DE112021003327T5

DE112021003327T5 - Glasplattenstruktur, membran und öffnungselement

Info

Publication number: DE112021003327T5
Application number: DE112021003327.1T
Authority: DE
Inventors: Kento Sakurai; Jun Akiyama
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2023-04-13
Also published as: JPWO2022045027A1; CN115989204A; US20230191745A1; WO2022045027A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Glasplattenstruktur, die zwei oder mehr Platten und eine Zwischenschicht umfasst, die alle der folgenden Eigenschaften (1) bis (3) erfüllt, wobei die Zwischenschicht zwischen mindestens einem Paar von Platten von den vorstehend genannten Platten angeordnet ist, wobei: mindestens eine des Paars von Platten eine Glasplatte ist; der Verlustkoeffizient bei einer Temperatur von 25 °C 0,01 oder mehr beträgt; und die Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle in der Dickenrichtung der Platte 4,0 × 103m/s oder mehr beträgt. (1) Die Dicke beträgt 20 µm oder weniger. (2) Der Kompressionsspeichermodul bei einer Temperatur von 25 °C beträgt 1,0 × 104Pa oder weniger. (3) Bei einer Temperatur von 25 °C und bei 1 Hz ist der Kompressionsspeichermodul höher als der Kompressionsverlustmodul.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Glasplattenverbund mit einem guten akustischen Leistungsvermögen und sie betrifft auch eine Membran und ein Öffnungselement, bei denen der Glasplattenverbund verwendet wird.
STAND DER TECHNIK
Ein Konuspapier oder Harz wurde im Allgemeinen als Membran für Lautsprecher oder Mikrofone verwendet. Ein solches Material weist einen hohen Verlustkoeffizienten auf, eine Resonanzschwingung findet kaum darin statt und folglich wird davon ausgegangen, dass es ein gutes Schallwiedergabevermögen im hörbaren Bereich aufweist.
Da jedoch die Schallgeschwindigkeit in jedwedem dieser Materialien niedrig ist, ist es dann, wenn eine hohe Frequenz die Materialanregung bewirkt, weniger wahrscheinlich, dass eine Schwingung des Materials folgt, und eine geteilte Schwingung tritt leicht auf. Es ist daher schwierig, einen gewünschten Schalldruck insbesondere in einem Hochfrequenzbereich abzugeben. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, sind diese Materialien nicht für eine Verwendung als Membranen mit einer großen Fläche geeignet.
In den letzten Jahren ist ein Bereich, der für eine hochauflösende Schallquelle und dergleichen wiedergegeben werden muss, ein Hochfrequenzbereich von 20 kHz oder mehr, wobei es sich um einen Bereich handelt, der für ein menschliches Ohr schlecht hörbar ist, jedoch wird davon ausgegangen, dass der Bereich einen stärkeren emotionalen Einfluss auf einen Hörer bereitstellt, wobei der Hörer dadurch z.B. einen starken realistischen Eindruck fühlen kann. Daher ist es bevorzugt, dass eine Schallwellenschwingung in dem Bereich mit einer hohen Wiedergabetreue wiedergegeben werden kann.
Demgemäß wird in Betracht gezogen, dass ein Material mit einer hohen Geschwindigkeit der Schallausbreitung durch dieses, wie z.B. ein Metall, eine Keramik oder ein Glas, anstelle des Konuspapiers oder Harzes verwendet wird. Da diese Materialien jedoch im Allgemeinen einen kleinen Verlustkoeffizienten von etwa 1/10 bis 1/100 von demjenigen von Papier aufweisen, kann eine Tendenz dahingehend bestehen, dass ein unbeabsichtigter diffuser Schall verbleibt. Ferner kann eine signifikante Verschlechterung einer Klangfarbe aufgrund des Auftretens einer Resonanzmode auftreten, wenn das Material bei einer Eigenfrequenz davon angeregt wird.
Dabei ist als Membran für Lautsprecher ein laminiertes Glas bzw. Verbundglas bekannt, das ein Polyvinylbutyralpolymer zwischen zwei Glasplatten enthält (Nicht-Patentdokument 1).
DOKUMENTENLISTE
NICHT-PATENTDOKUMENT
Nicht-Patentdokument 1: Olivier Mal et al., „A Novel Glass Laminated Structure for Flat Panel Loudspeakers“, AES Convention 124, 7343.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Die Membran, die im Nicht-Patentdokument 1 beschrieben ist, soll eine Schwingung des Glases, insbesondere eine Resonanzschwingung, aufgrund einer Dämpfungscharakteristik einer Schicht (Zwischenschicht) zwischen zwei Glasplatten dämpfen bzw. abschwächen, wodurch eine problemlose Schallwiedergabe erreicht wird.
Obwohl üblicherweise ein Peak vorliegt, bei dem die Dämpfungscharakteristik der Zwischenschicht maximiert ist, können, da es eine Mehrzahl von Resonanzpunkten des Glases gibt, jedoch nicht alle Resonanzschwingungen gedämpft werden, oder Frequenzen, die von einer Resonanzfrequenz verschieden sind, werden ebenfalls gedämpft. In dem Fall des laminierten Glases, bei dem das Polyvinylbutyralpolymer verwendet wird, das im Nicht-Patentdokument 1 beschrieben ist, können, da der Verlustkoeffizient des Polyvinylbutyralpolymers abhängig von einer Frequenz variiert, ein Bereich, bei dem die Dämpfung groß ist, und ein Bereich, bei dem die Dämpfung klein ist, in einem hörbaren Frequenzbereich vorliegen. Wie es vorstehend beschrieben ist, gibt es ein Problem dahingehend, dass es schwierig ist, eine problemlose Schallwiedergabe in einem breiten Frequenzband zu erreichen.
Wenn die Glasplatte dick ist und eine große Masse aufweist, nimmt eine erforderliche Schwingungsdämpfungskraft zu, und folglich ist es erforderlich, das Schwingungsdämpfungsvermögen des Zwischenschichtmaterials zu verbessern oder eine Filmdicke zu erhöhen, um das Schwingungsdämpfungsvermögen zu verbessern. Es gibt jedoch eine Grenze bei der Verbesserung des Schwingungsdämpfungsvermögens, während ein fester Zustand beibehalten wird, und es besteht ein Problem dahingehend, dass die Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle abnimmt, wenn die Filmdicke zunimmt.
Daher ist es zum Lösen der vorstehenden Probleme eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Glasplattenverbund mit einem guten akustischen Leistungsvermögen bereitzustellen.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Als Ergebnis von intensiven Untersuchungen haben die vorliegenden Erfinder gefunden, dass eine problemlose Frequenzantwortcharakteristik durch Bereitstellen einer vorgegebenen Zwischenschicht zwischen einem vorgegebenen Paar von Platten in einem Glasplattenverbund erhalten werden kann, und haben die vorliegende Erfindung gemacht. D.h., die vorliegende Erfindung ist wie folgt.

[1] Glasplattenverbund, umfassend: zwei oder mehr Platten; und eine Zwischenschicht zwischen mindestens einem Paar der Platten, wobei mindestens eine des Paars von Platten eine Glasplatte ist, die Zwischenschicht alle der folgenden Eigenschaften (1) bis (3) erfüllt und der Glasplattenverbund einen Verlustkoeffizienten bei 25 °C von 0,01 oder mehr und eine Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle in der Plattendickenrichtung von 4,0 × 10³ m/s oder mehr aufweist,
- (1) die Zwischenschicht weist eine Dicke von 20 µm oder weniger auf,
- (2) ein Druck-Scher-Speichermodul bei einer Temperatur von 25 °C beträgt 1,0 × 10⁴ Pa oder weniger, und
- (3) bei einer Temperatur von 25 °C und 1 Hz ist der Druck-Scher-Speichermodul höher als ein Druck-Scher-Verlustmodul.
[2] Glasplattenverbund nach [1], wobei alle des Paars von Platten Glasplatten sind und
- der Glasplattenverbund einen Verlustkoeffizienten bei 25 °C von 0,01 oder mehr und eine Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle in der Plattendickenrichtung von 5,0 × 10³ m/s oder mehr aufweist.
[3] Glasplattenverbund nach [1] oder [2], wobei eine Gesamtdicke des Paars von Platten 1,0 mm oder mehr beträgt und
- die Zwischenschicht und die Platten die folgende Formel A erfüllen:
[Math. 1] $\begin{array}{l} 0 < (Dicke der Zwischenschicht [mm] /Gesamtdicke des Paars von Platten [mm]) \times (Druck \\ Scher-Speichermodul des Zwischenschichtmaterials [Pa] /mittlerer Young'scher Modul des \\ Paars von Platten [Pa]) \leq 1,0 \times 10^{- 10} \end{array}$
[4] Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [3], wobei das Paar von Platten einen mittleren Young'schen Modul von 20 GPa oder mehr bei 25 °C aufweist.
[5] Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [4], wobei ein Produkt aus einer Gesamtdicke des Paars von Platten und einem mittleren Young'schen Modul des Paars von Platten 2,0 × 10⁷ Pa · m oder mehr beträgt.
[6] Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [5], wobei ein Wert, der durch Dividieren der Dicke der Zwischenschicht durch eine Gesamtdicke des Paars von Platten erhalten wird, 0,02 oder weniger beträgt.
[7] Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [6], wobei ein Wert, der durch Dividieren des Druck-Scher-Speichermoduls eines Zwischenschichtmaterials durch einen mittleren Young'schen Modul des Paars von Platten erhalten wird, 1 × 10⁴ oder weniger beträgt.
[8] Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [7], wobei ein Wert, der durch Dividieren der Masse einer Platte A des Paars von Platten durch die Masse der anderen Platte B des Paars von Platten erhalten wird, 0,8 bis 1,25 beträgt.
[9] Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [8], wobei mindestens eine des Paars von Platten einen Verlustkoeffizienten bei 25 °C von 1 × 10^-4 oder mehr aufweist.
[10] Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [9], wobei mindestens eine des Paars von Platten eine Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle in der Plattendickenrichtung von 4,0 × 10³ m/s oder mehr aufweist.
[11] Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [10], der eine Gleitschicht umfasst, die auf einer Oberfläche des Paars von Platten bereitgestellt ist, die mit der Zwischenschicht in Kontakt ist.
[12] Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [11], wobei die Glasplatte eine relative Dichte von 2,8 oder weniger aufweist.
[13] Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [12], wobei die Glasplatte einen spezifischen Elastizitätsmodul von 2,5 × 10⁷ m²/s² oder mehr aufweist.
[14] Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [13], wobei eine Differenz zwischen einem Brechungsindex der Zwischenschicht und einem Brechungsindex des Paars von Platten in Kontakt mit der Zwischenschicht 0,3 oder weniger beträgt.
[15] Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [14], der eine gekrümmte Oberflächenform aufweist.
[16] Membran, umfassend: den Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [15]; und mindestens eine Schwingungseinrichtung, die auf einer Oberfläche oder beiden Oberflächen des Glasplattenverbunds angeordnet ist.
[17] Öffnungselement, bei dem der Glasplattenverbund nach einem von [1] bis [15] oder die Membran nach [16] verwendet wird.

VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Glasplattenverbund, der eine vorgegebene Zwischenschicht zwischen einem vorgegebenen Paar von Platten umfasst, Spitzen und Senken aufgrund einer Resonanzschwingung effektiv vermindern und kann eine problemlose Frequenzantwortcharakteristik als Glasplattenverbund erreichen. Daher kann gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Fall, bei dem eine Schwingungseinrichtung angebracht ist und als Membran für einen Lautsprecher oder für eine aktive Geräuschunterdrückung oder Echoverminderung verwendet wird, da die Struktur die Resonanzschwingung eines Elements verhindert, eine problemlose Schallwiedergabe oder Schallkontrolle bzw. -einstellung erreicht werden. Ferner kann ein sehr gutes Schwingungsdämpfungsvermögen die Erzeugung eines anomalen Geräuschs verhindern, das durch die Resonanzschwingung verursacht wird, und auch ein Übertragungsgeräusch von einer Geräuschquelle vermindern.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht eines Glasplattenverbunds gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Glasplattenverbunds gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Querschnittsansicht eines Glasplattenverbunds gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4A und 4B zeigen Ansichten, die einen Glasplattenverbund gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen; 4A ist eine Draufsicht des Glasplattenverbunds und 4B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A' in der 4A.
5A und 5B zeigen Ansichten, die einen Glasplattenverbund gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen; 5A ist eine Draufsicht des Glasplattenverbunds und 5B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A' in der 5A.
6A bis 6C zeigen Ansichten, die einen Glasplattenverbund gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen; 6A ist eine Draufsicht des Glasplattenverbunds, 6B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie I-I in der 6A und 6C ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts C in der 6B.
7A und 7B zeigen Ansichten, die einen Glasplattenverbund gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen; 7A ist eine Draufsicht des Glasplattenverbunds und 7B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie I-I in der 7A.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Details und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachstehend auf der Basis von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In den folgenden Zeichnungen wird das gleiche oder entsprechende Bezugszeichen den gleichen oder entsprechenden Elementen oder Teilen zugeordnet und eine doppelte Beschreibung ist deswegen weggelassen. Darüber hinaus sollen die Zeichnungen kein relatives Verhältnis zwischen Elementen oder Teilen zeigen, falls nichts anderes angegeben ist. Demgemäß können spezifische Abmessungen im Zusammenhang mit den folgenden, nicht-beschränkenden Ausführungsformen in einer geeigneten Weise ausgewählt werden.
Ferner wird „-“, das einen Zahlenbereich in der vorliegenden Beschreibung angibt, in dem Sinn verwendet, dass es den Zahlenwert, der vor und nach dem „-“ angegeben ist, als unteren Grenzwert und oberen Grenzwert umfasst.
<Glasplattenverbund>
Ein Glasplattenverbund der vorliegenden Erfindung ist ein Glasplattenverbund, der mindestens zwei Platten und eine Zwischenschicht, die zwischen den zwei Platten angeordnet ist, umfasst, wobei mindestens eine der zwei Platten eine Glasplatte ist und die Zwischenschicht ein Material enthält, das spezifische Eigenschaften erfüllt.
Durch einen solchen Aufbau des Glasplattenverbunds gemäß der vorliegenden Erfindung, weist dann, wenn eine Platte eine Resonanz aufweist, die andere Platte aufgrund des Vorliegens der Zwischenschicht keine Resonanz auf, oder eine Schwingung der anderen Platte aufgrund einer Resonanz kann gedämpft werden, und folglich kann verglichen mit einem Fall der Verwendung einer einzelnen Glasplatte eine problemlose Frequenzantwortcharakteristik erhalten werden.
Wenn der Glasplattenverbund der vorliegenden Erfindung als Glasmembran verwendet wird, ist das Wiedergabevermögen von Schall in einem Hochfrequenzbereich umso höher, je höher die Schallgeschwindigkeit ist, und folglich ist der Glasplattenverbund der vorliegenden Erfindung zur Verwendung als Membran bevorzugt. Insbesondere beträgt die Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle in der Plattendickenrichtung bei 25 °C 4,0 × 10³ m/s oder mehr, vorzugsweise 4,5 × 10³ m/s oder mehr, mehr bevorzugt 5,0 × 10³ m/s oder mehr und noch mehr bevorzugt 5,5 × 10³ m/s oder mehr, und eine Obergrenze ist nicht speziell beschränkt.
Die Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle bezieht sich auf eine Geschwindigkeit, mit der sich eine Longitudinalwelle in der Membran ausbreitet. Die Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle und der Young'sche Modul können durch ein Ultraschallimpulsverfahren gemessen werden, das in „Japanese Industrial Standards“ (JIS-R1602-1995) beschrieben ist.
Wenn der Glasplattenverbund der vorliegenden Erfindung als Glasmembran verwendet wird, ist der Verlustkoeffizient umso größer, je größer die Schwingungsdämpfung des Plattenverbunds ist, was für eine Verwendung als Membran bevorzugt ist. Insbesondere beträgt der Verlustkoeffizient bei 25 °C 0,01 oder mehr, vorzugsweise 0,05 oder mehr, mehr bevorzugt 0,1 oder mehr, noch mehr bevorzugt 0,2 oder mehr, noch mehr bevorzugt 0,3 oder mehr und insbesondere 0,4 oder mehr, und eine Obergrenze ist nicht speziell beschränkt.
Bezüglich des Verlustkoeffizienten wird ein Wert verwendet, der durch ein Halbwertsbreitenverfahren berechnet wird. Wenn f eine Resonanzfrequenz eines Materials darstellt und Weine Frequenzbreite an einem Punkt darstellt, der ausgehend von einem Peakwert einer Amplitude h um -3 dB vermindert ist (d.h., einen Punkt einer maximalen Amplitude -3 [dB]), ist ein Wert, der durch {W/f} dargestellt ist, als der Verlustkoeffizient festgelegt.
Zum Verhindern der Resonanz kann der Verlustkoeffizient erhöht werden, wobei dies bedeutet, dass die Frequenzbreite W bezogen auf die Amplitude h relativ groß wird und der Peak breiter wird.
(Zwischenschicht)
Von den Materialien, welche die Zwischenschicht bilden, ist ein bevorzugtes Material ein Material, das alle der folgenden Eigenschaften (1) bis (3) erfüllt.

(1) Die Zwischenschicht weist eine Dicke von 20 µm oder weniger auf,
(2) ein Druck-Scher-Speichermodul bei einer Temperatur von 25 °C beträgt 1,0 × 10⁴ Pa oder weniger, und
(3) bei einer Temperatur von 25 °C und 1 Hz ist der Druck-Scher-Speichermodul höher als ein Druck-Scher-Verlustmodul.

