WO2024184265A1 - Intercalaire acoustiquement isolant - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an interlayer comprising a viscoelastic damping layer for acoustic attenuation, and to a method of manufacturing this interlayer.
- the interlayer is suitable for a laminated glass assembly of a vehicle.
- the laminated glass assembly generally comprises two superimposed sheets of glass and an interlayer separating the two sheets of glass. It is desirable to maximize the acoustic attenuation of the laminated glass assembly.
- a known interlayer is a trilayer comprising two outer layers formed of poly(vinyl butyral) (acronym PVB) and an inner layer, also formed of PVB.
- the PVB of the inner layer has a different physicochemistry from that of the PVB of the two outer layers (see for example US patents US5340654, US5190826, US 2006/0210782 and US 2016/0171961).
- the residual hydroxyl group content of the PVB of the inner layer may be lower than that of the PVB of the outer layers. It may be between 8% and 10% when that of the PVB of the outer layers is between 18% and 20%.
- One aim of the invention is to propose a solution for increasing the acoustic attenuation of a glass assembly of a vehicle, in particular a windshield.
- an interlayer for a laminated glass assembly comprising two external layers formed from a first material, the first material being a poly(ethylene-vinyl acetate) (EVA), the interlayer also comprising a viscoelastic damping layer arranged between the two external layers, the damping layer being formed by a second material comprising: - at least one acrylic polymer, - at least one tackifying agent, and - at least one plasticizing agent, and the first material having a value of a real part of its modulus of elasticity E' between 100 MPa and 50 GPa at 100 Hz and at a temperature of 20°C.
- EVA poly(ethylene-vinyl acetate)
- the EVA of the first material is crosslinked, preferably so that the value of the real part of the modulus of elasticity E' of the first material is between 100 MPa and 50 GPa at 100 Hz and at a temperature of 20°C, - a mass fraction of the acrylic polymer(s) in the second material is between 0.21 and 0.62, - a mass fraction of the tackifying agent(s) in the second material is between 0.17 and 0.60, - a mass fraction of the plasticizing agent(s) in the second material is between 0.07 and 0.43, - the tackifying agent comprises a hydrogenated resin and preferably a hydrogenated rosin resin, - the interlayer comprises two barrier layers, one of the barrier layers being arranged between the cushioning layer and one of the outer layers, the other of the barrier layers being arranged between the cushioning layer and the other outer layer, the barrier layers being configured to block diffusion of the plasticizer(s)
- Another aspect of the invention is a laminated glass assembly for a vehicle, the glass assembly comprising a first glass sheet and a second glass sheet superimposed, the glass assembly comprising an interlayer according to one embodiment of the invention, the interlayer being arranged between the first glass sheet and the second glass sheet.
- Another aspect of the invention is a method of manufacturing an interlayer for a laminated glass assembly, the interlayer comprising two outer layers formed from a first material, the first material being a poly(ethylene-vinyl acetate) (EVA), the interlayer also comprising a viscoelastic damping layer disposed between the two outer layers, the damping layer being formed by a second material comprising: at least one acrylic polymer, at least one tackifying agent, and at least one plasticizing agent, the first material having a value of a real part of its modulus of elasticity E' of between 0.1 MPa and 10 MPa at 100 Hz and at a temperature of 20°C, the method (200) comprising a) a step of depositing a layer of latex on an external layer formed from a first material, the first material being a poly(ethylene-vinyl acetate) (EVA), the latex comprising at least one acrylic polymer, at least one tackifying agent, and at least one plasticizing agent, and b) a
- Bar is the unit of absolute pressure, or "absolu bar”, for which 0 bar defines absolute vacuum and for which 1 bar is equal to 100,000 pascals.
- latex means an aqueous colloidal dispersion of polymers, preferably comprising a tackifying agent and/or a plasticizing agent.
- dry matter of a composition means the elements of the composition obtained when water is removed from the composition.
- loss factor ⁇ means » of a material, the material having a complex Young's modulus, the ratio between the imaginary part E'' of the Young's modulus of the material and the real part E' of the Young's modulus of the material.
- the loss factor ⁇ of a material is defined by the international standard ISO 18437-2:2005 ( Mechanical vibration and shock — Characterization of the dynamic mechanical properties of visco-elastic materials — Part 2: Resonance method , part 3.2).
- the loss factor ⁇ can be defined for a predetermined frequency.
- a material has a first loss factor ⁇ greater than a value means that the material has a first loss factor ⁇ greater than the value for at least one frequency chosen from the audible frequency range, i.e. in a frequency range extending between 20 Hz inclusive and 20 kHz inclusive, and preferably between 20 Hz inclusive and 10 kHz inclusive, at 20°C.
- a value of the real part E' of the Young's modulus (or elastic modulus) of a material is greater than a value
- a value of the real part E' of the Young's modulus of the material is greater than the value of the real part E' of the Young's modulus of the material for at least one frequency chosen in the audible frequency range, i.e. in a frequency range extending between 20 Hz inclusive and 20 kHz inclusive, and preferably between 20 Hz inclusive and 10 kHz inclusive, at 20°C.
- the real part E' and the imaginary part E'' of the Young's modulus may be defined for a predetermined temperature.
- the real part E' of the Young's modulus of a material is greater than a value means that the material has a real part E' of the Young's modulus greater than the value at 20°C.
- a material has a first loss factor ⁇ greater than a value means that the material has a first loss factor ⁇ greater than the value at 20°C.
- a dynamic characterization of a material can be carried out on a viscoanalyzer of the Metravib viscoanalyzer type, under the following measurement conditions.
- a sinusoidal stress is applied to the material.
- a measurement sample formed by the material to be measured consists of two rectangular parallelepipeds, each parallelepiped having a thickness of 3.31 mm, a width of 10.38 mm and a height of 6.44 mm.
- Each parallelepiped formed by the material is also referred to as a shear " specimen ".
- the excitation is implemented with a dynamic amplitude of 5 ⁇ m around the rest position, covering the frequency range between 1 Hz and 700 Hz, and covering a temperature range between -90°C and +60°C.
- the viscoanalyzer makes it possible to subject each test piece (each sample) to deformations under precise temperature and frequency conditions, and to measure the displacements of the test piece, the forces applied to the test piece and their phase shift, which makes it possible to measure rheological quantities characterizing the material of the test piece.
- the use of the measurements makes it possible in particular to calculate the Young's modulus E of the material, and particularly the real part E' of the Young's modulus and the imaginary part E'' of the Young's modulus of the material, and thus to calculate the tangent of the loss angle (or loss factor) ⁇ (also designated by tan ⁇ ).
- a value of the real part E' of the Young's modulus and/or a loss factor ⁇ of a material are measured without the material being prestressed.
- light transmission factor means the factor defined in standard NF EN 410.
- haze factor is understood to mean the ratio between the intensity of all the light diffused by a passage through the glazed element (diffuse fraction or I d ) of an angle greater than 2.5° and between the intensity of the light transmitted through the glazed element ( I L ).
- the haze factor can be measured by spectroscopy techniques. The integration of the intensity over the entire visible range (from 380 nm to 780 nm) makes it possible to determine the normal transmission T L and the diffuse transmission T d . Such a measurement can also be obtained by using a Hazemeter.
- a glazing is considered to be transparent if its haze factor is less than 10%, in particular less than 5% and preferably less than 1%.
- the Hazemeter can be a " Haze-Gard®” device » marketed by the company BYK-Gardner.
- clarity factor means the ratio defined by the following formula:
- I c is the intensity of light after passing through a glazing that has not been diffused
- I r is the intensity of light after passing through the glazing that has been diffused at a small angle, preferably an angle equal to 15°.
- the clarity factor can be measured by spectroscopy techniques. Integrating the intensity over the entire visible range (from 380 nm to 780 nm) makes it possible to determine the normal transmission T L and the diffuse transmission T d . Such a measurement can also be obtained by using a Hazemeter.
- a glazing is considered transparent if its clarity factor is greater than 90% and preferably greater than 95%.
- a glass transition temperature T g of a material, preferably of the damping layer, can be measured by differential scanning calorimetry (DSC).
- the glass transition temperature can be determined using the midpoint method as described in ASTM-D-3418 for differential scanning calorimetry .
- the measuring apparatus used by the applicant is the Discovery DSC model from TA Instruments.
- a glass transition temperature T g is determined by dynamic mechanical analysis (DMA) or dynamic mechanical spectrometry (DMA ).
- the value of T g is determined by plotting an isofrequency curve of the loss factor as a function of the temperature of the material.
- the temperature at which the value of the loss factor is maximum is equal to the glass transition temperature T g .
- the glass transition temperature depends on the excitation frequency of the material. As used herein, the term " glass transition temperature " means the glass transition temperature measured at a frequency of 1 Hz by DMA.
- mass fraction of a first element in a second element means the ratio of the mass of the first element to the mass of the second element.
- an interlayer 1 is suitable for a laminated glass assembly 2.
- the interlayer 1 comprises two external layers 3 formed from a first material.
- the first material is a poly(ethylene-vinyl acetate) (EVA).
- EVA poly(ethylene-vinyl acetate)
- the interlayer 1 also comprises a viscoelastic damping layer 4 arranged between the two external layers 3.
- the damping layer 4 is formed by a second material comprising at least one acrylic polymer, at least one tackifying agent, and at least one plasticizing agent.
- the first material has a value of a real part of its modulus of elasticity E' of between 100 MPa and 50 GPa at 100 Hz and at a temperature of 20°C, in particular of between 150 MPa and 10 GPa at 100 Hz and at a temperature of 20°C, and preferably of between 200 MPa and 5 GPa at 100 Hz and at a temperature of 20°C.
