BR112017011277B1 - Vidraça laminada com folha fina de vidro anti-estilhaço - Google Patents

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Stéphane DAUDIFFRET
Benoît LUBIN
Michel Rouby
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Saint-Gobain Glass France
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Abstract

A invenção refere-se a: - uma vidraça laminada compreendendo uma a dez primeira(s) folha(s) de vidro de espessura(s) compreendida(s) entre 1,5 e 22 mm, conforme o caso coladas umas nas outras por um ou vários primeiro(s) intercalar(es) adesivo(s), e uma segunda folha de vidro formando uma das duas faces da vidraça laminada, de espessura compreendida entre 0,5 e 1,5 mm, e colada na referida ou referidas primeira(s) folha(s) de vidro por um segundo intercalar adesivo, a referida segunda folha de vidro sendo de vidro sodocálcico, respectivamente de aluminossilicato, quimicamente reforçado, tendo uma tensão de superfície compreendida entre 200 e 500, respectivamente 300 e 1000 MPa e uma profundidade sob compressão entre 20 e 100 pm; - a aplicação desta vidraça laminada como vidraça anti-estilhaço e anti-fumaça, notadamente para veículo de transporte terrestre, aéreo ou aquático, ou para construção, a face da vidraça formada pela referida segunda folha de vidro sendo a que é orientada para o interior do veículo ou da construção.

Description

[0001] A presente invenção refere-se à função anti-estilhaço das vidraças, notadamente laminadas. Trata-se da capacidade de uma vidraça para absorver o impacto de um projétil sem que se produza, do lado oposto ao impacto, projeção de estilhaços que poderiam potencialmente ferir os usuários próximos.
[0002] São particularmente mencionadas as vidraças frontais de veículos de transporte terrestre, aéreo, mas também aquático, bem como as vidraças de construções. A funcionalidade anti-estilhaço é buscada em um grau maior se a velocidade da vidraça for elevada, como é o caso de para-brisas de trens de alta velocidade ou aviões, etc.
[0003] Atualmente, a função anti-estilhaço é alcançada pelo fato de que a face traseira da vidraça, orientada do lado oposto ao do impacto esperado, isto é, em direção ao interior da cabine ou da construção, é constituída por uma folha de poli(tereftalato de etileno) revestida com um verniz anti-arranhão de tipo polissiloxano (CPET para Coated Poly Ethylene Terephtalate) ou policarbonato (PC).
[0004] Estes materiais polímeros são susceptíveis de pegar fogo e desprender fumaças mais ou menos tóxicas. Eles não são, no entanto, classificados como seguros contra incêndios, mas foram, mesmo assim, autorizados a título de isenção, de acordo com a norma EN 45.545 - 2, versão de abril de 2013, seção 4.7, até o desenvolvimento de um material ao mesmo tempo qualificado como seguro contra incêndio e de proteção contra estilhaços.
[0005] Além disso, o CPET não pode ser incorporado em um laminado com dupla curvatura (curvatura esférica) pronunciada ou substancial.
[0006] A invenção tem por objetivo elaborar uma solução anti-estilhaço qualificada como segura contra incêndios e compatível com uma curvatura esférica.
[0007] Este objetivo é atingido pela invenção que, como consequência, tem por objeto uma vidraça laminada compreendendo de uma a dez primeira(s) folha(s) de vidro de espessura(s) compreendida(s) entre 1,5 e 22 mm, conforme o caso, coladas umas às outras por um ou vários primeiro(s) intercalar(es) adesivo(s), e uma segunda folha de vidro formando uma das duas faces da vidraça laminada, de espessura compreendida entre 0,5 e 1, 5 mm, e colada à referida ou às referidas primeira(s) folha(s) de vidro por um segundo intercalar adesivo, caracterizada pelo fato de que a referida segunda folha de vidro é de vidro sodocálcico, respectivamente de aluminossilicato, reforçado quimicamente, tendo uma tensão de superfície compreendida entre 200 e 500, respectivamente 300 e 1000 MPa e uma profundidade sob compressão entre 20 e 100 μm nos dois casos.
