用于制造层压玻璃件的方法以及层压玻璃件

摘要

根据本发明制造层压玻璃件、使其能承受预定应力的方法，确定能承受预定应力的参考层压玻璃件，包括至少一个基片和一个中间层，中间层具有与待造层压玻璃件化学组成相同的组成；然后确定参考层压玻璃件的中间层撕裂强度(J

说明书

本发明涉及用于制造层压玻璃件的方法，所述层压玻璃件包括至少 一个具有玻璃功能的基片和至少一个聚合物中间层。本发明还涉及层压 玻璃件和用于层压玻璃件的聚合物中间层。

在本发明含义之内，具有玻璃功能的基片是指由玻璃和/或塑料制成 的基片，其中词语“塑料制成的基片”应理解为是指含有一种或多种高分 子量有机聚合物质的基片。进一步，聚合物中间层可以为单片的中间 层，也可以是由层、树脂或薄膜形式的若干聚合物组分的组件所构成的 复合中间层。在本发明的含义之内，词语“层压玻璃件”还可理解为是指 包括至少一个具有玻璃功能的基片和至少一个中间层的任何玻璃结构， 其包括含组合在一起的单个基片和单个中间层的结构。

层压玻璃件由于有良好的机械强度性能，其传统上用来装备车辆或 建筑物。举例来说，层压玻璃件包括用于车辆、特别是汽车的玻璃件， 尤其是挡风玻璃；建筑物的立面玻璃件；或包括至少一个玻璃基片和通 过层合中间层结合到基片的一个或多个光伏电池的光伏模件。层压玻璃 件的中间层在玻璃件的机械强度中起重要的作用。尤其是在冲击下，在 玻璃破裂前，中间层发挥优势能使一些能量被粘滞耗散所吸收。进一 步，中间层可在很大程度上保证玻璃件结构的完整性，当玻璃完全粉碎 时，由于玻璃碎片与中间层的粘合力，组件结构保持在支承体上，所以 可以防止玻璃碎片飞离并因此导致人身伤害。

层压玻璃件的中间层除了其机械性能外，还可以选择具有隔音性 能，特别时用来装备车辆和建筑物的层压玻璃件，目的是为了减少接收 空气和/或固体传播的噪音穿过玻璃件而到达乘客的车厢。例如，聚乙烯 醇缩丁醛(PVB)，PVB是因其机械性能得到广泛应用的中间层，适当调节 其组成也可以提供具有隔音性能的层压玻璃件。

建筑和汽车用层压玻璃件必须在其机械强度方面满足标准的要求， 尤其是必须具有良好的抗冲击性，无论是针对意外碰撞、降落物体或 人，或者例如破坏行为或侵入或弹道发射过程中的投射物体。层压玻璃 件必须满足耐受软冲击的标准(EN 12600标准1B1和2B2类)，或耐受硬 冲击的标准(EN 356标准R43类)。目前工业生产的层压玻璃件由具有标 准厚度的基片和中间层形成，所要求的机械强度性能通过若干片标准厚 度的中间层叠合得到。然而，在制造层压玻璃件的这类方法中，其中间 层厚度是已知厚度的多倍，这常常会导致层压玻璃件的尺寸过大。这会 导致这些层压玻璃件产生额外的成本及超重。进一步，通过多片标准厚 度的中间层叠合的所述制造方法不能在需要时通过自由调节层压玻璃件 的结构来改善层压玻璃件的其它性能，如在层合片的一个或多个面的组 件的透光性。

这些缺点正是本发明想要通过提出一种制造层压玻璃件的方法来进 一步具体解决的，所述方法可保证得到的层压玻璃件一方面适合抵抗对 应于标准要求的预定应力，另一方面，其尺寸大小针对机械强度要求已 用优化的基片和中间层厚度调整，所述优化的厚度对应于最小化的层压 玻璃件总厚度。

为了该发明目的，本发明的一个主题是用于制造层压玻璃件的方 法，所述方法能使玻璃件能够承受预定的应力，所述层压玻璃件包括至 少一个具有给定的化学组成的具有玻璃功能的基片和至少一个具有给定 的化学组成的聚合物中间层，其特征在于，该方法包括以下步骤：

识别参考层压玻璃件，所述参考层压玻璃件能够承受预定的应力， 并且包括至少一个基片和一个中间层，中间层具有与待制造的层压玻璃 件的化学组成相同的化学组成；

确定参考层压玻璃件的中间层的撕裂强度、参考层压玻璃件的中间 层厚度以及参考层压玻璃件的基片厚度；

使用图，该图代表任何给定的层压玻璃件承受预定应力所要求的中 间层最低撕裂强度，所述给定的层压玻璃件包括至少一个基片和一个中 间层，中间层具有与待制造的层压玻璃件的化学组成相同的化学组成， 所述撕裂强度是所述给定的层压玻璃件的中间层厚度和/或所述给定的层 压玻璃件的基片厚度的函数，中间层厚度和基片厚度的最佳值组合通过 推算得到，其对应于等于参考层压玻璃件中间层撕裂强度的最低要求的 中间层撕裂强度的值；

用大于或等于所述中间层厚度最佳值的选定的中间层厚度和大于或 等于所述基片厚度最佳值的选定的基片厚度，调整层压玻璃件的尺寸。

在本发明的含义内，中间层厚度和基片厚度的最佳值组合就是既能 使层压玻璃件承受预定的应力、又能使层压玻璃件总厚度减至最低的组 合。此外，当层压玻璃件包括几个具有玻璃功能的基片时，词语“给定的 化学组成”是指这些具有玻璃功能的所有基片都具有相同的化学组成，也 即所述的给定的化学组成。类似地，当层压玻璃件包括几个聚合物中间 层薄膜时，词语“给定的化学组成”是指所有这些中间层薄膜都具有相同 的化学组成，也即所述的给定的化学组成。