- each outer layer 3 in EVA having a value of the real part of its modulus of elasticity E' in the predefined range can be obtained by prior crosslinking of the EVA.
- the crosslinking can be obtained by heating the monomers used to form the EVA with a crosslinking agent, such as dicumyl peroxide or an alcoholate for example.
- a crosslinking agent such as dicumyl peroxide or an alcoholate for example.
- commercial EVAs such as the so-called HUV EVA for example, have a value of the real part of their modulus of elasticity E' between 10 MPa and 70 MPa.
- the EVA of the first material may be crosslinked, preferably such that the value of the real part of the modulus of elasticity E' of the first material is between 100 MPa and 50 GPa at 100 Hz and at a temperature of 20°C.
- the EVA is formed by a copolymerization of ethylene with vinyl acetate. The variation in the respective proportions of ethylene and vinyl acetate during copolymerization results in a variation in the stiffness of the material obtained, i.e. a variation in the value of the real part of the modulus of elasticity of the first material.
- the glass assembly 2 comprises a first glass sheet 6 and a second glass sheet 7 superimposed.
- the glass assembly 2 also comprises the interlayer 1 arranged between the first glass sheet 6 and the second glass sheet 7.
- the acoustic properties of such a glass assembly 2 are described below.
- the glass assembly 2 has optical properties suitable for a glass element for a vehicle, preferably suitable for a vehicle windshield.
- a light transmission factor of the glass element 2 is greater than 90%.
- a haze factor of the glass element 2 is less than 1%.
- a clarity factor of the glass element 2 is greater than 99%.
- the damping layer 4 may have a thickness of between 5 ⁇ m and 500 ⁇ m and in particular between 30 ⁇ m and 100 ⁇ m.
- the glazed assembly 2 has acoustic attenuation properties comparable to or superior to the glazed elements of the prior art while having a total thickness smaller than that of the glazed elements of the prior art.
- the method 200 comprises a first step 201 of depositing a latex layer on a first face.
- the first face may be a face of an outer layer 3 or a face of a barrier layer 5 deposited on an outer layer 3.
- the latex comprises an emulsion.
- the emulsion comprises an aqueous continuous phase and a dispersed phase.
- the dispersed phase comprises at least the acrylic polymer(s).
- the latex also comprises the tackifying agent(s) and the plasticizing agent(s).
- the tackifying agent and the plasticizing agent may be in the aqueous phase.
- the method 200 comprises a second step 202 of drying the latex layer on the first face so as to form the damping layer 4. Then, a second external layer and preferably a second barrier layer can be deposited on the damping layer 4. The assembly formed after this deposition can be laminated between the first glass sheet 6 and the second glass sheet 7, so as to form the interlayer 1.
- the acrylic polymer(s) may be formed from monomers selected from the group consisting of methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, isopropyl acrylate, isopropyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, isobutyl acrylate, isobutyl methacrylate, tert-butyl acrylate, tert-butyl methacrylate, pentyl acrylate, pentyl methacrylate, isoamyl acrylate, isoamyl methacrylate, hexyl acrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, octyl acrylate, methacrylate octyl acrylate, isooctyl acryl
- the acrylic polymer(s) may be copolymers, formed from at least two monomers chosen from the group formed by the monomers defined above.
- the damping layer 4 may comprise two different acrylic polymers.
- One of the two polymers may be 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) and/or butylacrylate (BA).
- one of the two polymers is 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) and the other of the two polymers is butylacrylate (BA).
- the mass ratio between 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) and butylacrylate (BA) may be between 2 and 4, and is preferably equal to 3.
- a commercial latex comprising an acrylic polymer can be used to form the viscoelastic damping layer 4.
- Arkema ® Encor 4028, Arkema ® Encor 4517, Alberdingk® AC 75070 or Alberdingk® AC 75011 latex can be used.
- the latex may include another polymer that is not an acrylic polymer.
- Such another polymer may be formed from at least one monomer selected from styrene and methyl methacrylate.
- the latex may comprise a first acrylic polymer having a first glass transition temperature T g1 , and a second polymer, acrylic or non-acrylic, having a second glass transition temperature T g2 , greater than T g1 .
- the difference between the second glass transition temperature T g2 and between the first glass transition temperature T g1 may be greater than 10°C and preferably greater than 20°C.
- the glass transition temperature obtained solely with the first acrylic polymer may be too small to present maximum damping of the material in a range of audible frequencies.
- the polymer(s) of the material of the damping layer 4 obtained by the method 200 may form an interpenetrating polymer network (IPN).
- the latex may comprise polymer particles having a core- shell structure.
- the core may be formed from an interpenetrating polymer network (IPN) having a glass transition temperature (T g ) of between -50°C and -30°C, preferably between -45°C and -35°C.
- T g glass transition temperature
- the shell may be formed from a polymer having a glass transition temperature sufficiently low to allow the coalescence of the particles from the second step 102.
- the glass transition temperature of the shell may be lower than that of the core, and may preferably be lower than -50°C, and more preferably lower than -60°C.
- the core formed from an interpenetrating polymer network may be obtained by two sequential polymerizations.
- the RIP thus comprises a third crosslinked polymer and a fourth polymer, which can be crosslinked or non-crosslinked. If the fourth polymer is non-crosslinked, the RIP is a so-called “semi-interpenetrating polymer network”.
- the fourth polymer can be linear or branched.
- the tackifying agent is suitable for enabling direct contact bonding between the damping layer 4 and other layers superimposed on the damping layer 4, such as the external layer(s) or such as the barrier layer(s) 5.
- the tackifying agent may comprise a hydrogenated resin, and preferably a hydrogenated rosin resin.
- the hydrogenated resin may comprise a glycerol ester of wood rosin, preferably abietic acid.
- the hydrogenated resin may comprise a hydrogenated rosin ester (for example a resin of the Arakawa ® brand KE-311 or KE 100).
- the plasticizing agent is suitable for increasing the plasticity of the damping layer 4.
- the plasticizing agent may comprise at least one element selected from a citrate, an adipate, a glycol and a triethylene glycol derivative.
- the citrate may be acetyl-tributyl citrate.
- the adipate may be triethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) (for example marketed under the name WVC 3800 from Celanese®).
- a mass fraction of the acrylic polymer(s) in the second material may be between 0.21 and 0.62, in particular between 0.21 and 0.51, and preferably between 0.21 and 0.35.
- the second material forming the viscoelastic damping layer 4 has a loss factor tan ⁇ greater than 1.
- the latex used in the method 200 may have a proportion of water such that a mass fraction of the acrylic polymer(s) in the latex 5 is between 0.20 and 0.60, in particular between 0.20 and 0.50, and preferably between 0.20 and 0.30.
- Known materials for sound attenuation comprising an acrylic polymer have a frequency f p for which a value of the loss factor tan ⁇ of the material of the viscoelastic damping layer 4 is greater than 50 kHz. This frequency is not included in the audible frequency spectrum, which reduces the sound attenuation properties of the glazed element 1.
- a mass fraction of the plasticizing agent(s) in the second material may be between 0.07 and 0.43, in particular between 0.12 and 0.31, and preferably between 0.16 and 0.26.
- the frequency f p for which the value of the loss factor tan ⁇ of the material of the damping layer 4 is maximum is included in the audible frequency spectrum while increasing the value of the loss factor tan ⁇ with respect to known materials.
- the latex used in the method 200 may have a proportion of water such that a mass fraction of the plasticizing agent(s) is between 0.05 and 0.25, in particular between 0.07 and 0.18, and preferably between 0.09 and 0.15.
- the inventors have discovered that, for a predetermined concentration of acrylic polymer(s), the frequency f p for which the loss factor is maximum varies in the same direction as the mass fraction of the plasticizing agent in the damping layer 4.
- the inventors have thus discovered the range of mass fraction of the plasticizing agent in the second material for which the frequency f p is included in the audible frequency spectrum.
- the value of the loss factor tan ⁇ of the second material of the damping layer 4 varies in the same direction as the mass fraction of the plasticizing agent in the second material.
- a mass fraction of the tackifying agent(s) in the second material may be between 0.17 and 0.60, in particular between 0.22 and 0.35, and preferably between 0.22 and 0.26.
- the frequency f p for which the value of the loss factor tan ⁇ of the material of the damping layer 4 is maximum is included in the audible frequency spectrum.
- the latex used in the method 200 may have a proportion of water such that a mass fraction of the tackifying agent(s) is between 0.20 and 0.70, in particular between 0.25 and 0.40, and preferably between 0.25 and 0.30.
- the inventors have discovered that, for a predetermined concentration of acrylic polymer(s), the frequency f p for which the loss factor is maximum varies in the opposite direction to the mass fraction of the tackifying agent in the damping layer 4.
- the inventors have thus discovered the range of mass fraction of the tackifying agent in the second material for which the frequency f p is included in the audible frequency spectrum.
- the value of the loss factor tan ⁇ of the second material of the damping layer 4 is little dependent on the mass fraction of the tackifying agent in the second material.
- curve (a) illustrates a loss factor of a layer different from the viscoelastic damping layer 4, manufactured from an adhesive which does not allow to manufacture a layer having the optical properties of the viscoelastic damping layer 4, differently from the damping layer 4 obtained by the method 200.
- Curve (b) illustrates a loss factor of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.58, the mass fraction of plasticizing agent in the damping layer 4 being equal to 0.08 and the mass fraction of tackifying agent in the damping layer 4 being equal to 0.34.
