抗穿甲弹的窗玻璃的制作方法

文档序号:1957927阅读:202来源:国知局

专利名称::抗穿甲弹的窗玻璃的制作方法抗穿甲弹的窗玻璃本发明涉及防弹和/或防碎裂和/或同一类型的其他投射物的窗玻璃。防弹性在这里是指高于法国标准FREN1063的BR3,BR4,BR5,BR6和BR7级。在足够地远离边缘的窗玻璃区域中,防弹性取决于玻璃组成(玻璃片的数目和厚度)。因而,按照所要求的保护级别,在不同的情况下有不同的定义。在窗玻璃的边缘区域中,有两种独立的现象要考虑。首先,具有硬核的子弹(所谓穿甲弹)的撞击特征是弹核或弹核碎片总是遵循其中能量消耗最小,并因而材料的局部强度最低的弹道行程进行。在防弹窗玻璃中,诸如两片之间的连接处或玻璃折叠边缘等最薄弱的区域是弹道吸引点。按照该第二种现象,当入射角(射击相对于防弹玻璃法线的角度)下撞击时,子弹总是由于回弹作用以增大的入射角在玻璃中前进。回弹作用与弹道吸引点结合规定子弹在玻璃厚度中轨迹。另一方面,防弹玻璃在后表面包含诸如聚碳酸酯等在高速弹道撞击下表现弹塑性的非脆性有机材料片。当可以各向同性地变形并形成"穹顶"或"球形"时,该后表面给出最优弹道效率。这个片边缘附近是可能降低窗玻璃弹道性能的一个要素。本发明在目的在于明显改善窗玻璃的防弹性。在窗玻璃的内表面(其可以由聚碳酸酯片构成)上,在周边的一部分的错开部位(d6cal6)(例如,用金属衬垫的自由表面构成)上,以及在防弹块的侧面上(例如由带子构成,通过粘合聚碳酸酯和该金属衬垫加以保持)寻找这种强度。另一方面,窗玻璃的形状,特别是在其周边部分中,应该适应其所指定的装配。于是,错开部位(d6cal6)的厚度可以恰当设计来装入车身的槽口中。另一方面,特别是在窗玻璃滑动的情况下,重要的是窗玻璃的滑面不粗糙,例如,突出部分阻止窗玻璃在门接缝中的滑动。这些目标通过本发明达到,它目的为提出一种防弹和/或防碎裂的透明层压结构,包括三个玻璃片叠层,彼此之间全部用中间粘合性层粘结,其特征在于,在该层压结构的周边的至少一部分中,该第一叠层与第二叠层相邻并相对于第二叠层突出,而第二叠层本身与第三叠层相邻并相对于第三叠层突出,还在于,由防弹和/或防碎裂材料制成的衬垫在第一叠层的周边自由表面、第二叠层的侧面和周边自由表面和第三叠层的侧面上粘结到该层压结构上,还在于能够吸收能量的塑料透明片粘在衬垫和第三叠层的自由面上。在本发明的意义上,该玻璃基本上是指诸如浮法硅酸钠钙玻璃的矿物玻璃,但是同样指丙烯酸类型(聚甲基丙烯酸甲酯等)、聚碳酸酯、离聚物树脂等刚性透明塑料。若所述第二叠层比衬垫厚,则它采取呈三个部分的形式,可以称为"Z形"。在相反的情况下,该衬垫可以具有两个平行部分的形式,所述两个平行部分通过取消Z的中央分支而获得该层压结构用于这样进行安装,使得可能的冲击从所述第一叠层一侧产生。按照本发明,最脆弱的区域是由衬垫和所述第三叠层的侧面的连接粘合剂构成。3由于本发明,这个脆弱的区域具有縮小的尺寸,并尽可能远离冲击区域,使得只有能量小伤害较小的弹核碎片到达那里。本发明在于用金属衬垫(或等价物)将窗玻璃的错开边缘区域包围,以便保证易碎性最大的弹道吸引区域(玻璃层边缘较脆的材料)的安全。于是,在用衬垫包围的区域中偏离的有杀伤力的碎片必定被它截获,特别是被其离冲击最远的部分截获。不受边缘作用影响的、不被该吸引区域吸引的碎片被单独的玻璃成分停止。最后,有可能达到衬垫-第三叠层侧面连接的临界区域的仅有的有杀伤力碎片必定由于边缘区域的吸引而发生偏离,并因而必须比使不偏离玻璃/玻璃区域的射击穿过更大的玻璃厚度。因而,其杀伤力较小,并碰撞在最后的聚碳酸酯障挡层上。另一方面,由于本发明,人们通过保留用衬垫保护的和当冲击时不粉碎的边缘区域,使变形的聚碳酸酯片保持最优的有效性,该边缘区域将提供可靠的支持面,以便允许聚碳酸酯发生球形变形。而且,用防弹钢制成的衬垫在第一次冲击之后应该维持整个玻璃的刚度,并使得聚碳酸酯最优地工作并吸收最大的能量。另一方面,衬垫的侧面被粘结在所述第三叠层的侧面。在高压釜中通过有使与金属衬垫接触的玻璃层(鳞片)由于热力学作用而断裂的危险。