DE102008043718A1

DE102008043718A1 - Hochtransparente wuchteinwirkungsfeste Glaskeramik

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Publication number: DE102008043718A1
Application number: DE200810043718
Authority: DE
Inventors: Thilo Zachau; Friedrich Siebers; Ulrich Schiffner; Kurt Schaupert
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2010-05-20
Anticipated expiration: 2028-11-14
Also published as: IL202080A0; EP2191962A1; US8404350B2; IL202080A; EP2191962B1; DE102008043718B4; DE102008043718B9; US20100154622A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine transparente Scheibe aus Lithium-Alumino-Silicat-Glaskeramik, die eine hohe Transmission zeigt, Verfahren zu deren Herstellung sowie transparente Scheibenlaminate, umfassend wenigstens eine Scheibe der erfindungsgemäßen Lithium-Alumino-Silicat-Glaskeramik, und deren Verwendung als Panzerverglasung oder schusssichere Weste.

Description

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine transparente Scheibe aus Lithium-Alumino-Silicat-Glaskeramik, die eine hohe Transmission zeigt, Verfahren zu deren Herstellung sowie transparente Scheibenlaminate, umfassend wenigstens eine Scheibe der erfindungsgemäßen Lithium-Alumino-Silicat-Glaskeramik und deren Verwendung als Panzerverglasung oder schusssichere Weste.
Transparente Glaskeramiken weisen bisher eine zu starke Eigenfarbe auf. Die Eigenfarbe transparenter Glaskeramiken kann verschiedene Ursachen haben. In den Gemengerohstoffen für die Schmelzen ist das färbende Element Fe als Verunreinigung enthalten. Auch die Verwendung der Läutermittel Sb₂O₃ und CeO₂ führt zu einer geringen Eigenfarbe. Die beschriebene bräunlich-gelbe Eigenfärbung der transparenten Glaskeramiken beruht maßgeblich auf elektronischen Übergängen an Farbkomplexen, die im Bereich des sichtbaren Lichts absorbieren und an denen die für die Keimbildung notwendige Komponente, das Ti-Ion, beteiligt ist. Der häufigste absorbierende Farbkomplex ist die Ausbildung von benachbarten Fe- und Ti-Ionen, zwischen denen elektronische Charge-Transfer-Übergänge stattfinden. Sn-Ti-Komplexe bewirken ebenfalls eine Eigenfarbe. Die Fe/Ti-Farbkomplexe führen zu einer rot-braunen, die Sn/Ti-Farbkomplexe zu einer gelb-braunen Verfärbung. Die Ausbildung dieser benachbarten Farbkomplexe findet bereits beim Abkühlen des Ausgangsglases und insbesondere beim späteren Keramisieren der Glaskeramik statt. In der Schmelze sind die Ionen noch gleichmäßig verteilt, beim Abkühlen bei hohen Temperaturen und beim Keramisieren lagern sie sich bevorzugt aneinander an. Beim Keramisieren der transparenten Glaskeramiken verstärkt sich dadurch die Eigenfarbe gegenüber dem Ausgangsglas ganz beträchtlich. Durch Absorpti on im kurzwelligen Teil des sichtbaren Spektrums erhalten die transparenten Flachgläser und besonders die daraus hergestellten Glaskeramiken eine deutliche Eigenfarbe, die mit der Dicke stark zunimmt.
Es ist bekannt, durch Überfärbung die Eigenfarbe der Glaskeramiken zu reduzieren. Das Prinzip des Überfärbens eines vorhandenen, unerwünschten Farbstichs führt naturgemäß zu stärkerer Absorption des Lichts und erniedrigt damit die Gesamtlichttransmission, da die vorhandenen Absorptionen neutralisiert werden durch Absorptionen komplementärer Lichtanteile durch das Überfärbemittel.
Glaskeramikscheiben finden unter anderem Anwendung in Panzerglasscheiben. Bei der Fertigung von Panzerglasscheiben werden eine Anzahl von verschiedenen Glas- oder Glaskeramikschichten und Kunststofffolien verbunden. Insbesondere der temperatur- und druckgesteuerte Prozess der Verbindung der einzelnen Schichten und Kunststoffe miteinander ist zeit- und kostenintensiv. Die zahlreichen Grenzflächenübergänge zwischen Glasscheiben und Kunststoffen sorgen für schlechte Transmissionseigenschaften, die sogar zu einer Interferenzmusterbildung in Form von Newton-Ringen führen können. Darüber hinaus führt der hohe Glasanteil, d. h. die hohe Anzahl Glasscheiben in bekannten Panzerglasscheiben dazu, dass diese ein sehr hohes Flächengewicht aufweisen. Das hohe Flächengewicht wiederum bedingt auch hinsichtlich der Montage und der Verglasung einen ausgeprägten, konstruktiven Aufwand.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Scheiben aus Glaskeramik zur Verfügung zu stellen, die die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile nicht aufweisen und sich zur Herstellung einer Panzerverglasung eignen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Scheiben aus Glaskeramik zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Gesamttransmission für sichtbares Licht zeigen. Insbesondere zeigen diese Glaskeramikscheiben eine hohe Gesamttransmission für sichtbares Licht, was Ausdruck findet in einem hohen Helligkeitswert für durchstrahlendes Normlicht A unter 2°-Beobachtung (Y_A/2°).
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Scheibenlaminate, umfassend wenigstens eine Glaskeramikscheibe, zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Gesamttransmission für sichtbares Licht und/oder eine hohe Härte zeigen. Insbesondere zeigen diese Scheibenlaminate eine hohe Gesamttransmission für sichtbares Licht, der Helligkeitswert Y für durchstrahlendes Normlicht A unter 2°-Beobachtung beträgt Y_A/2° > 50.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Scheibenlaminate, umfassend wenigstens eine Scheibe aus Glaskeramik, zur Verfügung zu stellen, die eine bessere Beständigkeit gegenüber dynamischen Belastungen im Vergleich zu Scheibenlaminaten mit herkömmlichen Glaskeramikscheiben und gleichem Flächengewicht zeigen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Scheibenlaminate, umfassend wenigstens eine Glaskeramikscheibe, zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte Durchsicht aufweisen und dabei eine Beschusssicherheit gewährleisten, die den Anforderungen des NATO-Standardization-Agreement, STANAG 4569, Level 2 und 3, entsprechen. Die Scheibenlaminate gewährleisten ebenfalls eine Beschusssicherheit gegenüber Armour-Piercing-Projektilen, d. h. gegenüber panzerbrechenden Projektilen.