In dem Fall eines laminierten Glases des Standes der Technik, bei dem ein dynamischer Viskoelastizitätsmechanismus eines Zwischenschichtmaterials genutzt wird, ist es, da der Verlustkoeffizient als Glasplattenverbund durch einen Beitrag der dynamischen Viskoelastizität des Zwischenschichtmaterials verbessert wird, wenn die Plattendicke erhöht wird, erforderlich, die Dicke der Zwischenschicht zu erhöhen, um einen hohen Verlustkoeffizienten zu erhalten.
In der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass der Verlustkoeffizient durch Erfüllen der Eigenschaften (1), (2) und (3) verbessert wird, während eine Fluidität der Zwischenschicht verhindert wird. Im Allgemeinen liegt in dem Fall des Erhöhens des Verlustkoeffizienten des Glasplattenverbunds durch Erhöhen der Dicke der Zwischenschicht eine Zielkonfliktbeziehung vor, bei der die Schallgeschwindigkeit des Glasplattenverbunds abnimmt, wenn die Dicke der Zwischenschicht zunimmt. Andererseits kann bei dem vorliegenden Aufbau, wenn das Material der Zwischenschicht die Eigenschaft (2) erfüllt, zusätzlich zu einem höheren Verlustkoeffizienten in dem Glasplattenverbund, in dem Fall, bei dem die Zwischenschicht dünn ist, eine hohe Schallgeschwindigkeit sichergestellt werden.
Bezüglich der Eigenschaft (1) beträgt die Dicke der Zwischenschicht 20 im Hinblick auf das Erhalten eines hohen Verlustkoeffizienten des Glasplattenverbunds 20 µm oder weniger, vorzugsweise 10 µm oder weniger, mehr bevorzugt 8 µm oder weniger und noch mehr bevorzugt 5 µm oder weniger. Im Hinblick auf die Oberflächenrauheit der Platte beträgt die Dicke vorzugsweise 0,1 µm oder mehr.
Die Dicke der Zwischenschicht ist vorzugsweise gleich der oder größer als die Oberflächenrauheit einer Platte in einem unpolierten Oberflächenzustand, so dass verhindert wird, dass die Platten miteinander in Kontakt kommen. Wenn die zwei Platten bezüglich der Oberflächenrauheit voneinander verschieden sind, ist es bevorzugt, dass die Dicke gleich der oder größer als die Oberflächenrauheit der Platte mit einer größeren Rauheit ist. Da die Oberflächenrauheit einer Platte, die einem Oberflächenpolieren unterzogen worden ist, sehr klein ist, kann die Dicke mindestens gleich der oder größer als die Oberflächenrauheit sein.
Bezüglich der Eigenschaft (2) weist das Material der Zwischenschicht einen Druck-Scher-Speichermodul von 1,0 × 10⁴ Pa oder weniger, vorzugsweise 7,0 × 10³ Pa oder weniger und mehr bevorzugt 5,0 × 10³ Pa oder weniger bei einer Temperatur von 25 °C auf. Wenn das Material die Eigenschaft (2) erfüllt, wird ein höherer Verlustkoeffizient in dem Glasplattenverbund erhalten, wenn die Filmdicke der Zwischenschicht geringer wird. Im Hinblick auf die Fluidität beträgt der Druck-Scher-Speichermodul vorzugsweise 1,0 × 10² Pa oder mehr.
Die Eigenschaft (3) bedeutet, dass die Fluidität des Zwischenschichtmaterials gering ist, d.h., dass das Zwischenschichtmaterial nicht flüssig ist. Da die Fluidität der Zwischenschicht dadurch verhindert wird, dass die Eigenschaft (3) erfüllt ist, kann jedwedes Schneiden des Glasplattenverbunds einfach durchgeführt werden. Das Zwischenschichtmaterial ist vorzugsweise ein Gelmaterial.
Die Zwischenschicht und die Platten erfüllen vorzugsweise die folgende Formel A.
[Math. 2] $\begin{array}{l} 0 < (Dicke der Zwischenschicht [mm] /Gesamtdicke des Paars von Platten [mm]) \times (Druck \\ Scher-Speichermodul des Zwischenschichtmaterials [Pa] /mittlerer Young'scher Modul des \\ Paars von Platten [Pa]) \leq 1,0 \times 10^{- 10} \end{array}$
Die rechte Seite der Formel A beträgt 1,0 × 10^-10 oder weniger, vorzugsweise 7,5 × 10^-11 oder weniger, mehr bevorzugt 5,0 × 10^-11 oder weniger, noch mehr bevorzugt 1,0 × 10^-12 oder weniger und noch mehr bevorzugt 5,0 × 10^-13 oder weniger.
Die Formel A bedeutet, dass die Dicke und der Elastizitätsmodul (Young'scher Modul) der Zwischenschicht und der Platten eine spezifische Beziehung erfüllen.
In der Formel A ist es bevorzugt, dass sowohl „Dicke der Zwischenschicht/Gesamtdicke des Paars von Platten“ als auch „Druck-Scher-Speichermodul des Zwischenschichtmaterials/mittlerer Young'scher Modul der zwei Platten“ klein sind.
Bezüglich der Dicke der Zwischenschicht und der Gesamtdicke des Paars von Platten ist die Dicke der Zwischenschicht, wenn der Glasplattenverbund der vorliegenden Erfindung als Öffnungselement, wie z.B. ein Fenster, verwendet wird, im Hinblick auf ein Erhöhen des Verlustkoeffizienten des Glasplattenverbunds vorzugsweise gering, und die Dicke der Platte ist im Hinblick auf die Sicherheit vorzugsweise groß. Wie es in der vorstehenden Eigenschaft (1) gezeigt ist, ist es umso mehr bevorzugt, je geringer die Dicke der Zwischenschicht ist. Die Dicke der Platte, insbesondere die Gesamtdicke des Paars von Platten, beträgt vorzugsweise 1,0 mm oder mehr, mehr bevorzugt mehr als 1,0 mm.
Bezüglich des Druck-Scher-Speichermoduls des Zwischenschichtmaterials und des mittleren Young'schen Moduls des Paars von Platten wird im Hinblick auf die Anwendbarkeit auf ein Element, das eine große Fläche erfordert, wie z.B. ein Öffnungselement, wenn zusätzlich zu der Plattendicke der Young'sche Modul der Platte hoch ist, ein Verzug vermindert, was bevorzugt ist.
Der mittlere Young'sche Modul des Paars von Platten bei 25 °C beträgt vorzugsweise mindestens 20 GPa oder mehr, mehr bevorzugt 60 GPa oder mehr und noch mehr bevorzugt 70 GPa oder mehr.
Ferner ist es erforderlich, dass beide bevorzugten Bereiche der Dicke des Paars von Platten und des mittleren Young'schen Moduls des Paars von Platten erfüllt sind, und „Gesamtdicke des Paars von Platten × mittlerer Young'scher Modul des Paars von Platten“ ist vorzugsweise erhöht. Insbesondere beträgt das Produkt vorzugsweise 2,0 × 10⁷ Pa · m oder mehr, mehr bevorzugt 6,0 × 10⁷ Pa · m oder mehr und noch mehr bevorzugt 1,0 × 10⁸ Pa · m oder mehr.
Ferner wird, wie es in der Eigenschaft (2) gezeigt ist, da der Druck-Scher-Speichermodul des Zwischenschichtmaterials 1,0 × 10⁴ Pa oder weniger beträgt, wenn die Dicke der Zwischenschicht groß wird, der Young'sche Modul des Glasplattenverbunds stark vermindert, was nicht bevorzugt ist. Wenn andererseits die Dicke der Zwischenschicht in Bezug auf die Gesamtdicke des Paars von Platten ausreichend gering ist, wird ein Einfluss des Zwischenschichtmaterials auf den Young'schen Modul des Glasplattenverbunds vermindert, was bevorzugt ist. Insbesondere beträgt „Dicke der Zwischenschicht/Gesamtdicke des Paars von Platten“ vorzugsweise 0,02 oder weniger, mehr bevorzugt 0,01 oder weniger und noch mehr bevorzugt 0,005 oder weniger.
Wenn eine elastische Komponente der Zwischenschicht zunimmt, d.h., der Druck-Scher-Speichermodul zunimmt, kann selbst dann, wenn die Zwischenschicht dünner gemacht wird, die Elastizität des Zwischenschichtmaterials in Bezug auf eine Schwingung des Glases in Bezug auf den Young'schen Modul der Platte nicht ignoriert werden, und der Verlustkoeffizient kann nicht verbessert werden. Insbesondere beträgt „Druck-Scher-Speichermodul des Zwischenschichtmaterials/mittlerer Young'scher Modul der zwei Gläser“ vorzugsweise 1 × 10⁴ oder weniger, mehr bevorzugt 5,0 × 10³ oder weniger und noch mehr bevorzugt 1 × 10³ oder weniger, so dass ein Beitrag der elastischen Komponente zu der dynamischen Viskoelastizität des Zwischenschichtmaterials vermindert ist.
Beispiele für das Material, das die Zwischenschicht bildet, umfassen ein polymeres Material auf Kohlenstoffbasis, Fluorbasis oder Silikonbasis unter der Voraussetzung, dass die vorstehenden Eigenschaften (1) bis (3) erfüllt sind. Spezifische Beispiele dafür umfassen ABS, AES, AS, CA, CN, CPE, EEA, EVA, EVOH, IO, PMMA, PMP, PP, PS, PVC, RB, TPA, TPE, TPEE, TPF, TPO, TPS, TPU, TPVC, AAS, ACS, PET, PPE, PA6, PA66, PBN, PBT, PC, POM, PPO, ETFE, FEP, LCP, PEEK, PEI, PES, PFA, PPS, PSV, PTFE, PVDF, Silikon, Polyurethan, PI und PF. Alternativ umfassen Beispiele dafür ein Verbundmaterial, das durch Kombinieren der vorstehenden Materialien erhalten wird. Diese Materialien können allein oder in einer Kombination von zwei oder mehr davon verwendet werden.
Ein Anteil des Materials, das die spezifischen Eigenschaften in der Zwischenschicht erfüllt, beträgt vorzugsweise 10 Massen-% bis 100 Massen-%, mehr bevorzugt 30 Massen-% bis 100 Massen-%, noch mehr bevorzugt 50 Massen-% bis 100 Massen-% und noch mehr bevorzugt 70 Massen-% bis 100 Massen-%.
Die Zwischenschicht kann eine optionale Komponente zusätzlich zu den Materialien enthalten, welche die spezifischen Eigenschaften erfüllen, solange Effekte der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden.