根据根据本发明方法的其它有利的特征，单独地或根据所有技术上 可能的组合来进行考虑：

ο用等于参考层压玻璃件基片厚度的选定的基片厚度来调整层压 玻璃件的尺寸，其方法包括以下步骤，其中：

-使用图，该图代表任何给定的层压玻璃件承受预定应力所要求 的中间层最低撕裂强度，所述给定的层压玻璃件包括至少一个基片和一 个中间层，中间层具有与待制造的层压玻璃件的化学组成相同的化学组 成，所述撕裂强度是所述给定的层压玻璃件的中间层厚度的函数，该图 基于等于参考层压玻璃件基片厚度的所述给定的层压玻璃件基片厚度建 立，最低要求的中间层厚度通过推算得到，其对应于等于参考层压玻璃 件中间层撕裂强度的最低要求的中间层撕裂强度的值；

-用大于或等于所述最低要求的中间层厚度的选定的中间层厚度和 等于参考层压玻璃件基片厚度的选定的基片厚度，调整层压玻璃件的大 小尺寸。

ο用等于参考层压玻璃件中间层厚度的选定的中间层厚度来调整 层压玻璃件的尺寸，该方法包括以下步骤，其中：

-使用图，该图代表任何给定的层压玻璃件承受预定应力所要求的 中间层最低撕裂强度，所述给定的层压玻璃件包括至少一个基片和一个 中间层，中间层具有与待制造的层压玻璃件的化学组成相同的化学组 成，所述撕裂强度是所述给定的层压玻璃件的基片厚度的函数，该图基 于等于参考层压玻璃件中间层厚度的所述给定层压玻璃件的中间层厚度 建立，最低要求的中间层厚度通过推算得到，其对应于等于参考层压玻 璃件中间层撕裂强度的最低要求的中间层撕裂强度的值；

-用等于参考层压玻璃件中间层厚度的选定的中间层厚度和大于 或等于最低要求基片厚度的选定的基片厚度，调整层压玻璃件的尺寸。

ο至少所选厚度之一严格低于参考层压玻璃件的相应厚度。

ο在对层压玻璃件进行尺寸调整使其能够承受预定的应力之前， 根据在就中间层厚度和/或基片厚度而言具有不同组成的层压玻璃件上进 行的机械强度试验进行绘图，该图代表任何给定的层压玻璃件承受预定 应力所要求的中间层最低撕裂强度，所述给定的层压玻璃件包括至少一 个基片和一个中间层，中间层具有与待制造的层压玻璃件的化学组成相 同的化学组成，所述撕裂强度是所述给定的层压玻璃件的中间层厚度和/ 或所述给定的层压玻璃件的基片厚度的函数。

ο在对层压玻璃件进行尺寸调整、使其能够承受预定的应力之 前，验证相对于待制造的层压玻璃件基片，待制造的层压玻璃件中间层 的粘合力符合要求。

ο验证相对于待制造的层压玻璃件基片，待制造的层压玻璃件中 间层的粘合力符合要求：通过扭曲结合到基片的中间层样品，测量中间 层从基片引发分离时的扭力，由该扭力计算相应的粘合剪切强度，并将 该粘合强度的值与任何层压玻璃件能够承受预定应力的允许值的范围进 行比较。

ο通过在参考层压玻璃件上进行机械强度试验，识别能够承受预 定应力的参考层压玻璃件。

ο使用Tielking方法测定参考层压玻璃件的中间层撕裂强度。

ο在对层压玻璃件进行尺寸调整、以使其能够承受预定的应力之 前，验证待制造的层压玻璃件中间层的隔音性能符合要求。

ο当温度为20℃且频率为50Hz时、中间层损耗因子tanδ大于 0.6且剪切模量G′小于2x 10⁷N/m²时，待制造的层压玻璃件的中间层隔 音性能符合要求。

本发明的另一个主题是适合承受预定应力的层压玻璃件，其包括至 少一个具有给定的化学组成的具有玻璃功能的基片和至少一个具有给定 的中间层化学组成的聚合物中间层，其特征在于，其中间层厚度大于或 等于中间层厚度的最佳值，并限定在高于该最佳值20％的范围内，其基 片厚度大于或等于基片厚度的最佳值，并限定在高于该最佳值20％的范 围内，其中最佳值的组合对应于能使任何层压玻璃件承受预定应力所要 求的中间层最低撕裂强度值，所述任何层压玻璃件包括至少一个具有所 述给定的化学组成的基片和一个具有所述给定的化学组成的中间层。

在此也一样，词语“中间层厚度和基片厚度的最佳值组合”应理解为 是指能使层压玻璃件总厚度减至最低的组合。进一步，当层压玻璃件包 括几个具有玻璃功能的基片时，词语“具有给定的基片化学组成”是指所 有这些具有玻璃功能的基片都具有相同的化学组成，也即所述的给定的 基片化学组成。类似地，当层压玻璃件包括几个聚合物中间层薄膜时， 词语“具有给定的中间层化学组成”是指所有这些中间层薄膜都具有相同 的化学组成，也即所述的给定的中间层化学组成。

