ES2145402T5

ES2145402T5 - Acristalamiento laminado para aislamiento acustico.

Info

Publication number: ES2145402T5
Application number: ES96401706T
Authority: ES
Inventors: Marc Rehfeld
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1995-09-15
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 2004-09-01
Anticipated expiration: 2016-07-31
Also published as: JPH09165235A; FR2738772B1; EP0763420B1; US5773102A; DE69606939T3; DE69606939T2; BR9603768A; JP3294508B2; EP0763420B2; FR2738772A1; MX9603804A; ES2145402T3; PT763420E; DE69606939D1; EP0763420A1

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UNA LUNA LAMINADA DE AISLAMIENTO ACUSTICA QUE LLEVA AL MENOS UNA PELICULA PLASTICA QUE LE DA PROPIEDADES DE AMORTIGUACION ELEVADA O DE BAJA RIGIDEZ. SE PROPONE ASOCIAR UNA PELICULA ACUSTICAMENTE BUENA A OTRA, DE RESULTADOS ACUSTICOS BANALES, TAL COMO EL PVB. LAS DOS PELICULAS PUEDEN ESTAR SEPARADAS POR UNA PELICULA DELGADA ESTANCA TAL COMO TEREFTALATO DE POLIETILENO. LOS RESULTADOS ACUSTICOS SON TAN BUENOS COMO CON LA PELICULA ACUSTICA SOLA.

Description

Acristalamiento laminado para aislamiento acústico.

La invención se refiere a un acristalamiento laminado para aislamiento acústico que comprende al menos una película plástica que le confiere propiedades de amortiguación elevadas o de rigidez reducida. Estos acristalamientos se destinan por lo general a equipar vehículos o edificios para reducir en el interior la percepción de ruidos exteriores.

Con carácter general, se mejoran las prestaciones de aislamiento acústico de acristalamientos hechos a base de vidrio flotado sílice-cal-sosa con determinado espesor global si se asocian varias planchas de vidrio mediante una película de materia plástica para conformar un conjunto laminado.

Utilizando capas o películas especiales estudiadas con respecto a sus prestaciones acústicas, en especial su elevado coeficiente de amortiguación o su reducida rigidez, se mejoran aún más los resultados. Por desgracia, estas planchas intermedias son a menudo caras, o bien no presentan las propiedades mecánicas exigidas para su utilización. Así ocurre, por ejemplo, si se quiere disponer de un acristalamiento de seguridad para edificios o si se trata del acristalamiento para el parabrisas de un vehículo. Un problema que trata de solucionar la invención es conseguir buenas prestaciones acústicas utilizando exclusivamente espesores reducidos para las resinas acústicas especiales que conforman las planchas intermedias.

En el estado de la técnica se incluye la mejora del aislamiento acústico de un vehículo respecto a los ruidos aerodinámicos utilizando una resina especial en el acristalamiento laminado. La patente europea EP-B-0 387 148 propone de esta forma alcanzar un índice de reducción acústica que no se aparta para ninguna de las frecuencias superiores a 800 Hz en más de 5 dB de un índice de referencia que aumenta en 9 dB por octava hasta 2000 Hz y en 3 dB por octava en frecuencias superiores gracias a un acristalamiento laminado cuya plancha intermedia presenta una amortiguación en la flexión \nu=\Deltaf/f_{c} superior a 0,15, siendo este valor determinado a partir de una medición efectuada excitando mediante un impacto una barra laminada de 9 cm de largo y 3 cm de ancho hecha con un vidrio laminado donde la resina tiene un espesor de 2 mm y se encuentra entre dos vidrios, cada uno con un espesor de 4 mm, y midiendo f_{c}, frecuencia de resonancia del primer modo denominada también frecuencia "crítica" y \Deltaf, anchura del pico en una amplitud A/\surd2, donde A es la amplitud máxima en la frecuencia f_{c}. En este documento, las hojas intermedias de los acristalamientos laminados acústicos hechos con la resina que presenta las características antedichas tienen considerables espesores: 1,1 mm y 1,5 mm en los dos ejemplos que se citan en este documento.

En otro ámbito de la protección acústica, en el que se trata de proteger un edificio frente e 10 ruidos del tráfico, la patente europea EP-B-0 100 701 propone un acristalamiento acústico que comprende al menos un acristalamiento laminado, caracterizado en que la resina del acristalamiento laminado es, por ejemplo, una barra de 9 cm de largo y 3 cm de ancho hecha a partir de un vidrio laminado que comprende dos hojas de vidrio de 4 mm de espesor unidas mediante una capa de 2 mm de esta resina, tiene una frecuencia crítica que difiere en más del 35% de la de una barra de vidrio que tiene la misma longitud, la misma anchura y 4 mm de espesor.

