EA029459B1

EA029459B1 - Способ изготовления многослойного стекла и многослойное стекло

Info

Publication number: EA029459B1
Application number: EA201171264A
Authority: EA
Inventors: Кристоф Миламон; Фабьен Левассер; Жан-Клеман Нюг
Original assignee: Сэн-Гобэн Гласс Франс
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2018-03-30
Also published as: US20120034439A1; PL2421705T3; JP5716013B2; JP2012524021A; EA201171264A1; ZA201107358B; BRPI1015399A2; CA2759292C; MX2011011019A; AU2010240730B2; KR20120026061A; EP2421705A1; FR2944521A1; CN102405136B; AU2010240730A1; EP2421705B1; PT2421705T; FR2944521B1; ES2671902T3; US8997326B2

Abstract

Согласно этому способу изготовления многослойного стекла, выдерживающего заранее определенные усилия, идентифицируют контрольное многослойное стекло, которое выдерживает заранее определенные усилия и которое содержит по меньшей мере одну подложку и одну промежуточную вставку, имеющие такой же химический состав, что и подложка и промежуточная вставка изготавливаемого многослойного стекла; определяют прочность на разрыв (J) промежуточной вставки контрольного многослойного стекла, а также толщину (e) промежуточной вставки и толщину (e) подложки контрольного многослойного стекла; затем при помощи графика (С), характеризующего минимальную прочность на разрыв (J) промежуточной вставки, необходимую, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку и одну промежуточную вставку, имеющие такой же химический состав, что и подложка и промежуточная вставка изготавливаемого многослойного стекла, выдерживало заранее определенные усилия, в зависимости от толщины (e) промежуточной вставки и/или от толщины (e) подложки, выводят комбинацию оптимальных значений (e, e) толщины промежуточной вставки и толщины подложки; после этого определяют размеры многослойного стекла с толщиной (e) промежуточной вставки и толщиной (e) подложки, превышающими или равными оптимальным значениям (e, e).

Description

Настоящее изобретение касается способа изготовления многослойного стекла, которое содержит по меньшей мере одну подложку с функцией стекла и по меньшей мере одну полимерную промежуточную вставку. Изобретение касается также многослойного стекла и полимерной промежуточной вставки для многослойного стекла.

В рамках изобретения подложка с функцией стекла обозначает подложку из стекла и/или из пластика, при этом под подложкой из пластика следует понимать подложку, содержащую одно или несколько высокомолекулярных органических веществ. Кроме того, полимерная промежуточная вставка является монолитной промежуточной вставкой или композитной промежуточной вставкой, выполненной посредством соединения нескольких полимерных элементов в виде слоев, смол или пленок. В рамках изобретения под многослойным стеклом следует также понимать любую структуру из стекла, содержащую по меньшей мере одну подложку с функцией стекла и по меньшей мере одну промежуточную вставку, в том числе структуру, содержащую соединенные между собой единственную подложку и единственную вставку.

Учитывая их хорошие свойства механической прочности, многослойные стекла обычно используют в транспортных средствах или в зданиях. Например, многослойные стекла включают в себя окна для транспортных средств, в частности для автомобилей, в частности, лобовые окна, фасадные окна зданий или фотогальванические модули, которые содержат по меньшей мере одну стеклянную подложку и один или несколько фотогальванических элементов, соединенных с подложкой через промежуточную вставку многослойного стекла. Промежуточная вставка многослойного стекла играет первостепенную роль в обеспечении механической прочности стекла. В частности, при ударе до разрыва стекла промежуточная вставка предпочтительно позволяет поглощать часть энергии за счет вязкого рассеяния. Кроме того, промежуточная вставка в значительной степени обеспечивает удержание структуры окна, когда стекло полностью растрескивается, что позволяет за счет сцепления кусков стекла с промежуточной вставкой и структурного удержания соединения на подложке избежать разлета осколков стекла и, следовательно, нанесения травм людям.

Кроме механических свойств, промежуточную вставку многослойного стекла можно также выбирать по ее звукоизоляционным свойствам, в частности, для многослойных окон транспортных средств и зданий, чтобы ослабить проникновение шума из воздуха и/или из твердых тел внутрь салона или помещения. Например, поливинилбутираль (ПВБ), который является промежуточной вставкой, часто применяемой с учетом его механических характеристик, может также обеспечивать многослойному стеклу акустические характеристики при условии ее соответствующего состава.

Многослойные окна зданий и автомобилей должны удовлетворять нормативным требованиям в плане их механической прочности и, в частности, должны обладать высокой ударной прочностью, как в случае случайных ударов, падения предметов или людей, так и в случае попадания предметов во время актов вандализма, или взлома, или стрельбы. Многослойные стекла должны отвечать критериям стойкости к ударам мягким телом (классы 1В1 и 2В2 стандарта ΕΝ 12600) или к ударам твердым телом (стандарт К.43, стандарт ΕΝ 356). Многослойные стекла промышленного изготовления обычно выполняют из подложек и вставок стандартной толщины, при этом требуемых характеристик механической прочности достигают за счет наложения друг на друга нескольких листов вставок стандартной толщины. Однако такой вариант изготовления многослойных стекол с толщиной промежуточной вставки, которая является кратной по отношению к известной толщине, часто приводит к превышению размеров многослойных стекол. Следствием этого является повышение стоимости и увеличение веса этих многослойных стекол. Кроме того, этот способ изготовления наложением друг на друга листов вставок стандартной толщины не позволяет свободно корректировать структуру многослойных стекол для улучшения других свойств многослойных стекол, когда возникает такая необходимость, таких как свойство пропускания света сборками на уровне одной стороны или двух сторон ламината.

Настоящее изобретение призвано устранить эти недостатки и предложить способ изготовления многослойного стекла, который гарантирует, что, с одной стороны, полученное многослойное стекло может противостоять заранее определенных усилиям, соответствующим нормативным требованиям, и, с другой стороны, будет иметь оптимизированные значения толщины подложки и промежуточной вставки с учетом требований механической прочности, причем эти оптимизированные значения толщины соответствуют минимизированной общей толщине многослойного стекла.

В этой связи объектом настоящего изобретения является способ изготовления многослойного стекла, выполненного с возможностью сопротивления заранее определенным усилиям, при этом многослойное стекло содержит по меньшей мере одну подложку с функцией стекла заданного химического состава и по меньшей мере одну полимерную промежуточную вставку заданного химического состава, отличающийся тем, что содержит следующие этапы, на которых

идентифицируют контрольное многослойное стекло, которое выдерживает заранее определенные усилия и которое содержит по меньшей мере одну подложку и одну промежуточную вставку, имеющие такой же химический состав, что и подложка и промежуточная вставка изготавливаемого многослойного стекла;

определяют прочность на разрыв промежуточной вставки контрольного многослойного стекла,

- 1 029459

толщину промежуточной вставки контрольного многослойного стекла и толщину подложки контрольного многослойного стекла;

при помощи графика, характеризующего минимальную прочность на разрыв промежуточной вставки, необходимую, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку и одну промежуточную вставку, имеющие такой же химический состав, что и подложка и промежуточная вставка изготавливаемого многослойного стекла, выдерживало заранее определенные усилия, в зависимости от толщины промежуточной вставки любого многослойного стекла и/или от толщины подложки любого многослойного стекла, выводят комбинацию оптимальных значений толщины промежуточной вставки и толщины подложки, которая соответствует значению требуемой минимальной прочности на разрыв, равному прочности на разрыв промежуточной вставки контрольного многослойного стекла;

определяют размеры многослойного стекла с выбранной толщиной промежуточной вставки, превышающей или равной упомянутому оптимальному значению толщины вставки, и с выбранной толщиной подложки, превышающей или равной упомянутому оптимальному значению толщины подложки.