根据本发明层压玻璃件的其它有利的特征：

ο对于给定的基片厚度，其中间层厚度大于或等于最低要求的中 间层厚度值，并限定在高于该值20％的范围内，其中给定的基片厚度和 最低要求的中间层厚度的组合对应于任何层压玻璃件承受预定应力所要 求的中间层最低撕裂强度值，所述层压玻璃件包括至少一个具有所述给 定的基片化学组成的基片和一个具有所述给定的中间层化学组成的中间 层。

ο对于给定的中间层厚度，其基片厚度大于或等于最低要求的基 片厚度值，并限定在高于该值20％的范围内，其中给定的中间层厚度和 最低要求的基片厚度的组合对应于任何层压玻璃件承受预定应力所要求 的中间层最低撕裂强度值，所述层压玻璃件包括至少一个具有所述给定 的基片化学组成的基片和一个具有所述给定中间层化学组成的中间层。

ο在温度为20℃和频率为50Hz下，其中间层损耗因子tanδ大于 0.6且剪切模量G′小于2x 10⁷N/m²。

ο所述层压玻璃件适合承受对应于EN 12600标准的1B1类应力， 并且包括两个厚度为3mm的玻璃基片和一个结合在玻璃基片之间的厚度 为e_i的PVB中间层，其中e_i满足0.5mm≤e_i≤0.74mm。

ο所述层压玻璃件适合承受对应于EN 12600标准的2B2类应力， 并且包括两个厚度为3mm的玻璃基片和一个结合在玻璃基片之间的厚度 为e_i的PVB中间层，其中e_i满足0.25mm≤e_i≤0.36mm。

ο所述层压玻璃件适合承受对应于R 43标准的应力，并且包括两 个厚度各自为e_g1＝1.8mm和e_g2＝1.4mm的玻璃基片和一个结合在玻璃 基片之间的厚度为e_i的PVB中间层，其中e_i满足0.4mm≤e_i≤0.74mm。

本发明的另一个主题是被用于层压玻璃件的具有给定的中间层化学 组成的聚合物中间层，所述层压玻璃件可用来承受预定的应力，并且包 括至少一个结合到中间层的具有给定基片化学组成和给定厚度的有玻璃 功能的基片，其特征在于，中间层厚度大于或等于最低要求的中间层厚 度值，并限定在高于该值20％的范围内，其中给定的基片厚度和最低要 求的中间层厚度的组合对应于任何层压玻璃件承受预定应力所要求的中 间层最低撕裂强度值，所述层压玻璃件包括至少一个具有所述给定的基 片化学组成的基片和一个具有所述给定的中间层化学组成的中间层。

在本发明含义之内，词语“中间层厚度”应理解为是指中间层的标称 厚度，中间层厚度可能在局部会围绕标称厚度值有偏差。

根据本发明中间层的其它有利的特征：

ο对于用来承受对应于EN 12600标准的1B1类应力的层压玻璃 件，其PVB中间层具有厚度e_i，e_i满足0.5mm≤e_i≤0.74mm。

ο对于用来承受对应于EN 12600标准的2B2类应力的层压玻璃 件，其PVB中间层具有厚度e_i，e_i满足0.25mm≤e_i≤0.36mm。

ο对于用来承受对应于R 43标准应力的层压玻璃件，其PVB中 间层具有厚度e_i，e_i满足0.4mm≤e_i≤0.74mm。

最后，本发明的一个主题是聚合物中间层的应用，该聚合物中间层 具有给定的中间层化学组成并且厚度大于或等于最低要求的中间层厚度 值，并限定在高于该最低值20％的范围内，所述聚合物中间层用作层压 玻璃件的唯一层压中间层，所述层压玻璃件适合承受预定的应力，并且 包括至少一个具有给定的基片化学组成、并具有玻璃功能的基片，其中 层压玻璃件基片厚度和最低要求的中间层厚度的组合对应于任何层压玻 璃件承受预定应力所要求的中间层最低撕裂强度值，所述任何层压玻璃 件包括至少一个具有所述给定的基片化学组成的基片和一个具有所述给 定的中间层化学组成的中间层。

在该通常规定应用的语境内，本发明的主题是、特别是：

ο厚度为e_i的PVB中间层用作适合于承受对应于EN 12600标准 1B1类应力的层压玻璃件的唯一层压中间层的应用，其中e_i满足0.5mm ≤e_i≤0.74mm。

ο  厚度为e_i的PVB中间层用作适合于承受对应于EN 12600标准 2B2类应力的层压玻璃件的唯一层压中间层的应用，其中e_i满足0.25mm ≤e_i≤0.36mm。

ο  厚度为e_i的PVB中间层用作适合于承受对应于R 43标准应力 的层压玻璃件的唯一层压中间层的应用，其中e_i满足0.4mm≤e_i≤ 0.74mm。

在以下用于调整根据本发明的层压玻璃件尺寸方法的几个实施方案 说明中，本发明的特点和优势将会得到显现，所述说明仅为举例给出， 并参考附图如下，其中：

-图1为层压玻璃件的截面图，所述层压玻璃件包括两个具有玻 璃功能的基片和一个聚合物中间层；

-图2为一个图，其表示层压玻璃件承受对应于EN 12600标准 1B1类和2B2类应力所要求的中间层最低撕裂强度，该撕裂强度是层压 玻璃件中间层厚度的函数，该图的建立所针对的层压玻璃件包括两个厚 度为3mm的玻璃基片和一个有一定粘合强度的中间层，所述粘合强度分 别地对于1B1类为3.1MPa-6.8MPa，对于2B2类为4MPa-9.6MPa；