El criterio que caracteriza la resina utilizada en este caso es diferente, dado que se trata de la frecuencia "crítica" de una barra laminada propiamente dicha, cuyo tamaño varía con la rigidez de la resina, mientras que en la EP-B-O 387 148 el tamaño característico venía determinado por la anchura de "pico" de la misma frecuencia crítica y dicho tamaño variaba en función de la amortiguación de la resina que constituía la plancha intermedia del acristalamiento laminado. También en este caso los ejemplos proporcionados utilizan considerables espesores de resina: 2 mm.

Estas resinas con elevadas prestaciones acústicas son productos caros, en concreto debido al hecho de que se producen en pequeñas cantidades. Sería deseable poder reducir el espesor de la película intermedia pero manteniendo, sin embargo, las prestaciones que se exigen habitualmente a los a los acristalamientos laminados, en concreto desde el punto de vista de la seguridad.

También forma parte del estada de la técnica la asociación de varias películas hechas cada una a partir de una resina acústica diferente con el fin de conseguir unas prestaciones acústicas que combinen las ventajas de cada uno de las resinas individualmente consideradas, en concreto por lo que refiere a la gama de temperaturas en la que cada una de ellas resulta eficaz. La patente norteamericana US 5 340 654 y varias solicitudes de patente japonesas, en especial la JP 06-135 748, JP 03-124 441, JP 05-310 449 o JP 06-115 980 se refieren a estas técnicas. Este tipo de montaje, en lugar de reducir el espesor de la película acústica (y el coste) necesario, lo aumenta y no se orienta hacia el resultado deseado: disminución del espesor de las películas acústicas para reducir costes.

Igualmente, el documento JP 06-191 904 describe un acristalamiento laminado que comprende dos sustratos vítreos de 3 mm de espesor cada uno, una plancha intermedia con prestaciones de aislamiento acústico de 0,38 mm de espesor y dos planchas intermedias de PVB estándar de 0,38 mm de espesor cada una, estando la plancha intermedia con prestaciones de aislamiento acústico laminada entre las dos hojas intermedias de PVB estándar. Esta estructura de acristalamiento permite evitar un descenso en el índice de reducción acústica en la frecuencia de coincidencia de 2000 Hz.

En otro campo, en el que lo que se pretende es conferir a los acristalamientos laminados características de conducción eléctrica o de reflexión u absorción de los rayos solares, forma parte del estado de la técnica la asociación de una capa fina que constituye el soporte de un sistema de capas metálicas o dieléctricas con hojas de polivinilbutiral entre planchas de vidrio para producir acristalamientos laminados funcionales.

En la patente norteamericana US 3 718 535 una película soporte de poliéster de polietileno tereftalato (PET) con un espesor comprendido entre 0,006 y 0,380 mm se recubre con una capa fina metálica mediante las técnicas de depósito al vacío, evaporación o pulverización. La película soporte está asociada a ambos lados a dos películas termoplásticas, preferentemente de butiral de polivinilo (PVB).

En otro documento más reciente, la solicitud internacional WO 94/21 838, se describen montajes laminados hechos a base de PVB entre vidrios donde hojas de PVB rodean una película de PET de, por ejemplo, 0,05 mm, estando el propio PET recubierto por un conjunto de capas que alternan capas de metal (Ag recubierta de Au) y capas dieléctricas (en particular óxido de indio u óxido de indio-estaño) para dotar al acristalamiento de propiedades antisolares o conductoras.

La invención se propone proporcionar un acristalamiento laminado con buenas propiedades acústicas y una resistencia mecánica correcta, en particular como acristalamiento de seguridad, con un espesor de resina acústica tan reducido como sea posible.

Para conseguir este objetivo, la invención propone un acristalamiento laminado de aislamiento acústico que comprende al menos dos planchas rígidas transparentes, así como al menos una película plástica que le confiere propiedades de amortiguación y/o de rigidez hecha a base de resina de acetal de polivinilo a la que se asocia al menos una película con prestaciones acústicas banales, caracterizada en que las planchas rígidas transparentes tienen un espesor comprendido entre 1,6 y 2,1 mm, donde la película con propiedades de amortiguación y/o de rigidez presenta un espesor inferior a 1,1 mm, y donde la película con prestaciones acústicas banales es una película de polivinilbutiral estándar que:

\bullet: o bien cuando, con un espesor de 2 mm, se asocia en un conjunto laminado con dos vidrios de 4 mm para formar una barra laminada de 9 cm de largo y 3 cm de ancho y se excita la barra con un impacto, la frecuencia de resonancia del primer modo f_{c} difiere en más del 35% de la de una barra de vidrio monolítico que tiene la misma longitud, la misma anchura y 4 mm de espesor,

\bullet: o bien cuando, con un espesor máximo de 1 mm, se asocia en un conjunto laminado con dos vidrios de 2,1 mm para formar una plancha laminada, se mide su índice de reducción acústica y éste se aparta para las frecuencias superiores a 800 Hz en más de 6 dB de un índice de referencia que aumenta en 9 dB por octava hasta 2000 Hz y en 3 dB por octava en frecuencias superiores.