- Curve (c) illustrates a loss factor of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.55, the mass fraction of plasticizer in the damping layer 4 being equal to 0.12 and the mass fraction of tackifier in the damping layer 4 being equal to 0.32.
- Curve (d) illustrates a loss factor of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.53, the mass fraction of plasticizer in the damping layer 4 being equal to 0.16 and the mass fraction of tackifier in the damping layer 4 being equal to 0.31.
- Curve (e) illustrates a loss factor of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.49, the mass fraction of plasticizer in the damping layer 4 being equal to 0.09 and the mass fraction of tackifier in the damping layer 4 being equal to 0.43.
- Curve (f) illustrates a loss factor of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.48, the mass fraction of plasticizer in the damping layer 4 being equal to 0.10 and the mass fraction of tackifier in the damping layer 4 being equal to 0.42.
- Curve (g) illustrates a loss factor of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.46, the mass fraction of plasticizer in the damping layer 4 being equal to 0.14 and the mass fraction of tackifier in the damping layer 4 being equal to 0.41.
- Curve (h) illustrates a loss factor of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.42, the mass fraction of plasticizer in the damping layer 4 being equal to 0.09 and the mass fraction of tackifier in the damping layer 4 being equal to 0.49.
- curve (i) illustrates a real part G' of the shear modulus of a layer different from the damping layer 4, manufactured from an adhesive that does not allow to manufacture a layer having the optical properties of the damping layer 4, differently from the interface obtained in the embodiments of the invention.
- Curve (j) illustrates the real part G' of the shear modulus of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.58, the mass fraction of plasticizing agent in the damping layer 4 being equal to 0.08 and the mass fraction of tackifying agent in the damping layer 4 being equal to 0.34.
- Curve (k) illustrates the real part G' of the shear modulus of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.55, the mass fraction of plasticizing agent in the damping layer 4 being equal to 0.12 and the mass fraction of tackifying agent in the damping layer 4 being equal to 0.32.
- Curve (l) illustrates the real part G' of the shear modulus of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.53, the mass fraction of plasticizing agent in the damping layer 4 being equal to 0.16 and the mass fraction of tackifying agent in the damping layer 4 being equal to 0.31.
- Curve (m) illustrates the real part G' of the shear modulus of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.49, the mass fraction of plasticizing agent in the damping layer 4 being equal to 0.09 and the mass fraction of tackifying agent in the damping layer 4 being equal to 0.43.
- Curve (n) illustrates the real part G' of the shear modulus of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.48, the mass fraction of plasticizing agent in the damping layer 4 being equal to 0.10 and the mass fraction of tackifying agent in the damping layer 4 being equal to 0.42.
- Curve (o) illustrates the real part G' of the shear modulus of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.46, the mass fraction of plasticizer in the damping layer 4 being equal to 0.14 and the mass fraction of tackifier in the damping layer 4 being equal to 0.41.
- Curve (p) illustrates the real part G' of the shear modulus of the damping layer 4, the mass fraction of the acrylic polymers being equal to 0.42, the mass fraction of plasticizer in the viscoelastic damping layer 4 being equal to 0.09 and the mass fraction of tackifier in the viscoelastic damping layer 4 being equal to 0.49.
- the mass fraction of the plasticizer(s) in the first material may be strictly different from the mass fraction of the plasticizer(s) in the second material during the manufacture of the glazed element 2 before lamination.
- This difference in mass fraction of the plasticizer has the effect of causing a migration of the plasticizer towards the damping layer 4 or towards the external layers during the lamination of the glazed element 2 or during the aging of the glazed element 2.
- An excessive increase or decrease in the mass fraction of the plasticizer of the second material may cause a shift in the glass transition temperature of the second material, and thus optimum acoustic damping of the second material in a frequency range outside the audible frequency range.
- the interlayer 1 may comprise two barrier layers 5.
- One of the barrier layers 5 may be arranged between the damping layer 4 and one of the outer layers 3.
- the other barrier layer 5 may be arranged between the damping layer 4 and the other outer layer 3.
- the barrier layers 5 are configured to block diffusion of the plasticizer(s). Thus, it is possible to prevent or limit a change in the mass fraction of plasticizer(s) of the second material over time and thus maintain optimum sound insulation for a range of audible frequencies.
- the barrier layer(s) 5 may be formed by a third material configured to block the diffusion of the plasticizer(s).
- the third material may have a diffusion coefficient of the plasticizer in the third material, at 25°C, strictly less than 1.10 -16 cm 2 /s. Thus, it is possible to prevent or limit a change in the mass fraction of plasticizer(s) in the damping layer 4 during the aging of the glazed element 2.
- the third material may have a diffusion coefficient of the plasticizer in the third material, at 130°C, strictly less than 1.10 -10 cm 2 /s. Thus, it is possible to prevent or limit a change in the mass fraction of plasticizer(s) in the damping layer 4 during the lamination of the glazed element 2.
- the third material may be selected from polyethylene terephthalate (PET), ethylene-vinyl alcohol copolymer and poly(ethylene-co-acrylic acid) ionomer.
- each barrier layer 5 may be greater than 3 microns, in particular between 3 microns and 100 microns.
- a glazed element 2 has sound insulation properties superior to those of known glazed elements for frequencies greater than 4 kHz.
- Curve (q) illustrates the acoustic insulation for a different glazed element of the invention comprising a first glass sheet with a thickness of 2.1 mm and a second glass sheet with a thickness of 2.1 mm.
- the glazed element comprises a commercial interlayer commonly called “acoustic PVB” (available under the trade name “SEKISUI RZN 12 SAF”), comprising two external PVB layers and an internal damping PVB layer.
- Curve (r) illustrates the acoustic insulation of a glazed element 2 according to an embodiment of the invention.
- the glazed element 2 comprises a first glass sheet 6 with a thickness of 2.1 mm and a second glass sheet 6 with a thickness of 2.1 mm.
- the glazed element 2 comprises an interlayer 1 according to an embodiment of the invention.
- the damping layer 4 comprises acrylic polymers (75% by mass of Butyl acrylate and 25% by mass of 2-ethylHexylAcrylate), forming a mass fraction of the damping layer 4 equal to 0.48.
- the damping layer 4 comprises a tackifying agent (rosin pine resin corresponding to a dispersion of a highly hydrogenated rosin ester, available under the trade name Arakawa FTE019) forming a mass fraction of the damping layer 4 equal to 0.31.
- the damping layer 4 comprises a plasticizing agent (adipate) forming a mass fraction of the damping layer 4 equal to 0.21.
- the external layers 3 are formed from cross-linked EVA so that the value of the real part of the modulus of elasticity E’ is equal to 200 MPa at 100 Hz and at a temperature of 20°C.
- the curve (s) illustrates the acoustic insulation of a different glazed element of the invention.
- the glazed element comprises a first glass sheet with a thickness of 2.1 mm and a second glass sheet 6 with a thickness of 2.1 mm.
- the glazed element comprises an interlayer comprising a damping layer surrounded by two external layers.
- the damping layer comprises acrylic polymers (75% by mass of Butyl acrylate and 25% by mass of 2-ethylHexylAcrylate), forming a mass fraction of the damping layer equal to 0.48.
- the damping layer comprises a tackifying agent (rosin pine resin corresponding to a dispersion of a highly hydrogenated rosin ester, available under the trade name Arakawa FTE019) forming a mass fraction of the damping layer 4 equal to 0.31.
- the damping layer comprises a plasticizing agent (adipate) forming a mass fraction of the damping layer 4 equal to 0.21.
- the outer layers are formed from partially crosslinked EVA.
- the value of the real part of the modulus of elasticity E’ is equal to 20 MPa at 100 Hz and at a temperature of 20°C.
- Curve (t) illustrates the sound insulation of a different glazed element of the invention.
- the glazed element comprises a first glass sheet with a thickness of 2.1 mm and a second glass sheet 6 with a thickness of 2.1 mm.
- the glazed element comprises an interlayer formed by a layer of partially crosslinked EVA, having a value of the real part of the modulus of elasticity E’ equal to 20 MPa at 100 Hz and at a temperature of 20°C.
- the thickness of the interlayer is equal to 0.76 mm.
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un Intercalaire (1) pour un ensemble vitré feuilleté (2), l'intercalaire (1) comprenant deux couches extérieures (3) formées en un premier matériau, le premier matériau étant un poly(éthylène-acétate de vinyle) (EVA), l'intercalaire (1) comprenant également une couche d'amortissement viscoélastique (4) disposée entre les deux couches extérieures (3), la couche d'amortissement (4) étant formée par un deuxième matériau comprenant au moins un polymère acrylique, au moins un agent tackifiant, et au moins un agent plastifiant, le premier matériau présentant une valeur d'une partie réelle de son module d'élasticité E' comprise entre 100 MPa et 50 GPa à 100 Hz et à une température de 20°C.
Description
La présente invention concerne un intercalaire comprenant une couche d'amortissement viscoélastique pour l'atténuation acoustique, et un procédé de fabrication de cet intercalaire. En particulier, l’intercalaire est adapté pour un ensemble vitré feuilleté d'un véhicule.
Il est connu d'utiliser un ensemble vitré feuilleté comme pare-brise d'un véhicule. L'ensemble vitré feuilleté comprend généralement de deux feuilles de verre superposées et un intercalaire séparant les deux feuilles de verre. Il est souhaitable de maximiser l'atténuation acoustique de l'ensemble vitré feuilleté.