Beispiele für die optionale Komponente umfassen ein Farbmittel, ein fluoreszierendes Mittel, einen Ultraviolettabsorber, einen Infrarotabsorber, ein magnetisches Material und ein Spannungsrelaxationsmittel. Mit dem Material, das die Zwischenschicht bildet, kann ein Füllstoff oder können Teilchen kombiniert werden, um Funktionen wie z.B. eine Färbung, eine Fluoreszenz, eine Ultraviolettabsorption, eine Infrarotabsorption, eine Magnetkraft, eine Spannungsrelaxation und dergleichen zu verleihen.
(Platte und Glasplatte)
Es ist bevorzugt, dass eine der zwei Platten und die andere Platte verschiedene Höchstwerte der Resonanzfrequenz aufweisen. Es ist mehr bevorzugt, dass Bereiche der Resonanzfrequenz der zwei Platten nicht miteinander überlappen. Obwohl die Bereiche der Resonanzfrequenz der einen Platte und diejenigen der anderen Platte miteinander überlappen oder die zwei Platten den gleichen Höchstwert aufweisen, verhindert das Vorliegen der Zwischenschicht, dass die Resonanz der einen Platte eine synchrone Schwingung der anderen Platte verursacht, und vermindert dadurch die Resonanz in einem gewissen Maß. Daher kann verglichen mit dem Fall einer einzelnen Glasplatte ein hoher Verlustkoeffizient erhalten werden.
D.h., wenn Qa und wa die Resonanzfrequenz (Höchstwert) bzw. die Halbwertsbreite der Resonanzamplitude der einen Platte darstellen und Qb und wb die Resonanzfrequenz (Höchstwert) und die Halbwertsbreite der Resonanzamplitude der anderen Platte darstellen, ist es bevorzugt, dass eine Beziehung erfüllt ist, die durch die folgende Formel 1 dargestellt ist. $(wa + wb) / 4 < | Qa - Qb |$
Je größer der Wert der linken Seite der Formel 1 ist, desto größer ist die Differenz (|Qa - Qbl) der Resonanzfrequenz zwischen den zwei Platten und desto höher ist der Verlustkoeffizient, was bevorzugt ist.
Daher ist es mehr bevorzugt, dass die folgende Formel 1' erfüllt ist, und es ist noch mehr bevorzugt, dass die folgende Formel 1" erfüllt ist. $(wa + wb) / 2 < | Qa - Qb |$
$(wa + wb) / 1 < | Qa - Qb |$
Die Resonanzfrequenz (Höchstwert) und die Halbwertsbreite der Resonanzamplitude der Platte können mit dem gleichen Verfahren wie der Verlustkoeffizient des Glasplattenverbunds bestimmt werden.
Es ist bevorzugt, dass eine Massendifferenz zwischen der einen Platte und der anderen Platte kleiner ist, und es ist mehr bevorzugt, dass keine Massendifferenz zwischen zwei Platten vorliegt. In dem Fall, bei dem die Platten verschiedene Massen aufweisen, kann die Resonanz der leichteren Platte durch die schwerere Platte vermindert werden, jedoch ist es schwierig, die Resonanz der schwereren Platte durch die leichtere Platte zu vermindern. D.h., wenn das Massenverhältnis unausgewogen ist, können Resonanzschwingungen aufgrund der Differenz bei der Trägheitskraft theoretisch nicht gegenseitig beseitigt werden.
Das Massenverhältnis der zwei Platten, das durch (Masse einer Platte A/Masse der anderen Platte B) dargestellt wird, beträgt vorzugsweise 0,8 bis 1,25, mehr bevorzugt 0,9 bis 1,11 und noch mehr bevorzugt 1,0.
Im Hinblick auf die Sicherheit beträgt die Gesamtdicke der zwei Platten vorzugsweise 1,0 mm oder mehr, mehr bevorzugt mehr als 1,0 mm, noch mehr bevorzugt 1,5 mm oder mehr, noch mehr bevorzugt 2 mm oder mehr und noch mehr bevorzugt 3 mm oder mehr.
Der Glasplattenverbund, bei dem die Gesamtdicke der zwei Platten in dem vorstehenden Bereich liegt, ist zur Verwendung in einem Öffnungselement für Gebäude oder Fahrzeuge geeignet, in denen die Erzeugung eines anomalen Geräuschs verhindert wird, das durch ein Resonanzphänomenon verursacht wird.
Für eine Verwendung in den Membrananwendungen ist es bevorzugt, dass mindestens eine der einen Platte und der anderen Platte einen hohen Verlustkoeffizienten aufweist, da dies ermöglicht, dass der Verbund eine verbesserte Schwingungsdämpfung aufweist. Insbesondere beträgt der Verlustkoeffizient der Platte bei 25 °C vorzugsweise 1 × 10^-4 oder mehr, mehr bevorzugt 3 × 10^-4 oder mehr, noch mehr bevorzugt 5 × 10^-4 oder mehr. Es gibt keine bestimmte Obergrenze, jedoch beträgt der Verlustkoeffizient der Platte im Hinblick auf die Produktivität und die Herstellungskosten vorzugsweise 5 × 10^-3 oder weniger. Es ist mehr bevorzugt, dass sowohl die eine Platte als auch die andere Platte den vorstehenden Verlustkoeffizienten aufweisen.
Der Verlustkoeffizient der Platte kann mit dem gleichen Verfahren wie der Verlustkoeffizient des Glasplattenverbunds bestimmt werden.
Zur Verwendung in den Membrananwendungen ist es bevorzugt, dass mindestens eine der einen Platte und der anderen Platte eine hohe Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle in der Plattendickenrichtung aufweist, da dann das Schallwiedergabevermögen im Hochfrequenzbereich verbessert wird. Insbesondere beträgt die Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle der Platte vorzugsweise 4,0 × 10³ m/s oder mehr, mehr bevorzugt 4,5 × 10³ m/s oder mehr und noch mehr bevorzugt 5,0 × 10³ m/s oder mehr. Es gibt keine spezielle Obergrenze, jedoch beträgt die Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle der Platte im Hinblick auf die Plattenproduktivität oder die Ausgangsmaterialkosten vorzugsweise 7,0 × 10³ m/s oder weniger. Es ist mehr bevorzugt, dass sowohl die eine Platte als auch die andere Platte die vorstehende Schallgeschwindigkeit erfüllen.
Die Schallgeschwindigkeit der Platte kann mit dem gleichen Verfahren wie die Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle des Glasplattenverbunds gemessen werden.
Eine Gleitschicht kann auf einer Oberfläche des Paars von Platten bereitgestellt werden, die mit der Zwischenschicht in Kontakt ist. Die Gleitschicht ist ein generischer Begriff für Schichten mit einer Gleiteigenschaft, die beispielsweise durch eine wasserabstoßende, eine ölabstoßende, eine hydrophobe Oberfläche, oder eine hydrophile Oberflächenbehandlung, eine Öloberfläche, eine Fluorbeschichtung, eine Silikonbeschichtung und dergleichen zwischen der Zwischenschicht und der Platte erhalten wird, und ein Verfahren zum Erhalten der Gleiteigenschaft ist nicht darauf beschränkt. Durch Bereitstellen der Gleitschicht kann eine stabile Qualität erhalten werden, während stabile akustische Eigenschaften sichergestellt werden.
In dem Glasplattenverbund gemäß der vorliegenden Erfindung ist mindestens eine der einen Platte und der anderen Platte aus einer Glasplatte hergestellt. Dabei steht die Glasplatte für ein anorganisches Glas und ein organisches Glas. Beispiele für das organische Glas umfassen ein PMMA-Harz, ein PC-Harz, ein PS-Harz, ein PET-Harz und ein Zelluloseharz, die allgemein als ein transparentes Harz gut bekannt sind.
Die andere Platte ist aus jedwedem Material hergestellt und verschiedene Materialien, wie z.B. eine Harzplatte, die aus einem Harz hergestellt ist, das von dem organischen Glas verschieden ist, eine Metallplatte bzw. ein Metallblech, die bzw. das aus Aluminium oder dergleichen hergestellt ist, und eine Keramikplatte, die aus einer Keramik hergestellt ist, können verwendet werden. Im Hinblick auf eine attraktive Gestaltung oder die Verarbeitungsfähigkeit und das Gewicht ist es bevorzugt, das organische Glas, ein Harzmaterial, ein Verbundmaterial oder ein Fasermaterial, ein Metallmaterial oder dergleichen zu verwenden, und im Hinblick auf die Schwingungseigenschaften ist es bevorzugt, das anorganische Glas, ein sehr steifes Verbundmaterial oder Fasermaterial, ein Metallmaterial oder ein Keramikmaterial zu verwenden.
Es ist bevorzugt, als das Harzmaterial ein Harzmaterial zu verwenden, das zu einer flachen Plattenform oder einer gekrümmten Plattenform geformt werden kann. Es ist bevorzugt, als das Verbundmaterial oder das Fasermaterial ein Harzmaterial oder eine Kohlefaser zu verwenden, das oder die mit einem Füllstoff mit großer Härte, einer Kevlarfaser oder dergleichen gemischt ist. Als das Metallmaterial sind Aluminium, Magnesium, Kupfer, Silber, Gold, Eisen, Titan, SUS und dergleichen bevorzugt und andere Legierungsmaterialien und dergleichen können gegebenenfalls verwendet werden.
Als das Keramikmaterial sind beispielsweise eine Keramik wie z.B. Al₂O₃, SiC, Si₃N₄, AIN, Mullit, Zirkoniumoxid, Yttriumoxid und YAG und ein Einkristallmaterial mehr bevorzugt. Mehr bevorzugt ist das Keramikmaterial ein Material mit der Eigenschaft einer Lichtdurchlässigkeit.
Wenn das anorganische Glas in der Glasplatte verwendet wird, die mindestens eine Platte bildet, ist die Zusammensetzung nicht speziell beschränkt und liegt beispielsweise bevorzugt in dem folgenden Bereich als Massen-% auf der Basis von Oxiden.
SiO₂: 40 Massen-% bis 80 Massen-%, Al₂O₃: 0 Massen-% bis 35 Massen-%, B₂O₃: 0 Massen-% bis 15 Massen-%, MgO: 0 Massen-% bis 20 Massen-%, CaO: 0 Massen-% bis 20 Massen-%, SrO: 0 Massen-% bis 20 Massen-%, BaO: 0 Massen-% bis 20 Massen-%, Li₂O: 0 Massen-% bis 20 Massen-%, Na₂O: 0 Massen-% bis 25 Massen-%, K₂O: 0 Massen-% bis 20 Massen-%, TiO₂: 0 Massen-% bis 10 Massen-% und ZrO₂: 0 Massen-% bis 10 Massen-%. Diese Zusammensetzungen tragen zu 95 Massen-% oder mehr des gesamten Glases bei.