Die vorstehend genannten Aufgaben wurden durch das Zurverfügungstellen einer transparenten Scheibe aus Lithium-Alumino-Silicat- Glaskeramik gelöst, die in Gew.-% bezogen auf die Gesamtzusammensetzung als Bestandteile enthält:

Li₂O	3,0–4,5
Al₂O₃	18,0–24,0
SiO₂	55,0–70,0
TiO₂	0–2,3
SnO₂	0–0,2
ZrO₂	0–2,0
ΣTiO₂ + ZrO₂	0,5–2,3
MgO	0–0,8
Fe₂O₃	40–200 ppm und
As₂O₃	0,3–0,9 Gew.-% als chemisches Läutermittel.

Vorzugsweise weist die Scheibe 40 bis 130 ppm Fe₂O₃ auf, der TiO₂-Gehalt ist bevorzugt größer als 0,01 Gew.-%, insbesondere größer als 0,5 Gew.-%.
Die Verringerung des Fe-Gehaltes ist nur bis zu einem bestimmten Grad eine wirtschaftlich umsetzbare Maßnahme. Durch die großtechnisch verwendeten Gemengerohstoffe für die Herstellung des Glases und durch Abrieb aus Anlageteilen für die Herstellung, Homogenisierung und Transport des Gemenges entsteht immer ein gewisser Eintrag von Fe oder Fe₂O₃ in das Gemenge. Aufgrund der Kosten für hochreine Rohstoffe oder Sondermaßnahmen an technischen Anlagen ist es wirtschaftlich nicht mehr vertretbar, in großtechnisch produzierten transparenten Glaskeramiken den Fe₂O₃-Gehalt unter ca. 40 ppm zu verringern.
Unter einer Glaskeramik wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein anorganisches, nicht poröses Material mit einer kristallinen Phase und einer glasigen Phase verstanden, wobei in der Regel die Matrix, d. h. die kontinuierliche Phase, eine Glasphase ist. Die Kombination aus kristalliner Phase und Glasphase verleiht einer Glaskeramik ihre besonderen Eigenschaften.
Sichtbares Licht bezeichnet im Sinne der vorliegenden Erfindung Licht im Wellenlängenbereich zwischen 380 nm bis 780 nm.
Der Helligkeitswert Y des CIE-xyY-Farbmesssystems wird jeweils für durchstrahlendes Normlicht A unter einem Beobachtungswinkel von 2° angegeben und lässt sich aus wellenlängenaufgelösten Transmissionsspektren unter Zuhilfenahme der CIE-definierten Augenempfindlichkeitskurven x(λ), y(λ) und z(λ) (Tristimuluskurven) bestimmen (Comission internationale de l'Eclairage proceedings, 1931. Cambridge University Press, Cambridge bzw. DIN 5031):
λ: Wellenlänge des monochromatischen Lichtes;
I(λ): Intensität des monochromatischen Lichtes (I(λ) = τ(λ)·f_A/2°(λ): wellenlängenaufgelöste Transmission der Probe τ(λ) multipliziert mit dem wellenlängenaufgelöstem Intensitätsfaktor für Normlicht A unter 2°-Beobachtung f_A/2°)
Die Frabkoordinaten lassen sich berechnen aus:
Der Unbuntpunkt für Normlicht A ist definiert durch: xu,A = 0,4476 yu,A = 0,4074
Die Abkürzung CTE bezeichnet den linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten eines Materials, der jeweils für verschiedene Temperaturbereiche angegeben werden kann. Die Bestimmung des CTE
in ppm/K erfolgte durch dilatometrische Messungen mit einem Termal Dilatometric Analyzer Harrop Modell TD 710 entsprechend DIN ISO 7991.
Vorzugsweise weist die transparente Scheibe als weitere Bestandteile, jeweils in Gew.-% bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, die folgenden Elemente auf:

BaO 0–3

Na₂O 0–1,5

ZnO 0–2,5

ZrO₂ 0,5–2
Die Oxide Li₂O, Al₂O₃, und SiO₂ sind in den bevorzugten, in den Ansprüchen angegebenen Grenzen notwendige Bestandteile der Glaskeramik. Ein Mindestgehalt an Li₂O von 3 Gew.-% ist im Allgemeinen erforderlich, jedoch führen Li₂O-Gehalte von über 4,5 Gew.-% beim Herstellprozess häufig zu einer ungewollten Entglasung. Ein Gehalt von 3,2 bis 4,3 Gew.-% Li₂O führt zu besonders guten Ergebnissen.
Zur Vermeidung zu hoher Viskositäten des Glases und zur Unterdrückung der Neigung zu unerwünschter Entglasung bei der Formgebung ist der Al₂O₃-Gehalt bei einem bevorzugten Mindestgehalt von 18 Gew.-% auf bevorzugt maximal 24 Gew.-% begrenzt. Sofern der Anteil an Al₂O₃ weniger als 19 Gew.-% beträgt, verschlechtert sich die Transparenz der Glaskeramik. Der SiO₂-Gehalt soll bevorzugt maximal 70 Gew.-%, insbesondere 68 Gew.-% betragen, weil diese Komponente die Viskosität des Glases stark erhöht. Somit sind für das Einschmelzen der Gläser und hinsichtlich der Temperaturbelastung bei der Formgebung höhere Gehalte von SiO₂ unvorteilhaft. Der Mindestgehalt an SiO₂ soll bevorzugt 55 Gew.-%, insbesondere 60 Gew.-%, betragen.
Als weitere Komponenten können MgO und ZnO in die Kristallphasen eingebaut werden. Der ZnO-Gehalt ist wegen der Problematik der Bildung unerwünschter Kristallphasen, wie Zn-Spinell bei der Keramisierung begrenzt auf Werte von höchstens 2,5 Gew.-%, bevorzugt höchstens 2 Gew.-%. Der MgO-Gehalt ist auf maximal 0,8 Gew.-%, bevorzugt auf maximal 0,65 Gew.-% begrenzt, weil er sonst den Ausdehnungskoeffizienten der Glaskeramik unzulässigerweise erhöht. Ebenfalls ist ein geringer MgO-Gehalt vorteilhaft, um die Eigenfarbe der Glaskeramik zu unterdrücken. Ein MgO-Mindestgehalt von 0,3 Gew.-% wird in der Regel benötigt, damit die thermische Ausdehnung der Glaskeramik im Temperaturbereich von 30°C bis 700°C nicht auf negative Werte unter –0,3 × 10⁶/K fällt.
Als Keimbildner enthält die Glaskeramik TiO₂ und ZrO₂, vorzugsweise ausschließlich TiO₂. Auch SnO₂ kann als Keimbildner dienen. Die Menge TiO₂ liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1,8 und 2,3 Gew.-%. Besonders bevorzugt im Bereich zwischen 2,0 und 2,3 Gew.-%. Die Menge ZrO₂ liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5 und 2, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 1,5 und 2 Gew.-%. Kommen beide Keimbildner gleichzeitig zur Anwendung, so soll die Summe von TiO₂ + ZrO₂ 4,3 Gew.-% nicht überschreiten.
Die vorstehend genannten Mengen an Keimbildner erlauben die Keramisierung innerhalb kurzer Zeit, vorzugsweise innerhalb einer Periode von 1 bis 2 Stunden. Aufgrund des geringen Gehaltes an TiO₂ wird auch der Grad an Eigenfärbung reduziert.
ZnO und MgO, sowie BaO sind in der Zusammensetzung vorhanden, um die Schmelzeigenschaften der Glaskeramik zu verbessern und die Glasphase zu stabilisieren. ZnO ermöglicht es ebenfalls, den thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) zu beeinflussen, während MgO und BaO den entsprechenden Koeffizienten erhöhen. Ebenfalls können höhere Gehalte der vorstehend genannten Metalle das Kristallisationsverhalten bei der Umwandlung des Glases in die Glaskeramik beeinträchtigen und wirken sich ungünstig auf die Temperaturbelastbarkeit der Glaskeramik aus. Vorzugsweise enthält die Glaskeramik der vorliegenden Erfindung 1 bis 2,5 ZnO, 0,3 bis 0,8 Gew.-% MgO, und 0 bis 3 Gew.-% BaO. Besonders bevorzugt enthält die Glaskeramik der vorliegenden Erfindung 1 bis 2 ZnO, 0,3 bis 0,65 MgO und 0 bis 2 BaO, jeweils angegeben in Gew.-%.
Die Glaskeramik der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls 0 bis 1,5 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 1 Gew.-%, Na₂O enthalten. Nach dem Keramisieren bleiben die Alkali-Ionen, wie Natriumionen in der Restglasphase. Sie erhöhen den thermischen Ausdehnungskoeffizienten und können deshalb verwendet werden, sofern der thermische Ausdehnungskoeffizient zu negative Werte zeigt. Sofern sie allerdings in zu großen Mengen verwendet werden, wird die thermische Ausdehnung zu stark und die Keimbildung ist nur schwer zu kontrollieren.
Die erfindungsgemäßen Glaskeramiken werden unter Verwendung der für Glaskeramiken aus dem Li₂O-Al₂O₃-SiO₂-System üblichen Läutermittel Arsenoxid geläutert. Auch SnO₂ kann insbesondere in Verbindung mit einer Hochtemperaturläuterung > 1700°C alternativ oder in Kombination in Mengen von bis zu 0,2 Gew.-% zugesetzt werden. Andere Läuterzusätze, wie z. B. Sb₂O₃-, CeO₂-, Sulfatverbindungen, Chloridverbindungen, Fluoridverbindungen, können der Glasschmelze zugesetzt werden. Der Gesamtgehalt der Läutermittel und -Zusätze soll 1,2 Gew.-% nicht übersteigen. Bevorzug wird As₂O₃ als einziges Läutermittel eingesetzt.
Bei niedrigen Läutermittelgehalten von As₂O₃, Sb₂O₃ oder SnO₂ kann es erforderlich sein, die chemische Läuterung mit einer Hochtemperaturläuterung oberhalb 1700°C zu kombinieren, falls gute Blasenqualitäten mit Blasenzahlen von unter 5 Blasen/kg Glas (bezogen auf Blasengrößen > 0,1 mm) gewünscht sind. Es ist besonders günstig, sofern die Eigenfarbe vermieden werden soll, die Glaskeramik ausschließlich mit As₂O₃ als Läutermittel zu läutern, und die Läutermittel Antimonoxid und Zinnoxid nicht zu verwenden. Gegebenenfalls können allerdings weitere Läuterzusätze, wie Sulfat-, Chlorid-, Fluoridverbindungen in Gesamtgehalten bis zu 1 Gew.-% zugesetzt werden.
Vorzugsweise liegt die Dicke der erfindungsgemäßen transparenten Scheibe aus Glaskeramik im Bereich zwischen 2 und 20 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 4 bis 15 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich zwischen 6 und 12 mm.
Vorzugsweise zeigt die erfindungsgemäße transparente Scheibe bei einer Dicke von 4 mm einen Helligkeitswert Y_A/2° ≥ 80, besonders bevorzugt ≥ 85, ganz besonders bevorzugt ≥ 89.
Bevorzugt liegt der thermische Ausdehnungskoeffizient (CTE) zwischen 30 bis 700°C, im Bereich zwischen –0,15 bis +0,15 × 10^–6/K, besonders bevorzugt im Bereich zwischen –0,05 bis 0,1 × 10^–6/K.
Die Knoop-Härte einer erfindungsgemäßen Glaskeramik wird entsprechend DIN ISO 9385, Ausgabe: 1991-01, bestimmt. Der Eindruck des Knoop-Diamanten wird mit einer Belastung von 0,1 N für 20 s vorgenommen. Die Knoop-Härte der erfindungsgemäßen Glaskeramikscheibe beträgt HK_0,1/20 ≥ 500, bevorzugt HK_0,1/20 ≥ 550, besonders bevorzugt HK_0,1/20 ≥ 580.
Ein weiterer Gegenstand ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Glaskeramik.
Es ist generell bekannt, dass sich Gläser aus dem System Li₂O-Al₂O₃-SiO₂ in Glaskeramiken mit Hochquarz-Mischkristallen als Hauptkristallphase umwandeln lassen. Dazu wird in der Regel wie folgend vorgegangen: Geeignete Rohmaterialien werden in einer geeigneten Zusammensetzung geschmolzen, geläutert, homogenisiert und dann zu einem Glasrohling, bzw. Grünkörper heiß geformt, beispielsweise durch Walzen, Gießen, Pressen oder neuerdings durch Floaten. Unter dem „Grünkörper” einer Glaskeramik wird ein aus einer geeigneten Zusammensetzung geschmolzener glasiger Körper verstanden, welcher durch Behandeln mit einem geeigneten Temperaturprogramm in eine Glaskeramik überführt werden kann.
Nach dem Abkühlen und Tempern des erschmolzenen Grünkörpers folgt eine Temperaturbehandlung, bei welcher das Glas durch kontrollierte Volumenkristallisation in eine Glaskeramik umgewandelt wird. Während dieser Temperaturbehandlung bilden sich in einem ersten Umwandlungsschritt („Keimbildnerausscheidung”) Kristallisationskeime eigener oder fremder Art in Glas. Unter Kristallisationskeimen bzw. Kris talikeimen werden submikroskopische kristalline Aggregate einer charakteristischen Größe verstanden. In einem zweiten Umwandlungsschritt („Kristallisation”) gegebenenfalls bei einer etwas höheren Temperatur, wachsen an den Kristallkeimen Kristalle bzw. Kristallite. Die erfindungsgemäße Glaskeramik wird vorzugsweise nach dem folgenden Keramisierungsprogramm hergestellt:

– Aufheizen auf eine Temperatur von 750°C ± 20°C und Halten für 20 Minuten ± 15 Minuten,
– weiteres Aufheizen zwecks Keramisierung auf eine Temperatur von 900°C ± 20°C und Halten für 20 Minuten ± 15 Minuten und anschließend Abkühlen auf Raumtemperatur.

Das Abkühlen auf Raumtemperatur erfordert kein bestimmtes Temperaturprogramm. Es erfolgt in der Regel durch Verbringen der heißen Scheiben in die Raumluft. Dabei ergeben sich in der Regel Abkühlungzeiten zwischen –10 K/min und < –100 K/min.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine transparente Scheibe aus Lithium-Alumino-Silicat-Glaskeramik, die in Gew.-% bezogen auf die Gesamtzusammensetzung als Bestandteile enthält:

Li₂O	3,0–4,5
Al₂O₃	18,0–24,0
SiO₂	55,0–70,0
TiO₂	0–2,3
SnO₂	0–0,2
ZrO₂	0–2,0
ΣZrO₂ + TiO₂	0,5–2,3
MgO	0–0,8
Fe₂O₃	40–200 ppm und
As₂O₃	0,3–0,9 Gew.-% als chemisches Läutermittel,

und nach dem folgenden Keramisierungsprogramm hergestellt wurde:

– Aufheizen zwecks Keimbildung auf eine Temperatur von 750°C ± 20°C und Halten für 20 Minuten ± 15 Minuten,
– weiteres Aufheizen zwecks Keramisierung auf eine Temperatur von 900°C ± 20°C und Halten für 20 Minuten ± 15 Minuten und anschließend Abkühlen auf Raumtemperatur.