В рамках изобретения комбинация оптимальных значений толщины промежуточной вставки и толщины подложки является комбинацией, при которой многослойное стекло выдерживает заранее определенные усилия и общая толщина многослойного стекла является минимизированной. Кроме того, если многослойное стекло содержит несколько подложек с функцией стекла, выражение "заданного химического состава" обозначает, что все эти подложки с функцией стекла имеют одинаковый химический состав, который и является упомянутым заданным химическим составом. Точно так же, если многослойное стекло содержит несколько пленок полимерной промежуточной вставки, выражение "заданный химический состав" обозначает, что все эти пленки промежуточной вставки имеют одинаковый химический состав, который и является упомянутым заданным химическим составом.

Согласно другим отличительным признакам способа в соответствии с настоящим изобретением, взятым отдельно или в любых технически возможных комбинациях,

определяют размеры многослойного стекла с выбранной толщиной подложки, равной толщине подложки контрольного многослойного стекла, и способ содержит следующие этапы:

при помощи графика, характеризующего минимальную прочность на разрыв промежуточной вставки, необходимую, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку и одну промежуточную вставку, имеющие такой же химический состав, что и подложка и промежуточная вставка изготавливаемого многослойного стекла, выдерживало заранее определенные усилия, в зависимости от толщины промежуточной вставки любого многослойного стекла, причем этот график строят для толщины подложки любого многослойного стекла, равной толщине подложки в контрольном многослойном стекле, выводят требуемую минимальную толщину промежуточной вставки, которая соответствует значению требуемой минимальной прочности на разрыв промежуточной вставки, равному прочности на разрыв промежуточной вставки контрольного многослойного стекла;

определяют размеры многослойного стекла с выбранной толщиной промежуточной вставки, превышающей или равной упомянутой минимальной толщине промежуточной вставки, и с выбранной толщиной подложки, равной толщине контрольного многослойного стекла;

определяют размеры многослойного стекла с выбранной толщиной промежуточной вставки, равной толщине промежуточной вставки контрольного многослойного стекла, и способ содержит следующие этапы:

при помощи графика, характеризующего минимальную прочность на разрыв промежуточной вставки, необходимую, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку и одну промежуточную вставку, имеющие такой же химический состав, что и подложка и промежуточная вставка изготавливаемого многослойного стекла, выдерживало заранее определенные усилия, в зависимости от толщины подложки любого многослойного стекла, причем этот график строят для толщины промежуточной вставки любого многослойного стекла, равной толщине промежуточной вставки в контрольном многослойном стекле, выводят требуемую минимальную толщину подложки, которая соответствует значению требуемой минимальной прочности на разрыв промежуточной вставки, равному прочности на разрыв промежуточной вставки контрольного многослойного стекла;

определяют размеры многослойного стекла с выбранной толщиной промежуточной вставки, равной толщине промежуточной вставки контрольного многослойного стекла, и с выбранной толщиной подложки, превышающей или равной требуемой минимальной толщине подложки.

По меньшей мере одно из выбранных значений толщины строго меньше соответствующей толщины контрольного многослойного стекла.

Перед определением размеров многослойного стекла таким образом, чтобы оно выдерживало заранее определенные усилия, строят график, характеризующий минимальную прочность на разрыв промежуточной вставки, необходимую, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку и одну промежуточную вставку, имеющие такой же химический состав, что и подложка и промежуточная вставка изготавливаемого многослойного стекла, выдерживало заранее определенные усилия, в зависимости от толщины промежуточной вставки любого многослойного стекла и/или от толщины подложки любого многослойного стекла, на основании испытаний на механическую прочность,

- 2 029459

осуществляемых на многослойных стеклах разного состава, с точки зрения толщины промежуточной вставки и/или толщины подложки.

Перед определением размеров многослойного стекла таким образом, чтобы оно выдерживало заранее определенные усилия, проверяют, чтобы сцепление промежуточной вставки изготавливаемого многослойного стекла с подложкой этого многослойного стекла было удовлетворительным.

Проверяют, чтобы сцепление промежуточной вставки изготавливаемого многослойного стекла с подложкой этого многослойного стекла было удовлетворительным, осуществляя кручение образца вставки, соединенного с подложкой, измеряя усилие кручения, при котором начинается отсоединение вставки от подложки, вычисляя на основании этого усилия соответствующее адгезионную прочность при сдвиге и сравнивая это значение адгезионной прочности с диапазоном допустимых значений, чтобы любое многослойное стекло выдерживало заранее определенные усилия.

Идентифицируют контрольное многослойное стекло, которое выдерживает заранее определенные усилия, осуществляя испытание на механическую прочность на контрольном многослойном стекле.

Определяют прочность на разрыв промежуточной вставки контрольного многослойного стекла по методу Тилкинга.

Перед определением размеров многослойного стекла таким образом, чтобы оно выдерживало заранее определенные усилия, проверяют, чтобы звукоизоляционные свойства промежуточной вставки изготавливаемого многослойного стекла были удовлетворительными.

Звукоизоляционные свойства промежуточной вставки изготавливаемого многослойного стекла являются удовлетворительными, если промежуточная вставка имеет коэффициент потерь 1аи5, превышающий 0,6, и модуль сдвига С', меньший 2,10⁷ Н/м², при температуре 20°С и при частоте 50 Гц.

Объектом настоящего изобретения является также многослойное стекло, выполненное с возможностью сопротивления заранее определенным усилиям, содержащее по меньшей мере одну подложку с функцией стекла заданного химического состава и по меньшей мере одну полимерную промежуточную вставку заданного химического состава, отличающееся тем, что толщина его промежуточной вставки равна оптимальному значению толщины промежуточной вставки или превышает его в пределах 20% сверх этого оптимального значения, и толщина его подложки равна оптимальному значению толщины подложки или превышает его в пределах 20% сверх этого оптимального значения, при этом комбинация оптимальных значений соответствует минимальному значению прочности на разрыв промежуточной вставки, необходимому, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку с упомянутым заданным химическим составом подложки и одну промежуточную вставку с упомянутым заданным химическим составом промежуточной вставки, выдерживало заранее определенные усилия.

В данном случае под комбинацией оптимальных значений толщины промежуточной вставки и толщины подложки тоже следует понимать комбинацию, при которой общая толщина многослойного стекла является минимизированной. Кроме того, если многослойное стекло содержит несколько подложек с функцией стекла, выражение "с заданным химическим составом" обозначает, что все эти подложки с функцией стекла имеют одинаковый химический состав, который и является упомянутым заданным химическим составом. Точно так же, если многослойное стекло содержит несколько пленок полимерной промежуточной вставки, выражение "с заданным химическим составом" обозначает, что все эти пленки промежуточной вставки имеют одинаковый химический состав, который и является упомянутым заданным химическим составом.

Согласно другим отличительным признакам многослойного стекла в соответствии с настоящим изобретением

при данной толщине подложки толщина его промежуточной вставки равна минимальному значению толщины вставки или превышает его в пределах 20% сверх этого значения, при этом комбинация данной толщины подложки и требуемой минимальной толщины промежуточной вставки соответствует минимальному значению прочности на разрыв промежуточной вставки, необходимому, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку с упомянутым заданным химическим составом подложки и одну промежуточной вставку с упомянутым заданным химическим составом промежуточной вставки, выдерживало заранее определенные усилия;

при заданной толщине промежуточной вставки толщина его подложки равна минимальному значению толщины подложки или превышает его в пределах 20% сверх этого значения, при этом комбинация данной толщины промежуточной вставки и требуемой минимальной толщины подложки соответствует минимальному значению прочности на разрыв промежуточной вставки, необходимому, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку с упомянутым заданным химическим составом подложки и одну промежуточную вставку с упомянутым заданным химическим составом промежуточной вставки, выдерживало заранее определенные усилия.

Его промежуточная вставка имеет коэффициент потерь ΐαηδ, превышающий 0,6, и модуль сдвига С', меньший 2,10⁷ Н/м², при температуре 20°С и при частоте 50 Гц.

Многослойное стекло выполнено с возможностью выдерживать усилия, соответствующие классу

- 3 029459

1В1 стандарта 12600, и содержит две стеклянные подложки толщиной 3 мм и промежуточную вставку из ПВБ толщиной е₁, такой, что 0,5 мм<е₁<0,74 мм, расположенную между и соединенную со стеклянными подложками.