La técnica de la invención permite sustituir una película acústica cara por una película banal y barata sin reducir las propiedades acústicas pero, por lo general, con una mejora sensible de las propiedades de resistencia mecánica, teniendo igualmente toda la gama de las propiedades adicionales que proporciona en particular el PVB: colores, anti-UV, difusión de la luz.

Preferentemente, la película plástica que confiere propiedades de amortiguación y/o de rigidez está separada de la película con prestaciones acústicas banales mediante una capa fina y estanca. Ésta está hecha ventajosamente de polietileno tereftalato (PET).

De acuerdo con una variante, la película plástica que confiere propiedades de rigidez está hecha con una resina como la propia barra de 9 cm de largo y 3 cm de ancho, formada por un vidrio laminado que comprende dos hojas de vidrio de 4 mm de espesor unidas mediante una capa de 2 mm de esta resina, tiene una frecuencia de resonancia del primer modo f_{c} que difiere en más del 35% de la de una barra de vidrio con la misma longitud, el mismo ancho y 4 mm de espesor. Y de acuerdo con una segunda variante, la película plástica que confiere propiedades de amortiguación está hecha de una resina que, cuando, con un espesor inferior o igual a 1 mm, se asocia en un conjunto laminado con dos vidrios de 2,1 mm para formar una plancha laminada y se mide su índice de reducción acústica, éste se aparta, para las frecuencias superiores a 800 Hz, en menos de 6 dB de un índice de referencia que aumenta en 9 dB por octava hasta 2000 Hz y en 3 dB por octava en frecuencias superiores.

La primera de estas variantes se aplica preferentemente en los acristalamientos para edificios, en particular para conseguir una buena protección frente a los ruidos del tráfico; v la segunda en los vehículos, en especial cuando se trata de conseguir una protección frente a ruidos aerodinámicos.

Preferentemente, de acuerdo con la invención, los espesores de la película acústica como los de la película estándar son superiores o iguales a 0,38 mm.

La invención propone igualmente que, cuando está presente, la película fina estanca comprende en su superficie una o varias capas finas que modifican sus propiedades de reflexión o de transmisión luminosa y/o su conducción eléctrica. Igualmente, también se prevé que al menos una de las dos planchas rígidas transparentes comprende, en especial en su superficie interna, una o varias capas finas que modifican sus propiedades de reflexión o de transmisión luminosa y/o su conducción eléctrica.

La invención se refiere también a la utilización de una película como plancha intermedia en un acristalamiento laminado que confiere al acristalamiento propiedades de amortiguación y/o de rigidez hecha a base de resina de acetal de polivinilo, estando esta película asociada al menos a una película con prestaciones acústicas banales, caracterizada en que el acristalamiento comprende al menos dos planchas rígidas transparentes con un espesor comprendido entre 1,6 y 2,1 mm, donde la película que confiere propiedades de amortiguación y/o de rigidez presenta un espesor inferior a 1,1 mm, y la película con prestaciones acústicas banales tiene propiedades de resistencia mecánica y es una película de polivinilbutiral estándar que:

\bullet: bien cuando, con un espesor de 2 mm, se asocia en un conjunto laminado con dos vidrios de 4 mm para formar una barra laminada de 9 cm de largo y 3 cm de ancho y se excita la barra mediante un impacto, la frecuencia de resonancia del primer modo f_{c} difiere en más del 35 de la de una barra de vidrio monolítico con la misma longitud, la misma anchura y 4 mm de espesor.

\bullet: o bien cuando, con un espesor máximo de 1 mm, se asocia en un conjunto laminado con dos vidrios de 2,1 mm para formar una plancha laminada y se mide su índice de reducción acústica, éste se aparta para las frecuencias superiores a 800 Hz en más de 6 dB de un índice de referencia que aumenta en 9 dB por octava hasta 2000 Hz y en 3 dB por octava en frecuencias superiores.

con el fin de mejorar las prestaciones acústicas del acristalamiento en toda la gama de las frecuencias comprendidas entre 1000 y 4000 Hz con respecto a las prestaciones de un acristalamiento que utiliza un PVB estándar.

La descripción y los dibujos permitirán comprender el funcionamiento de la invención y todas sus ventajas.

Entre las figuras:

- la figura 1 representa el acristalamiento laminado de la invención con yuxtaposición de una hoja de resina acústica y de una hoja de resina estándar.

- la figura 2, las mismas hojas pero con, entre ambas, una capa fina estanca.

- en cuanto a la figura 3, muestra los resultados de las medidas de índices de reducción acústica en los acristalamientos de la invención.