-图3为类似于图2的图，其表示层压玻璃件承受对应于R43标 准应力所要求的中间层最低撕裂强度，该撕裂强度是层压玻璃件中间层 厚度的函数，建立该图所针对的层压玻璃件包括两个厚度为2.1mm的玻 璃基片和一个粘合强度为2MPa-5MPa、落差(drop height)为4m的中间 层；

-图4为三维图，其表示层压玻璃件承受对应于R43标准的应力 所要求的中间层最低撕裂强度，该撕裂强度是层压玻璃件中间层厚度和 基片厚度两者的函数，建立该图所针对的层压玻璃件包括一个粘合强度 为2MPa-5MPa、落差为4m的中间层；

-图5为用于评价中间层相对其结合的基片的粘合力的试验装置 的示意性正视图；

-图6为用于评价中间层相对其结合的基片的粘合力的装置变体 的透视图；以及

-图7为用于评价中间层的撕裂强度的试验装置的示意图。

在根据本发明制造方法的第一实施方案中，以附图2中的图来进行 说明，其目的是调整层压玻璃件的尺寸，以使其能够承受软冲击(EN 12600标准1B1类和2B2类)。举例并以附图1中所示来说，待制造的层 压玻璃件为包括两个玻璃基片3和5的层压玻璃件，其间结合了具有给 定的化学组成的中间层7，例如基于PVB的中间层，所述特定的化学组 成用c_i来表示。

根据本发明，为了调整层压玻璃件1的尺寸，首先验证中间层7相 对于基片3和5的粘合力符合要求。为此目的，根据专利申请EP-A-1 495 305所述的试验和计算方法评价粘合力，以下对其进行复述。

首先，将扭曲应力施加于层压玻璃件1的样品上，直到中间层7相 对基片3和5的至少一个开始脱胶。实际上，在玻璃件1的半径r等于 10mm的圆形样品30上进行试验，例如使用图5中的已知类型的扭曲装 置300。

装置300包括三个卡爪31、32、33，以及连接到垂直轴的传动链35 的半径R等于100mm的滑轮34。卡爪每个为120°圆弧的形式，这样可 抓紧整个样品。卡爪的表面涂层由机械上与玻璃相容的材料制成，例如 铝、特氟隆(Teflon)、或聚乙烯。

一个卡爪对框架保持固定，而另一个卡爪固定在用来为了对样品施 加扭矩而旋转的滑轮34上。通过连接到滑轮的链35的运动使滑轮34旋 转。以35-50mm/min的最低恒定速度牵引链。

使用力传感器来测量样品被扭曲时引发中间层7脱胶开始时所需要 的力F。由此可以使用以下的已知公式，通过计算推算粘合剪切强度：

$\tau =\frac{2\mathrm{FR}}{\pi r^3},$

其中F为引发中间层7脱胶开始时所需要的力，R为滑轮34的半 径，r为样品的半径。

然而如在申请书EP-A-1 495 305中所说明的，装置300体积庞大， 这就意味试验必须在实验室中进行。因此装置300不适合于层压玻璃件 生产线上“方法指示器”一类的测量。然而，对于层压玻璃件的制造，虽 然聚合物中间层的组成可以设计成满足本发明设定的强度值，但由于涉 及玻璃件制造方法的多个参数，不良的中间层粘合力有可能发生在成品 中，所述参数例如中间层的储藏条件、玻璃洗涤的质量、或者玻璃和中 间层组合过程压延步骤中的温度和压力，这些都会影响结合的质量。

为了接近生产线在生产监控过程中进行测量，以便可以在方法中应 对测得的不良强度值进行迅速干预，作为一种变体，可以使用另一个测 量装置400，该装置更紧凑且容于搬动，具有优势。该装置400如在图6 中给出，微型化至约60cm x 20cm，包括两个三爪系统40和41、转动 轴42、用于旋转轴的电机43、扭矩计44和容纳计算元件的箱子45。

层压玻璃件1的圆形样品用来夹在两个爪系统40和41之间，其中 系统40固定，而另一个系统连接到轴42，可以移动和旋转。扭矩计安置 在电机43和可移动的爪系统41之间。轴的旋转速度取决于中间层的厚 度。举例来说，对于厚度为0.76mm的中间层，转速约为0.08rpm。

系统41旋转，当测得的扭矩反转时，开始发生中间层7的脱胶。扭 矩计连接到箱子45的计算元件，其包括可以在上面直接读出粘合强度τ 值的显示部件。

无论使用哪个装置，为了详细评价粘合强度τ的值的分散，优选在 若干样品上重复试验，例如最少5个样品，并计算强度τ的平均值及其 标准偏差。

如果粘合强度τ的值在可使任何层压玻璃件承受对应于EN 12600标 准的目标类应力的允许值范围内，则中间层7的粘合力是合适的。根据 本发明，对于EN 12600标准1B1类和2B2类的每一类，该允许值范围均 通过标准中规定的标准化机械强度试验由实验来确定，所述试验在不同 组成的层压玻璃件上进行。

允许值范围对于EN 12600标准1B1类为低于6.8MPa的所有值，对 于EN 12600标准2B2类为低于9.6MPa的所有值，在此允许值范围内任 何粘合强度τ值均适合满足粘合力标准。实际上，所考虑的允许值范围 对于1B1类等于3.1MPa-6.8MPa，对于2B2类为4MPa-9.6MPa，确 定该值范围的下限是为了保证玻璃件有良好的透明度，而与玻璃件的机 械强度因素无关。