Многослойное стекло выполнено с возможностью выдерживать усилия, соответствующие классу 2В2 стандарта 12600, и содержит две стеклянные подложки толщиной 3 мм и промежуточную вставку из ПВБ толщиной е;, такой, что 0,25 мм<е!<0,36 мм, расположенную между и соединенную со стеклянными подложками.

Многослойное стекло выполнено с возможностью выдерживать усилия, соответствующие стандарту К.43, и содержит две стеклянные подложки соответственно толщиной е_д1=1,8 мм и е_д2=1,4 мм и промежуточную вставку из ПВБ толщиной е;, такой, что 0,4 мм Η,<0.74 мм, расположенную между и соединенную со стеклянными подложками.

Объектом настоящего изобретения является также полимерная промежуточная вставка заданного химического состава промежуточной вставки для многослойного стекла, предназначенного для сопротивления заранее определенным усилиям и содержащего по меньшей мере одну подложку с функцией стекла заданного химического состава подложки и заданной толщины, соединенную с промежуточной вставкой, отличающаяся тем, что толщина промежуточной вставки равна требуемому минимальному значению толщины промежуточной вставки или превышает его в пределах 20% сверх этого минимального значения, при этом комбинация данной толщины подложки и требуемой минимальной толщины промежуточной вставки соответствует минимальному значению прочности на разрыв промежуточной вставки, необходимому, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку с упомянутым заданным химическим составом подложки и одну промежуточную вставку с упомянутым заданным химическим составом промежуточной вставки, выдерживало заранее определенные усилия.

В рамках изобретения под толщиной промежуточной вставки следует понимать номинальную толщину промежуточной вставки, при этом промежуточная вставка может локально иметь изменения толщины относительно номинального значения толщины.

Согласно другим предпочтительным отличительным признакам промежуточной вставки в соответствии с настоящим изобретением

промежуточная вставка из ПВБ для многослойного стекла, предназначенного для сопротивления усилиям, соответствующим классу 1В1 стандарта ΕΝ 12600, имеет толщину е₁, такую, что 0,5 мм <е₁<0,74 мм;

промежуточная вставка из ПВБ для многослойного стекла, предназначенного для сопротивления усилиям, соответствующим классу 2В2 стандарта 12600, имеет толщину е_ь такую, что 0,25 мм ^<0,36 мм;

промежуточная вставка из ПВБ для многослойного стекла, предназначенного для сопротивления усилиям, соответствующим стандарту К43, имеет толщину е_ь такую, что 0,4 мм ^<0,74 мм.

Наконец, объектом изобретения является использование полимерной промежуточной и с заданным химическим составом промежуточной вставки и толщиной, равной требуемому минимальному значению толщины промежуточной вставки или превышающей его в пределах 20% сверх этого минимального значения, в качестве единственной промежуточной вставки многослойного стекла, предназначенного для сопротивления заранее определенным усилиям и содержащего по меньшей мере одну подложку с функцией стекла заданного химического состава подложки, при этом комбинация толщины подложки многослойного стекла и требуемой минимальной толщины промежуточной вставки соответствует минимальному значению прочности на разрыв промежуточной вставки, необходимому, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку с упомянутым заданным химическим составом подложки и одну промежуточную вставку с упомянутым заданным химическим составом промежуточной вставки, выдерживало заранее определенные усилия.

В рамках этого использования, представленного в обобщенном виде, объектом изобретения являются, в частности,

использование промежуточной вставки из ПВБ толщиной е_ь такой, что 0,5 мм ^<0,74 мм, в качестве единственной промежуточной вставки многослойного стекла, предназначенного для сопротивления усилиям, соответствующим классу 1В1 стандарта ΕΝ 12600;

использование промежуточной вставки из ПВБ толщиной е_ь такой, что 0,25 мм ^<0,36 мм, в качестве единственной вставки многослойного стекла, предназначенного для сопротивления усилиям, соответствующим классу 2В2 стандарта ΕΝ 12600;

использование промежуточной вставки из ПВБ толщиной е₁, такой, что 0,4 мм <е₁<0,74 мм, в качестве единственной вставки многослойного стекла, предназначенного для сопротивления усилиям, соответствующим стандарту К43.

Отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания нескольких вариантов осуществления способа определения размеров многослойного стекла в соответствии с настоящим изобретением, представленных исключительно в качестве примеров, со ссыл- 4 029459

ками на прилагаемые чертежи, на которых

фиг. 1 - вид в разрезе многослойного стекла, содержащего две подложки с функцией стекла и полимерную промежуточную вставку;

фиг. 2 - график, характеризующий минимальную прочность на разрыв промежуточной вставки, необходимую, чтобы многослойное стекло выдерживало усилия, соответствующие классам 1В1 и 2В2 стандарта ΕΝ 12600, в зависимости от толщины промежуточной вставки многослойного стекла, построенный для многослойного стекла, содержащего две стеклянные подложки толщиной 3 мм и промежуточную вставку с адгезионной прочностью, составляющей соответственно от 3,1 до 6,8 МПа для класса 1В1 и от 4 до 9,6 МПа для класса 2В2;

фиг. 3 - график, аналогичный графику на фиг. 2, характеризующий минимальную прочность на разрыв промежуточной вставки, необходимую, чтобы многослойное стекло выдерживало усилия, соответствующие стандарту К43, в зависимости от толщины промежуточной вставки многослойного стекла, построенный для многослойного стекла, содержащего две стеклянные подложки толщиной 2,1 мм и промежуточную вставку с адгезионной прочностью, составляющей от 2 до 5 МПа при высоте падения 4 м;

фиг. 4 - график в трех измерениях, характеризующий минимальную прочность на разрыв промежуточной вставки, необходимую, чтобы многослойное стекло выдерживало усилия, соответствующие стандарту К43, в зависимости одновременно от толщины промежуточной вставки и от толщины подложки многослойного стекла, построенный для многослойного стекла, содержащего промежуточную вставку с адгезионной прочностью, составляющей от 2 до 5 МПа при высоте падения 4 м;

фиг. 5 - схематичный вид экспериментального устройства для оценки сцепления промежуточной вставки с подложками, с которыми ее соединяют;

фиг. 6 - вид в перспективе варианта устройства для оценки сцепления промежуточной вставки с подложками, с которыми ее соединяют;

фиг. 7 - схематичный вид экспериментального устройства для оценки прочности на разрыв промежуточной вставки.

В первом варианте реализации способа изготовления в соответствии с настоящим изобретением, проиллюстрированном графиком на фиг. 2, ставится задача определения размеров многослойного стекла таким образом, чтобы оно выдерживало удары мягкого тела (классы 1В1 и 2В2 стандарта ΕΝ 12600). Например, как показано на фиг. 1, изготавливаемое многослойное стекло 1 является многослойным стеклом, содержащим две подложки 3 и 5 из стекла, между которыми закреплена промежуточная вставка 7 заданного химического состава, при этом заданный специфический химический состав обозначен с₁, например, промежуточная вставка на основе ПВБ.

Согласно изобретению, чтобы определить размеры многослойного стекла 1, сначала проверяют, чтобы сцепление промежуточной вставки 7 с подложками 3 и 5 было удовлетворительным. Для этого производят оценку сцепления на основе метода тестирования и вычисления, описанного в патентной заявке ΕΡ-Α-1495305 и приведенного ниже.

Прежде всего к образцу многослойного стекла 1 прикладывают усилие кручения до начала отслаивания вставки 7 по меньшей мере от одной из подложек 3 и 5. На практике, тест осуществляют на круглом образце 30 стекла 1 с радиусом г, равным 10 мм, например, при помощи известного устройства 300 кручения, показанного на фиг. 5.

Устройство 300 содержит три зажимных кулачка 31, 32, 33, шкив 34 с радиусом К, равным 100 мм, соединенный с приводной цепью 35 с вертикальной осью. Кулачки выполнены в виде дуг окружности по 120° каждая таким образом, чтобы охватывать весь образец. Поверхностное покрытие кулачков выполняют из материала, механически совместимого со стеклом, например из алюминия, из Тефлона® или из полиэтилена.