Las figuras 4, 5 y 6 se refieren al método utilizado para medir la amortiguación y para calcular la rigidez de las resinas acústicas.

Las resinas acústicas eficaces como planchas intermedias de acristalamientos laminados se conocen por actuar bien sobre la amortiguación, bien sobre la rigidez de los acristalamientos a los que se incorporan.

Para los especialistas en acústica, los fenómenos vibratorios en planchas laminadas se rigen por leyes completamente análogas a las que rigen la asociación mecánica entre dos masas unidas por un muelle y un amortiguador montados en paralelo. AL igual que las ecuaciones de los movimientos del conjunto masa-muelle-masa permiten conocer las magnitudes mecánicas características del muelle (su rigidez) y del amortiguador (la amortiguación), el análisis del comportamiento mecánico de una barra formada por la asociación de dos vidrios, por ejemplo de 4 mm montados en particular mediante 2 mm de la resina en cuestión, permite conocer las magnitudes v, la amortiguación y la rigidez K de la resina analizada, que permiten a los especialistas prever la eficacia acústica de acristalamientos laminados hechos con la resina en cuestión.

A continuación se describe, con referencia a la figura 4, el primer método que permite escoger una resina que puede utilizarse en el marco de la invención y definir lo que se entiende por "película de resina estándar" o "película con prestaciones acústicas mediocres".

Se sabe que la energía absorbida por un objeto sometido a un impacto genera un fenómeno de vibración y que inmediatamente después del impacto el objeto libre de nuevo vibra conforme a su propio modo. Cada modo tiene una frecuencia de vibración asociada. La amplitud de la vibración depende de la excitación inicial, es decir, de la componente espectral del impacto (amplitud del impacto en la frecuencia analizada) y de la zona de impacto, siendo la deformación modal más o menos elevada en función de que el impacto se produzca en un vientre o en un nudo de vibración.

Para excitar un modo concreto es preciso:

(1): que la deformación provocada en el punto de impacto no esté situada sobre un nudo de vibración del modo,

(2): que el espectro de energía de impacto tenga una componente en la frecuencia de resonancia del modo.

Esta última condición se cumple prácticamente siempre, puesto que un impacto muy breve presenta un espectro de energía prácticamente uniforme.

La primera condición también se cumple y, para una barra libre en sus extremos, por ejemplo, basta golpearla en uno de sus extremos para excitar todos los modos.

En realidad, no se consigue "medir" más que los diez primeros modos, como máximo. La energía vibratoria absorbida gracias a un impacto se disipa en el tiempo, y lo hará con mayor rapidez cuanto más amortiguado esté el material.

Para un determinado material, los modos se disipan más rápido cuanto mayor sea la frecuencia de resonancia asociada, de forma que al cabo de un cierto tiempo, y durante un cierto periodo, sólo subsiste el primer modo.

El principio de la medida consiste por tanto en efectuar el análisis de las frecuencias de vibración de una barra sometida a un impacto y en localizar la posición de las frecuencias de resonancia (frecuencias para las que la amplitud de vibración es claramente mayor que en el resto del espectro).

Para efectuar la medida (figura 4) se utilizan sucesivamente barras 20 de 9 cm de largo y 3 cm de ancho, primero en un vidrio de 4 mm de espesor y después en un vidrio laminado 4(2)4 en el que las hojas de vidrio de 4 mm de espesor se montan mediante una capa de 2 mm de espesor hecha con la resina que se está ensayando.

La barra 20 descansa sobre dos soportes de espuma 21, sensiblemente colocados en los nudos de vibración del primer modo (modo fundamental) de flexión dinámica de la barra. Éste se excita mediante un impacto ejercido golpeando uno de sus extremos libres con un objeto pequeño, como por ejemplo una regla.

La respuesta transitoria de la barra a esta excitación se recoge con un micrófono 23, colocado sobre un soporte 24, muy cerca de la superficie de la barra 20, en el centro de ésta (vientre de presión). La señal temporal recogida por el micrófono 23 se amplifica mediante el amplificador 25, y después se analiza por frecuencia mediante un analizador de Fourier 26.

Se realizan en general una decena de ensayos para una misma barra 20, con el fin de reducir la influencia de los ruidos exteriores.

Como puede observarse en las figuras 5 y 6, las curvas obtenidas, que representan la amplitud A de las vibraciones en función de la frecuencia de éstas respectivamente para una barra de vidrio monolítico y para una barra de vidrio laminado que comprende una resina sometida a ensayo en el marco de la presente invención, permiten averiguar con precisión cuál es la frecuencia de resonancia del modo fundamental de vibración de flexión (frecuencia crítica). En los ejemplos representados, la frecuencia crítica de la barra de vidrio es de 2630 Hz, mientras que la de la barra de vidrio laminado es de 2472 Hz.