一旦验明了中间层7的粘合强度τ在EN 12600标准目标类的允许值 范围内，就可进行层压玻璃件1尺寸的实际调整。

在该实施方案中，玻璃件1的尺寸用层压玻璃件中的玻璃基片总厚 度e_g-dim来调整，该值固定并等于6mm，例如，其对应于厚度为3mm的 每个玻璃基片3和5。

为了调整中间层7的尺寸，首先绘制曲线C₁或C₂，所述曲线在附图 1中给出，其代表任何给定的层压玻璃件承受对应于EN 12600标准的目 标类1B1或2B2应力所要求的中间层最低撕裂强度J_c-min，所述层压玻璃 件包括至少一个基片和一个中间层，中间层具有与待制造的层压玻璃件1 的中间层7相同的化学组成c_i，该撕裂强度是所述任何给定的层压玻璃 件的中间层厚度e_i的函数，该曲线针对基片厚度e_g等于6mm而建立。 实际上，曲线C₁或C₂通过EN 12600标准规定的标准化机械强度试验得 到，所述试验在层压玻璃件上进行，其中每个层压玻璃件包括至少一个 玻璃基片和一个化学组成为c_i的中间层，各层压玻璃件因其中间层厚度 值而相互不同，也就是说，因其就中间层厚度而言的组成不同。

接下来，识别能够承受对应于目标类1B1或2B2应力的参考层压玻 璃件，其中玻璃基片厚度等于6mm，且该参考层压玻璃件包括具有与要 调整尺寸的层压玻璃件1的中间层7相同的化学组成c_i的中间层。

根据1B1类的要求，用于调整玻璃件1尺寸的参考层压玻璃件的实 例为“33.2”类型的，也就是说包括两个每个厚度为3mm的玻璃基片和两 个具有特定组成c_i的中间层片，每个中间层片都有标准化的厚度0.38 mm，这对应于参考层压玻璃件的中间层总厚度e_i-ref等于0.76mm。用标 准化的机械强度试验验证该基准玻璃件对相应于1B1类应力的耐受力。

然后测定参考层压玻璃件“33.2”的中间层撕裂强度J_c-ref。根据 Tielking所开发的计算裂纹尖端(或根部)能量J的方法评价撕裂强度，所 述方法已在专利申请书EP-A-1 151 855和EP-A-1 495 305中描述。

中间层的撕裂强度是其组成材料的内在特征。可用表示材料中引发 的裂纹增长所需能量的能量值来表征。该能量通常被称为临界能量J_c， 每种类型的材料都不相同，并且与中间层薄膜的厚度无关。

撕裂强度或临界能量J_c通过基于Rice′s J integral的能量方法，用以 下已知的方法给出，其定义了在裂纹位置经受很高应力的薄膜中在裂纹 尖端局部集中的能量。用简化的数学表达式表示如下：

$J=-\frac{1}{e_1}\left(\frac{\partial U}{\partial a}\right)$

对于下文称为位移δ的给定的测试样品伸长(stretch)δ，其中：

e₁为样品厚度；

a为裂纹尺寸；以及

U为样品的位能。

确定撕裂强度的试验装置在图7中说明。使用拉伸-压缩机500的拉 伸试验在若干样品Ex_n上进行，例如四个样品，样品为同样材料并且表 面积等于100mm²(长50mm x宽20mm)。每个样品在其侧面上切口且垂 直于拉力，对于每个样品Ex_n有不同的裂纹长度，其分别对应于5、8、 12和15mm。

每个样品Ex_n在给定的伸长长度或距离δ上，在温度为20℃的环境 中以100mm/min的拉伸速度垂直于裂纹20拉伸。

根据EP-A-1 495 305中详细描述的方法，可以建立裂纹尖端能量J 作为样品经历的伸长δ函数的变量曲线(未标出)。使用能显示裂纹20生 长的摄像机，然后检测在何一位移δc时样品中裂纹的开始增长。然后， 从曲线J(δ)，对应于位移δc推算引发样品撕裂的临界能量J_c的值。材料 正是在该临界值J_c撕裂，且相对于所要求的机械作用，产生机械损伤。

对基准玻璃件“33.2”的中间层所测得的撕裂强度或临界能量J_c-ref为 18000J/m²，所述撕裂强度或临界能量J_c-ref要求满足EN 12600标准1B1 类的应力要求。

然后使用曲线C₁推算对应于最低要求的中间层撕裂强度值J_c-min的最 低要求的中间层厚度e_i-min，该J_c-min等于参考层压玻璃件的中间层的撕裂 强度J_c-ref，也就是说等于18000J/m²。如附图2的曲线C₁所示，在该实 例中最低要求的中间层厚度e_i-min等于0.62mm。

因此，可以用中间层7的厚度e_i-dim调整层压玻璃件1的尺寸，所述 e_i-dim大于或等于最低要求的中间层厚度e_i-min＝0.62mm。因此得到了满足 EN 12600标准1B1类要求的层压玻璃件，所述层压玻璃件包括两个厚度 为3mm的玻璃基片3和5，及一个结合在基片之间的厚度低于0.76mm 的化学组成为c_i的中间层7。

如在本实例中所说明的，根据本发明的调整尺寸方法可允许层压玻 璃件的尺寸得到最佳调整，这样它可承受预定的应力，也就是说以最低 的层压玻璃件总厚度。尤其是，由于本发明，为了通过相同标准相同类 的性能要求，可以系统地用更薄的玻璃件替代已知的玻璃件。在前面的 实例中，因此为了通过EN 12600标准1B1类要求，可以用更薄的玻璃件 替代已知的基准玻璃件“33.2”，所述更薄的玻璃件包括两个厚度为3mm 的玻璃基片和一个厚度为e_i-dim的化学组成为c_i的PVB中间层，其中 0.62mm≤e_i-dim＜0.76mm。