Один из кулачков неподвижно закреплен на станине, тогда как другой кулачок закреплен на шкиве 34, который предназначен для приведения во вращение, чтобы прикладывать усилие кручения к образцу. Вращение шкива 34 получают за счет перемещения цепи, связанной со шкивом. Цепь приводится в движение с постоянной скоростью не менее 35-55 мм/мин.

При помощи датчика усилия измеряют силу Р, необходимую для начала отслоения промежуточной вставки 7 во время кручения образца. Посредством вычисления можно вывести адгезионную прочность при сдвиге при помощи известной формулы

2ΡΚ

где Р является силой, необходимой для появления начала отслаивания вставки 7, К является радиусом шкива 34, и г является радиусом образца.

Как указано в заявке ΕΡ-Α-1495305, устройство является достаточно объемным, поэтому тесты необходимо производить в лаборатории. Таким образом, устройство 300 не подходит для измерений типа "индикаторов процесса" на линии изготовления многослойных стекол. При изготовлении многослойных стекол, хотя состав полимерной промежуточной вставки и разрабатывают в соответствии со значениями прочности, предусмотренными изобретением, в конечном продукте может все же иметь место плохое

- 5 029459

сцепление промежуточной вставки в силу параметров, связанных с процессом производства стекла, таких как условия хранения вставки, качество промывки стекла, а также температура и усилия давления во время этапа каландрирования при соединении стекла и промежуточной вставки, которые влияют на качество склеивания.

Чтобы производить измерения в процессе изготовления вблизи производственной линии и быстро реагировать в ходе процесса при появлении некорректных измеренных значений прочности, в варианте можно применять другое устройство 400 измерения, которое предпочтительно имеет небольшие габариты и которое можно легко транспортировать. Это устройство 400, показанное на фиг. 6, уменьшено до размеров примерно 60 см на 20 см и содержит две трехкулачковые системы 40 и 41, вал 42 вращения, двигатель 43 для вращения вала, прибор 44 измерения момента и блок 45, в котором находятся элементы вычислительного устройства.

Круглый образец многослойного стекла 1 помещают между двумя кулачковыми системами 40 и 41, при этом одна из систем 40 является неподвижной, тогда как другая выполнена с возможностью вращения за счет соединения с валом 42. Прибор измерения момента расположен между двигателем и подвижной кулачковой системой 41. Скорость вращения вала зависит от толщины промежуточной вставки. Например, для вставки толщиной 0,76 мм применяют скорость вращения порядка 0,08 об/мин.

Система 41 вращается, и, когда измеряемый момент сил меняет направление на противоположное, вставка 7 начинает отсоединяться. Измерительный прибор связан с вычислительными элементами блока 45, который содержит индикаторную часть, на которой можно непосредственно считывать значение адгезионной прочности τ.

Независимо от применяемого устройства, чтобы точно оценить разбросы значения адгезионной прочности τ, предпочтительно тест повторяют на нескольких образцах, например минимум на пяти, и вычисляют среднее значение адгезионной прочности τ, соответствующее типовому отклонению.

Сцепление вставки 7 является удовлетворительным, если значение адгезионной прочности τ находится в таком интервале допустимых значений, при котором любое многослойное стекло может выдерживать усилия, соответствующие классу в рамках стандарта ΕΝ 12600. Согласно изобретению этот интервал допустимых значений определяют экспериментальным путем по каждому из классов 1В1 и 2В2 стандарта ΕΝ 12600 на основании определенных в стандарте нормированных испытаний на механическую прочность, которые производят на многослойных стеклах разного состава.

Интервал допустимых значений, внутри которого любое значение адгезионной прочности τ удовлетворяет критерию сцепления, представляет собой все значения, меньшие 6,8 МПа для класса 1В1 стандарта ΕΝ 12600 и меньшие 9,6 МПа для класса 2В2 стандарта ΕΝ 12600. На практике рассматриваемый интервал допустимых значений равен 3,1-6,8 МПа для класса 1В1 и 4-9,6 МПа для класса 2В2, при этом нижний предел этих интервалов значений определяют таким образом, чтобы обеспечивать хорошую прозрачность стекла, независимо от соображений механической прочности стекла.

После того как убедились, что адгезионная прочность τ вставки 7 находится в интервале допустимых значений для рассматриваемого класса стандарта ΕΝ 12600, производят собственно определение размеров многослойного стекла 1.

В этом варианте выполнения размеры стекла 1 определяют с фиксированной общей толщиной е_д-4|тстеклянной подложки в многослойном стекле, равной 6 мм, что соответствует, например, толщине каждой стеклянной подложки 3 и 5, равной 3 мм.

Для определения размеров промежуточной вставки 7 сначала строят кривую Οι или С₂, показанную на фиг. 2, характеризующую минимальную прочность на разрыв промежуточной вставки 1_с-тт, необходимую, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну стеклянную подложку и промежуточную вставку такого же химического состава с;, что и промежуточная вставка 7 изготавливаемого многослойного стекла 1, выдерживало усилия, соответствующие рассматриваемому классу 1В1 или 2В2 стандарта ΕΝ 12600, в зависимости от толщины е₁ промежуточной вставки любого многослойного стекла, причем эту кривую строят при толщине е_д подложки, равной 6 мм. На практике кривую С1 или С₂получают на основании нормированных испытаний на механическую прочность, определенных в стандарте ΕΝ 12600, осуществляемых на многослойных стеклах, каждое из которых содержит по меньшей мере одну стеклянную подложку и промежуточную вставку химического состава с₁ и которые различаются значением толщины промежуточной вставки, то есть своей структурой с точки зрения толщины их промежуточной вставки.

После этого идентифицируют контрольное многослойное стекло, которое выдерживает усилия, соответствующие рассматриваемому классу 1В1 или 2В2, и которое содержит промежуточную вставку такого же химического состава с;, что и промежуточная вставка 7 определяемого по размерам многослойного стекла 1.

Пример контрольного многослойного стекла для определения размеров стекла 1 согласно требованиям класса 1В1 представлен стеклом типа "33.2", то есть содержит две стеклянные подложки толщиной 3 мм каждая и два листа со специфическим составом с₁, при этом каждый лист промежуточной вставки имеет стандартную толщину 0,38 мм, что соответствует общей толщине е_1-ге£ промежуточной вставки

- 6 029459

контрольного многослойного стекла, равной 0,76 мм. Сопротивление этого контрольного стекла усилиям, соответствующим классу 1В1, проверяют при помощи нормированного испытания на механическую прочность.

Затем определяют прочность на разрыв 1_с-ге£ промежуточной вставки контрольного стекла "33.2". Оценку прочности на разрыв производят на основе метода вычисления энергии дна трещины ί. разработанного Тилкингом и описанного в патентных заявках ЕР-А-1151855 и ЕР-А-1495305.

Прочность на разрыв промежуточной вставки является характеристикой, присущей ее материалу. Она характеризуется энергетическим значением, определяющим энергию, необходимую для распространения трещины, появляющейся в материале. Эта энергия, называемая критической энергией Ц отличается для каждого типа материала и не зависит от толщины пленки промежуточной вставки.

Прочность на разрыв или критическую энергию И получают при помощи известного энергетического метода, основанного на интеграле Райса Ί, который локально определяет энергию на дне трещины пленки, подвергающейся очень интенсивным напряжениям в месте образования трещины. Его можно записать в упрощенной математической форме

для данного вытягивания δ тестируемого образца, которое в дальнейшем будет называться перемещением δ, и где

е₁ является толщиной образца, а является размером трещины, и является потенциальной энергией образца.