A cet effet, un intercalaire connu est une tricouche comprenant deux couches externes formées en poly(butyral vinylique) (d’acronyme PVB) et une couche interne, également formée en PVB. Le PVB de la couche interne a une physico-chimie différente de celle du PVB des deux couches externes (voir par exemple les brevets américains US5340654, US5190826, US 2006/0210782 et US 2016/0171961). En particulier, la teneur en groupe hydroxyle résiduel du PVB de la couche interne peut être inférieure à celle du PVB des couches externes. Elle peut être comprise entre 8% et 10% lorsque celle du PVB des couches externes est comprise entre 18% et 20%. Cette différence de teneur permet, lors d'un autoclavage de l'ensemble vitré feuilleté, de favoriser une diffusion du plastifiant des couches externes vers la couche interne, ce qui permet d'améliorer les propriétés d'amortissement de la couche interne tout en conférant des propriétés de rigidité mécanique aux couches externes. Cependant, il reste souhaitable d'augmenter l'affaiblissement acoustique d'un ensemble vitré feuilleté comprenant un intercalaire tricouche.
A cet effet, il a été envisagé de réduire la teneur en groupements hydroxyles résiduels de la couche interne au regard des teneurs décrites précédemment. Cependant, il a été mesuré qu'une telle diminution conduit également à une diminution de la température de transition vitreuse du PVB de la couche interne. Cette diminution de la température de transition vitreuse conduit à une augmentation de la gamme de fréquences pour laquelle le facteur de perte de l’intercalaire est maximal, en dehors de la gamme de fréquences utile pour une atténuation acoustique dans un véhicule, c'est-à-dire entre 1 kHz et 10 kHz.
Un but de l’invention est de proposer une solution pour augmenter l'affaiblissement acoustique d'un ensemble vitré d'un véhicule, en particulier d'un pare-brise.
Ce but est atteint, au moins partiellement, dans le cadre de la présente invention grâce à un intercalaire pour un ensemble vitré feuilleté, l’intercalaire comprenant deux couches externes formées en un premier matériau, le premier matériau étant un poly(éthylène-acétate de vinyle) (EVA), l’intercalaire comprenant également une couche d'amortissement viscoélastique disposée entre les deux couches externes,
la couche d'amortissement étant formée par un deuxième matériau comprenant :
- au moins un polymère acrylique,
- au moins un agent tackifiant, et
- au moins un agent plastifiant,
et le premier matériau présentant une valeur d’une partie réelle de son module d’élasticité E’ comprise entre 100 MPa et 50 GPa à 100 Hz et à une température de 20°C.
la couche d'amortissement étant formée par un deuxième matériau comprenant :
- au moins un polymère acrylique,
- au moins un agent tackifiant, et
- au moins un agent plastifiant,
et le premier matériau présentant une valeur d’une partie réelle de son module d’élasticité E’ comprise entre 100 MPa et 50 GPa à 100 Hz et à une température de 20°C.
La présente invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises individuellement ou en l’une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles :
- l’EVA du premier matériau est réticulé, préférentiellement de sorte que la valeur de la partie réelle du module d’élasticité E’ du premier matériau est comprise entre 100 MPa et 50 GPa à 100 Hz et à une température de 20°C,
- une fraction massique du ou des polymères acrylique(s) dans le deuxième matériau est comprise entre 0,21 et 0,62,
- une fraction massique du ou des agent(s) tackifiant(s) dans le deuxième matériau est comprise entre 0,17 et 0,60,
- une fraction massique du ou des agent(s) plastifiants dans le deuxième matériau est comprise entre 0,07 et 0,43,
- l’agent tackifiant comprend une résine hydrogénée et préférentiellement une résine colophane hydrogénée,
- l’intercalaire comprend deux couches barrières, l'une des couches barrières étant agencée entre la couche d'amortissement et l'une des couches externes, l'autre des couches barrières étant agencée entre la couche d'amortissement et l'autre couche externe, les couches barrières étant configurées pour bloquer une diffusion du ou des plastifiants,
- la fraction massique du ou des plastifiant(s) dans le premier matériau est strictement supérieure à la fraction massique du ou des plastifiant(s) dans le deuxième matériau,
- les couches barrières sont formées par un troisième matériau, le troisième matériau étant choisi parmi le polyéthylène téréphtalate (PET), un copolymère éthylène-alcool vinylique et un ionomère de poly(éthylène-co-acide acrylique),
- l'épaisseur de chaque couche barrière est supérieure à 3 microns, notamment comprise entre 3 microns et 100 microns,
- la couche d’amortissement présente une épaisseur comprise entre 5 µm et 500 µm,
- le ou les polymère(s) acrylique(s) sont formés à partir de monomères choisis dans le groupe formé par l’acrylate de méthyle, le méthacrylate de méthyle, l’acrylate d’éthyle, le méthacrylate d’éthyle, l’acrylate de propyle, le méthacrylate de propyle, l’acrylate d’isopropyle, le méthacrylate d’isopropyle, l’acrylate de butyle, le méthacrylate de butyle, l’acrylate d’isobutyle, le méthacrylate d’isobutyle, l’acrylate de tert-butyle, le méthacrylate de tert-butyle, l’acrylate de pentyle, le méthacrylate de pentyle, l’acrylate d’isoamyle, le méthacrylate d’isoamyle, l’acrylate d’hexyle, le méthacrylate d’hexyle, l’acrylate de cyclohexyle, le méthacrylate de cyclohexyle, l’acrylate d’octyle, le méthacrylate d’octyle, l’acrylate d’isooctyle, le méthacrylate d’isooctyle, l’acrylate de nonyle, le méthacrylate de nonyle, l’acrylate d’isononyle, le méthacrylate d’isononyle, le méthacrylate d’isobornyle, l’acrylate de décyle, le méthacrylate de décyle, l’acrylate de dodécyle, le méthacrylate de dodécyle, l’acrylate de tridécyle, le méthacrylate de tridécyle, l’acrylate de hexadécyle, le méthacrylate d’hexadécyle, l’acrylate d’octadécyle, le méthacrylate d’octadécyle, l’acrylate de 2-éthylhexyle, le méthacrylate de 2-éthylhexyle, le formate de vinyle, l’acétate de vinyle, le propionate de vinyle, l’acrylate de 2-hydroxyéthyle, le méthacrylate d’hydroxyéthyle, l’acrylate de 2-hydroxypropyle, le méthacrylate de 2-hydroxypropyle, l’acide acrylique, le styrène et l’acrylonitrile.
- l’EVA du premier matériau est réticulé, préférentiellement de sorte que la valeur de la partie réelle du module d’élasticité E’ du premier matériau est comprise entre 100 MPa et 50 GPa à 100 Hz et à une température de 20°C,
- une fraction massique du ou des polymères acrylique(s) dans le deuxième matériau est comprise entre 0,21 et 0,62,
- une fraction massique du ou des agent(s) tackifiant(s) dans le deuxième matériau est comprise entre 0,17 et 0,60,
- une fraction massique du ou des agent(s) plastifiants dans le deuxième matériau est comprise entre 0,07 et 0,43,
- l’agent tackifiant comprend une résine hydrogénée et préférentiellement une résine colophane hydrogénée,
- l’intercalaire comprend deux couches barrières, l'une des couches barrières étant agencée entre la couche d'amortissement et l'une des couches externes, l'autre des couches barrières étant agencée entre la couche d'amortissement et l'autre couche externe, les couches barrières étant configurées pour bloquer une diffusion du ou des plastifiants,
- la fraction massique du ou des plastifiant(s) dans le premier matériau est strictement supérieure à la fraction massique du ou des plastifiant(s) dans le deuxième matériau,
- les couches barrières sont formées par un troisième matériau, le troisième matériau étant choisi parmi le polyéthylène téréphtalate (PET), un copolymère éthylène-alcool vinylique et un ionomère de poly(éthylène-co-acide acrylique),
- l'épaisseur de chaque couche barrière est supérieure à 3 microns, notamment comprise entre 3 microns et 100 microns,
- la couche d’amortissement présente une épaisseur comprise entre 5 µm et 500 µm,
- le ou les polymère(s) acrylique(s) sont formés à partir de monomères choisis dans le groupe formé par l’acrylate de méthyle, le méthacrylate de méthyle, l’acrylate d’éthyle, le méthacrylate d’éthyle, l’acrylate de propyle, le méthacrylate de propyle, l’acrylate d’isopropyle, le méthacrylate d’isopropyle, l’acrylate de butyle, le méthacrylate de butyle, l’acrylate d’isobutyle, le méthacrylate d’isobutyle, l’acrylate de tert-butyle, le méthacrylate de tert-butyle, l’acrylate de pentyle, le méthacrylate de pentyle, l’acrylate d’isoamyle, le méthacrylate d’isoamyle, l’acrylate d’hexyle, le méthacrylate d’hexyle, l’acrylate de cyclohexyle, le méthacrylate de cyclohexyle, l’acrylate d’octyle, le méthacrylate d’octyle, l’acrylate d’isooctyle, le méthacrylate d’isooctyle, l’acrylate de nonyle, le méthacrylate de nonyle, l’acrylate d’isononyle, le méthacrylate d’isononyle, le méthacrylate d’isobornyle, l’acrylate de décyle, le méthacrylate de décyle, l’acrylate de dodécyle, le méthacrylate de dodécyle, l’acrylate de tridécyle, le méthacrylate de tridécyle, l’acrylate de hexadécyle, le méthacrylate d’hexadécyle, l’acrylate d’octadécyle, le méthacrylate d’octadécyle, l’acrylate de 2-éthylhexyle, le méthacrylate de 2-éthylhexyle, le formate de vinyle, l’acétate de vinyle, le propionate de vinyle, l’acrylate de 2-hydroxyéthyle, le méthacrylate d’hydroxyéthyle, l’acrylate de 2-hydroxypropyle, le méthacrylate de 2-hydroxypropyle, l’acide acrylique, le styrène et l’acrylonitrile.