优选地，如前面实例中进行尺寸调整的层压玻璃件中间层厚度e_i-dim仅大于最低要求的中间层厚度值e_i-min的高于该值20％的范围内，即，在 前面的实例中，e_i-dim优选满足0.62mm≤e_i-dim≤0.74mm。

适用于EN 12600标准2B2类的类似尺寸调整方法使用附图2的曲线 C₂，其可以同样的方式识别出对于层压玻璃件1最低要求的中间层厚度 e_i-min等于0.3mm，所述层压玻璃件1包括两个厚度为3mm的玻璃基片3 和5，及一个结合在基片之间的具体化学组成为c_i的基于PVB的中间层 7。在此情况下，参考层压玻璃件的一个实例为“33.1”类型的，即包括两 个每个厚度为3mm的玻璃基片和一个具有特定组成c_i的标准厚度的中间 层片，这对应于等于0.38mm的参考层压玻璃件的中间层厚度e_i-ref。

优选地，尺寸调整至满足2B2类应力要求的层压玻璃件的中间层厚 度仅大于最低要求的中间层厚度值e_i-min的高于该值20％的范围内，即， 在前面的实例中，e_i-dim优选满足0.3mm≤e_i-dim≤0.36mm。

前面实例中所考察的化学组成为c_i的中间层7从其撕裂强度的角度 来看具有平均的性能。尤其是具有其它的基于PVB或其它材料的中间层 化学组成，对于这些组成，其撕裂强度性能高于化学组成为c_i的中间层 的性能。最近知道的最佳性能中间层组分的撕裂强度水平使我们能够设 想进一步减小最低要求的中间层厚度e_i-min相对于根据所给出实例的值， 举例来说。

因此，对于适合于承受对应于EN 12600标准1B1类应力、且包括两 个厚度为3mm的玻璃基片的层压玻璃件，最低要求的中间层厚度e_i-min可以降低至约0.5mm。因此，满足EN 12600标准1B1类的应力要求、 且包括两个厚度为3mm的玻璃基片的层压玻璃件的最佳中间层厚度e_i-min，其通常满足0.5mm≤e_i-dim≤0.74mm，从其撕裂强度的角度来看，该 区间的下限对应于具有高性能的中间层的化学组成。

类似地，对于适合于承受对应于EN 12600标准2B2类应力要求、且 包括两个厚度为3mm的玻璃基片的层压玻璃件，最低要求的中间层厚度 e_i-min可以降低至约0.25mm，这样，满足EN 12600标准2B2类应力要 求、并且包括两个厚度为3mm的玻璃基片的层压玻璃件的最佳中间层厚 度e_i-min通常满足0.25mm≤e_i-dim≤0.36mm，从撕裂强度的角度来看，同 上，该区间的下限对应于具有高性能的中间层的化学组成。

对于根据本发明的更薄的层压玻璃件的制造，所述更薄的层压玻璃 件包括非标厚度e_i-dim的中间层，也就是说厚度为0.38mm、0.76mm、 1.14mm、1.52mm、2.28mm以外的厚度，可以在生产层压玻璃件的传 统工艺中集成辅助的延伸(或拉伸)步骤，可从一片被认为具有标准厚度的 中间层开始拉伸，直到达到所述非标厚度e_i-dim。作为变例，可以通过挤 出而直接将中间层制造成非标厚度e_i-dim。

在附图3和4中的图形所说明的实施方案中，其目的是调整层压玻 璃件的尺寸，例如汽车挡风玻璃，使其能够承受硬冲击(R43标准)。同 上，待制造的层压玻璃件例如为附图1的层压玻璃件，所述层压玻璃件 包括两个玻璃基片3和5，其间结合了有特定化学组成c_i的中间层7，例 如基于PVB的中间层。

为了调整层压玻璃件1的尺寸使其满足R43标准的要求，以类似于 第一实施方案的方式，首先验证中间层7相对于基片3和5的粘合力是 否符合要求。为此目的，如上所述评价中间层7的粘合强度τ，并检验粘 合强度τ的值在可使层压玻璃件承受对应于R43标准应力的允许值范围 内。根据本发明，该允许值范围通过R43标准中规定的标准化机械强度 试验由实验来确定，所述试验在不同组成的层压玻璃件上进行。

R43标准的允许值范围为所有低于5MPa的值，在该范围内粘合强 度τ的值适合于满足粘合力的要求。优选地，粘合强度τ的允许值范围对 于R43标准等于2MPa-5MPa，确定该值范围的下限可以保证玻璃件有 良好的透明度，而与玻璃件的机械强度因素无关。

一旦验明中间层7的粘合强度τ在上述允许值范围内，就可进行层 压玻璃件1尺寸的实际调整。附图3和4的图形说明了调整玻璃件1的 尺寸使其满足R43标准要求的两个可能方法。

根据第一个方法，该方法对应于附图3，玻璃件1的尺寸如在第一实 施方案中的用层压玻璃件中玻璃基片的总厚度e_g-dim来调整，该值固定并 等于4.2mm，例如，对应于各自厚度为2.1mm的玻璃基片3和5。