Экспериментальное устройство для определения прочности на разрыв показано на фиг. 7. Испытания на растяжение при помощи машины 500 растяжения-сжатия производят на нескольких образцах Ех_п, например на четырех образцах из одинакового материала и площадью, равной 100 мм (50 мм длины и 20 мм ширины). Каждый образец надрезают на его сторонах перпендикулярно к направлению силы растяжения по длине а образования трещин, разной для каждого образца Ех_п и соответственно равной 5, 8, 12 и 15 мм.

Каждый образец Ех_п вытягивают перпендикулярно к трещинам 20 со скоростью вытягивания 100 мм/мин и по длине вытягивания или данному расстоянию δ и в окружающей среде с температурой 20°С.

Согласно методу, подробно описанному в ЕР-А-1495305, можно построить кривую (не показана) изменения энергии Ί дна трещины в зависимости от вытягивания δ, прикладываемого к образцу. При помощи видеокамеры, которая фиксирует распространение трещины 20, затем определяют, при каком перемещении 5_с начинается распространение трещины в образце. После этого на основании кривой Ί(δ) выводят значение критической энергии Т инициации разрыва образца, соответствующее перемещению Именно при этом критическом значении ф материал разрывается и, следовательно, оказывается механически поврежденным относительно требуемой механической функции.

Прочность на разрыв или критическая энергия 1_с-ге£, измеренная для промежуточной вставки контрольного стекла "33.2" и удовлетворяющая требованиям класса 1В1 стандарта ЕЫ 12600, равна 18000 Дж/м².

При помощи кривой С выводят требуемую минимальную толщину е_1-тш промежуточной вставки, соответствующую требуемому минимальному значению 1_с-тт прочности на разрыв промежуточной вставки, равному прочности на разрыв 1_с-ге£ промежуточной вставки контрольного многослойного стекла, то есть равному 18000 Дж/м². Как показано на кривой С_£ на фиг. 2, требуемая минимальная толщина е_1-т1ппромежуточной вставки равна в этом примере 0,62 мм.

В результате можно определить размеры многослойного стекла 1 с толщиной е_1-<£1т промежуточной вставки 7, превышающей или равной требуемой минимальной толщине промежуточной вставки е_1-т1п = 0,62 мм. Таким образом, получают многослойное стекло 1, удовлетворяющее требованиям класса 1В1 стандарта ЕЫ 12600, которое содержит две стеклянные подложки 3 и 5 толщиной 3 мм и промежуточную вставку 7 химического состава с_£, имеющую толщину, меньшую 0,76 мм, и закрепленную между подложками.

Как показано в этом примере, способ определения размеров в соответствии с настоящим изобретением позволяет определить оптимальные размеры многослойного стекла, чтобы оно выдерживало заранее определенные усилия, то есть с минимальной общей толщиной многослойного стекла. В частности, благодаря изобретению, чтобы удовлетворять требованиям одного класса качества одного стандарта, можно систематически заменять известное стекло более тонким стеклом. В предыдущем примере, чтобы удовлетворить требования класса 1В1 стандарта ЕЫ 12600, можно заменить известное контрольное стекло "33.2" более тонким стеклом, содержащим две стеклянные подложки толщиной 3 мм и промежуточную вставку из ПВБ химического состава с! толщиной е_1-<£1т, где 0,62 мм <е_1-а_1т<0,76 мм.

Предпочтительно толщина е_1-<£1т промежуточной вставки многослойного стекла, определенного по размерам предыдущего примера, превышает требуемое минимальное значение толщины е_1-тш промежуточной вставки только в пределах 20% сверх этого значения, то есть в предыдущем примере е_1-<£1т пред- 7 029459

почтительно выбирают таким образом, чтобы получить 0,62 мм <е₁_а_1т<0,76 мм.

Аналогичный способ определения размеров, применяемый для класса 2В2 стандарта БЫ 12600, точно так же при помощи кривой С₂ на фиг. 2, приводит к идентификации требуемой минимальной толщины е_1-тт промежуточной вставки, равной 0,3 мм для многослойного стекла 1, содержащего две стеклянные подложки 3 и 5 толщиной 3 мм и промежуточную вставку 7 на основе ПВБ и со специфическим химическим составом с₁, неподвижно закрепленную между подложками. В этом случае примером контрольного многослойного стекла является стекло типа "33.1", то есть оно содержит две стеклянные подложки толщиной 3 мм каждая и лист промежуточной вставки стандартной толщины со специфическим составом с₁, что соответствует толщине е_1-гег промежуточной вставки контрольного многослойного стекла, равной 0,38 мм.

Предпочтительно толщина е_1-а_1т промежуточной вставки многослойного стекла, определенного по размерам с соблюдением требований класса 2В2, превышает требуемое минимальное значение толщины е_1-тт промежуточной вставки только в пределах 20% сверх этого значения, то есть в предыдущем примере е_1-а_1т предпочтительно выбирают таким образом, чтобы 0,3 мм <е_1-а_1т<0,36 мм.

Промежуточная вставка 7 химического состава с;, рассмотренная в предыдущих примерах, имеет средние характеристики в плане своей прочности на разрыв. В частности, существуют другие химические составы вставок на основе ПВБ или других материалов, при которых характеристики прочности на разрыв выше, чем у вставок с химическим составом с₁. Уровни прочности на разрыв для известных в настоящее время наиболее эффективных химических составов позволяют предусматривать значения требуемой минимальной толщины е_1-тш промежуточной вставки еще меньше по сравнению со значениями, приведенными выше в качестве примера.

Так, для многослойного стекла, предназначенного, чтобы выдерживать усилия, соответствующие классу 1В1 стандарта ΕΝ 12600, и содержащего две стеклянные подложки толщиной 3 мм, требуемую минимальную толщину е_1-тт промежуточной вставки можно уменьшить примерно до 0,5 мм. При этом оптимизированная толщина е_1-а_1т промежуточной вставки многослойного стекла, отвечающего требованиям класса 1В1 стандарта ΕΝ 12600 и содержащего две стеклянные подложки толщиной 3 мм, является такой, что 0,5 мм <е_1-а_1т<0,74 мм, при этом нижний предел этого интервала соответствует химическим составам вставок с более высокими характеристиками в плане их прочности на разрыв.

Точно так же для многослойного стекла, предназначенного, чтобы выдерживать усилия, соответствующие классу 2В2 стандарта ΕΝ 12600, и содержащего две стеклянные подложки толщиной 3 мм, требуемую минимальную толщину е_1-т1П промежуточной вставки можно уменьшить примерно до 0,25 мм таким образом, чтобы оптимизированная толщина е_1-^_1т промежуточной вставки многослойного стекла, отвечающего требованиям класса 1В1 стандарта ΕΝ 12600 и содержащего две стеклянные подложки толщиной 3 мм, являлась такой, при которой 0,25 мм <е_1-а_1т<0,36 мм, при этом нижний предел этого интервала соответствует, как и выше, химическим составам вставок с более высокими характеристиками в плане их прочности на разрыв.

Для изготовления утоненных многослойных стекол в соответствии с настоящим изобретением, содержащих промежуточную вставку нестандартной толщины е_1-а_1т, то есть имеющую другую толщину 0,38 мм, 0,76 мм, 1,14 мм, 1,52 мм, 2,28 мм, в классический способ изготовления многослойных стекол можно включить дополнительный этап вытягивания с применением листа рассматриваемой промежуточной вставки стандартной толщины, чтобы получить нестандартную толщину е_1-а_1т. В варианте можно напрямую изготавливать промежуточную вставку экструзией, имеющую нестандартную толщину е_1-а_1т.

В вариантах выполнения, проиллюстрированных графиками на фиг. 3 и 4, ставится задача определения размеров многослойного стекла, например автомобильного лобового окна, чтобы оно выдерживало удары твердого тела (стандарт К43). Как и в предыдущем случае, изготавливаемое многослойное стекло является, например, многослойным стеклом, показанным на фиг. 1, которое содержит две стеклянные подложки 3 и 5, между которыми неподвижно закреплена промежуточная вставка 7 со специфическим химическим составом с₁, например вставка на основе ПВБ.