Un autre aspect de l’invention est un ensemble vitré feuilleté pour un véhicule, l’ensemble vitré comprenant une première feuille de verre et une deuxième feuille de verre superposées, l’ensemble vitré comprenant un intercalaire selon un mode de réalisation de l’invention, l’intercalaire étant agencé entre la première feuille de verre et la deuxième feuille de verre.
Un autre aspect de l’invention est un procédé de fabrication d’un intercalaire pour un ensemble vitré feuilleté, l’intercalaire comprenant deux couches externes formées en un premier matériau, le premier matériau étant un poly(éthylène-acétate de vinyle) (EVA), l’intercalaire comprenant également une couche d'amortissement viscoélastique disposée entre les deux couches externes, la couche d'amortissement étant formée par un deuxième matériau comprenant : au moins un polymère acrylique, au moins un agent tackifiant, et au moins un agent plastifiant, le premier matériau présentant une valeur d’une partie réelle de son module d’élasticité E’ comprise entre 0,1 MPa et 10 MPa à 100 Hz et à une température de 20°C, le procédé (200) comprenant
a) une étape de dépôt d’une couche de latex sur une couche externe formée en un premier matériau, le premier matériau étant un poly(éthylène-acétate de vinyle) (EVA), le latex comprenant au moins un polymère acrylique, au moins un agent tackifiant, et au moins un agent plastifiant, et
b) une étape de séchage de la couche de latex sur la couche externe de sorte à former la couche d’amortissement 4.
a) une étape de dépôt d’une couche de latex sur une couche externe formée en un premier matériau, le premier matériau étant un poly(éthylène-acétate de vinyle) (EVA), le latex comprenant au moins un polymère acrylique, au moins un agent tackifiant, et au moins un agent plastifiant, et
b) une étape de séchage de la couche de latex sur la couche externe de sorte à former la couche d’amortissement 4.
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.
On entend par « bar » l’unité de pression absolue, ou « bar absolu », pour laquelle 0 bar définit le vide absolu et pour laquelle 1 bar est égal à 100000 pascals.
On entend par « latex » une dispersion colloïdale aqueuse de polymères, comprenant préférentiellement un agent tackifiant et/ou un agent plastifiant.
On entend par « matière sèche » d’une composition les éléments de la composition obtenus lorsque l’eau est retirée de la composition.
On entend par « facteur de perte η » d’un matériau, le matériau présentant un module d’Young complexe, le rapport entre la partie imaginaire E’’ du module d’Young du matériau et la partie réelle E’ du module d’Young du matériau. Le facteur de perte η d’un matériau est défini par la norme internationale ISO 18437-2:2005 (Mechanical vibration and shock — Characterization of the dynamic mechanical properties of visco-elastic materials — Part 2 : Resonance method, partie 3.2). Préférentiellement, le facteur de perte η peut être défini pour une fréquence prédéterminée. On entend, dans la présente, par « un matériau présente un premier facteur de perte η supérieur à une valeur » que le matériau présente un premier facteur de perte η supérieur à la valeur pour au moins une fréquence choisie dans la gamme de fréquences audibles, c’est-à-dire dans une gamme de fréquences s’étendant entre 20 Hz inclus et 20 kHz inclus, et préférentiellement entre 20 Hz inclus et 10 kHz inclus, à 20°C.
On entend par « une valeur de la partie réelle E’ du module d’Young (ou module d’élasticité) d’un matériau est supérieure à une valeur » qu’une valeur de la partie réelle E’ du module d’Young du matériau est supérieure à la valeur de la partie réelle E’ du module d’Young du matériau pour au moins une fréquence choisie dans la gamme de fréquences audibles, c’est-à-dire dans une gamme de fréquences s’étendant entre 20 Hz inclus et 20 kHz inclus, et préférentiellement entre 20 Hz inclus et 10 kHz inclus, à 20°C.
La partie réelle E’ et la partie imaginaire E’’ du module d’Young peuvent être définies pour une température prédéterminée. On entend, dans la présente, par « la partie réelle E’ du module d’Young d’un matériau est supérieure à une valeur » que le matériau présente une partie réelle E’ du module d’Young supérieure à la valeur à 20°C. On entend, dans la présente, par « un matériau présente un premier facteur de perte η supérieur à une valeur » que le matériau présente un premier facteur de perte η supérieur à la valeur à 20°C.
Un module de cisaillement G peut être reliée, notamment pour un matériau isotrope, au module d’Young E par la relation G=E/2(1+ ν ), où ν est le coefficient de Poisson du matériau.
Une caractérisation dynamique d’un matériau peut être réalisée sur un viscoanalyseur du type viscoanalyseur Metravib, dans les conditions de mesures suivantes. Une sollicitation sinusoïdale est appliquée au matériau. Un échantillon de mesure formé par le matériau à mesurer est constitué de deux parallélépipèdes rectangles, chaque parallélépipède présentant une épaisseur de 3,31 mm, une largeur de 10,38 mm et une hauteur de 6,44 mm. Chaque parallélépipède formé par le matériau est également désigné par le terme « éprouvette » de cisaillement. L’excitation est mise en œuvre avec une amplitude dynamique de 5 µm autour de la position de repos, en parcourant la gamme des fréquences comprises entre 1 Hz et 700 Hz, et en parcourant une gamme de températures comprises entre -90°C et +60°C.
Le viscoanalyseur permet de soumettre à chaque éprouvette (chaque échantillon) des déformations dans des conditions précises de température et de fréquence, et de mesurer les déplacements de l’éprouvette, les forces appliquées à l’éprouvette et leur déphasage, ce qui permet de mesurer des grandeurs rhéologiques caractérisant le matériau de l’éprouvette.
L’exploitation des mesures permet notamment de calculer le module d’Young E du matériau, et particulièrement la partie réelle E’ du module d’Young et la partie imaginaire E’’ du module d’Young du matériau, et ainsi de calculer la tangente de l’angle de perte (ou facteur de perte) η (également désigné par tan δ).
Une valeur de la partie réelle E’ du module d’Young et/ou un facteur de perte η d’un matériau sont mesurés sans que le matériau soit précontraint.
On entend par « facteur de transmission lumineuse » le facteur défini dans la norme NF EN 410.
On entend par « facteur de flou » le rapport entre l’intensité de l’ensemble de la lumière diffusée par un passage au travers de l’élément vitré (fraction diffuse ou I d ) d’un angle supérieur à 2,5° et entre l’intensité de la lumière transmise au travers de l’élément vitré (I L ). Le facteur de flou peut être mesuré par des techniques de spectroscopie. L’intégration de l’intensité sur l’ensemble du domaine du visible (de 380 nm à 780 nm) permet de déterminer la transmission normale TL et de la transmission diffuse Td. Une telle mesure peut également être obtenue par l’utilisation d’un Hazemeter. On considère qu’un vitrage est transparent si son facteur de flou est inférieur à 10 %, notamment inférieur à 5 % et préférentiellement inférieur à 1 %. Le Hazemeter peut être un dispositif « Haze-Gard® » commercialisé par la société BYK-Gardner.
On entend par « facteur de clarté » le rapport défini par la formule suivante :
où I c est l’intensité de lumière après un passage par un vitrage n’ayant pas été diffusée, et I r est l’intensité de lumière après un passage par le vitrage ayant été diffusée selon un petit angle, préférentiellement un angle égal à 15°. Le facteur de clarté peut être mesuré par des techniques de spectroscopie. L’intégration de l’intensité sur l’ensemble du domaine du visible (de 380 nm à 780 nm) permet de déterminer la transmission normale TL et de la transmission diffuse Td. Une telle mesure peut également être obtenue par l’utilisation d’un Hazemeter. On considère qu’un vitrage est transparent si son facteur de clarté est supérieur à 90 % et préférentiellement supérieur à 95 %.
Une température de transition vitreuse T g d’un matériau, de préférence de la couche d’amortissement, peut être mesurée par analyse calorimétrie différentielle à balayage (en anglais, DSC pour Differential Scanning Calorimetry). La température de transition vitreuse peut être déterminée à l’aide de la méthode du point milieu telle que décrite dans la norme ASTM-D-3418 pour la calorimétrie différentielle à balayage. L’appareil de mesure utilisé par la demanderesse est le modèle Discovery DSC de TA Instruments.
De préférence, une température de transition vitreuse T g est déterminée par une analyse mécanique dynamique (AMD) ou spectrométrie mécanique dynamique (en anglais dynamic mechanical analysis ou DMA). La valeur de T g est déterminée en traçant une courbe à isofréquence du facteur de perte en fonction de la température du matériau. La température à laquelle la valeur du facteur de perte est maximale est égale température de transition vitreuse T g . La température de transition vitreuse dépend de la fréquence d’excitation du matériau. On entend dans la présente par « température de transition vitreuse » la température de transition vitreuse mesurée à une fréquence de 1 Hz par DMA.
On entend par « fraction massique » d’un premier élément dans un deuxième élément le rapport de la masse du premier élément à la masse du deuxième élément.