本发明允许使用具有O.38mm单面的聚氨酯粘合剂的防冲器胶带(bumperscotch)。对于该窗玻璃的防弹强度,重要的是该防冲器(bumper)应该为尽可能最薄和尽可能刚性。特别通过在通过高压釜时利用双面粘合性泡沫,或者通过在已经叠层的窗玻璃上在高压釜以外的最后粘合,把该衬垫与所述第一叠层的周边自由表面连接起来。例如,只要当子弹冲击时能够提供非常良好的粘合强度、在该使用条件下(汽车等)所要求的耐久性,由于其泡沫组织而具有对两片之间的形状偏差进行补偿的能力,便可以使用丙烯酸、聚氨酯等粘合剂。衬垫的防弹和/或防碎裂材料可以是金属的(钢等)、或由纤维增强(玻璃、芳族聚酰胺等)_塑料复合材料制成。该衬垫是參或者整体的,就是说呈单一部分形式,參或者呈用粘合剂(聚氨酯、丙烯酸等)连接起来的多个部分形式。在一个特定的实施方式中,在该层压结构的周边的所述至少一部分中,所述第二叠层的至少一个玻璃片相对于所述第二叠层的至少另一个玻璃片突出,而且该衬垫相对于所述第二叠层的突出的所述至少一个玻璃片的侧面是穿入的。另外,在这种情况下不排除该衬垫还相对于所述第三叠层是穿入的。该层压结构周边的所述至少一部分优选包括其上边缘和两个侧边缘。于是,在通常的实施方式中,四边形四侧中的三侧按照本发明进行防弹增强。该层压结构的自由面有利地是齐平的(或者同高的)。该优点是与装配便利性、与空气动力学、并与在运动(滑动)窗玻璃情况下的移动可能性相联系的。在一个优选的实施方式中,在该层压结构的所述至少一部分中,衬垫和所述塑料片的粘合是用覆盖该整体的自由侧面的带子维持。例如,该带子由热塑性聚氨酯粘合剂和包封聚氨酯的粘合剂连接构成,其在高压釜中的装配温度下不变软,但是在约18(TC温度下变软。例如,包封PU的硬度约为85士5肖氏A,于是,两个PU的组合同时把刚度(以修正组成层压结构的组成部分排列缺陷)和柔性(用于适应该排列缺陷)结合起来。热塑性PU一方面保证包封PU与衬垫的粘结,另一方面保证它与塑料片边缘的粘结。另一方面,该带子抗剪切,特别是在受冲击的情况下,下邻组成部分所经受的剪切。它同样起防碎裂功能的作用。等价的带子可以粘结在所述第一叠层和衬垫的侧面上。本发明的另一个目标在于,提出一种上述层压结构的制造方法,其特征在于,它包括參组装玻璃块,接着令其通过140-150°C的高压釜,參用胶带粘结衬垫,用粘合性层装配塑料片,接着通过压力高达8巴的105-115°C的高压釜。本发明的另一个目标是參建筑或运输车辆,特别是汽车用的包括上述层压结构的窗玻璃,诸如挡风玻璃、固定或活动的侧窗玻璃或后窗;參这样的层压结构用以阻挡7.62X51P80类型穿甲弹的三次射击,该三次射击定义为參在该层压结构周边的所述至少一部分的区域中,冲击点排成一行,两两相距120mm,该第一冲击点是在另外两个的中间,參子弹的速度为820士10m/s,禾口參射击角度位于相对于该层压结构法线的20。圆锥内。唯一的附图示意地表示按照本发明层压结构的剖面图,参考此附图借助后面的实施例将能更好地理解本发明。在下表中记载按照本发明层压结构所有组成部分的性质、其尺寸以及这些尺寸中某些的范围(考虑不同可预期的应用)。表参考符号尺寸(迈迈)尺寸范围(mm)描述8玻璃b1.52PVBc8玻璃d0.76PVB10玻璃f0.76PVBg10玻璃5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>在该表中,这些縮写词的含意如下參PVB=聚乙烯醇縮丁醛參TPU=热塑性聚氨酯參PC漆=涂有防刮痕漆的聚碳酸酯參PPN(TPU)=聚氨酯包封带子,与上述热塑性聚氨酯相连接參VHB4947:双面丙烯酸粘合性泡沫,由3M公司以此商标出售參PU=聚氨酯现将描述该层压结构的制造方法。组装玻璃块a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k,然后将其引入到145°C的高压釜中。用双面粘合性泡沫p对衬垫q进行预粘结。接着,通过插入的粘合剂r、w、t、v装配衬垫s和u。装配l、m、n和o,接着把整体件引入到压力高达8bar的ll(TC高压釜中。