Para conocerla rigidez K de la resina analizada, basta en la mayoría de los casos con conocer el valor de esta frecuencia "crítica" f_{c} o más exactamente de la frecuencia de resonancia del primer modo de la barra, que está vinculada a K.

Desde el punto de vista de la rigidez, por tanto de la frecuencia "crítica" f_{c}, el límite entre un producto laminado banal acústicamente hablando o, por el contrario, eficaz se encuentra alrededor de una frecuencia "crítica" de 3550 Hz. Los productos elaborados con resinas cuya f_{c} es inferior a este valor son productos con buenas prestaciones acústicas, mientras que los acristalamientos laminados cuya resina tiene una f_{c} superior a 3550 Hz son mediocres. Es el caso de los laminados hechos a base de PVB. Efectivamente, a una temperatura de 20°C esta frecuencia "crítica" es de 4500 Hz.

El ensayo que acaba de describirse, muy sencillo de aplicar, permite también determinar la amortiguación en la flexión \nu de la barra 20, que se define como la relación \Deltaf/f_{c} donde \Deltaf representa la diferencia de las frecuencias correspondiente a una amplitud igual a la de la frecuencia "crítica" f_{c} dividida por \surd2. Es la amortiguación \nu la que permite seleccionar las resinas eficaces de acuerdo con la patente EP-B-0 387 148, que permiten obtener acristalamientos laminados con buenas prestaciones para reducir los ruidos de naturaleza aerodinámica en los vehículos. Este criterio, un vidrio laminado eficaz contra los ruidos aerodinámicos, es el que se sigue en este caso. El ensayo consiste en elaborar un acristalamiento laminado con dos vidrios de 2,1 mm y en asociarlos con 1 mm como máximo de la resina que se va a analizar para medir finalmente el índice de reducción acústica del acristalamiento conforme a la norma ISO 140. Se compara entonces cada valor obtenido para las frecuencias superiores a 800 Hz con la de un índice de referencia que aumenta en 9 dB por octava hasta 2000 Hz y en 3 dB por octava en frecuencias superiores. Para realizar esta comparación, con respecto a cada una de las frecuencias en cuestión, se calcula la diferencia entre dos valores de índice. De todas estas diferencias, se escoge la mayor y la menor y se calcula la diferencia. La mitad de ésta constituye "la diferencia" entre las dos curvas. Si esta diferencia es inferior a 6 dB, la hoja en cuestión y por tanto la resina que la forma, tienen una elevada eficacia acústica frente a los ruidos aerodinámicos de un vehículo en marcha. En cambio, cuando esta diferencia es superior a 6 dB, la resina se considera acústicamente mediocre.

En función de las aplicaciones, es decir, de hecho en función de la naturaleza de los ruidos frente a los que se busca la protección: ruidos de origen aerodinámico en un vehículo, ruidos del tráfico, ruidos de voces entre habitaciones contiguas, la condición que debe respetar una resina acústica eficaz en un acristalamiento laminado se define por una "horquilla" en el interior de la cual debe encontrarse bien su frecuencia "crítica" f_{c}, bien la distancia entre las curvas que se acaban de definir, bien ambas magnitudes.

Así, una familia de resinas de acetal de polivinilo descrita en la publicación "Effect of molecular structure of the interlayer on the transmission loss of laminated glass" presentada en "inter-noise 94" (Yokohama, Japón, 29-31 de agosto de 1994) contiene varios polímeros que permiten respetar los dos criterios anteriores al mismo tiempo.

Las resinas desarrolladas por los químicos orgánicos para aplicaciones acústicas son a menudo químicamente complejas; para su formación han sido necesarios largos ensayos en los que han intervenido especialistas de varias disciplinas científicas, y además los correspondientes mercados no son demasiado grandes. De modo que estos productos a menudo resultan muy caros.

La idea de asociar una resina acústica con un espesor lo más fino posible con una plancha intermedia banal, habitual en los acristalamientos laminados, como por ejemplo de butiral de polivinilo, parece a priori descabellada. Se sabe en efecto que en acústica, en una cadena, es siempre el eslabón más débil el que actúa solo. En estas circunstancias, debe contarse con que, en particular la combinación resina acústica-PVB proporciona un acristalamiento laminado tan débil en términos acústicos como el de PVB solo.

La solicitante lo ha probado y el resultado es sorprendente: incluso cuando la película acústicamente banal es sensiblemente más gruesa que la película de resina acústica, los resultados acústicos se mantienen.