Die Zusammensetzung der anorganischen Glasplatte liegt mehr bevorzugt in dem folgenden Bereich.
SiO₂: 55 Massen-% bis 75 Massen-%, Al₂O₃: 0 Massen-% bis 25 Massen-%, B₂O₃: 0 Massen-% bis 12 Massen-%, MgO: 0 Massen-% bis 20 Massen-%, CaO: 0 Massen-% bis 20 Massen-%, SrO: 0 Massen-% bis 20 Massen-%, BaO: 0 Massen-% bis 20 Massen-%, Li₂O: 0 Massen-% bis 20 Massen-%, Na₂O: 0 Massen-% bis 25 Massen-%, K₂O: 0 Massen-% bis 15 Massen-%, TiO₂: 0 Massen-% bis 5 Massen-% und ZrO₂: 0 Massen-% bis 5 Massen-%. Diese Zusammensetzungen tragen zu 95 Massen-% oder mehr des gesamten Glases bei.
Im Hinblick auf die Schwingungseigenschaften ist in der Glasplatte, die mindestens eine Platte bildet, die Energiemenge, die zum Schwingenlassen der Glasplatte erforderlich ist, umso geringer, je geringe die relative Dichte der Glasplatte ist. Im Hinblick nur auf die Schwingungseigenschaften ist es besser, das anorganische Glas zu verwenden als das organische Glas, und insbesondere beträgt die relative Dichte der Glasplatte vorzugsweise 2,8 oder weniger, mehr bevorzugt 2,6 oder weniger und noch mehr bevorzugt 2,5 oder weniger. Der spezifische Elastizitätsmodul ist ein Wert, der durch Dividieren des Young'schen Moduls der Glasplatte durch die Dichte erhalten wird, und je höher der spezifische Elastizitätsmodul ist, desto höher ist die Steifigkeit der Glasplatte. Insbesondere beträgt der spezifische Elastizitätsmodul vorzugsweise 2,5 × 10⁷ m²/s² oder mehr, mehr bevorzugt 2,8 × 10⁷ m²/s² oder mehr und noch mehr bevorzugt 3,0 × 10⁷ m²/s² oder mehr. Obwohl es keine spezielle Obergrenze gibt, beträgt der spezifische Elastizitätsmodul der Glasplatte im Hinblick auf die Formbarkeit während der Glasherstellung vorzugsweise 4,0 × 10⁷ m²/s² oder weniger.
Zum Erhöhen der Durchlässigkeit des Glasplattenverbunds ist es nützlich, die Zwischenschicht so auszubilden, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der mit demjenigen der Glasplatte übereinstimmt. D.h., es ist bevorzugt, dass der Brechungsindex der Glasplatte und der Brechungsindex der Zwischenschicht, die den Glasplattenverbund bilden, näher beieinander liegen, da dann eine Reflexion und eine Interferenz an einer Grenze dazwischen verhindert werden. Insbesondere beträgt eine Differenz zwischen dem Brechungsindex der Zwischenschicht und dem Brechungsindex des Paars von Glasplatten, die mit der Zwischenschicht in Kontakt sind, vorzugsweise 0,3 oder weniger, mehr bevorzugt 0,2 oder weniger, noch mehr bevorzugt 0,1 oder weniger, noch mehr bevorzugt 0,05 oder weniger und noch mehr bevorzugt 0,01 oder weniger.
Es ist auch möglich, mindestens eine oder beide der Platten, die den Glasplattenverbund bilden, zu funktionalisieren. Dies ist in dem Fall nützlich, bei dem dem Glasplattenverbund eine attraktive Gestaltung oder eine Funktion, wie z.B. eine IR-Sperre, eine UV-Sperre, verliehen werden soll oder wenn es sich um ein Sichtschutzglas handelt. Beispielsweise kann ein Metallfilm oder dergleichen auf einer Glasoberfläche abgeschieden werden oder ein leitendes Harz und ein Beschichtungsmaterial können zur Bildung einer Verdrahtungsstruktur oder dergleichen gedruckt werden.
Von den Platten, die den Glasplattenverbund bilden, kann mindestens eine Glasplatte verwendet werden, jedoch können zwei oder mehr Glasplatten verwendet werden. In diesem Fall können Glasplatten verwendet werden, die alle verschiedene Zusammensetzungen enthalten, oder es können Glasplatten verwendet werden, die alle die gleiche Zusammensetzung enthalten. Glasplatten mit der gleichen Zusammensetzung können in einer Kombination mit einer Glasplatte mit einer anderen Zusammensetzung verwendet werden. Unter anderem ist es im Hinblick auf die Attraktivität der Gestaltung und die akustischen Eigenschaften bevorzugt, zwei oder mehr Arten von Glasplatten mit unterschiedlichen Zusammensetzungen zu verwenden.
Entsprechend können die Glasplatten bezüglich der Masse und der Dicke alle verschieden sein, alle gleich sein oder einige können verschieden sein.
Als mindestens eine der Glasplatten, die den Glasplattenverbund bilden, kann eine physikalisch gehärtete Glasplatte oder eine chemisch gehärtete Glasplatte verwendet werden. Dies ist zum Verhindern eines Brechens des Glasplattenverbunds nützlich. Wenn eine Erhöhung der Festigkeit des Glasplattenverbunds gewünscht ist, ist es bevorzugt, dass die physikalisch gehärtete Glasplatte oder die chemisch gehärtete Glasplatte als die Glasplatte verwendet wird, die sich an einer äußersten Oberfläche des Glasplattenverbunds befindet, und es ist mehr bevorzugt, dass alle Glasplattenbestandteile jeweils die physikalisch gehärtete Glasplatte oder die gehärtete Glasplatte sind.
Im Hinblick auf eine Erhöhung der Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle und die Festigkeit ist es auch nützlich, ein kristallisiertes Glas oder ein phasengetrenntes Glas als die Glasplatte zu verwenden. Insbesondere wenn eine Erhöhung der Festigkeit des Glasplattenverbunds beabsichtigt ist, ist es bevorzugt, das kristallisierte Glas oder das phasengetrennte Glas als die Glasplatte zu verwenden, die sich an der äußersten Oberfläche des Glasplattenverbunds befindet.
Auf mindestens einer äußersten Oberfläche des Glasplattenverbunds kann eine Beschichtungsschicht ausgebildet sein oder ein Film bzw. eine Folie kann laminiert sein, solange die Effekte der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden. Für die Beschichtung und den Film bzw. die Folie kann ein im Stand der Technik bekanntes Material verwendet werden und Beispiele für die Beschichtung umfassen eine wasserabstoßende Beschichtung, eine hydrophile Beschichtung, eine Wassergleitbeschichtung, eine ölabstoßende Beschichtung, eine Beschichtung zum Verhindern einer Lichtreflexion, eine wärmeabschirmende Beschichtung und eine stark reflektierende Beschichtung. Beispiele für den Film bzw. die Folie umfassen einen bruchsicheren Film bzw. eine bruchsichere Folie für Glas, einen Farbfilm bzw. eine Farbfolie, eine(n) UV-Sperrfilm bzw. -folie, eine(n) IR-Sperrfilm bzw. -folie, eine(n) wärmeabschirmende(n) Film bzw. Folie und eine(n) Film bzw. Folie zur Abschirmung von elektromagnetischen Wellen.
Die Form des Glasplattenverbunds kann gemäß Anwendungen in einer geeigneten Weise gestaltet werden und kann eine flache Plattenform oder eine gekrümmte Oberflächenform sein. Zum Erhöhen eines abgegebenen Schalldruckniveaus in einem Tieffrequenzband kann der Glasplattenverbund mit einer Struktur ausgebildet werden, die eine Umhüllung oder eine Umlenkplatte umfasst. Obwohl ein Material für die Umhüllung oder die Umlenkplatte nicht speziell beschränkt ist, ist es bevorzugt, den Verbund der vorliegenden Erfindung zu verwenden. Der Verbund kann ein solcher sein, der ein Durchgangsloch zum physischen Fixieren durch eine Metallstelle, eine Zinnstelle oder dergleichen aufweist, oder ein solcher, der mindestens ein Loch zum Anbringen der Schwingungseinrichtung aufweist.
Für mindestens eine äußerste Oberfläche des Glasplattenverbunds kann ein Rahmen bereitgestellt sein, solange die Effekte der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden. Der Rahmen ist beispielsweise geeignet, wenn es gewünscht ist, die Steifigkeit des Glasplattenverbunds zu erhöhen, den Glasplattenverbund fest zu halten, so dass eine tieffrequente Schwingung verhindert wird, oder eine gekrümmte Oberflächenform beizubehalten. Als Material des Rahmens kann ein im Stand der Technik bekanntes Material verwendet werden und Beispiele des Materials des Rahmens umfassen Metallmaterialien, wie z.B. Aluminium, Eisen, rostfreien Stahl und Magnesium; Keramik und Einkristallmaterialien wie z.B. Al₂O₃, SiC, Si₃N₄, AIN, Mullit, Zirkoniumoxid, Yttriumoxid und YAG; Fasermaterialien, wie z.B. Kohlefasern und Kevlarfasern, und andere Verbundmaterialien davon; organisches Glas-Materialien und transparente Harzmaterialien, wie z.B. PMMA, PC, PS, PET und Zellulose; Kautschukmaterialien wie z.B. Butylkautschuk, Silikonkautschuk und Urethankautschuk; schwingungsdämpfende Gelmaterialien, wie z.B. ein Urethangel und ein Silikongel; und Holzmaterialien wie z.B. Lauan, Teak und Sperr- bzw. Schichtholz.
Zum Verhindern eines Austretens der Zwischenschicht von dem Rahmen kann ein Abdichtungselement zwischen dem Glasplattenverbund und dem Rahmen bereitgestellt werden.
Mindestens ein Teil einer äußeren Umfangsendoberfläche des Glasplattenverbunds kann mit einem Element abgedichtet werden, das ein Schwingen des Glasplattenverbunds nicht behindert. Als Abdichtungselement kann ein Dichtband, ein Harz, ein hochelastischer Kautschuk, ein Gel oder dergleichen verwendet werden.