Description générale de l’intercalaire 1
En référence à la , un intercalaire 1 selon un mode de réalisation de l’invention est adapté pour un ensemble vitré 2 feuilleté. L’intercalaire 1 comprend deux couches externes 3 formées en un premier matériau. Le premier matériau est un poly(éthylène-acétate de vinyle) (EVA). L’intercalaire 1 comprend également une couche d'amortissement 4 viscoélastique disposée entre les deux couches externes 3. La couche d'amortissement 4 est formée par un deuxième matériau comprenant au moins un polymère acrylique, au moins un agent tackifiant, et au moins un agent plastifiant. Le premier matériau présente une valeur d’une partie réelle de son module d’élasticité E’ comprise entre 100 MPa et 50 GPa à 100 Hz et à une température de 20°C, notamment comprise entre 150 MPa et 10 GPa à 100 Hz et à une température de 20°C, et préférentiellement comprise entre 200 MPa et 5 GPa à 100 Hz et à une température de 20°C. Ainsi, de par la combinaison entre la gamme de valeurs de la partie réelle du module d’élasticité E’ de l’EVA dans la gamme précédemment définie et de la couche d'amortissement 4 comprenant un polymère acrylique, il est possible d’augmenter significativement la perte de transmission acoustique d’un élément vitré 2 comprenant l’intercalaire 1 dans la gamme de fréquence correspondant aux bruits aériens, c’est-à-dire pour des fréquences comprises entre 4 kHz et 10 kHz. Chaque couche externe 3 en EVA présentant une valeur de la partie réelle de son module d’élasticité E’ dans la gamme prédéfinie peut être obtenue par réticulation préalable de l’EVA. La réticulation peut être obtenue en chauffant les monomères permettant de former l’EVA avec un agent réticulant, tel que du peroxyde de dicumyle ou un alcoolate par exemple. En effet, les EVA commerciaux, tels que l’EVA dit HUV par exemple, présentent une valeur de la partie réelle de leur module d’élasticité E’ comprise entre 10 MPa et 70 MPa.
L’EVA du premier matériau peut être réticulé, préférentiellement de sorte que la valeur de la partie réelle du module d’élasticité E’ du premier matériau est comprise entre 100 MPa et 50 GPa à 100 Hz et à une température de 20°C. Il existe d’autres moyens que la réticulation pour ajuster la valeur de la partie réelle du module d’élasticité du premier matériau entre 100 MPa et 50 GPa à 100 Hz à une température de 20°C, notamment entre 150 MPa et 10 GPa à 100 Hz et à une température de 20°C, et préférentiellement comprise entre 200 MPa et 5 GPa à 100 Hz et à une température de 20°C. L’EVA est formée par une copolymérisation de l’éthylène avec l’acétate de vinyle. La variation des proportions respectives d’éthylène et d’acétate de vinyle lors de la copolymérisation entraîne une variation de la raideur du matériau obtenu, soit une variation de la valeur de la partie réelle du module d’élasticité du premier matériau.
Un autre aspect de l’invention est un ensemble vitré 2 feuilleté pour un véhicule. L’ensemble vitré 2 comprend une première feuille de verre 6 et une deuxième feuille de verre 7 superposées. L’ensemble vitré 2 comprend également l’intercalaire 1 agencé entre la première feuille de verre 6 et la deuxième feuille de verre 7. Les propriétés acoustiques d’un tel ensemble vitré 2 sont décrites ci-après. L’ensemble vitré 2 présente des propriétés optiques adaptées à un élément vitré pour un véhicule, de préférence adaptées à un pare-brise de véhicule. De préférence, un facteur de transmission lumineuse de l’élément vitré 2 est supérieur à 90 %. De préférence, un facteur de flou de l’élément vitré 2 est inférieur à 1 %. De préférence, un facteur de clarté de l’élément vitré 2 est supérieur à 99 %.
La couche d’amortissement 4 peut présenter une épaisseur comprise entre 5 µm et 500 µm et notamment comprise entre 30 µm et 100 µm. Ainsi l’ensemble vitré 2 présente des propriétés d’affaiblissement acoustique comparables ou supérieures aux éléments vitrés de l’art antérieur tout en présentant une épaisseur totale plus petite que celle les éléments vitrés de l’art antérieur.
Procédé de fabrication de l’intercalaire 1
Un autre aspect de l’invention est un procédé de fabrication de l’intercalaire 1. En référence à la , le procédé 200 comprend une première étape 201 de dépôt d’une couche de latex sur une première face. La première face peut être une face d’une couche externe 3 ou une face d’une couche barrière 5 déposée sur une couche externe 3. Le latex comprend une émulsion. L'émulsion comprend une phase continue aqueuse et une phase dispersée. La phase dispersée comprend au moins le ou les polymère(s) acrylique(s). Le latex comprend également le ou les agent(s) tackifiant(s) et le ou les agent(s) plastifiant(s). L’agent tackifiant et l’agent plastifiant peuvent être dans la phase aqueuse. Le procédé 200 comprend une deuxième étape 202 de séchage de la couche de latex sur la première face de sorte à former la couche d’amortissement 4. Ensuite, une deuxième couche externe et préférentiellement une deuxième couche barrière peuvent être déposées sur la couche d’amortissement 4. L’ensemble formé après ce dépôt peut être laminé entre la première feuille de verre 6 et la deuxième feuille de verre 7, de sorte à former l’intercalaire 1.
Polymère(s) acrylique(s)
Le ou les polymère(s) acrylique(s) peuvent être formés à partir de monomères choisis dans le groupe formé par l’acrylate de méthyle, le méthacrylate de méthyle, l’acrylate d’éthyle, le méthacrylate d’éthyle, l’acrylate de propyle, le méthacrylate de propyle, l’acrylate d’isopropyle, le méthacrylate d’isopropyle, l’acrylate de butyle, le méthacrylate de butyle, l’acrylate d’isobutyle, le méthacrylate d’isobutyle, l’acrylate de tert-butyle, le méthacrylate de tert-butyle, l’acrylate de pentyle, le méthacrylate de pentyle, l’acrylate d’isoamyle, le méthacrylate d’isoamyle, l’acrylate d’hexyle, le méthacrylate d’hexyle, l’acrylate de cyclohexyle, le méthacrylate de cyclohexyle, l’acrylate d’octyle, le méthacrylate d’octyle, l’acrylate d’isooctyle, le méthacrylate d’isooctyle, l’acrylate de nonyle, le méthacrylate de nonyle, l’acrylate d’isononyle, le méthacrylate d’isononyle, le méthacrylate d’isobornyle, l’acrylate de décyle, le méthacrylate de décyle, l’acrylate de dodécyle, le méthacrylate de dodécyle, l’acrylate de tridécyle, le méthacrylate de tridécyle, l’acrylate de hexadécyle, le méthacrylate d’hexadécyle, l’acrylate d’octadécyle, le méthacrylate d’octadécyle, l’acrylate de 2-éthylhexyle, le méthacrylate de 2-éthylhexyle, le formate de vinyle, l’acétate de vinyle, le propionate de vinyle, l’acrylate de 2-hydroxyéthyle, le méthacrylate d’hydroxyéthyle, l’acrylate de 2-hydroxypropyle, le méthacrylate de 2-hydroxypropyle, l’acide acrylique, le styrène et l’acrylonitrile.
Le ou les polymères acryliques peuvent être des copolymères, formés à partir d’au moins deux monomères choisis dans le groupe formé par les monomères précédemment défini.
La couche d’amortissement 4 peut comprendre deux polymères acryliques différents. L’un des deux polymères peut être le 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) et/ou le butylacrylate (BA). De préférence, l’un des deux polymères est le 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) et l’autre des deux polymères est le butylacrylate (BA). Le rapport massique entre le 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) et le butylacrylate (BA) peut être compris entre 2 et 4, et est préférentiellement égal à 3.
Un latex commercial comprenant un polymère acrylique peut être utilisé pour former la couche d’amortissement viscoélastique 4. Il est par exemple possible d’utiliser le latex Arkema ® Encor 4028, Arkema ® Encor 4517, Alberdingk® AC 75070 ou Alberdingk® AC 75011.
Le latex peut comprendre un autre polymère qui n’est pas un polymère acrylique. Un tel autre polymère peut être formé à partir d’au moins un monomère choisi parmi le styrène et le méthacrylate de méthyle.
Le latex peut comprendre un premier polymère acrylique présentant une première température de transition vitreuse Tg1, et un deuxième polymère, acrylique ou non-acrylique, présentant une deuxième température de transition vitreuse Tg2, supérieure à Tg1. La différence entre la deuxième température de transition vitreuse Tg2 et entre la première température de transition vitreuse Tg1 peut être supérieure à 10°C et préférentiellement supérieure à 20°C. Ainsi, il est possible d'augmenter la température de transition vitreuse du matériau formant la couche d’amortissement 4 au regard de la température de transition vitreuse d’un matériau obtenu uniquement avec le premier polymère acrylique. En effet, la température de transition vitreuse obtenue uniquement avec le premier polymère acrylique peut être trop petite pour présenter un maximum d'amortissement du matériau dans une gamme de fréquences audibles.
Le ou les polymères du matériau de la couche d’amortissement 4 obtenue par le procédé 200 peuvent former un réseau interpénétré de polymères (RIP). Le latex peut comprendre des particules polymériques présentant une structure noyau-enveloppe (en anglais « core-shell »). Le noyau peut être formé d’un réseau interpénétré de polymères (RIP) présentant une température de transition vitreuse (Tg) comprise entre -50°C et -30°C, de préférence entre -45°C et -35°C. L’enveloppe peut être formée d’un polymère présentant une température de transition vitreuse suffisamment petite pour permettre la coalescence des particules à partir de la deuxième étape 102. La température de transition vitreuse de l’enveloppe peut être inférieure à celle du noyau, et peut être de préférence inférieure à -50°C, et plus préférentiellement inférieure à -60°C. Le noyau formé d’un réseau interpénétré de polymères peut être obtenu par deux polymérisations séquentielles. Le RIP comprend ainsi un troisième polymère réticulé et un quatrième polymère, qui peut être réticulé ou non-réticulé. Si le quatrième polymère est non-réticulé, le RIP est un réseau dit « semi-interpénétré de polymères ». Le quatrième polymère peut être linéaire ou ramifié.