Аналогично первому варианту выполнения, чтобы определить размеры многослойного стекла 1 таким образом, чтобы оно отвечало требованиям стандарта К43, предварительно проверяют, чтобы сцепление промежуточной вставки 7 с подложками 3 и 5 было удовлетворительным. Для этого производят оценку адгезионной прочности τ, как было указано выше, и проверяют, чтобы значение адгезионной прочности τ находилось в диапазоне допустимых значений, чтобы любое многослойное стекло выдерживало усилия, соответствующие стандарту К43. Согласно изобретению, этот диапазон допустимых значений определяют экспериментальным путем на основании нормированных испытаний на механическую прочность, определенных в стандарте К43, которые производят на многослойных стеклах разного состава.

Интервал допустимых значений для стандарта К43, внутри которого любое значение адгезионной прочности τ удовлетворяет критерию сцепления, представляет собой совокупность значений, меньших 5 МПа. Предпочтительно интервал допустимых значений адгезионной прочности τ для стандарта К43 равен 2-5 МПа, при этом нижний предел этого интервала значений определяют таким образом, чтобы

- 8 029459

обеспечивать хорошую прозрачность стекла независимо от соображений механической прочности стекла.

После того как убеждаются, что адгезионная прочность τ промежуточной вставки 7 находится в вышеуказанном интервале допустимых значений, переходят непосредственно к определению размеров многослойного стекла 1. Графики на фиг. 3 и 4 иллюстрируют возможные подходы к определению размеров стекла 1, чтобы оно удовлетворяло требованиям стандарта К.43.

Согласно первому подходу, который соответствует фиг. 3, размеры стекла 1 определяют, как и в первом варианте выполнения, с фиксированной общей толщиной е_6-41т стеклянной подложки в многослойном стекле, равной 4,2 мм, что, например, соответствует толщине каждой стеклянной подложки 3 и 5, равной 2,1 мм.

В этом случае, чтобы определить размеры промежуточной вставки 7, сначала строят кривую С₃, показанную на фиг. 3, характеризующую минимальную прочность на разрыв б_с-тт, необходимую, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну стеклянную подложку и промежуточную вставку такого же химического состава с_£, что и промежуточная вставка 7 изготавливаемого многослойного стекла, выдерживало усилия, соответствующие стандарту К43, в зависимости от толщины е_£промежуточной вставки любого многослойного стекла, причем эту кривую строят для толщины е_д подложки, равной 4,2 мм. На практике кривую С₃ получают на основании нормированных испытаний на механическую прочность, определенных в стандарте К43 и производимых на многослойных стеклах, каждое из которых содержит по меньшей мере одну стеклянную подложку и промежуточную вставку химического состава с₁, и которые различаются своей структурой с точки зрения толщины их промежуточной вставки.

После этого идентифицируют контрольное многослойное стекло, которое выдерживает усилия, соответствующие стандарту К43, с толщиной стеклянной подложки, равной 4,2 мм, и которое содержит промежуточную вставку со специфическим химическим составом с;. Примером такого контрольного многослойного стекла является известное стекло 2,1/0,76/2,1, которое содержит две стеклянные подложки толщиной 2,1 мм каждая и два листа промежуточной вставки стандартной толщины с составом с!, что соответствует толщине е_1-ге£ промежуточной вставки контрольного многослойного стекла, равной 0,76 мм. Сопротивление этого контрольного стекла усилиям, соответствующим стандарту К43, проверяют при помощи нормированного испытания на механическую прочность, в данном примере с высотой падения ударного тела, равной 4 м.

Затем определяют прочность на разрыв б_с-ге£ промежуточной вставки контрольного стекла 2,1/0,76/2,1 при помощи описанного выше метода Тилкинга. Значение прочности на разрыв б_с-ге£, измеренное для промежуточной вставки состава с₁ контрольного стекла 2,1/0,76/2,1, равно 31000 Дж/м²

После этого при помощи кривой С₃ выводят требуемую минимальную толщину е_1-тт промежуточной вставки, соответствующую требуемому минимальному значению б_с-тт прочности на разрыв промежуточной вставки, равному прочности на разрыв б_с-ге£ промежуточной вставки контрольного многослойного стекла. Как показано на кривой С₃, требуемая минимальная толщина е_1-тш промежуточной вставки равна 0,45 мм.

Таким образом, можно определить размеры многослойного стекла 1 с толщиной е_1-<£1т промежуточной вставки 7, превышающей или равной требуемой минимальной толщине промежуточной вставки е_1-т1П=0,45 мм. При этом получают многослойное стекло 1, удовлетворяющее требованиям стандарта К43, которое содержит две стеклянные подложки 3 и 5 толщиной 2,1 мм и промежуточную вставку 7 из ПВБ химического состава с₁, имеющую толщину, меньшую 0,76 мм, и закрепленную между подложками.

Предпочтительно толщина е_1-<£1т промежуточной вставки многослойного стекла превышает требуемое минимальное значение толщины е_1-тш промежуточной вставки только в пределах 20% сверх этого значения, то есть в предыдущем примере е_1-<£1т предпочтительно выбирают таким образом, чтобы 0,45 мм <е_1-4т <0,55 мм.

Согласно второму возможному подходу для определения размеров стекла 1, чтобы оно удовлетворяло требованиям стандарта К43, который соответствует фиг. 4, размеры стекла 1 определяют, не фиксируя произвольно толщину стеклянной подложки многослойного стекла.

В этом случае строят график С₄ в трех измерениях, показанный на фиг. 4, характеризующий минимальную прочность на разрыв промежуточной вставки б_с-тт, необходимую, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну стеклянную подложку и промежуточную вставку такого же химического состава с₁, что и промежуточная вставка 7 изготавливаемого многослойного стекла, выдерживало усилия, соответствующие стандарту К43, одновременно в зависимости от толщины е₁ промежуточной вставки любого многослойного стекла и от толщины е_д подложки любого многослойного стекла. График С₄, показанный на фиг. 4, получают на основании нормированных испытаний на механическую прочность, определенных в стандарте К43 и производимых на многослойных стеклах, каждое из которых содержит по меньшей мере одну стеклянную подложку и промежуточную вставку химического состава с!, которые различаются своей структурой с точки зрения толщины вставки и толщины подложки.

Затем определяют прочность на разрыв б_с-ге£ контрольного многослойного стекла, которое выдержи- 9 029459

вает усилия, соответствующие стандарту К43, и которое содержит промежуточную вставку со специфическим химическим составом с_£.

Описанное выше известное многослойное стекло 2,1/0,76/2,1 может, например, служить контрольным многослойным стеклом так же, как и известное многослойное стекло 2,1/0,76/1,8, которое содержит две стеклянные подложки соответственной толщиной 2,1 мм и 1,8 мм и два листа промежуточной вставки стандартной толщины с химическим составом с₁, что соответствует толщине е_1-ге£ промежуточной вставки, равной 0,76мм. Прочность на разрыв 1_С-ге£ одного или другого контрольного стекла при усилиях, соответствующих стандарту К.43, оценивают, как было описано выше, при помощи метода Тилкинга.

Затем при помощи графика С₄ выводят комбинацию оптимальных значений е_1-ор£, е_6-ор£ толщины промежуточной вставки и толщины подложки, которая соответствует требуемому минимальному значению прочности на разрыв 1_С-тт промежуточной вставки, равному прочности на разрыв 1_С-ге£ промежуточной вставки контрольного многослойного стекла. Под комбинацией оптимальных значений толщины промежуточной вставки и толщины подложки следует понимать комбинацию, при которой общая толщина многослойного стекла оказывается минимизированной. Например, если исходить из контрольного стекла 2,1/0,76/2,1, которое соответствует прочности на разрыв 1_С-ге£ в 31000 Дж/м², точки, которые дают комбинацию оптимальных значений е1-ор£, е6-ор£, являются точками площади или полотна графика С4, которые соответствуют значению 1С-тт в 31000 Дж/м². В этой связи следует отметить, что каждое из оптимальных значений е1-ор£ или е_6-ор£ не обязательно индивидуально является минимальным значением толщины промежуточной вставки или минимальным значением толщины подложки. В данном случае именно комбинация значений е_1-ор£ и е_6-ор£ дает минимизированное значение общей толщины многослойного стекла.