En la figura 1 se observa un acristalamiento laminado conforme a la invención. Está formado por dos planchas de material rígido transparente como policarbonato, polimetacritalato de metilo y preferentemente dos planchas de vidrio 1, 2. Su espesor viene determinado por factores ajenos a la invención, como por ejemplo la normativa aplicable a los acristalamientos para fachadas o los usos de la industria automovilística. La película de resina acústica se identifica con el número de referencia 3. Está asociada con una capa de una resina tradicional para conformar planchas intermedias de un acristalamiento laminado como poliuretano o polivinilbutiral estándar 4, se trata de productos tradicionales, acústicamente normales y que no han sufrido modificación alguna para conferirles características concretas de rigidez o de amortiguación. En cambio, puede tratarse de películas tradicionales como PVB pero en color, difusoras, anti-UV pero que, desde el punto de vista acústico, son clásicas (variante de PVB para edificios o variante de HI para parabrisas de automóviles, en concreto). La asociación de las dos películas se realiza con los medios habituales en este tipo de industria, coextrusión y calandrado.

Se han realizado numerosos ensayos acústicos con las combinaciones del tipo antes mencionado preparando muestras con diferentes resinas de 1,48 x 1,23 m^{2}, con espesores de vidrio idénticos para las dos planchas, 1,6 y 2,1 mm respectivamente.

Los espesores (en mm) de las dos películas asociadas en el caso del PVB eran sucesivamente:

	Resina acústica	PVB
Ejemplo comparativo 1	-	0,76
Ejemplo comparativo 2	0,50	-
Ejemplo 3	0,50	0,38
Ejemplo comparativo 4	1,00	-

En la figura 3 se muestran los resultados de los índices de reducción acústica según la norma ISO 140 con los dos vidrios de 2,1 mm para el ejemplo comparativo 1 (5), para el ejemplo comparativo 4 (6) y para la resina acústica sola del ejemplo comparativo 2 (7). Esta curva con los círculos queda prácticamente cubierta con la curva del ejemplo 3 conforme a la invención, cuyos puntos de medida se representan con cruces.

Se desprende de las medidas anteriores que un laminado con una combinación resina acústica 0,50 mm + PVB 0,38 mm no es peor que el que comprende la resina acústica de 0,50 mm sola \nu es bastante mejor que Al elaborado con PVB de 0,76 mm.

Los ensayos realizados con las muestras que comprenden dos vidrios de 1,6 mm ofrecen curvas con aspectos parecidos e igualmente espectaculares.

En la figura 2 se observa un segundo tipo de acristalamiento laminado en el que las dos películas, la película acústica 8 y el PVB estándar 9, están separadas por una película fina 10 hecha con un material dirigido a garantizar la separación química de otras dos películas 8,9. En efecto, la mayor parte de las películas dirigidas a constituir planchas intermedias de acristalamientos laminados comprenden, además de o de los polímeros de base, plastificantes. Es posible que cuando se asocian dos o más películas éstas comprendan plastificantes incompatibles entre ellos o incompatibles con el polímero de la otra película. En este caso, debe colocarse entre las películas una separación material, una barrera de plastificante. Será por ejemplo una película fina (50 pm resultan convenientes) de polietileno tereftalato.

También se han realizado ensayos acústicos con estas películas de separación, siendo sus espesores en mm:

	Resina acústica	PVB	PET
Ejemplo 5	0,50	0,38	0,050
Ejemplo 6	0,50	0,76	0,050

Los resultados acústicos son sorprendentes, no se constata diferencia alguna con el ejemplo 3 de los ensayos anteriores. En el caso de las planchas de vidrio de 2,1 mm de espesor, los índices de reducción acústica se confunden con la curva 7 de le figura 3.

Se realizó un ensayo con dos películas de PVB de 0,38 mm colocadas a ambos lados de la película de resina acústica. De nuevo, el resultado acústico fue idéntico al anterior (ejemplo 6), constatándose de esta forma que importa poco el hecho de que la película tradicional como el PVB esté separada en dos películas de 0,38 o que esté hacha a partir de una única película de 0,76: el efecto es el mismo porque no desempeña en este caso función acústica alguna.

Para valorar la comodidad acústica en un vehículo en movimiento, la patente EP-B-0 387 148 propone, como hemos visto, comparar el índice de reducción acústica de cada frecuencia con un índice, teórico, que aumenta en 9 dB por octava hasta 2000 Hz y en 3 dB/octava en frecuencias más altas. Dicha patente prevé igualmente definir una diferencia de los extremos, es decir, escoger en la lista de diferencias de los índices, frecuencia por frecuencia, la mayor G y la menor P para calcular la diferencia G-P. Esta diferencia representa la comodidad resultante de la utilización del acristalamiento en cuestión en un vehículo. El mismo documento propone utilizar igualmente la diferencia-tipo de las diferencias anteriores \sigma que es representativa de la emergencia de frecuencias desagradables en un espectro regular. Se han comparado estos criterios para los acristalamientos de la invención con los espesores 2,1-x-2,1 con respecto a los mismos acristalamientos equipados bien con PVB solo (ejemplo comparativo 1 anterior), bien con resina acústica sola (ejemplo comparativo 2 anterior).