[0008] Entende-se por vidro, no sentido da invenção, qualquer tipo de vidro mineral como sodocálcico flutuado, reforçado quimicamente ou não, aluminossilicato, reforçado quimicamente ou não, com ou sem alcalinos, borossilicato, aluminoborossilicato...
[0009] A referida segunda folha de vidro, relativamente fina, é destinada a formar a face traseira da vidraça, isto é, orientada para o interior da cabine ou da construção, isto é, a face oposta à susceptível de receber um impacto. O módulo de ruptura em flexão da referida segunda folha de vidro tem valores elevados da mesma ordem que os citados previamente para sua tensão de superfície: no caso de choque, a quebra desta segunda folha de vidro é retardada. Em seguida, ela quebra em pequenos pedaços ou estilhaços que não provocam ferimentos, especialmente devido à sua finura e elevada tensão de extensão no núcleo; estes pequenos estilhaços permanecem colados sobre o segundo intercalar adesivo. Quando um projétil vem atingir a vidraça, ele fica envelopado pelo referido segundo intercalar adesivo, mas não perfura o mesmo.
[0010] O vidro fino é qualificado como seguro contra incêndios, podendo ser de geometria com curvatura esférica.
[0011] De acordo com outras características preferidas da vidraça laminada da invenção: - os referidos intercalares adesivos são escolhidos entre o polivinilbutiral, o poliuretano termoplástico, o etileno - acetato de vinila ou da resina como uma resina ionômera; - o referido segundo intercalar adesivo tem uma espessura compreendida entre 0,3 e 7, preferivelmente pelo menos igual a 1,25 e, por ordem de preferência crescente, no máximo igual a 6 e 5 mm; - ele compreende uma única referida primeira folha de vidro de espessura no máximo igual a 12, preferivelmente a 10 mm, constituída por vidro sodocálcico temperado térmico ou por vidro sodocálcico, respectivamente de aluminossilicato, reforçado quimicamente, tendo uma tensão de superfície compreendida entre 200 e 500, respectivamente 300 e 1000 MPa e uma profundidade sob compressão entre 20 e 100 μm nos dois casos; para o vidro temperado térmico, podem ser citados valores de tensão de superfície no máximo iguais a 65 MPa, por exemplo; - ele compreende pelo menos duas referidas primeiras folhas de vidro constituídas independentemente uma da outra de vidro sodocálcico temperado térmico, ou reforçado quimicamente, tendo uma tensão de superfície compreendida entre 200 e 500 MPa e uma profundidade sob compressão entre 20 e 100 μm, ou nem um nem o outro, ou de aluminossilicato, reforçado quimicamente, tendo uma tensão de superfície compreendida entre 300 e 1000 MPa e uma profundidade sob compressão entre 20 e 100 μm, ou não reforçado quimicamente; - ele compreende no máximo quatro, preferivelmente três das referidas primeiras folhas de vidro; - no caso em que as referidas primeiras folhas de vidro são pelo menos duas, a sua espessura é no máximo igual a 12 mm; - o ou os referido(s) primeiro(s) intercalar(es) adesivo(s) tem(têm) espessura(s) compreendida(s) entre 0,7 e 8, preferivelmente pelo menos igual(iguais a 1 e no máximo igual(iguais) a 7 mm; - a face orientada para a referida segunda folha de vidro da uma pelo menos das referidas duas primeiras folhas de vidro as mais afastadas da referida segunda folha de vidro suporta uma camada de aquecimento; um exemplo é uma camada de 200 nm de espessura de óxido de índio-estanho (ou ainda óxido de índio dopado com estanho ou ITO, para a denominação em inglês: Indium Tin Oxide), que é um óxido misto ou uma mistura obtida a partir dos óxidos de índio(III) (In2O3) e de estanho (IV) (SnO2), preferivelmente nas proporções em massa compreendidas entre 70 e 95% para o primeiro óxido e 5 a 20% para o segundo óxido; uma proporção em massa típica é de cerca de 90% em massa de In2O3 para cerca de 10% em massa de SnO2.