在此情况下，为了调整中间层7的尺寸，首先绘制曲线C₃，所述曲 线在附图3中给出，其代表任何给定的层压玻璃件承受对应于R43标准 的应力所要求的中间层最低撕裂强度J_c-min，所述给定的层压玻璃件包括 至少一个玻璃基片和一个中间层，中间层具有与待制造的层压玻璃件1 的中间层7相同的化学组成c_i，所述撕裂强度是所述任何给定的层压玻 璃件的中间层厚度e_i的函数，该曲线针对等于4.2mm的基片厚度e_g建 立。实际上，曲线C₃通过R43标准规定的标准化机械强度试验得到，所 述试验在多个层压玻璃件上进行，其中每个层压玻璃件包括至少一个玻 璃基片和一个化学组成为c_i的中间层，各层压玻璃件因其就中间层厚度 而言的组成而相互不同。

接下来，识别能够承受对应于R43标准应力的参考层压玻璃件，该 参考层压玻璃件的玻璃基片厚度等于4.2mm，并且包括具有特定化学组 成c_i的中间层。这类参考层压玻璃件的实例为已知的玻璃件 2.1/0.76/2.1，其包括两个每个厚度为2.1mm的玻璃基片和两个具有组成 c_i的标准厚度的中间层片，这对应于等于0.76mm的参考层压玻璃件中间 层厚度e_i-ref。用标准化的机械强度试验验证该基准玻璃件对相应于R43 标准应力的耐受力，在该实例中用4m的冲击器落差。

然后，用如上所述的Tielking方法测定参考层压玻璃件2.1/0.76/2.1 的中间层撕裂强度J_c-ref。测得的基准玻璃件2.1/0.76/2.1的组成c_i的中间 层的撕裂强度J_c-ref的值为31000J/m²。

然后使用曲线C₃推算对应于最低要求的中间层撕裂强度值J_c-min的最 低要求的中间层厚度e_i-min，所述J_c-min等于参考层压玻璃件的中间层撕裂 强度J_c-ref。如曲线C₃所示，最低要求的中间层厚度e_i-min等于0.45mm。

因此，可以用中间层7的厚度e_i-dim调整层压玻璃件1的尺寸，所述 e_i-dim大于或等于最低要求的中间层厚度e_i-min＝0.45mm。因此得到满足 R43标准的要求的层压玻璃件，所述层压玻璃件包括两个厚度为2.1mm 的基片3和5及一个结合在基片之间的厚度低于0.76mm的化学组成为c_i的PVB中间层7。

优选地，层压玻璃件的中间层厚度e_i-dim大于最低要求的中间层厚度 值e_i-min，并仅在高于该值20％的范围内，也就是说，在前面的实例中， e_i-dim优选满足0.45mm≤e_i-dim≤0.55mm。

根据用于调整玻璃件1的尺寸使其满足R43标准的要求的第二可能 方法，该方法对应于附图4，毋需强行设定玻璃件的玻璃基片厚度就可调 整玻璃件1的尺寸。

在此情况下，绘制三维的C₄图，如附图4中所示，该图代表为了使 任何给定的层压玻璃件承受对应于R43标准的应力所要求的中间层最低 撕裂强度J_c-min，所述层压玻璃件包括至少一个玻璃基片和一个化学组成 为c_i的中间层，所述化学组成c_i与待制造的层压玻璃件1的中间层7的 相同，撕裂强度是所述给定的层压玻璃件的中间层厚度e_i和/或所述给定 的层压玻璃件的基片厚度e_g的函数。附图4中的图C₄通过R43标准规定 的标准化机械强度试验得到，所述试验在多个层压玻璃件上进行，其中 每个层压玻璃件包括至少一个玻璃基片和一个化学组成为c_i的中间层， 各层压玻璃件因其就中间层厚度和基片厚度而言的组成而相互不同。

然后测定参考层压玻璃件的撕裂强度J_c-ref，所述参考层压玻璃件能 够承受对应于R43标准的应力，且包括具有特定化学组成c_i的中间层。

如上所述的已知层压玻璃件2.1/0.76/2.1，例如，可以用作所述参考 层压玻璃件，如同同样已知可以用作参考层压玻璃件的层压玻璃件 2.1/0.76/1.8，其包括两个厚度各自为2.1mm和1.8mm的玻璃基片和两 个具有化学组成c_i的标准厚度的中间层片，这对应于等于0.76mm的中 间层厚度e_i-ref。使用Tielking方法如前所述评价对应于R43标准应力下 的一个或另一个基准玻璃件的撕裂强度J_c-ref。

然后使用图C₄推算对应于最低要求的中间层撕裂强度值J_c-min的中间 层厚度最佳值e_i-opt和基片厚度最佳值e_g-opt的组合，所述J_c-min等于参考层 压玻璃件的中间层撕裂强度J_c-ref。词语“中间层厚度和基片厚度的最佳值 组合”应理解是指能使层压玻璃件总厚度减至最低的组合。例如，基准玻 璃件2.1/0.76/2.1对应于31000J/m²的撕裂强度值J_c-min，从基准玻璃件 2.1/0.76/2.1开始，提供最佳值e_i-opt、e_g-opt的组合的点是对应于31000 J/m²的J_c-min值上图C₄的面积或表面积的点。在此主题上，应当指出最佳 值e_i-opt或e_g-opt的每一个单独地无需是中间层厚度的最小值或基片厚度的 最小值。是值e_i-opt和e_g-opt的组合所导致产生层压玻璃件总厚度的最小化 值。