Die vorstehend beschriebene transparente Scheibe aus Glaskeramik eignet sich zur Herstellung von Scheibenlaminaten, die eine hohe Beschusssicherheit und eine hohe Transparenz für sichtbares und Infrarotlicht im Wellenlängenbereich zwischen 380 und 1100 nm aufweisen. Die thermomechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Glaskeramik lassen weiterhin die Verwendung in Brandschutzverglasungen, als Kaminsichtscheibe, als Kochfeld, als Substrat für Halbleitermaterialien oder als Substrat für Magnetspeicherplatten zu.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein transparentes Scheibenlaminat, das insbesondere eine hohe Beschusssicherheit, und eine hohe optische Transmission aufweist.
Das erfindungsgemäße Scheibenlaminat umfasst wenigstens eine transparente Glaskeramikscheibe (a), wie vorstehend beschrieben, gegebenenfalls wenigstens eine Scheibe (b) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Scheiben aus Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas und Alumosilicatglas, die auch chemisch oder thermisch vorgespannt sein können, und wenigstens eine Scheibe (c) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Scheiben aus Polycarbonat, Polyacryl, insbesondere Polymethylmethacrylat, Celluloseacetatbutyrat, Nylon, Polyolefin, Polyester, Polyurethan und Mischungen daraus.
Das erfindungsgemäße Scheibenlaminat zeigt nach der deutschen Industrienorm DIN 52290 Teil 3 (06/1984) eine durchbruchhemmende und/oder nach der europäischen Industrienorm DIN EN 1063 (01/2000) und/oder nach der deutschen Industrienorm DIN 52290 Teil 2 (11/1988) eine durchschusshemmende Wirkung. Ebenfalls gewährleistet das erfindungsgemäße Scheibenlaminat Beschusssicherheit, die den Anforderungen des NATO-Standardization-Agreement, STANAG 4569, Level 2 und 3, entspricht.
Vorzugsweise besteht die Scheibe (c) aus transparentem Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Polyurethan (PU).
Die Anzahl der Scheiben im transparenten Scheibenlaminat ist nur durch die bestehenden Anforderungen an eine hohe Transmission begrenzt. Vorzugsweise beträgt die Anzahl der Scheiben (a), (b) und (c) 2 bis 10, besonders bevorzugt 3 bis 9, ganz besonders bevorzugt 4 bis 8.
Vorzugsweise ist eine Scheibe (a) nach außen orientiert, bzw. am weitesten vom zu schützenden Objekt entfernt. Das bedeutet beispielsweise für eine Panzerverglasung, dass die Scheibe (a), die erste Scheibe ist, die äußeren Einflüssen Stand halten muss. Vorzugsweise ist die Scheibe (c) am nächsten zum zu schützenden Objekt orientiert. Für den Fall einer Panzerverglasung bedeutet dies, dass die Scheibe (c) die Scheibe ist, die den Innenraum eines Fahrzeugs auskleidet.
Bevorzugt ist eine Scheibenanordnung, jeweils von außen (am weitesten vom zu schützenden Objekt entfernt) nach innen (dem zu schützenden Objekt am nächsten), mit folgender Scheibenfolge
8-Scheiben-Laminat

(a)-(a)-(a)-(a)-(a)-(a)-(a)-(c)
(b)-(b)-(a)-(a)-(b)-(b)-(a)-(c)
(a)-(a)-(a)-(b)-(b)-(b)-(b)-(c)
(a)-(a)-(b)-(b)-(a)-(a)-(a)-(c)
(a)-(a)-(b)-(b)-(a)-(a)-(b)-(c)

7-Scheiben-Laminat

(a)-(a)-(a)-(b)-(b)-(b)-(c)
(b)-(b)-(b)-(a)-(a)-(b)-(c)
(a)-(a)-(b)-(a)-(b)-(b)-(c)

5-Scheiben-Laminat

(a)-(a)-(b)-(b)-(a)-(c)
(a)-(a)-(a)-(b)-(b)-(c)
(a)-(b)-(a)-(b)-(b)-(c)