La tabla recoge los resultados:

1

Se observan en la columna "diferencia de los extremos" elementos de comparación entre resina acústica (ejemplo comparativo 2) y producto acústicamente mediocre (ejemplo comparativo 1), para la resina acústica, la distancia de las curvas (semidiferencia de los extremos) es de 5 mientras que para el PVB es de 7.

Se constata que las combinaciones que asocian resina acústica y PVB están prácticamente, con respecto a los acristalamientos laminados, hechas exclusivamente con la resina acústica. Son sensiblemente mejores que los que utilizan el PVB solo, en especial por lo que se refiere a la emergencia de frecuencias desagradables (valor \sigma).

Los resultados de las medidas acústicas anteriores, al igual que las curvas de índices de reducción acústica que han servido para calcularlas (figura 3), permiten observar la eficacia de la solución de la invención. Gracias a esta última, es posible tener en el mismo acristalamiento laminado una protección acústica asociada a todas las prestaciones que el PVB permite obtener: antirrotura, anti-UV, colores variados, efecto difusor. Igualmente, es posible, asociando una resina acústica a una resina (poliuretano, acetato de polivinilo) eficaz desde otro punto de vista, obtener el conjunto de las dos funciones.

Como se acaba de ver, la invención permite combinar una resina con buenas prestaciones acústicas con una o varias películas tradicionales. Éstas, industrializadas desde hace muchos años, el PVB en particular, presentan prestaciones optimizadas de adherencia, de resistencia a las temperaturas y de resistencia mecánica en caso de impacto, que las hacen aptas para cualquier utilización. En concreto, en la mayoría de los casos son capaces de adherirse correctamente (ni demasiado, ni demasiado poco y ello dentro de la gama de las temperaturas de utilización) a numerosas capas, capas obtenidas mediante depósito químico (pirólisis, CVD) o al vacío. En determinados casos, son capas que han sido modificadas para conseguir la adherencia deseada al PVB (véase por ejemplo la solicitud DE 42 15 337 o la solicitud EP-A-O 433 136). En cambio, las condiciones en las que los laminados, elaborados a partir de resinas con buenas prestaciones acústicas, puestas en contacto con capas conocidas, resisten el envejecimiento se desconocen en principio y exigirían largos ensayos y probablemente largas y difíciles adaptaciones de las resinas y/o las capas.

Las técnicas de la invención permiten evitar cualquier contacto entre estas resinas y las capas gracias a la interposición de una película acústicamente banal pero con características de adherencia a las capas bien controladas.

Se ha visto más arriba que, en una de estas variantes, la invención preveía la utilización de una película estanca colocada entre la resina acústica y el PVB. Se introduce normalmente esa película para separar químicamente las dos películas funcionales, pero también puede desempeñar otra función y aportar así una nueva función al acristalamiento laminado: se trata fundamentalmente de la función de protección antisolar o de la función de conductor eléctrico.

Estas funciones se consiguen mediante el depósito sobre la película fina, en particular hecha con polietileno tereftalato, de amontonamientos de capas finas depositadas por lo general al vacío y que comprenden capas metálicas y capas dieléctricas, en particular elaboradas a base de óxidos. Así la patente de los Estados Unidos anteriormente mencionada US 3 718 535 elabora un laminado térmico que se incorpora a una película de PET de una capa metálica elaborada a base de oro y de bandas de conducción de corriente.

Cuando la película estanca de la invención, en especial de PET, se cubre con sistemas de capas finas diversas, conserva todas las propiedades acústicas del acristalamiento laminado conforme a la invención al que se incorpora, pero amplía sus posibilidades permitiendo su fácil transformación en acristalamiento antisolar o en acristalamiento conductor de la electricidad (térmico, protección de radar, acristalamiento de alarma).

Claims

1. Acristalamiento laminado de aislamiento acústico que comprende al menos dos planchas rígidas transparentes así como al menos una película plástica que le confiere propiedades de amortiguación y/o de rigidez hecha a base de resina de acetal de polivinilo a la que está asociada al menos una película con prestaciones acústicas banales, caracterizado en que

-: las planchas rígidas transparentes tienen un espesor comprendido entre 1,6 y 2,1 mm;

-: la película que confiere propiedades de amortiguación y/o de rigidez presenta un espesor inferior a 1,1 mm;

-: la película con prestaciones acústicas banales es una película de polivinilbutiral estándar que:

-: bien cuando, con un espesor de 2 mm, se asocia en un conjunto laminado con dos vidrios de 4 mm para conformar una barra laminada de 9 cm de largo y 3 cm de ancho y cuando se excita la barra mediante un impacto, la frecuencia de resonancia del primer modo f_{c} difiere en más del 35% de la de una barra de vidrio monolítico que tiene la misma longitud, la misma anchura y 4 mm de espesor,

-: bien cuando, con un espesor de 1 mm como máximo, se asocia en un conjunto laminado con dos vidrios de 2,1 mm para conformar una plancha laminada de la que se mide el índice de reducción acústica, éste se aparta para las frecuencias superiores a 800 Hz en más de 6 dB de un índice de referencia que aumenta en 9 dB por octava hasta 2000 Hz y en 3 dB por octava en frecuencias superiores.