Как показано на графике С₄, комбинация значений е_£=0,5 мм и е„=1.8 мм/1,4 мм является комбинацией значений, превышающих или равных комбинации оптимальных значений. При этом размеры многослойного стекла 1 можно определить с толщиной е_1-<£1т промежуточной вставки 7, превышающей или равной 0,5 мм, и со значениями толщины е_6-<£1т подложек 3 и 5, равными 1,8 мм и 1,4 мм соответственно, и это многослойное стекло 1 удовлетворяет требованиям стандарта К43.

Как было пояснено в первом варианте выполнения, промежуточная вставка химического состава с₁, рассмотренная в примерах выше, имеет средние характеристики в плане своей прочности на разрыв, и уровни прочности на разрыв для наиболее эффективных химических составов вставок, известных в настоящее время, позволяют предусматривать комбинации оптимальных значений е_1-ор£, е_6-ор£, еще меньших по сравнению с приведенными выше значениями.

В частности, для многослойного стекла, адаптированного таким образом, чтобы выдерживать усилия, соответствующие стандарту К43, и содержащего две стеклянные подложки соответственно толщиной 1,8 мм и 1,4 мм, требуемую минимальную толщину е_1-тт промежуточной вставки можно уменьшить примерно до 0,4 мм. При этом оптимизированная толщина е_1-<£1т промежуточной вставки многослойного стекла многослойного стекла, отвечающего требованиям стандарта К43 и содержащего две стеклянные подложки толщиной соответственно 1,8 мм и 1,4 мм, как правило, является такой, чтобы 0,4 мм < е_1-41т <0,74 мм, при этом нижний предел этого интервала соответствует химическим составам промежуточных вставок с более высокими характеристиками в плане их прочности на разрыв.

Если необходимо, чтобы промежуточная вставка 7 многослойного стекла 1 обладала одновременно свойствами звукоизоляции и механической прочности, промежуточную вставку 7 следует выбирать по ее акустическим характеристикам до оценки адгезионной прочности τ и до определения размеров при помощи графика минимальной прочности на разрыв 1_С-тт в зависимости от толщины е₁ промежуточной вставки и толщины е_д подложки.

Для этого применяют метод выбора, описанный в патентной заявке ЕР-А-0844075. Согласно этому методу выбора при помощи вискозиметра производят оценку упругой составляющей (или модуля сдвига) О' и коэффициента потерь 1аи5 материала промежуточной вставки.

Вискозиметр позволяет приложить к образцу материала напряжения деформации в точных условиях температуры и частоты и, таким образом, получить и обработать совокупность реологических величин, характеризующих материал. Использование необработанных данных измерений силы, перемещения и сдвига фазы в зависимости от частоты при каждой температуре позволяет вычислить величины модуля сдвига О' и коэффициента потерь 1аи5.

Было установлено, что нормальная звукоизоляционная промежуточная вставка должна иметь коэффициент потерь 1аи5, превышающий 0,6, и модуль сдвига О', меньший 2,10⁷ Н/м², при температуре 20°С и при частоте 50 Гц.

После выбора материала по его акустическим свойствам производят оценку его сцепления, затем определяют размеры многослойного стекла согласно способу в соответствии с настоящим изобретением.

Как следует из описанных выше вариантов выполнения, способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет определить оптимальные толщины подложки и/или промежуточной вставки для многослойного стекла и гарантирует, что полученное многослойное стекло будет выдерживать заранее определенные усилия. В частности, благодаря изобретению для определенного класса качества стандарта

- 10 029459

можно систематически находить утоненную версию известного стекла, удовлетворяющую требованиям этого класса качества. За счет этого можно избежать слишком больших размеров многослойных стекол, чего нельзя было добиться при известных методах определения размеров многослойных стекол.

Этого достигают, с одной стороны, благодаря тому, что способ в соответствии с настоящим изобретением учитывает и допускает изменение совокупности параметров, которые влияют на механическую прочность многослойного стекла и которыми являются сцепление промежуточной вставки с подложкой, прочность на разрыв вставки, толщина промежуточной вставки, толщина подложки. С другой стороны, способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет напрямую определять оптимизированные толщины промежуточной вставки и подложки, а не методом проб и ошибок, как это было при известных методах определения размеров, благодаря графику, который дает требуемое минимальное значение прочности на разрыв в зависимости от значений толщины.

В результате для каждого варианта применения многослойного стекла получают возможность уменьшить толщину промежуточной вставки и/или подложки многослойных стекол по сравнению с используемыми в настоящее время многослойными стеклами, одновременно снижая себестоимость и уменьшая вес этих многослойных стекол и обеспечивая высокие характеристики этих стекол с точки зрения механической прочности. В частности, можно уменьшить толщину промежуточной вставки, толщину подложки или одновременно толщину и промежуточной вставки, и подложки и уменьшить, таким образом, общую толщину многослойного стекла.

Разумеется, многослойное стекло в соответствии с настоящим изобретением, размеры которого определены таким образом, чтобы достигать определенной механической прочности, может содержать одну или несколько подложек с функцией стекла, а также монолитную промежуточную вставку или множество ставок, разделенных разными подложками. Во всех случаях сумма значений толщины подложек соответствует толщине е_6-41т, и сумма значений толщины вставок соответствует толщине е_1-41т промежуточной вставки, где е_д-,_4||1, и е_1-41т определяют при помощи графика, дающего требуемую минимальную прочность на разрыв в зависимости от толщины.

Изобретение не ограничивается описанными и показанными примерами. В частности, изобретение было проиллюстрировано примерами многослойных стекол, в которых применяют по меньшей мере одну стеклянную подложку и по меньшей мере одну промежуточную вставку из ПВБ химического состава с₁. Однако изобретение можно применять для любого типа многослойного стекла с заданным химическим составом ее подложки с функцией стекла или каждой из ее подложек с функцией стекла и с заданным составом ее полимерной промежуточной вставки или каждой из ее полимерных вставок. В частности, его можно применять для многослойного стекла, содержащего по меньшей мере одну ставку из ПВБ с химическим составом, отличным от состава с;, или для многослойного стекла, содержащего по меньшей мере одну промежуточную вставку, выполненную из полимерного материала с вязкоупругими свойствами, отличными от ПВБ, например, но не ограничительно, такого как этиленвинилацетат (ЭВА) или полиуретан (ПУ).

Кроме того, способ в соответствии с настоящим изобретением был представлен для случаев, когда либо толщину подложки фиксируют по известному контрольному значению и толщину промежуточной вставки оптимизируют, либо обе толщины подложки и промежуточной вставки оптимизируют одновременно. Однако способ определения размеров в соответствии с настоящим изобретением можно также применять, фиксируя толщину промежуточной вставки по известному контрольному значению и оптимизируя только толщину подложки при помощи графика, характеризующего минимальную прочность на разрыв 1_с-тт промежуточной вставки в зависимости от толщины е_д подложки, причем этом график строят для толщины промежуточной вставки многослойного стекла, равной известному контрольному значению.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ изготовления многослойного стекла (1), выполненного с возможностью сопротивления заранее определенным усилиям, при этом многослойное стекло содержит по меньшей мере одну подложку (3, 5) с функцией стекла заданного химического состава и по меньшей мере одну полимерную промежуточную вставку (7) заданного химического состава (с₁), отличающийся тем, что содержит этапы, на которых

выбирают контрольное многослойное стекло, которое выдерживает заранее определенные усилия и которое содержит по меньшей мере одну подложку и одну промежуточную вставку, имеющие такой же химический состав, что и подложка и промежуточная вставка изготавливаемого многослойного стекла;

определяют прочность на разрыв (1_с-гег) промежуточной вставки контрольного многослойного стекла, толщину (е_1-гес) промежуточной вставки контрольного многослойного стекла и толщину (е_6-гес) подложки контрольного многослойного стекла;