Vorzugsweise liegt die Dicke der Scheibe (b) im Bereich zwischen 3 und 20 mm, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 5 und 15 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich zwischen 5 und 10 mm. Vorzugsweise liegt die Dicke der Scheibe (c) im Bereich zwischen 3 und 15 mm, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 5 und 15 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich zwischen 8 und 13 mm. Vorzugsweise liegt die Dicke der Scheibe (a) im Scheibenlaminat im Bereich zwischen 3 und 20 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 4 bis 15 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich zwischen 6 und 12 mm.
Vorzugsweise liegt die Dicke des Scheibenlaminats im Bereich zwischen 30 bis 100 mm, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 40 bis 80 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich zwischen 60 und 80 mm.
Vorzugsweise werden die Scheiben (a)-(a), (a)-(b) und (b)-(b) jeweils unabhängig voneinander mit einem Haftvermittler ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gießharzen oder Reaktionsharzen auf der Basis von Polyurethanen, Polyvinylbutyral (PVB), vernetzten Polyurethanen, teilvernetzten Polyurethanen, Polyharnstoffen, Epoxiden, ungesättigten oder gesättigten Polyester, Polybutylenterephthalaten (PBT), Poly-(meth)-acrylaten, Silikonen, Silikonharzpolymeren, oder aus der Gruppe der Hotmelt-Klebstoffe, -Beschichtungen und -Dichtungsmassen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hotmelt-Klebstoffen auf der Basis von Polyethylen oder dessen Copolymeren, insbesondere Ethylenvinylacetat (EVA), oder Polyvinylacetat oder aus Mischungen hiervon verbunden. Besonders bevorzugt werden die Scheiben (a)-(a), (a)-(b) und (b)-(b) jeweils unabhängig voneinander mit einem Haftvermittler ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gießharzen oder Reaktionsharzen auf der Basis von Polyurethanen, Polyvinylbutyral und Hotmelt-Klebstoffen auf der Basis von Ethylenvinylacetat verbunden. Ganz besonders bevorzugt wenden die Scheiben (a)-(a), (a)-(b) und (b)-(b) mit Polyvinylbutyral oder Polyurethan in Form einer Folie verbunden.
Vorzugsweise werden die Scheiben (a)-(c), (b)-(c) und (c)-(c) jeweils unabhängig voneinander mit einem Haftvermittler ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gießharzen oder Reaktionsharzen auf der Basis von Polyurethanen, Polyvinylbutyral (PVB), vernetzten Polyurethanen, teilvernetzten Polyurethanen, Polyharnstoffen, Epoxiden, ungesättigten oder gesättigten Polyestern, Polyethylenterephthalaten (PET), Polybutylenterephthalaten (PBT), Poly-(meth)-acrylaten, Silikonen, Silikonharzpolymeren, oder aus der Gruppe der Hotmelt-Klebstoffe, -Beschichtungen und -Dichtungsmassen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hotmelt-Klebstoffen auf der Basis von Polyethylen oder dessen Copolymeren, insbesondere Ethylenvinylacetat (EVA), oder Polyvinylacetat oder aus Mischungen hiervon verbunden. Besonders bevorzugt werden die Scheiben (a)-(c), (b)-(c) und (c)-(c) jeweils unabhängig voneinander mit einem Haftvermittler ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gießharzen oder Reaktionsharzen auf der Basis von Polyurethanen, Polyvinylbutyral und Hotmelt-Klebstoffen auf der Basis von Ethylenvinylacetat verbunden. Ganz besonders bevorzugt werden die Scheiben (a)-(c), (b)-(c) und (c)-(c) mit Polyvinylbutyral in Form einer Folie verbunden.
Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen transparenten Glaskeramikscheiben weist ein transparentes Scheibenlaminat gemäß der vorliegenden Erfindung ein niedrigeres Flächengewicht auf, als entsprechende transparente Scheibenlaminate, die herkömmliche Gläser oder Glaskeramiken enthalten. Vorzugsweise liegt das Flächengewicht des Scheibenlaminats im Bereich zwischen 50 und 150 kg/m², besonders bevorzugt im Bereich zwischen 50 und 120 kg/m², und ganz besonders bevorzugt im Bereich zwischen 50 und 100 kg/m² und erfüllt die Anforderung der „NATO AEP-55 STANAG 4569 – Level II oder III” bzw. stoppt z. B.:
mit 695 m/s auftreffende Hartkerngeschosse des Typs 7.62 x 39 API BZ,
mit 930 m/s auftreffende Geschosse mit Wolframcarbidkern des Typs 7.62 x 51 AP
oder mit 854 m/s auftreffende Hartkerngeschosse des Typs 7.62 x 54R B32 API.
Die Dicke der Schichten aus Haftvermittler liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,05 bis 2 mm, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 0,1 bis 1 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich zwischen 0,2 bis 0,8 mm.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung des Scheibenlaminats umfassend die Schritte

– Zuschnitt der Scheiben (a), (b) und (c),
– Reinigung der Scheiben (a), (b) und (c)
– Stapeln und Einbringen eines Haftvermittlers in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Scheiben (a), (b) und (c),
– Ggf. thermische Behandlung des Stapels zur Aktivierung des Haftvermittlers ggf. unter Vakuum oder unter Anwendung erhöhten Druckes auf den Stapel,
– Abkühlen des Laminates.

Ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines Laminates ist zum Beispiel in der US 2008-187721 AA (ISOCLIMA GmbH) oder der EP 0 331 648 beschrieben.
Durch die erfindungsgemäße Möglichkeit des Einsatzes von wenigen und gegebenenfalls dünnen Glaskeramikscheiben werden die Transmissionseigenschaften des erfindungsgemäßen Scheibenlaminats erheblich verbessert. Ebenfalls verfügen die erfindungsgemäßen Scheibenlaminate über eine hervorragende Farbneutralität aufgrund der Verwendung von Glaskeramikscheiben, die im Vergleich zum Stand der Technik dünner sein können.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Glaskeramikscheibe, bzw. die Verwendung eines erfindungsgemäßen Scheibenlaminats, wie jeweils vorstehend beschrieben, als Teil einer Panzerverglasung oder als Teil einer schusssicheren Weste.
Die erfindungsgemäße Panzerverglasung ermöglicht eine maximale Energieabsorption beim Auftreten eines Geschosses. Dieser Splitterschutzaufbau dient bevorzugt dazu, die Insassen eines mit entsprechender Panzerverglasung versehenen Fahrzeugs oder Gebäudes von herumfliegenden Glassplittern, hervorgerufen durch eine beschussbelastete Scheibe, zu schützen.
Beschreibung der Figuren
1 Darstellung eines erfindungsgemäßen Scheibenlaminats.

G1 bis G8 entsprechen jeweils Scheiben aus Glas, Glaskeramik oder Kunststoff,
K1 bis K7 entsprechen jeweils Haftvermittlerschichten auf der Basis eines Kunststoffes, insbesondere Folien aus Polyvinylbutyral oder Polyurethan, die heute in der Regel für die Herstellung von Verbundglas zur Anwendung kommen.