Agent tackifiant
L'agent tackifiant est adapté pour permettre le collage par contact direct entre la couche d’amortissement 4 et d’autres couches superposées à la couche d’amortissement 4, comme la ou les couche(s) externe(s) ou comme la ou les couche(s) barrière(s) 5.
L’agent tackifiant peut comprendre une résine hydrogénée, et préférentiellement une résine colophane hydrogénée. La résine hydrogénée peut comprendre une ester glycérique de résine de bois, de préférence de l’acide abiétique. La résine hydrogénée peut comprendre un ester de colophane hydrogéné (par exemple une résine de la marque Arakawa ® KE-311 ou KE 100).
Agent plastifiant
L’agent plastifiant est adapté pour augmenter la plasticité de la couche d’amortissement 4. L’agent plastifiant peut comprendre au moins un élément choisi parmi un citrate, un adipate, un glycol et un dérivé de triéthylèneglycol. Le citrate peut être du citrate d'acétyl-tributyle. L’adipate peut être du triéthylène glycol bis(2-ethylhexanoate) (par exemple commercialisé sous le nom WVC 3800 de Celanese®).
Ajustement des propriétés acoustiques de l’élément vitré 2
Une fraction massique du ou des polymères acrylique(s) dans le deuxième matériau peut être comprise entre 0,21 et 0,62, notamment comprise entre 0,21 et 0,51, et préférentiellement comprise entre 0,21 et 0,35. Ainsi, le deuxième matériau formant la couche d’amortissement viscoélastique 4 présente un facteur de perte tan δ supérieur à 1. Le latex utilisé dans le procédé 200 peut présenter une proportion d’eau de sorte qu’une fraction massique du ou des polymères acrylique(s) dans le latex 5 est comprise entre 0,20 et 0,60, notamment comprise entre 0,20 et 0,50, et préférentiellement comprise entre 0,20 et 0,30.
Les matériaux connus pour l'affaiblissement acoustique comprenant un polymère acrylique présentent une fréquence f p pour laquelle une valeur du facteur de perte tan δ du matériau de la couche d’amortissement viscoélastique 4 est supérieure à 50 kHz. Cette fréquence n’est pas comprise dans le spectre de fréquences audibles, ce qui diminue les propriétés d’affaiblissement acoustique de l’élément vitré 1.
Une fraction massique du ou des agent(s) plastifiants dans le deuxième matériau peut être comprise entre 0,07 et 0,43, notamment comprise entre 0,12 et 0,31, et préférentiellement comprise entre 0,16 et 0,26. Ainsi, la fréquence f p pour laquelle la valeur du facteur de perte tanδ du matériau de la couche d’amortissement 4 est maximale est comprise dans le spectre de fréquences audibles tout augmentant la valeur du facteur de perte tanδ au regard des matériaux connus. Le latex utilisé dans le procédé 200 peut présenter une proportion d’eau de sorte qu’une fraction massique du ou des agent(s) plastifiants est comprise entre 0,05 et 0,25, notamment comprise entre 0,07 et 0,18, et préférentiellement comprise entre 0,09 et 0,15.
En effet, les inventeurs ont découvert que, pour une concentration en polymère(s) acrylique(s) prédéterminée, la fréquence f p pour laquelle le facteur de perte est maximal varie dans le même sens que la fraction massique de l'agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4. Les inventeurs ont ainsi découvert la gamme de fraction massique de l'agent plastifiant dans le deuxième matériau pour laquelle la fréquence f p est comprise dans le spectre de fréquences audibles. De plus, la valeur du facteur de perte tanδ du deuxième matériau de la couche d’amortissement 4 varie dans le même sens que la fraction massique de l'agent plastifiant dans le deuxième matériau.
Une fraction massique du ou des agent(s) tackifiant(s) dans le deuxième matériau peut être comprise entre 0,17 et 0,60, notamment comprise entre 0,22 et 0,35, et préférentiellement comprise entre 0,22 et 0,26. Ainsi, la fréquence f p pour laquelle la valeur du facteur de perte tan δ du matériau de la couche d’amortissement 4 est maximal est comprise dans le spectre de fréquences audibles. Le latex utilisé dans le procédé 200 peut présenter une proportion d’eau de sorte qu’une fraction massique du ou des agent(s) tackifiant(s) est comprise entre 0,20 et 0,70, notamment comprise entre 0,25 et 0,40, et préférentiellement comprise entre 0,25 et 0,30.
En effet, les inventeurs ont découvert que, pour une concentration en polymère(s) acrylique(s) prédéterminée, la fréquence f p pour laquelle le facteur de perte est maximal varie dans le sens opposé à la fraction massique de l'agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4. Les inventeurs ont ainsi découvert la gamme de fraction massique de l'agent tackifiant dans le deuxième matériau pour laquelle la fréquence f p est comprise dans le spectre de fréquences audibles. De plus, la valeur du facteur de perte tan δ du deuxième matériau de la couche d’amortissement 4 est peu dépendante de la fraction massique de l'agent tackifiant dans le deuxième matériau.
En référence à la , la courbe (a) illustre un facteur de perte d’une couche différente de la couche d’amortissement viscoélastique 4, fabriquée à partir d’une colle qui ne permet pas de fabriquer une couche présentant les propriétés optiques de la couche d’amortissement viscoélastique 4, différemment de la couche d’amortissement 4 obtenue par le procédé 200. La courbe (b) illustre un facteur de perte de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,58, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,08 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,34. La courbe (c) illustre un facteur de perte de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,55, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,12 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,32. La courbe (d) illustre un facteur de perte de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,53, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,16 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,31. La courbe (e) illustre un facteur de perte de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,49, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,09 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,43. La courbe (f) illustre un facteur de perte de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,48, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,10 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,42. La courbe (g) illustre un facteur de perte de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,46, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,14 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,41. La courbe (h) illustre un facteur de perte de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,42, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,09 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,49.
En référence à la , la courbe (i) illustre une partie réelle G’ du module de cisaillement d’une couche différente de la couche d’amortissement 4, fabriquée à partir d’une colle qui ne permet pas de fabriquer une couche présentant les propriétés optiques de la couche d’amortissement 4, différemment de l’interface obtenue dans les modes de réalisation de l’invention. La courbe (j) illustre la partie réelle G’ du module de cisaillement de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,58, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,08 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,34. La courbe (k) illustre la partie réelle G’ du module de cisaillement de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,55, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,12 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,32. La courbe (l) illustre la partie réelle G’ du module de cisaillement de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,53, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,16 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,31. La courbe (m) illustre la partie réelle G’ du module de cisaillement de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,49, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,09 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,43. La courbe (n) illustre la partie réelle G’ du module de cisaillement de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,48, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,10 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,42. La courbe (o) illustre la partie réelle G’ du module de cisaillement de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,46, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,14 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement 4 étant égale à 0,41. La courbe (p) illustre la partie réelle G’ du module de cisaillement de la couche d’amortissement 4, la fraction massique des polymères acryliques étant égale à 0,42, la fraction massique en agent plastifiant dans la couche d’amortissement viscoélastique 4 étant égale à 0,09 et la fraction massique en agent tackifiant dans la couche d’amortissement viscoélastique 4 étant égale à 0,49.
Couches barrières 5
En référence à la , la fraction massique du ou des plastifiant(s) dans le premier matériau peut être strictement différente de la fraction massique du ou des plastifiant(s) dans le deuxième matériau lors de la fabrication de l’élément vitré 2 avant le laminage. Cette différence de fraction massique du plastifiant a pour effet d’entraîner une migration du plastifiant vers la couche d’amortissement 4 ou vers les couches externes lors de la lamination de l’élément vitré 2 ou lors du vieillissement de l’élément vitré 2. Une augmentation ou une diminution trop importante de la fraction massique du plastifiant du deuxième matériau peut entraîner un décalage de la température de transition vitreuse du deuxième matériau, et ainsi un amortissement acoustique optimum du deuxième matériau dans une gamme de fréquence en dehors de la gamme de fréquence audible. A cet effet, l’intercalaire 1 peut comprendre deux couches barrières 5. L'une des couches barrières 5 peut être agencée entre la couche d'amortissement 4 et l'une des couches externe 3. L'autre couche barrière 5 peut être agencée entre la couche d'amortissement 4 et l'autre couche externe 3. Les couches barrières 5 sont configurées pour bloquer une diffusion du ou des plastifiants. Ainsi, il est possible d’empêcher ou de limiter une évolution de la fraction massique en plastifiant(s) du deuxième matériau dans le temps et ainsi de maintenir un optimum d’isolement acoustique pour une gamme de fréquences audibles.
La ou les couches barrières 5 peuvent être formées par un troisième matériau configuré pour bloquer la diffusion du ou des plastifiant(s). Le troisième matériau peut présenter un coefficient de diffusion du plastifiant dans le troisième matériau, à 25°C, strictement inférieur à 1.10-16 cm2/s. Ainsi, il est possible d’empêcher ou de limiter une évolution de la fraction massique de plastifiant(s) dans la couche d’amortissement 4 lors du vieillissement de l’élément vitré 2. Le troisième matériau peut présenter un coefficient de diffusion du plastifiant dans le troisième matériau, à 130°C, strictement inférieur à 1.10-10 cm2/s. Ainsi, il est possible d’empêcher ou de limiter une évolution de la fraction massique de plastifiant(s) dans la couche d’amortissement 4 lors de la lamination de l’élément vitré 2.