2. Acristalamiento laminado según la reivindicación 1, caracterizado en que la película plástica que confiere propiedades de amortiguación y/o de rigidez está separada de la película con prestaciones acústicas banales mediante una película fina estanca.

3. Acristalamiento laminado según la reivindicación 2, caracterizado en que la capa fina estanca está elaborada a base de polietileno tereftalato.

4. Acristalamiento laminado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado en que la película plástica que confiere propiedades de rigidez está elaborada a partir de una resina, como por ejemplo una barra de 9 cm de largo y 3 cm de ancho, constituida por un vidrio laminado que comprende dos hojas de vidrio de 4 mm de espesor unidas mediante una capa de 2 mm de esta resina, tiene una frecuencia de resonancia del primer modo f_{c} que difiere en más del 35% de la de una barra de vidrio monolítico que tiene la misma longitud, la misma anchura y 4 mm de espesor.

5. Acristalamiento laminado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado en que la película plástica que confiere propiedades de amortiguación está elaborada a partir de una resina que, cuando en un espesor inferior o igual a 1 mm, se asocia en un conjunto laminado con dos vidrios de 2,1 mm para constituir una plancha laminada de la que se mide el índice de reducción acústica, éste se aparta, para las frecuencias superiores a 800 Hz, en menos de 6 dB de un índice de referencia que aumenta en 9 dB por octava hasta 2000 Hz y en 3 dB por octava en frecuencias superiores.

6. Acristalamiento según la reivindicación 4 ó 5, caracterizada en que está constituido por el montaje de dos hojas de vidrio realizado mediante la asociación de las películas de la invención en el que la película plástica que confiere propiedades de amortiguación y/o de rigidez tiene un espesor igual o superior a 0,38 mm.

7. Acristalamiento laminado según la reivindicación 6, caracterizado en que la película con prestaciones acústicas banales tiene un espesor igual o superior a 0,38 mm.

8. Acristalamiento laminado según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, caracterizado en que la película fina estanca comprende en su superficie una o varias capas finas que modifican sus propiedades de reflexión o de transmisión luminosas y/o su conducción eléctrica.

9. Acristalamiento laminado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado en que al menos una de las dos planchas rígidas transparentes comprende, en particular sobre su superficie interna, una o varias capas finas que modifican sus propiedades de reflexión o de transmisión luminosas y/o su conducción eléctrica.

10. Aplicación del acristalamiento laminado según la reivindicación 4 en la elaboración de acristalamientos destinados a equipar edificios.

11. Aplicación del acristalamiento laminado según la reivindicación 5 en la elaboración de acristalamientos para vehículos, en particular de acristalamientos para automóviles.

12. Utilización de una película como plancha intermedia en un acristalamiento laminado que proporciona al acristalamiento propiedades de amortiguación y/o de rigidez elaborada a partir de una resina de acetal polivinilo, estando esta película asociada a al menos una película con prestaciones acústicas banales, caracterizada en que el acristalamiento comprende al menos dos planchas rígidas transparentes con un espesor comprendido entre 1,6 y 2,1 mm, la película que confiere propiedades de amortiguación y/o de rigidez presenta un espesor inferior a 1,1 mm y la película con prestaciones acústicas banales tiene propiedades de resistencia mecánica y es una película de polivinilbutiral estándar que:

-: bien cuando, con un espesor de 2 mm, se asocia en un conjunto laminado con dos vidrios de 4 mm para constituir una barra laminada de 9 cm de largo y 3 cm de ancho y cuando la barra se excita mediante un impacto, la frecuencia de resonancia del primer modo f_{c} difiere en más del 35% de la de una barra de vidrio monolítico que tiene la misma longitud, la misma anchura y 4 mm de espesor,

-: bien cuando, con un espesor de 1 mm como máximo, se asocia en un conjunto laminado con dos vidrios de 2,1 mm para constituir una plancha laminada de la que se mide el índice de reducción acústica, éste se distancia para las frecuencias superiores a 800 Hz en más de 6 dB de un índice de referencia que aumenta en 9 dB por octava hasta 2000 Hz y en 3 dB por octava en frecuencias superiores,

: con el fin de mejorar las prestaciones acústicas del acristalamiento en toda la gama de las frecuencias comprendidas entre 1000 y 4000 Hz con respecto a las prestaciones de un acristalamiento que utiliza PVB estándar.