Beispiele
Es wurden vier verschiedene Glaskeramiken unterschiedlicher Zusammensetzung hergestellt (Angaben in Gew.-% auf Oxidbasis), ferner wurde der Helligkeitswert Y_A/2° bei einer Glasdicke von 4 mm sowie der lineare thermischen Ausdehnungskoeffizient (CTE) für den Bereich von 30 bis 70°C angegeben.
Zur Herstellung der Glaskeramiken wurde zunächst auf übliche Weise ein Grünglas der entsprechenden Zusammensetzung hergestellt, aus dem Glasscheiben der gewünschten Dicke erzeugt wurden. Anschließend wurden die Glasscheiben in an sich bekannter Weise zu Glaskeramikscheiben keramisiert, wobei bei einer Temperatur von 750°C und einer Verweilzeit von 20 Minuten die Keimbildner in dem Glas erzeugt wurden. Danach wurde das Glas auf die Kristallisationstemperatur von 830°C erhitzt. Die Kristallisation wurde im Temperaturbereich vom 830°C bis 900°C vorgenommen, wobei die Temperatur ab 830°C mit einer Temperatursteigerungsrate von 10 K·min^–1 auf 900°C erhöht wurde, mit einer Verweildauer von 10 Minuten bei 900°C.
Für die Bestimmung des Helligkeitswertes Y_A/2° wurde zunächst die wellenlängenabhängige Transmission τ(λ) einer 4 mm dicken Probe der Glaskeramik gemessen und auf Normlicht A normiert: I(λ) = τ(λ)·fA(λ) (λ = 350...800 nm)
Anschließend erfolgte die Berechnung von Y unter Zuhilfenahme der CIE-definierten Augenempfindlichkeitskurven y(λ) (Commission internationale de l'Eclairage proceedings, 1931. Cambridge University Press, Cambridge bzw. DIN 5031):
Die Bestimmung des linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten CTE erfolgte entsprechend DIN ISO 7991 mit einem Termal Dilatometric Analyzer Harrop Modell TD 710 im Temperaturbereich 30...700°C.

Zusammensetzungen, Helligkeitswerte und die Ausdehnungskoeffizienten sind in Tabelle 1 zusammen gefasst.

	1	2	3	4
Al₂O₃	21,96	21,70	21,50	21,67
As₂O₃	0,35	0,31	0,31	0,85
BaO	2,00	1,99	1,94	1,97
Fe₂O₃	0,0050	0,0110	0,0120	0,0130
Li₂O	3,78	3,76	3,66	3,72
MgO	0,60	0,58	0,58	0,58
Na₂O	0,55	0,53	0,52	0,52
SiO₂	65,04	65,50	65,80	64,96
TiO₂	2,27	2,11	2,29	2,29
ZnO	1,70	1,68	1,64	1,67
ZrO₂	1,73	1,80	1,76	1,77
SnO₂	< 0,01	< 0,01	< 0,01	< 0,01
Y(A/2°); 4 mm	89,7	89,5	89,3	89,7
CTE (30...700°C)	–0,08	–0,11	–0,1	–0,1

Eine erfindungsgemäße Glaskeramik gemäß Beispiel 4 wurde in ein Scheibenlaminat eingebaut. Die Herstellung des Scheibenlaminats erfolgte nach den üblichen Laminierverfahren an verschiedenen Glas- und Glaskeramikscheiben unter Zwischenschaltung von jeweils einer PVB-Folie nach dem von dem Hersteller der PVB-Folie (Butacite^® Clear, Hersteller DuPont) empfohlen Prozessparametern in einem Autoklaven.
Es wurden 11 Scheibenlaminate mit jeweils verschiedenem Aufbau hergestellt, die in der Tabelle 2 zusammengefasst sind.
In Tabelle 2 bedeuten G1 bis G8 die geschosshemmenden Schichten und K1 bis K7 die Schichten aus Laminierfolie. Die Bestandteile der einzelnen Schichten sind beziffert und soweit erforderlich ist ihre Dicke in mm angegeben. Die Bezifferung der einzelnen Schichten hat folgende Bedeutung:

1:: Erfindungsgemäße Glaskeramik gemäß Beispiel 4, Tabelle 1
2:: Gefloatetes Borosilikatglas mit einem Ausdehnungskoeffizienten CTE_30...300 von 3,3·10^–6K^–1 (Borofloat^® 33, Schott AG, Zusammensetzung in Gew.-% etwa 81 SiO₂, 13 B₂O₃, 4 Na₂O + K₂O, 2 Al₂O₃)
5:: Glaskeramik gemäß Stand der Technik ( EP 1 837 312 , Beispiel 3, Zusammensetzung gerundet in Gew.-% 65,3 SiO₂, 21,8 Al₂O₃, 3,7 Li₂O, 2,3 TiO₂, 2 BaO, 1,7 ZnO, 1,8 ZrO₂, 0,6 MgO, 0,5 Na₂O, 0,3 As₂O₃, 0,1 Nd₂O₃)
6:: Handelsübliches schlagzähes Polymethylenmethacrylat (Plexiglas Resist^®, Evonic Industries, US 5,726,245 A )
7:: Polyvinylbutyral-Folie, Dicke 0,38 mm (Butacite^® Clear, DuPont)

Zur Ermittlung des Flächengewichtes kg·m² wurde eine Scheibe im Format 50 × 50 cm² gewogen und das Ergebnis auf 1 m² umgerechnet. Das antiballistische Limit in m·s^–1 wurde mit einem Geschoss vom Kaliber 7,62 mm mit einem Gewicht von 10 g und Stahlkern ermittelt. Unterschiedliche Geschoss-Geschwindigkeiten werden durch unterschiedlich große Treibladungen erzielt. Zur Ermittlung des antiballistischen Limits werden in bekannter Weise die Testlaminate mit Projektilen unterschiedlicher Geschwindigkeit beschossen und anhand des Trefferbildes für die unterschiedlichen Geschwindigkeiten dann das antiballistische Limit ermittelt.
Die vorstehend genannte Tabelle macht deutlich, dass Scheibenlaminate mit der erfindungsgemäßen Glaskeramik im Vergleich zu Scheibenlaminaten einer anderen Zusammensetzung, aber mit einem vergleichbaren ballistischen Limit, ein geringeres Flächengewicht aufweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 2008-187721 AA [0053]
- EP 0331648 [0053]
- EP 1837312 [0066]
- US 5726245 A [0066]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Comission internationale de l'Eclairage proceedings, 1931. Cambridge University Press, Cambridge [0015]
- DIN 5031 [0015]
- DIN ISO 7991 [0018]
- DIN ISO 9385, Ausgabe: 1991-01 [0032]
- DIN 52290 Teil 3 (06/1984) [0041]
- DIN EN 1063 (01/2000) [0041]
- DIN 52290 Teil 2 (11/1988) [0041]
- Commission internationale de l'Eclairage proceedings, 1931. Cambridge University Press, Cambridge [0061]
- DIN 5031 [0061]
- DIN ISO 7991 [0062]