Als das Abdichtungselement kann ein Acryl-Abdichtungselement, ein Abdichtungselement auf Cyanacrylat-Basis, ein Abdichtungselement auf Epoxid-Basis, ein Abdichtungselement auf Silikon-Basis, ein Abdichtungselement auf Urethan-Basis, ein phenolisches Abdichtungselement oder dergleichen verwendet werden.
Beispiele für Aushärtungsverfahren umfassen einen Zweikomponenten-Mischtyp, ein Feuchtigkeitsaushärten, ein Wärmeaushärten, ein Ultraviolettaushärten und ein Aushärten mit sichtbarem Licht. Ein thermoplastisches Harz (Heißschmelzverbindung) ist ebenfalls verwendbar. Beispiele dafür umfassen Harze auf Vinyl-Ethylen-Acetat-Basis, Harze auf Polyolefin-Basis, Harze auf Polyamid-Basis, Harze auf der Basis von synthetischem Kautschuk, Acrylharze und Harze auf Polyurethan-Basis.
Als Kautschuk können beispielsweise Naturkautschuk, synthetischer Naturkautschuk, Butadienkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Butylkautschuk, Nitrilkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Chloroprenkautschuk, Acrylkautschuk, chlorsulfonierter Polyethylenkautschuk (Hypalon), Urethankautschuk, Silikonkautschuk, Fluorkautschuk, Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk, Epichlorhydrinkautschuk, Polysulfidkautschuk (Thiokol) und hydrierter Nitrilkautschuk verwendet werden.
(Verfahren zur Herstellung eines Glasplattenverbunds)
Der Glasplattenverbund gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch Bilden der Zwischenschicht zwischen dem Paar von Platten erhalten.
Ein Verfahren zur Bildung der Zwischenschicht zwischen dem Paar von Platten ist nicht speziell beschränkt und in dem Fall, bei dem der Glasplattenverbund die Platten und die Zwischenschicht umfasst, umfassen Beispiele dafür ein Verfahren des Bildens der Zwischenschicht auf der Oberfläche einer Platte und des Anordnens der Platte auf der Zwischenschicht, ein Verfahren des Verbindens der Platten, die jeweils die Zwischenschicht darauf ausgebildet aufweisen, und ein Verfahren des Spritzens der Zwischenschicht in die Lücke zwischen den zwei Platten.
(Ausführungsform des Glasplattenverbunds)
Die 1 ist eine Querschnittsansicht eines Glasplattenverbunds 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der Glasplattenverbund 10 umfasst eine erste Platte 11 und eine zweite Platte 12 sowie eine Zwischenschicht 16, die zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte angeordnet ist, und mindestens eine der ersten Platte und der zweiten Platte ist aus einer Glasplatte hergestellt.
Die 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform des Glasplattenverbunds 10 zeigt. Der Glasplattenverbund 10 von 2 umfasst zusätzlich zu dem Aufbau des Glasplattenverbunds 10 in der 1 eine weitere Platte 13. Mit einem solchen Aufbau kann die Festigkeit des Glasplattenverbunds 10 erhöht werden.
Die 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform des Glasplattenverbunds 10 zeigt. Zusätzlich zu dem Aufbau des Glasplattenverbunds 10 in der 1 umfasst der Glasplattenverbund 10 in der 3 ein externes Abdichtungselement 31 auf einer Oberfläche des Glasplattenverbunds. Dies kann eine physische Beschädigung der Zwischenschicht 16 verhindern. Dabei kann, wenn die optischen Brechungsindizes der Zwischenschicht und des externen Abdichtungselements übereinstimmen, eine Grenze zwischen der Zwischenschicht und dem externen Abdichtungselement nur schwer visuell erkannt werden. Wenn die optischen Brechungsindizes der ersten und der zweiten Platte 11 und 12 und der Zwischenschicht 16 übereinstimmen, kann die Grenze zwischen der ersten und der zweiten Platte 11 und 12 und der Zwischenschicht 16 nur schwer visuell erkannt werden.
Die 4A und 4B zeigen Ansichten, die eine weitere Ausführungsform des Glasplattenverbunds 10 zeigen. Die 4A ist eine Draufsicht und die 4B ist eine Querschnittsansicht. In dem Glasplattenverbund 10 in der 4A und der 4B ist ein Rahmen 30 auf einer Außenkante des Glasplattenverbunds 10 und mindestens auf der äußersten Oberfläche des Glasplattenverbunds 10 bereitgestellt. Dies ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform des Glasplattenverbunds 10 zeigt. Ein Abdichtungselement 31 ist zwischen dem Glasplattenverbund 10 und dem Rahmen 30 bereitgestellt.
Die 5A und 5B zeigen Ansichten, die eine weitere Ausführungsform des Glasplattenverbunds 10 zeigen. Die 5A ist eine Draufsicht und die 5B ist eine Querschnittsansicht. Wie es in der 5A und der 5B gezeigt ist, kann der Rahmen 30 auf der äußersten Oberfläche der ersten Platte 11 des Glasplattenverbunds 10 bereitgestellt sein.
Die 6A bis 6C zeigen Ansichten, die eine weitere Ausführungsform des Glasplattenverbunds 10 zeigen. Die 6A ist eine Draufsicht des Glasplattenverbunds, die 6B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie I-I in der 6A und die 6C ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts C in der 6B.
Wie es in der 6B und der 6C gezeigt ist, sind Endoberflächen der ersten Platte 11 und der zweiten Platte 12 versetzt voneinander angeordnet, wodurch ein Stufenabschnitt 50 mit einer Stufenform in einer Querschnittsansicht gebildet wird. Ferner ist in dem Stufenabschnitt 50 das Abdichtungselement 31 so bereitgestellt, dass es mindestens die Zwischenschicht 16 abdichtet.
Das Abdichtungselement 31 ist in einem engen Kontakt mit einer Endoberfläche 11a der ersten Platte 11, einer Endoberfläche 16a der Zwischenschicht 16 und einer Hauptoberfläche 12a der zweiten Platte 12 an dem Stufenabschnitt 50. Mit einem solchen Aufbau wird die Zwischenschicht 16 mit dem Abdichtungselement 31 abgedichtet, ein Austreten der Zwischenschicht 16 wird verhindert und das Verbinden der ersten Platte 11, der Zwischenschicht 16 und der zweiten Platte 12 wird verstärkt, wodurch die Festigkeit des Glasplattenverbunds 10 erhöht wird.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Stufenabschnitt 50 so ausgebildet, dass die Endoberfläche 11a der ersten Platte 11 und die Endoberfläche 16a der Zwischenschicht 16 senkrecht zur Hauptoberfläche 12a der zweiten Platte 12 sind. Als Ergebnis weist das Abdichtungselement 31 einen Umriss auf, der sich in der Querschnittsansicht in einer L-Form entlang des Stufenabschnitts 50 erstreckt. Mit einem solchen Aufbau wird das Verbinden der ersten Platte 11, der Zwischenschicht 16 und der zweiten Platte 12 weiter verstärkt und die Festigkeit des Glasplattenverbunds 10 wird weiter erhöht.
Ferner umfasst das Abdichtungselement 31 in der vorliegenden Ausführungsform eine angeschrägte Oberfläche 31a. Ein Kantenabschnitt des Glasplattenverbunds 10 kann einer Abschrägungsbearbeitung oder dergleichen unterzogen werden, jedoch kann durch die Verwendung einer solchen Form des Abdichtungselements 31 der gleiche Effekt wie derjenige erhalten werden, der durch Bearbeiten des Glasplattenverbunds erhalten wird.
Die 7A und 7B zeigen Ansichten, die eine weitere Ausführungsform des Glasplattenverbunds 10 zeigen. Die 7A ist eine Draufsicht des Glasplattenverbunds und die 7B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie I-I in der 7A. In der vorliegenden Ausführungsform sind anders als bei den anderen Ausführungsformen der Stufenabschnitt 50 und das Abdichtungselement 31 nicht an einer Umfangskante des Glasplattenverbunds 10 bereitgestellt, sondern sind in einer Draufsicht im Wesentlichen an einem Zentrum des Glasplattenverbunds 10 bereitgestellt. Ein solcher Aufbau erfüllt auch die Anforderung, dass die jeweiligen Endoberflächen der zwei Platten (erste Platte 11 und zweite Platte 12) voneinander versetzt sind. Demgemäß wird die Festigkeit des Glasplattenverbunds 10 erhöht. Ein Dichtband 40 ist an einer Endoberfläche der Umfangskante des Glasplattenverbunds 10 zum Abdichten der Zwischenschicht 16 angebracht.
<Membran und Öffnungselement>
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Membran, die den Glasplattenverbund und eine Schwingungseinrichtung umfasst, und ein Öffnungselement, bei dem der Glasplattenverbund verwendet wird.