如图C₄中所见，值e_i＝0.5mm和e_g＝1.8mm/1.4mm的组合是大于 或等于最佳值组合的值的组合。因此，可以用大于或等于0.5mm的中间 层7的厚度e_i-dim与1.8mm和1.4mm的分别基片3和5的厚度e_g-dim来调 整层压玻璃件1的尺寸，所述层压玻璃件1满足R43标准的要求。

如在第一实施方案中所说明，从撕裂强度的角度来看，上述实例中 所考虑的化学组成为c_i的中间层具有平均的性能，目前已知的最佳性能 中间层化学组成的撕裂强度水平使我们相对于以前给出的值有可能设想 实现进一步减少的最佳值e_i-opt和e_g-opt的组合。

尤其是，对于适合于承受对应于R43标准的应力并且包括两个相应 厚度为1.8mm和1.4mm的玻璃基片的层压玻璃件，最低要求的中间层 厚度e_i-min可以降至约0.4mm。因此，对应于R43标准、并且包括两个相 应厚度为1.8mm和1.4mm的玻璃基片的层压玻璃件，其最佳中间层厚 度e_i-dim通常应满足0.4mm≤e_i-dim≤0.74mm，该区间的下限对应于从撕 裂强度角度来看具有高性能的中间层的化学组成。

如果要求层压玻璃件1的中间层7既有机械强度又有隔音性能，建 议在评价粘合强度τ以及使用最低撕裂强度J_c-min的图实际调整尺寸之 前，先选择中间层7的声学性能，所述最低撕裂强度J_c-min为中间层厚度 e_i和/或基片厚度e_g的函数。

为此目的，使用专利申请EP-A-0 844 075中描述的选择方法。根据 该选择方法，使用粘度分析仪评价中间层材料的弹性因素(或剪切模量)G’ 和损耗角正切(或损耗因子)tanδ。

粘度分析仪可以使材料样品在准确的温度和频率条件下经受应变， 因此可得到并处理表征材料的全部流变学的量。在每个温度下，处理作 为频率函数的力、位移和相位移的测量原始数据，可以计算出剪切模量 G’和损耗角正切tanδ的量级。

已经显示，当温度为20℃且频率为50Hz时隔音性能良好的中间层 必须有大于0.6的损耗因子tanδ和小于2x 10⁷N/m²的剪切模量G′。

一旦中间层材料已经针对声学性能进行了选定，接下来就可以评价 其粘合力，然后根据本发明的方法调整层压玻璃件的尺寸。

如前述实施方案中所显示的，根据本发明的方法可以确定层压玻璃 件的最佳基片和/或中间层厚度，而同时可保证得到的玻璃件能够承受预 定的应力。尤其是，借助于本发明，对于标准的一系列性能，可以系统 地寻求满足该系列性能要求的更薄形式的玻璃件。因此可以避免层压玻 璃件明显尺寸过大，而这对调整层压玻璃件尺寸的已知方法没有可能。

一方面，这源自这样的事实：根据本发明的方法考虑并允许影响层 压玻璃件机械强度的参数偏差，这些参数为中间层相对于基片的粘合 力、中间层撕裂强度、中间层厚度、基片厚度。另一方面，根据本发明 的方法可以直接确定最佳的中间层和基片厚度，而这不是如已知的尺寸 调整方法那样通过试凑(trial and error)来实现的，而是由于给出了作为厚 度函数的最低要求撕裂强度的图。

对于层压玻璃件的每一应用，相对于目前使用的层压玻璃件，这就 产生了减少层压玻璃件中间层和/或基片厚度的可能，由此带来降低生产 成本和层压玻璃件重量，同时就机械强度而言又能保证这些玻璃件的性 能。尤其是可以减少中间层厚度、基片厚度或同时减少两者，因此可减 少层压玻璃件的总厚度。

可清楚地理解，调整尺寸以实现一定机械强度的根据发明的层压玻 璃件可以包括一个或多个具有玻璃功能的基片，以及单片的中间层或用 各种基片隔离开的多个中间层。在任何情况下，基片厚度之和对应于基 片厚度e_g-dim，中间层厚度之和对应于中间层厚度e_i-dim，其中e_g-dim和e_i-dim根据给出了作为厚度函数的最低要求撕裂强度的图来确定。

本发明不限于所描述和代表的实例。尤其是，本发明已经通过层压 玻璃件的实例来说明，所述层压玻璃件使用至少一个玻璃基片及至少一 个化学组成为c_i的PVB中间层。然而本发明可以适用于任何类型的层压 玻璃件，所述层压玻璃件的具有玻璃功能的基片或每个基片都具有给定 的化学组成，其聚合物中间层或每个聚合物中间层也具有给定的化学组 成。尤其是可以适用于包括至少一个具有玻璃功能的塑料制成的基片的 层压玻璃件。还可以适用于包括至少一个化学组成不同于组成c_i的PVB 中间层的层压玻璃件，或者用于包括至少一个构成/基于聚合物材料的中 间层的层压玻璃件，该聚合物材料的粘弹性能不同于PVB，以非限定性 的实例来说，例如乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)或聚氨酯(PU)。

进一步，根据本发明的方法已如上说明，其针对的情况包括在基片 厚度设定为已知的参考值下对中间层厚度进行优化，或对基片厚度和中 间层厚度两者同时进行优化。然而，根据本发明的尺寸调整方法，还可 以通过设定中间层厚度为已知参考值，仅仅优化基片厚度来进行，所述 方法使用代表作为基片厚度e_g函数的最低中间层撕裂强度J_c-min的图，该 图针对等于已知参考值的层压玻璃件的中间层厚度建立。