[0012] Outros objetos da invenção compreendem: - a aplicação de uma vidraça laminada, como descrita acima, para não produzir projeção de estilhaços suscetíveis de provocar ferimentos do lado da referida segunda folha de vidro em caso de impacto do lado da vidraça laminada oposta à mesma; - a aplicação desta vidraça laminada para não produzir fumaça do lado da referida segunda folha de vidro no caso de incêndio deste lado da vidraça laminada; - tal aplicação como vidraça de veículo de transporte terrestre, aéreo ou aquático, cuja face formada da referida segunda folha de vidro é a que é orientada para o interior do veículo, notadamente como vidraça aeronáutica ou para-brisa de trem; e - tal aplicação como vidraça de construção, cuja face formada da referida segunda folha de vidro é a que é orientada para o interior da construção.
[0013] A invenção será melhor compreendida com os exemplos seguintes.
Exemplo 1
[0014] Uma vidraça laminada é constituída por uma folha de vidro flutuado silicosodocálcico, reforçado quimicamente no sentido definido acima (isto é, tendo uma tensão de superfície compreendida entre 200 e 500 MPa e uma profundidade sob compressão entre 20 e 100 μm), de 3 mm de espessura e por outra folha do mesmo material reforçado quimicamente, mas de 0,8 mm de espessura, coladas uma na outra por uma camada de poliuretano termoplástico (TPU) ou de polivinilbutiral (PVB) de 2 a 5 mm de espessura.
[0015] A face da folha de vidro reforçado quimicamente de 3 mm de espessura orientada para a outra folha de vidro é revestida com uma camada de 200 nm de espessura de óxido de índio-estanho (ITO).
[0016] Um impacto sobre a face da vidraça formada pela folha de vidro a mais espessa não produz estilhaços suscetíveis de provocar ferimentos do lado da outra face da vidraça. Os produtos da ruptura da folha fina de vidro permanecem colados sobre o intercalar adesivo.
Exemplo 2
[0017] Nos exemplos seguintes serão utilizadas as abreviaturas seguintes: RC: vidro flutuado silicosodocálcico (ou eventualmente aluminossilicato para espessuras no máximo iguais a 3 mm), reforçado quimicamente no sentido definido acima (notadamente dois domínios de tensão de superfície diferentes nos dois casos); V: vidro flutuado silicosodocálcico não reforçado quimicamente, temperado termicamente ou não, ou aluminossilicato não reforçado quimicamente para espessuras no máximo iguais a 3 mm; PU: poliuretano; PVB: polivinilbutiral.
[0018] A seguinte vidraça laminada foi montada, cuja espessura dos constituintes é indicada abaixo em mm: 6RC/5PU/3RC/2,8PU/0,8RC
[0019] Neste exemplo e nos seguintes, a vidraça inclinada ao longo de um ângulo especificado em relação à horizontal foi atingida por um tiro horizontal disparado a uma velocidade especificada, por projétil UIC de acordo com a norma EN 15.152 : 2007 (F).
[0020] Neste exemplo, a velocidade máxima do trem é inferior ou igual a 160 km/h, a vidraça é inclinada em 75° em relação à horizontal.
Exemplo 3
[0021] A composição da vidraça laminada é: 6RC/1,14PVB/3RC/4,56PU/3RC/3,3PU/0,8RC
[0022] A velocidade máxima do trem é superior a 160 km/h e inferior ou igual a 300 km/h, a vidraça é inclinada em 40° em relação à horizontal.
Exemplo 4
[0023] A composição da vidraça laminada é: 8RC/1,9PVB/6V/1,52PVB/6RC/2PU/0,8RC
[0024] A velocidade máxima do trem é superior a 300 km/h, a vidraça é inclinada em 30° em relação à horizontal.
[0025] Nos exemplos 2 a 4, é observado que o intercalar adesivo colando o vidro fino envelopa o projétil que não perfura o mesmo. Os estilhaços da folha fina de vidro permanecem em adesão com este intercalar adesivo (PU). Não foram projetados estilhaços de vidro suscetíveis de provocar ferimentos provenientes da ruptura da folha de 0,8 mm de espessura.
[0026] A folha de vidro de 0,8 mm de espessura pode receber um formato complexo, notadamente com curvatura dupla (esférico). O seu material é qualificado seguro contra incêndio, ao contrário dos materiais polímeros orgânicos.