所获得的层压结构能承受用以下方法进行的所有射击參层压结构样品500X200mm;參7.62X51P80穿甲弹的三次射击;參在按照本发明的玻璃周边区域中,冲击点排成一行,两两之间的距离为120mm;參第一冲击点在另外两个的中间;參速度820±10m/s;參射击角度位于该层压结构法线20。的圆锥内。在以下方面与本发明玻璃不同的玻璃衬垫q是穿入的,而且没有衬垫S和U,在50%以上的情况下,自第二次冲击时被穿透。权利要求防弹和/或防碎裂透明层压结构,其包括三个玻璃片叠层(a、c;e、g、i;k),它们彼此全部用插入的粘合性层(b、d、f、h、j)连结,其特征在于,在该层压结构周边的至少一部分中,第一叠层(a、c)与第二叠层(e、g、i)相邻并相对于第二叠层突出,而第二叠层本身与第三叠层(k)相邻并相对于第三叠层突出,特征在于用防弹和/或防碎裂材料制成的衬垫(q、s、u),在第一叠层(a、c)的周边自由表面上、第二叠层(e、g、i)的侧面和周边自由表面上以及第三叠层(k)的侧面上,与该层压结构粘结,和特征在于使能够吸收能量的透明塑料片(m)粘结在衬垫(u)和第三叠层(k)的自由面上。2.按照权利要求1的层压结构,其特征在于,该衬垫(q、s、u)是连成一体的。3.按照权利要求1的层压结构,其特征在于,该衬垫为用粘合剂(r、t)连接在一起的几个部分(q、s、u)。4.按照上述权利要求中任一项的层压结构,其特征在于,在该层压结构周边的所述至少一部分中,所述第二叠层的至少一个玻璃片(g、i)相对于所述第二叠层的另一个玻璃片(e)突出,还在于该衬垫(q)相对于所述第二叠层的突出的所述至少一个玻璃片(g、i)的侧面为穿入的。5.按照上述权利要求中任一项的层压结构,其特征在于,该层压结构周边的所述至少一部分包括其上边缘和其两个侧边。6.按照上述权利要求中任一项的层压结构,其特征在于,其自由面(a、m)是齐平的。7.按照上述权利要求中任一项的层压结构,其特征在于,在该层压结构的所述至少一部分中,该衬垫(s、u)和该塑料片(m)的粘合是通过覆盖它们自由侧面的带子(o)维持的。8.按照上述权利要求中任一项的层压结构的制造方法,其特征在于,它包括參组装玻璃块(a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k),然后使其通过140-150°C的高压釜,參通过粘附剂(P、w、v;r、t)粘合衬垫(q、s、u),用粘合性层(1)装配塑料片(m),接着,使其通过压力高达8bar的105-115t:高压釜。9.建筑或运输车辆,特别是汽车用的窗玻璃,诸如挡风窗、固定或活动的侧窗玻璃,或后窗,其包括按照权利要求1至7中任一项的层压结构。10.按照权利要求1至7中任一项的层压结构的应用,其用于阻挡7.62X51P80类型穿甲弹的三次射击,其定义为參冲击点排成一行,两两相距120mm,在层压结构周边的所述至少一部分的区域中,第一冲击点在其他两个的中间,參子弹速度为820士10m/s,而且參射击角度位于相对于该层压结构法线的20。的圆锥内。全文摘要防弹和/或防碎裂透明层压结构包括三个玻璃片叠层(a、c;e、g、i;k),全部用中间粘合性层(b、d、f、h、j)粘结,其中第一叠层(a、c)与第二叠层(e、g、i)相邻并从后者突出;它本身又与第三叠层(k)相邻并从后者突出;用防弹和/或防碎裂材料制成的衬垫(rpplique)(q、s、u)粘结在该层压结构第一叠层(a、c)的周边自由表面上,第二叠层(e、g、i)的侧面和周边自由表面和第三叠层(k)的侧面上,塑料透明片(m)粘在第三叠层(k)的衬垫(u)和自由表面上。这种层压结构的制造方法、用途并其中包含的窗玻璃。文档编号C03C27/12GK101795862SQ200880105952公开日2010年8月4日申请日期2008年9月5日优先权日2007年9月7日发明者G·朱斯塔芒申请人:法国圣戈班玻璃厂
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