Le troisième matériau peut être choisi parmi le polyéthylène téréphtalate (PET), un copolymère éthylène-alcool vinylique et un ionomère de poly(éthylène-co-acide acrylique).
L'épaisseur de chaque couche barrière 5 peut être supérieure à 3 microns, notamment comprise entre 3 microns et 100 microns.
Exemples et résultats
En référence à la , un élément vitré 2 selon un mode de réalisation de l’invention présente des propriétés d’isolation acoustique supérieures à celles des éléments vitrés connus pour des fréquences supérieures à 4 kHz.
La courbe (q) illustre l’isolement acoustique pour un élément vitré différent de l’invention comprenant une première feuille de verre d’une épaisseur de 2,1 mm et une deuxième feuille de verre d’une épaisseur de 2,1 mm. L’élément vitré comprend un intercalaire commercial communément nommé « PVB acoustique » (disponible sous l’appellation commerciale « SEKISUI RZN 12 SAF »), comprenant deux couches externes en PVB et une couche interne amortissante en PVB.
La courbe (r) illustre l’isolement acoustique d’un élément vitré 2 selon un mode de réalisation de l’invention. L’élément vitré 2 comprend une première feuille de verre 6 d’une épaisseur de 2,1 mm et une deuxième feuille 6 de verre d’une épaisseur de 2,1 mm. L’élément vitré 2 comprend un intercalaire 1 selon un mode de réalisation de l’invention. La couche d’amortissement 4 comprend des polymères acryliques (75% massiques de Butyl acrylate et 25% massiques de 2-ethylHexylAcrylate), formant une fraction massique de la couche d’amortissement 4 égale à 0,48. La couche d’amortissement 4 comprend un agent tackifiant (résine de pin colophane correspondant à une dispersion d’un ester de colophane hautement hydrogénée, disponible sous le nom commercial Arakawa FTE019) formant une fraction massique de la couche d’amortissement 4 égale à 0,31. La couche d’amortissement 4 comprend un agent plastifiant (adipate) formant une fraction massique de la couche d’amortissement 4 égale à 0,21. Les couches externes 3 sont formées en EVA réticulé de sorte que la valeur de la partie réelle du module d’élasticité E’ est égale à 200 MPa à 100 Hz et à une température de 20°C.
La courbe (s) illustre l’isolement acoustique d’un élément vitré différent de l’invention. L’élément vitré comprend une première feuille de verre d’une épaisseur de 2,1 mm et une deuxième feuille 6 de verre d’une épaisseur de 2,1 mm. L’élément vitré comprend un intercalaire comprenant une couche d’amortissement entourée par deux couches externes. La couche d’amortissement comprend des polymères acryliques (75% massiques de Butyl acrylate et 25% massiques de 2-ethylHexylAcrylate), formant une fraction massique de la couche d’amortissement égale à 0,48. La couche d’amortissement comprend un agent tackifiant (résine de pin colophane correspondant à une dispersion d’un ester de colophane hautement hydrogénée, disponible sous le nom commercial Arakawa FTE019) formant une fraction massique de la couche d’amortissement 4 égale à 0,31. La couche d’amortissement comprend un agent plastifiant (adipate) formant une fraction massique de la couche d’amortissement 4 égale à 0,21. Les couches externes sont formées en EVA partiellement réticulé. La valeur de la partie réelle du module d’élasticité E’ est égale à 20 MPa à 100 Hz et à une température de 20°C.
La courbe (t) illustre l’isolement acoustique d’un élément vitré différent de l’invention. L’élément vitré comprend une première feuille de verre d’une épaisseur de 2,1 mm et une deuxième feuille 6 de verre d’une épaisseur de 2,1 mm. L’élément vitré comprend un intercalaire formé par une couche d’EVA partiellement réticulé, présentant une valeur de la partie réelle du module d’élasticité E’ égale à 20 MPa à 100 Hz et à une température de 20°C. L’épaisseur de l’intercalaire est égale à 0,76 mm.
Claims (11)
- Intercalaire (1) pour un ensemble vitré (2) feuilleté, l’intercalaire (1) comprenant deux couches externes (3) formées en un premier matériau, le premier matériau étant un poly(éthylène-acétate de vinyle) (EVA), l’intercalaire (1) comprenant également une couche d'amortissement (4) viscoélastique disposée entre les deux couches externes (3),
caractérisé en ce que la couche d'amortissement (4) est formée par un deuxième matériau comprenant :
- au moins un polymère acrylique,
- au moins un agent tackifiant, et
- au moins un agent plastifiant,
et en ce que le premier matériau présente une valeur d’une partie réelle de son module d’élasticité E’ comprise entre 100 MPa et 50 GPa à 100 Hz et à une température de 20°C. - Intercalaire (1) selon la revendication précédente, dans lequel une fraction massique du ou des polymères acrylique(s) dans le deuxième matériau est comprise entre 0,21 et 0,62.
- Intercalaire (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel une fraction massique du ou des agent(s) tackifiant(s) dans le deuxième matériau est comprise entre 0,17 et 0,60.
- Intercalaire (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel une fraction massique du ou des agent(s) plastifiants dans le deuxième matériau est comprise entre 0,07 et 0,43.
- Intercalaire (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’agent tackifiant comprend une résine hydrogénée et préférentiellement une résine colophane hydrogénée.
- Intercalaire (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’intercalaire (1) comprend deux couches barrières (5), l'une des couches barrières (5) étant agencée entre la couche d'amortissement (4) et l'une des couches externes (3), l'autre des couches barrières (5) étant agencée entre la couche d'amortissement (4) et l'autre couche externe (3), les couches barrières (5) étant configurées pour bloquer une diffusion du ou des plastifiants.
- Intercalaire (1) selon la revendication précédente, dans lequel les couches barrières (5) sont formées par un troisième matériau, le troisième matériau étant choisi parmi le polyéthylène téréphtalate (PET), un copolymère éthylène-alcool vinylique et un ionomère de poly(éthylène-co-acide acrylique).
- Intercalaire (1) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel l'épaisseur de chaque couche barrière (5) est supérieure à 3 microns, notamment comprise entre 3 microns et 100 microns.
- Intercalaire (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le ou les polymère(s) acrylique(s) sont formés à partir de monomères choisis dans le groupe formé par l’acrylate de méthyle, le méthacrylate de méthyle, l’acrylate d’éthyle, le méthacrylate d’éthyle, l’acrylate de propyle, le méthacrylate de propyle, l’acrylate d’isopropyle, le méthacrylate d’isopropyle, l’acrylate de butyle, le méthacrylate de butyle, l’acrylate d’isobutyle, le méthacrylate d’isobutyle, l’acrylate de tert-butyle, le méthacrylate de tert-butyle, l’acrylate de pentyle, le méthacrylate de pentyle, l’acrylate d’isoamyle, le méthacrylate d’isoamyle, l’acrylate d’hexyle, le méthacrylate d’hexyle, l’acrylate de cyclohexyle, le méthacrylate de cyclohexyle, l’acrylate d’octyle, le méthacrylate d’octyle, l’acrylate d’isooctyle, le méthacrylate d’isooctyle, l’acrylate de nonyle, le méthacrylate de nonyle, l’acrylate d’isononyle, le méthacrylate d’isononyle, le méthacrylate d’isobornyle, l’acrylate de décyle, le méthacrylate de décyle, l’acrylate de dodécyle, le méthacrylate de dodécyle, l’acrylate de tridécyle, le méthacrylate de tridécyle, l’acrylate de hexadécyle, le méthacrylate d’hexadécyle, l’acrylate d’octadécyle, le méthacrylate d’octadécyle, l’acrylate de 2-éthylhexyle, le méthacrylate de 2-éthylhexyle, le formate de vinyle, l’acétate de vinyle, le propionate de vinyle, l’acrylate de 2-hydroxyéthyle, le méthacrylate d’hydroxyéthyle, l’acrylate de 2-hydroxypropyle, le méthacrylate de 2-hydroxypropyle, l’acide acrylique, le styrène et l’acrylonitrile.
- Ensemble vitré (2) feuilleté pour un véhicule, l’ensemble vitré (2) comprenant une première feuille de verre (6) et une deuxième feuille de verre (7) superposées, l’ensemble vitré (2) comprenant un intercalaire (1) selon l’une des revendications 1 à 9, l’intercalaire (1) étant agencé entre la première feuille de verre (6) et la deuxième feuille de verre (7).
- Procédé (200) de fabrication d’un intercalaire pour un ensemble vitré (2) feuilleté, l’intercalaire (1) comprenant deux couches externes (3) formées en un premier matériau, le premier matériau étant un poly(éthylène-acétate de vinyle) (EVA), l’intercalaire (1) comprenant également une couche d'amortissement (4) viscoélastique disposée entre les deux couches externes (3), la couche d'amortissement (4) étant formée par un deuxième matériau comprenant : au moins un polymère acrylique, au moins un agent tackifiant, et au moins un agent plastifiant, le premier matériau présentant une valeur d’une partie réelle de son module d’élasticité E’ comprise entre 0,1 MPa et 10 MPa à 100 Hz et à une température de 20°C, le procédé (200) comprenant
a) une étape (201) de dépôt d’une couche de latex sur une couche externe (3) formée en un premier matériau, le premier matériau étant un poly(éthylène-acétate de vinyle) (EVA), le latex comprenant au moins un polymère acrylique, au moins un agent tackifiant, et au moins un agent plastifiant, et
b) une étape (202) de séchage de la couche de latex sur la couche externe (3) de sorte à former la couche d’amortissement 4.
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