Claims (14)

1. Vidraça laminada compreendendo uma a dez primeira(s) folha(s) de vidro de espessura(s) compreendida(s) entre 1,5 e 22 mm, conforme o caso coladas umas nas outras por um ou vários primeiro(s) intercalar(es) adesivo(s), e uma segunda folha de vidro formando uma das duas faces da vidraça laminada, de espessura compreendida entre 0,5 e 1, 5 mm, e colada à referida ou às referidas primeira(s) folha(s) de vidro por um segundo intercalar adesivo, caracterizada pelo fato de que a referida segunda folha de vidro é de vidro sodocálcico, respectivamente de aluminossilicato, reforçado quimicamente, tendo uma tensão de superfície compreendida entre 200 e 500, respectivamente 300 e 1000 MPa e uma profundidade sob compressão entre 20 e 100 μm nos dois casos.
2. Vidraça laminada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os referidos intercalares adesivos são escolhidos entre o polivinilbutiral, o poliuretano termoplástico, o etileno - acetato de vinila ou uma resina tal como resina ionômera.
3. Vidraça laminada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que o referido segundo intercalar adesivo tem uma espessura compreendida entre 0,3 e 7, preferivelmente pelo menos igual a 1,25 e, por ordem de preferência crescente, no máximo igual a 6 e 5 mm.
4. Vidraça laminada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que compreende uma única referida primeira folha de vidro de espessura no máximo igual a 12, preferivelmente a 10 mm, constituída de vidro sodocálcico temperado termicamente ou vidro sodocálcico, respectivamente de aluminossilicato, reforçados quimicamente, tendo uma tensão de superfície compreendida entre 200 e 500, respectivamente 300 e 1000 MPa e uma profundidade sob compressão entre 20 e 100 μm nos dois casos.
5. Vidraça laminada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos duas referidas primeiras folhas de vidro, constituídas independentemente uma da outra, de vidro sodocálcico temperado termicamente, ou reforçado quimicamente, tendo uma tensão de superfície compreendida entre 200 e 500 MPa e uma profundidade sob compressão entre 20 e 100 μm, ou nem um nem o outro, ou de aluminossilicato, reforçado quimicamente, tendo uma tensão de superfície compreendida entre 300 e 1000 MPa e uma profundidade sob compressão entre 20 e 100 μm, ou não reforçado quimicamente.
6. Vidraça laminada de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que compreende no máximo quatro, preferivelmente, três referidas primeiras folhas de vidro.
7. Vidraça laminada de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 6, caracterizada pelo fato de que a espessura das referidas primeiras folhas de vidro é no máximo igual a 12 mm.
8. Vidraça laminada de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizada pelo fato de que o ou os referido(s) primeiro(s) intercalar(es) adesivo(s) tem (têm) espessura(s) compreendida(s) entre 0,7 e 8, preferivelmente pelo menos igual(iguais) a 1 e no máximo igual(iguais) a 7 mm.
9. Vidraça laminada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a face orientada para a referida segunda folha de vidro de pelo menos uma das referidas duas primeiras folhas de vidro, as mais afastadas da referida segunda folha de vidro, suporta uma camada de aquecimento.
10. Aplicação de uma vidraça laminada conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de se destinar a não produzir a projeção de estilhaços suscetíveis de provocar ferimentos do lado da referida segunda folha de vidro no caso de impacto do lado da vidraça laminada oposta à mesma.
11. Aplicação de uma vidraça laminada conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de se destinar a não produzir fumaça do lado da referida segunda folha de vidro no caso de incêndio deste lado da vidraça laminada.
12. Aplicação de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 11, caracterizada pelo fato de ser como vidraça de veículo de transporte terrestre, aéreo ou aquático, cuja face formada da referida segunda folha de vidro é a que é orientada para o interior do veículo.
13. Aplicação de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de ser como vidraça aeronáutica ou para-brisa de trem.
14. Aplicação de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 11, caracterizada pelo fato de ser como vidraça de construção, cuja face formada pela referida segunda folha de vidro é a que é orientada para o interior da construção.
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