Es kann bewirkt werden, dass die Membran als Lautsprecher, als Mikrofon, als Ohrhörer oder ein Gehäuseschwingungskörper oder Gehäuselautsprecher eines mobilen Geräts und dergleichen wirkt, und zwar durch Anordnen von beispielsweise einem oder mehr Schwingungselement(en) oder Schwingungserfassungselement(en) (Schwingungseinrichtungen) auf einer Oberfläche oder beiden Oberflächen des Glasplattenverbunds. Zum Erhöhen des abgegebenen Schalldruckniveaus werden zwei oder mehr Schwingungselemente vorzugsweise auf beiden Oberflächen des Glasplattenverbunds angeordnet. Im Allgemeinen ist eine Position der Schwingungseinrichtung in Bezug auf die Membran vorzugsweise ein zentraler Abschnitt des Verbunds und die Schwingungseinrichtung kann an einem Endabschnitt des Glasplattenverbunds angeordnet sein. Da die Größe, die Form, die Farbe und dergleichen des Glasplattenverbunds frei ausgewählt werden können, kann dieser so gestaltet werden, dass eine Membran mit einer hervorragenden Gestaltung erhalten werden kann. Ferner kann durch Sampeln von Schall oder einer Schwingung durch ein Schallsammelmikrofon oder einen Schwingungsdetektor, das oder der auf der Oberfläche oder in der Nähe des Glasplattenverbunds angeordnet ist und eine Schwingung mit der gleichen Phase oder mit der umgekehrten Phase in dem Glasplattenverbund erzeugt, der gesampelte Schall oder die gesampelte Schwingung verstärkt oder ausgelöscht werden. Dabei kann in dem Fall, bei dem bewirkt wird, dass die Schall- oder Schwingungseigenschaften an dem Sampelpunkt einer Änderung auf der Basis einer bestimmten akustischen Übertragungsfunktion im Verlauf der Ausbreitung zu der Glasplattenverbundmembran unterliegen, und in dem Fall, bei dem eine akustische Umwandlungsübertragungsfunktion in dem Glasplattenverbund vorliegt, die Schwingung durch Korrigieren der Amplitude und der Phase des Steuersignals mittels eines Steuerfilters genau verstärkt oder ausgelöscht werden. Bei der Erstellung des Steuerfilters, wie er vorstehend beschrieben worden ist, kann beispielsweise der Algorithmus der kleinsten Fehlerquadrate (LMS) verwendet werden.
In einem spezifischeren Aufbau wird der Glasplattenverbund der vorliegenden Erfindung beispielsweise als alle oder mindestens eine der Glasplatten eines Mehrschichtglases verwendet, und folglich wird eine Struktur hergestellt, bei der das Schwingungsniveau der Platte auf der Eintrittsseite einer Schallwellenschwingung, die gesteuert werden soll, oder das Schalldruckniveau eines Raums, der zwischen Gläsern vorliegt, gesampelt wird und nach einer geeigneten Signalkorrektur durch einen Steuerfilter zu einem Schwingungselement auf dem Glasplattenverbund ausgegeben wird, das auf der Austrittsseite der Schallwellenschwingung angeordnet ist.
Der Glasplattenverbund der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise als Innenraum-Schwingungselement einer Transportmaschine, wie z.B. eines Fahrzeugs, oder fahrzeuginterner und maschineninterner Lautsprecher verwendet werden. Beispielsweise können als Innenelement, das als Lautsprecher wirkt, eine Instrumententafel, ein Armaturenbrett, ein Dachhimmel, eine Tür, eine Sonnenblende, ein Kraftfahrzeugnavigationssystem, eine Anzeige mit elektrischem Licht, wie z.B. eine fahrzeuginterne Anzeige, und eine Beleuchtungsvorrichtung als Lautsprecher verwendet werden. Eine Frontscheibe, eine Seitenscheibe, eine Heckscheibe, ein Außenspiegel, ein Rückspiegel, eine Innenscheibe und eine Außenscheibe eines doppelverglasten Fensters, eine Trennung zwischen einem Fahrersitz und einem Rücksitz, eine Trennung zwischen Rücksitzen und dergleichen, die in einem Kraftfahrzeug im Stand der Technik montiert sind, können ebenfalls als der Lautsprecher verwendet werden. Zu dem gleichen Zweck kann der Glasplattenverbund an einem Zug bzw. Schienenfahrzeug, einem Flugzeug bzw. Luftfahrzeug, einem Helikopter oder dergleichen montiert werden. Ferner können diese Elemente auch als Mikrofone und Membranen für eine aktive Geräuschkontrolle wirken.
Die vorstehenden Anwendungen können nicht nur für Anwendungen in Fahrzeugen und in Maschinen und elektronischen Vorrichtungsanwendungen verwendet werden, sondern auch für Baumaterialien. Durch die Verwendung einer solchen Membran können eine Fensterscheibe, eine Türscheibe, eine Vitrine bzw. ein Schaufenster und dergleichen, die im Hinblick auf die Sicherheit eine große Plattendicke erfordern, ebenfalls als Lautsprecher verwendet werden.
Beispiele für das Öffnungselement umfassen ein Öffnungselement, das in Gebäuden und Transportmaschinen und dergleichen verwendet wird. Beispielsweise kann in dem Fall der Verwendung des Glasplattenverbunds, bei dem es weniger wahrscheinlich ist, dass er in einem Frequenzband eines Geräuschs, das von einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, eines Flugzeugs bzw. Luftfahrzeugs, eines Schiffs bzw. Wasserfahrzeugs, eines Stromerzeugers oder dergleichen erzeugt wird, eine Resonanz aufweist, ein besonders hervorragender Effekt des Verhinderns der Erzeugung des Geräuschs erzielt werden. Dem Glasplattenverbund können auch Funktionen wie z.B. eine IR-Sperre, eine UV-Sperre und eine Färbung verliehen werden.
Bei einer Anwendung auf das Öffnungselement kann bewirkt werden, dass die Membran, in der ein oder mehr Schwingungselement(e) oder Schwingungserfassungselement(e) (Schwingungseinrichtung(en)) auf einer Oberfläche oder beiden Oberflächen des Glasplattenverbunds angeordnet ist oder sind, auch als Lautsprecher oder Mikrofon wirkt. Durch die Verwendung des Glasplattenverbunds gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Schall in einem Tieffrequenzbereich und einem Hochfrequenzbereich, die im Stand der Technik nur schwer wiedergegeben werden konnten, einfach wiedergegeben werden. Da die Größe, die Form, die Farbe und dergleichen des Glasplattenverbunds frei ausgewählt werden können, kann dieser so gestaltet werden, dass ein Öffnungselement mit einer hervorragenden Gestaltung erhalten werden kann. Ferner kann durch Sampeln des Schalls oder der Schwingung durch das Schallsammelmikrofon oder den Schwingungsdetektor, das oder der auf der Oberfläche oder in der Umgebung des Glasplattenverbunds angeordnet ist und die Schwingung mit der gleichen Phase oder der umgekehrten Phase in dem Glasplattenverbund oszilliert, der gesampelte Schall oder die gesampelte Schwingung verstärkt oder ausgelöscht werden.
Insbesondere kann, wenn der Glasplattenverbund als Fahrzeuginnenlautsprecher, als Fahrzeugaußenlautsprecher oder als Frontscheibe, Seitenscheibe, Heckscheibe oder Dachscheibe für ein Fahrzeug mit einer Schallisolierfunktion verwendet wird, ein Mechanismus eingesetzt werden, der nur eine spezifische Schallwellenschwingung durchlässt oder blockiert. Der Glasplattenverbund kann auch als Fenster für ein Fahrzeug, ein Strukturelement oder eine Dekorplatte verwendet werden, in der Wasserabstoßungs-, Schneehaftungsbeständigkeits-, Eishaftungsbeständigkeits- und Verschmutzungsschutzeigenschaften durch die Schallwellenschwingung verbessert werden. Insbesondere kann der Glasplattenverbund als Linse bzw. Objektiv, als Sensor und als Abdeckglas dafür zusätzlich zu einer Fensterscheibe oder einem Spiegel für ein Kraftfahrzeug verwendet werden.
Als das Öffnungselement für Gebäude können eine Fensterscheibe, eine Türscheibe, eine Dachscheibe, ein Lichtsteuerungs- bzw. -einstellglas, ein Innenmaterial, ein Außenmaterial, ein Dekormaterial, ein Strukturmaterial, eine Außenwand, eine Schallisolierplatte, eine Schallisolierwand und ein Abdeckglas für eine Solarzelle, die als die Membran und die Schwingungserfassungsvorrichtung wirken, verwendet werden. Diese Elemente können als akustische Reflexions (Hall)-Platte verwendet werden. Die Wasserabstoßung, die Schneehaftungsbeständigkeit und die Verschmutzungsschutzeigenschaften können durch die Schallwellenschwingung verbessert werden. Es ist auch eine Funktion als Risserfassung, Schädlingsbekämpfung, Tierschädengegenmaßnahme, Ultraschallkommunikation, Echodiagnose oder dergleichen möglich.
[Beispiele]
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele detailliert beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
<Glasplattenverbund>
Glasplatten A und B, die jeweils eine Größe von 10 mm × 60 mm × 1,1 mm aufwiesen, wurden hergestellt, und ein Zwischenschichtmaterial wurde so dazwischen angeordnet, dass es eine vorgegebene Filmdicke aufwies. Auf diese Weise wurden Glasplattenverbunde der Beispiele 1 bis 6 erhalten.
Zusammensetzungen (Massen-%) und physikalische Eigenschaftswerte der Glasplatte A und der Glasplatte B sind nachstehend gezeigt.
(Glasplatte A) SiO₂: 61,5 %, Al₂O₃: 20 %, B₂O₃: 1,5 %, MgO: 5,5 %, CaO: 4,5 %, SrO: 7 %, Dichte: 2,7 g/cm³, Young'scher Modul: 85 GPa, spezifischer Elastizitätsmodul: 3,2 × 10⁷ m²/s², Oberflächenrauheit: (JIS B0601) gemittelte Höhe Ra ≤ 1,0 µm
(Glasplatte B) SiO₂: 60 %, Al₂O₃: 17 %, B₂O₃: 8 %, MgO: 3 %, CaO: 4 %, SrO: 8 %, Dichte: 2,5 g/cm³, Young'scher Modul: 77 GPa, spezifischer Elastizitätsmodul: 3,1 × 10⁷ m²/s², Oberflächenrauheit: (JIS B0601) gemittelte Höhe Ra ≤ 1,0 µm
Physikalische Eigenschaften des Materials, das in der Zwischenschicht verwendet wurde, sind in der folgenden Tabelle gezeigt. Der Druck-Scher-Speichermodul, der Druck-Scher-Verlustmodul und der Verlustkoeffizient tan δ (= Druck-Scher-Speichermodul/ Druck-Scher-Verlustmodul) bei 25 °C und 1 Hz wurden mit einem MCR301 (hergestellt von Anton Paar) gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt. [Tabelle 1]

