于或等于约1.0mm。
15.如前述任一项权利要求所述的交通工具，其特征在于，所述第一基材具有厚度，并且所述第二基材的厚度与所述第一基材的厚度比大于约0.2。
16.如权利要求15所述的交通工具，其特征在于，所述第二基材的厚度与所述第一基材的厚度比大于或等于约0.39。
17.如权利要求16所述的交通工具，其特征在于，所述第二基材的厚度与所述第一基材的厚度比大于或等于约0.5。
18.如前述任一项权利要求所述的交通工具，其特征在于，车身包括汽车车身、列车车身或飞机机身。
19.一种层叠体，其包括：
第一基材、第一中间层、第二中间层和第二基材，
其中，所述第一基材和第二基材中的一个或两个具有小于约1.5mm的厚度，以及所述层叠体具有厚度t，以及
其中，在30℃和5000Hz的频率，所述第一中间层的剪切模量小于或等于40x106Pa，其中，所述第一中间层放置在约为0.4t至约0.6t的厚度范围。
20.如权利要求19所述的层叠体，其特征在于，所述第二中间层的剪切模量大于所述第一中间层的剪切模量。
21.如权利要求19或20所述的层叠体，其特征在于，所述第一中间层和第二中间层具有不同厚度。
22.如权利要求19-21中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一中间层布置在所述第一基材与第二中间层之间，以及所述第二中间层布置在所述第一中间层与第二基材之间。
23.如权利要求19-22中任一项所述的层叠体，所述层叠体还包括布置在所述第一基材与第一中间层之间的第三中间层，其中，所述第三中间层包括的剪切模量大于所述第一中间层的剪切模量。
24.如权利要求23所述的层叠体，其特征在于，所述第二中间层和第三中间层具有不同厚度。
25.如权利要求23或24所述的层叠体，其特征在于，所述第二中间层和第三中间层具有不同剪切模量。
26.如权利要求19-25中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一基材包括小于或等于2.1mm的厚度。
27.如权利要求26所述的层叠体，其特征在于，所述第一基材包括小于或等于1.8mm的厚度。
28.如权利要求19-27中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一基材未经强化。
29.如权利要求19-28中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一基材包括钠钙玻璃。
30.如权利要求19-28中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一基材经过强化。
31.如权利要求19-30中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第二基材经过强化。
32.如权利要求31所述的层叠体，其特征在于，所述第二基材展现出约50-800MPa的压缩应力以及约35-200微米的压缩深度。
33.如权利要求19-32中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一中间层与第二中间层的总厚度小于或等于约2.0mm。
34.如权利要求19-33中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述第一基材具有厚度，并且所述第二基材的厚度与所述第一基材的厚度比大于约0.33。
35.如权利要求34所述的层叠体，其特征在于，所述第二基材的厚度与所述第一基材的厚度比大于或等于约0.39。
36.如权利要求35所述的层叠体，其特征在于，所述第二基材的厚度与所述第一基材的厚度比大于或等于约0.5。
37.如权利要求19-36中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述层叠体在约2500-6000Hz的频率范围上展现出大于约38dB的传输损耗。
38.如权利要求19-37中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述层叠体在约4000-6000Hz的频率范围上展现出大于约40dB的传输损耗。
39.一种交通工具，其包括车身、开口和布置在所述开口中的权利要求19-38中任一项所述的层叠体。
40.如权利要求39所述的交通工具，其特征在于，车身包括汽车车身、列车车身或飞机机身。
41.一种建筑面板，其包括权利要求19-40中任一项所述的层叠体，其中，所述面板包括：窗、内壁面板、模块化家居面板、后挡板、柜面板或电器面板。
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