при помощи графика (С₁, С₂, С₃, С₄), характеризующего минимальную прочность на разрыв (1_с-тт) промежуточной вставки, необходимую, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку и одну промежуточную вставку, имеющие такой же химический состав, что и подлож- 11 029459

ка и промежуточная вставка изготавливаемого многослойного стекла, выдерживало заранее определенные усилия, в зависимости от толщины (с,) промежуточной вставки любого многослойного стекла и/или от толщины (е₆) подложки любого многослойного стекла, устанавливают комбинацию значений толщины (е_1-ор1) промежуточной вставки и толщины (е_6-ор1) подложки, которая соответствует значению требуемой минимальной прочности на разрыв, равному прочности на разрыв промежуточной вставки контрольного многослойного стекла (1_с-тш= 1_с-гег);

определяют размеры многослойного стекла (1) с выбранной толщиной (е_1-^_1т) промежуточной вставки, превышающей или равной упомянутому установленному значению толщины (е_1-ор1) промежуточной вставки, и с выбранной толщиной (е₈.^^) подложки, превышающей или равной упомянутому установленному значению толщины (е_8-ор) подложки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют размеры многослойного стекла (1) с выбранной толщиной подложки, равной толщине подложки контрольного многослойного стекла (е„_-<|_|т=е_д-|е1-)- и тем, что способ содержит этапы, на которых

при помощи графика (С₁, С₂, С₃), характеризующего минимальную прочность на разрыв (1_с-тт) промежуточной вставки, необходимую, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку и одну промежуточную вставку, имеющие такой же химический состав, что и подложка и промежуточная вставка изготавливаемого многослойного стекла, выдерживало заранее определенные усилия, в зависимости от толщины (е₁) промежуточной вставки любого многослойного стекла, причем этот график строят для толщины подложки любого многослойного стекла, равной толщине подложки в контрольном многослойном стекле (е₈=е_8-ге£), устанавливают требуемую минимальную толщину (е_1т1П) промежуточной вставки, которая соответствует значению требуемой минимальной прочности на разрыв промежуточной вставки, равному прочности на разрыв промежуточной вставки контрольного многослойного стекла (1_с-тт=1_с-Гег);

определяют размеры многослойного стекла (1) с выбранной толщиной (е_1-а_1т) промежуточной вставки, превышающей или равной упомянутой минимальной толщине (е_1-тш) промежуточной вставки, и с выбранной толщиной (е_6-Й1т) подложки, равной толщине (е_8-ге£) контрольного многослойного стекла.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют размеры многослойного стекла (1) с выбранной толщиной промежуточной вставки, равной толщине промежуточной вставки контрольного многослойного стекла (е_1-4т=е_1-ге£), и тем, что способ содержит этапы, на которых

при помощи графика, характеризующего минимальную прочность на разрыв (1_с-тш) промежуточной вставки, необходимую, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку и одну промежуточную вставку, имеющие такой же химический состав, что и подложка и промежуточная вставка изготавливаемого многослойного стекла, выдерживало заранее определенные усилия, в зависимости от толщины (е₈) подложки любого многослойного стекла, причем этот график строят для толщины промежуточной вставки любого многослойного стекла, равной толщине промежуточной вставки в контрольном многослойном стекле (е₁=е_1-гес), устанавливают требуемую минимальную толщину (е_6-тт) подложки, которая соответствует значению требуемой минимальной прочности на разрыв промежуточной вставки, равному прочности на разрыв промежуточной вставки контрольного многослойного стекла

Сс-тт Г-геГ);

определяют размеры многослойного стекла (1) с выбранной толщиной (е_1-^_1т) промежуточной вставки, равной толщине (е_1-гес) промежуточной вставки контрольного многослойного стекла, и с выбранной толщиной (е_6-а_1т) подложки, превышающей или равной требуемой минимальной толщине (е_6-тт) подложки.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере одно из выбранных значений толщины строго меньше соответствующей толщины контрольного многослойного стекла ((е₁-_Й1т<е₁-_Гег и/или е..₂....· е...,.··).
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что перед определением размеров многослойного стекла (1) таким образом, чтобы оно выдерживало заранее определенные усилия, строят график (С_1? С₂, С₃, С₄), характеризующий минимальную прочность на разрыв (1_с-тт) промежуточной вставки, необходимую, чтобы любое многослойное стекло, содержащее по меньшей мере одну подложку и одну промежуточную вставку, имеющие такой же химический состав, что и подложка и промежуточная вставка изготавливаемого многослойного стекла, выдерживало заранее определенные усилия, в зависимости от толщины (е₁) промежуточной вставки любого многослойного стекла и/или от толщины (е₈) подложки любого многослойного стекла, на основании испытаний на механическую прочность, осуществляемых на многослойных стеклах разного состава с точки зрения толщины промежуточной вставки и/или толщины подложки.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что перед определением размеров многослойного стекла (1) таким образом, чтобы оно выдерживало заранее определенные усилия, проверяют, чтобы сцепление промежуточной вставки изготавливаемого многослойного стекла с подложкой этого многослойного стекла было удовлетворительным.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что проверяют, чтобы сцепление промежуточной вставки изготавливаемого многослойного стекла с подложкой этого многослойного стекла было удовлетворитель- 12 029459

ным, осуществляя кручение образца промежуточной вставки, соединенной с подложкой, измеряя усилие (Р) кручения, при котором начинается отсоединение промежуточной вставки от подложки, вычисляя на основании этого усилия (Р) кручения соответствующую адгезионную прочность (τ) при сдвиге и сравнивая это значение адгезионной прочности (τ) с диапазоном допустимых значений, чтобы любое многослойное стекло выдерживало заранее определенные усилия.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что идентифицируют контрольное многослойное стекло, которое выдерживает заранее определенные усилия, осуществляя испытание на механическую прочность на контрольном многослойном стекле.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что определяют прочность на разрыв (1_с-гег) промежуточной вставки контрольного многослойного стекла по методу Тилкинга.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что перед определением размеров многослойного стекла (1) таким образом, чтобы оно выдерживало заранее определенные усилия, проверяют, чтобы звукоизоляционные свойства промежуточной вставки изготавливаемого многослойного стекла были удовлетворительными.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что звукоизоляционные свойства промежуточной вставки изготавливаемого многослойного стекла являются удовлетворительными, если промежуточная вставка имеет коэффициент потерь 1ап6, превышающий 0,6, и модуль сдвига С', меньший 2,10⁷ Н/м², при температуре 20°С и при частоте 50 Гц.
12. Многослойное стекло, полученное способом по любому из пп.1-11, выполненное с возможностью выдерживать усилия, соответствующие классу 1В1 стандарта ΕΝ 12600, и содержащее две стеклянные подложки толщиной 3 мм и промежуточную вставку из поливилбутираля (ПВБ) толщиной е^ такой, что 0,5 мм<е]<0,74 мм, расположенную между и соединенную со стеклянными подложками.
13. Многослойное стекло, полученное способом по любому из пп.1-11, выполненное с возможностью выдерживать усилия, соответствующие классу 2В2 стандарта ΕΝ 12600, и содержащее две стеклянные подложки толщиной 3 мм и промежуточную вставку из ПВБ толщиной е^ такой, что 0,25 мм<е[<0,36 мм, расположенную между и соединенную со стеклянными подложками.
14. Многослойное стекло, полученное способом по любому из пп.1-11, выполненное с возможностью выдерживать усилия, соответствующие стандарту К43, и содержащее две стеклянные подложки соответственно толщиной е_д1=1,8 мм и е_д2=1,4 мм и промежуточную вставку из ПВБ толщиной е^ такой, что 0,4 мм <е]<0,74 мм, расположенную между и соединенную со стеклянными подложками.
15. Многослойное стекло по любому из пп.12-14, отличающееся тем, что его вставка имеет коэффициент потерь 1ап6, превышающий 0,6, и модуль сдвига С', меньший 2,10⁷ Н/м², при температуре 20°С и при частоте 50 Гц.

- 13 029459