Gegenstand Druck-Scher-Speichermodul [Pa] Druck-Scher-Verlustmodul [Pa] tan δ

Silikongel 1,2 × 10³ 4,9 × 10² 0,41

Haftklebstoff 2,7 × 10⁵ 1,1 × 10⁵ 0,39
<Messung des Verlustkoeffizienten>
Unter Verwendung einer Schwingungseinrichtung wurden Frequenzsignale von 20 Hz bis 6000 Hz auf jeden Glasplattenverbund angewandt, und die Signale wurden bei Δ1 Hz gewobbelt, um die Amplitude einer Kante des Glasplattenverbunds bei jeder Frequenz zu messen. Frequenzen, die 3 dB tiefer waren als ein Peak der Resonanzfrequenz ω₀, wurden als ω₁ und ω₂ eingestellt und der Verlustkoeffizient des Glasplattenverbunds wurde durch Einstellen des Verlustkoeffizienten = (ω₂ - ω₁)/ω₀ erhalten.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt.
<Messung der Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle>
Die Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle kann durch das UltraschallimpulsVerfahren gemessen werden, das in „Japanese Industrial Standards“ (JIS-R1602-1995) beschrieben ist. Die Werte sind in der folgenden Tabelle gezeigt.

Die Beispiele 1 und 2 sind Arbeitsbeispiele und die Beispiele 3 bis 6 sind Vergleichsbeispiele. [Tabelle 2]

	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4	Beispiel 5	Beispiel 6
Zwischenschichtmaterial	Silikongel	Silikongel	Silikongel	Haftklebstoff	Haftklebstoff	Haftklebstoff
Filmdicke der Zwischenschicht (µm)	5	10	25	5	10	25
Druck-Scher-Speichermodul des Zwischenschichtmaterials (Pa)	1,2 × 10³	1,2 × 10³	1,2 × 10³	2,7 × 10⁵	2,7 × 10⁵	2,7 × 10⁵
(a) Dicke der Zwischenschicht (mm)/Gesamtdicke des Paars von Platten (mm)	2,3 × 10^-3	4,5 × 10^-3	1,1 × 10^-2	2,3 × 10^-3	4,5 × 10^-3	1,1 × 10^-2
(b) Druck-Scher-Speichermodul des Zwischenschichtmaterials (Pa)/mittlerer Young'scher Modul des Paars von Platten (Pa)	1,5 × 10^-8	1,5 × 10^-8	1,5 × 10^-8	3,3 × 10^-6	3,3 × 10^-6	3,3 × 10^-6
(a) × (b)	3,45 × 10^-11	6,8 × 10^-11	1,7 × 10^-10	7,6 × 10^-9	1,5 × 10^-8	3,6 × 10^-8
Glasplatte A/Platte B (Massenverhältnis)	1,08	1,08	1,08	1,08	1,08	1,08
Verlustkoeffizient des Glasplattenverbunds	0,439	0,291	0,264	0,198	0,227	0,268
Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle des Glasplattenverbunds (m/s)	5711	5683	5601	5715	5691	5621

Da ein Haftklebstoff die Schwingung durch den dynamischen Viskoelastizitätsmechanismus dämpft, nahm der Verlustkoeffizient der Zwischenschicht, bei welcher der Haftklebstoff verwendet wurde, zu, wenn die Filmdicke zunahm. Andererseits muss die Dicke der Zwischenschicht erhöht werden, wenn die Plattendicke zunimmt.
Andererseits wird bei dem Glasplattenverbund der vorliegenden Erfindung gefunden, dass sich der Verlustkoeffizient verbessert, wenn die Filmdicke der Zwischenschicht vermindert wird, und zwar durch die Verwendung eines Materials mit einem Druck-Scher-Speichermodul unterhalb eines festgelegten Werts für die Zwischenschicht.
Wenn die Filmdicke der Zwischenschicht geringer wird, wird die Schallgeschwindigkeit des Glasplattenverbunds höher.
Daher sind bei dem Glasplattenverbund, bei dem das Material mit dem Druck-Scher-Speichermodul unterhalb des festgelegten Werts für die Zwischenschicht verwendet wird, sowohl der Verlustkoeffizient als auch die Schallgeschwindigkeit hoch.
Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, dass der Glasplattenverbund, der durch die vorliegende Erfindung gebildet wird, einen hohen Verlustkoeffizienten und eine hohe Schallgeschwindigkeit aufweisen kann und ein sehr gutes akustisches Leistungsvermögen aufweist.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen detailliert beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen durchgeführt werden können, ohne von dem Wesen und dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Anmeldung basiert auf einer japanischen Patentanmeldung (Nr. 2020-142842 ), die am 26. August 2020 eingereicht worden ist und deren Inhalt unter Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Bezugszeichenliste

10: Glasplattenverbund
11: Erste Platte
11a: Endoberfläche der ersten Platte
12: Zweite Platte
12a: Hauptoberfläche der zweiten Platte
13: Weitere Platte
16: Zwischenschicht
30: Rahmen
31: Abdichtungselement
31a: Angeschrägte Oberfläche
40: Dichtband
50: Stufe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2020142842 [0116]

Claims

Glasplattenverbund, umfassend: zwei oder mehr Platten; und eine Zwischenschicht zwischen mindestens einem Paar der Platten, wobei mindestens eine des Paars von Platten eine Glasplatte ist, die Zwischenschicht alle der folgenden Eigenschaften (1) bis (3) erfüllt und der Glasplattenverbund einen Verlustkoeffizienten bei 25 °C von 0,01 oder mehr und eine Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle in der Plattendickenrichtung von 4,0 × 10³ m/s oder mehr aufweist, (1) die Zwischenschicht weist eine Dicke von 20 µm oder weniger auf, (2) ein Druck-Scher-Speichermodul bei einer Temperatur von 25 °C beträgt 1,0 × 10⁴ Pa oder weniger, und (3) bei einer Temperatur von 25 °C und 1 Hz ist der Druck-Scher-Speichermodul höher als ein Druck-Scher-Verlustmodul.
Glasplattenverbund nach Anspruch 1, wobei alle des Paars von Platten Glasplatten sind und der Glasplattenverbund einen Verlustkoeffizienten bei 25 °C von 0,01 oder mehr und eine Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle in der Plattendickenrichtung von 5,0 × 10³ m/s oder mehr aufweist.
Glasplattenverbund nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Gesamtdicke des Paars von Platten 1,0 mm oder mehr beträgt und die Zwischenschicht und die Platten die folgende Formel A erfüllen: [Math. 1] $\begin{array}{l} 0 < (Dicke der Zwischenschicht [mm] /Gesamtdicke des Paars von Platten [mm]) \times \\ (Druck-Scher-Speichermodul des Zwischenschichtmaterials [Pa] /mittlerer Young'scher Modul \\ des Paars von Platten [Pa]) \leq 1,0 \times 10^{- 10} \end{array}$
Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Paar von Platten einen mittleren Young'schen Modul von 20 GPa oder mehr bei 25 °C aufweist.
Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Produkt aus einer Gesamtdicke des Paars von Platten und einem mittleren Young'schen Modul des Paars von Platten 2,0 × 10⁷ Pa · m oder mehr beträgt.
Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Wert, der durch Dividieren der Dicke der Zwischenschicht durch eine Gesamtdicke des Paars von Platten erhalten wird, 0,02 oder weniger beträgt.
Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Wert, der durch Dividieren des Druck-Scher-Speichermoduls eines Zwischenschichtmaterials durch einen mittleren Young'schen Modul des Paars von Platten erhalten wird, 1 × 10⁴ oder weniger beträgt.
Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Wert, der durch Dividieren der Masse einer Platte A des Paars von Platten durch die Masse der anderen Platte B des Paars von Platten erhalten wird, 0,8 bis 1,25 beträgt.
Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei mindestens eine des Paars von Platten einen Verlustkoeffizienten bei 25 °C von 1 × 10^-4 oder mehr aufweist.
Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mindestens eine des Paars von Platten eine Schallgeschwindigkeit einer Longitudinalwelle in der Plattendickenrichtung von 4,0 × 10³ m/s oder mehr aufweist.
Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 10, der eine Gleitschicht umfasst, die auf einer Oberfläche des Paars von Platten bereitgestellt ist, die mit der Zwischenschicht in Kontakt ist.
Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Glasplatte eine relative Dichte von 2,8 oder weniger aufweist.
Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Glasplatte einen spezifischen Elastizitätsmodul von 2,5 × 10⁷ m²/s² oder mehr aufweist.
Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei eine Differenz zwischen einem Brechungsindex der Zwischenschicht und einem Brechungsindex des Paars von Platten in Kontakt mit der Zwischenschicht 0,3 oder weniger beträgt.
Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 14, der eine gekrümmte Oberflächenform aufweist.
Membran, umfassend: den Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 15; und mindestens eine Schwingungseinrichtung, die auf einer Oberfläche oder beiden Oberflächen des Glasplattenverbunds angeordnet ist.
Öffnungselement, bei dem der Glasplattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 15 oder die Membran nach Anspruch 16 verwendet wird.