Claims

Transparente Scheibe aus Lithium-Alumino-Silicat-Glaskeramik mit einer Zusammensetzung, die in Gew.-% bezogen auf die Gesamtzusammensetzung als Bestandteile enthält Li₂O 3,0–4,5 Al₂O₃ 18,0–24,0 SiO₂ 55,0–70,0 TiO₂ 0,01–2,3 ZrO₂ 0,01–2,0 ΣTiO₂ + ZrO₂ 0,5–2,3 SnO₂ 0–0,2 MgO 0–0,8 Fe₂O₃ 40–200 ppm und As₂O₃ 0,3–0,9 Gew.-% als chemisches Läutermittel.
Transparente Scheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe 40 bis 130 ppm Fe₂O₃ enthält.
Transparente Scheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung als weitere Bestandteile BaO 0–3 Na₂O 0–1,5 ZnO 0–2,5

jeweils in Gew.-% bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, enthält.
Transparente Scheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Scheibe im Bereich zwischen 3 bis 20 mm, bevorzugt im Bereich von 4 bis 15 mm, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 6 und 12 mm liegt.
Transparente Scheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitswert für transmittierendes Normlicht unter 2°-Beobachtung Y_A/2° bei einer Dicke der Scheibe von 4 mm ≥ 80, bevorzugt ≥ 85 besonders bevorzugt ≥ 89 ist.
Transparente Scheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient (CTE) im Bereich zwischen 30 bis 700°C im Bereich zwischen –0,15 bis +0,15 × 10^–6/K, bevorzugt im Bereich zwischen –0,05 bis –0,12 × 10^–6/K, besonders bevorzugt im Bereich zwischen –0,05 bis –0,1 × 10^–6/K, liegt.
Verfahren zur Herstellung einer transparenten Scheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, umfassend die Schritte – Bereitstellen eines Grünkörpers und – Anwendung eines Keramisierungsprogramms mit – Aufheizen zwecks Keimbildung auf eine Temperatur von 750°C ± 20°C und Halten für 20 Minuten ± 15 Minuten, – weiteres Aufheizen zwecks Keramisierung auf eine Temperatur von 900°C ± 20°C und Halten für 20 Minuten ± 15 Minuten und – Abkühlen auf Raumtemperatur.
Transparentes Scheibenlaminat, umfassend wenigstens eine transparente Scheibe (a) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gegebenenfalls wenigstens eine Scheibe (b) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas, Alumosilikatglas oder chemisch oder thermisch vorgespanntem Borosilikatglas, Alumosilikatglas oder Kalk-Natron-Glas und wenigstens eine Scheibe (c) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Scheiben aus Polycarbonat, Polyacryl, insbesondere Polymethylmethacrylat, Celluloseacetatbutyrat, Nylon, Polyolefin, Polyester, Polyurethan und Mischungen daraus.
Transparentes Scheibenlaminat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Scheiben (a), (b) und (c) 2 bis 10, bevorzugt 3 bis 9, besonders bevorzugt 4 bis 8, beträgt.
Transparentes Scheibenlaminat nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Scheibe (b) im Bereich zwischen 3 und 20 mm, bevorzugt im Bereich zwischen 5 und 15 mm, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 5 und 10 mm, liegt.
Transparentes Scheibenlaminat nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Scheibe (c) im Bereich zwischen 3 und 15 mm, bevorzugt im Bereich zwischen 5 und 15 mm, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 8 und 13 mm, liegt.
Transparentes Scheibenlaminat nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Scheibenlaminats im Bereich zwischen 30 bis 100 mm, bevorzugt im Bereich zwischen 40 bis 80 mm, liegt.
Transparentes Scheibenlaminat nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwi schen den Scheiben (a)-(a), (a)-(b) und (b)-(b) jeweils unabhängig voneinander ein Haftvermittler ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gießharzen oder Reaktionsharzen auf der Basis von Polyurethanen, Polyvinylbutyral (PVB), vernetzten Polyurethanen, teilvernetzten Polyurethanen, Polyharnstoffen, Epoxiden, ungesättigten oder gesättigten Polyestern, Polybutylenterephthalaten (PBT), Poly-(meth)-acrylaten, Silikonen, Silikonharzpolymeren, oder aus der Gruppe der Hotmelt-Klebstoffe, -Beschichtungen und -Dichtungsmassen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hotmelt-Klebstoffen auf der Basis von Polyethylen oder dessen Copolymeren, insbesondere Ethylenvinylacetat (EVA), oder Polyvinylacetat oder aus Mischungen hiervon vorliegt.
Transparentes Scheibenlaminat nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Scheiben (a)-(c), (b)-(c) und (c)-(c) jeweils unabhängig voneinander ein Haftvermittler ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gießharzen oder Reaktionsharzen auf der Basis von Polyurethanen, Polyvinylbutyral (PVB), vernetzten Polyurethanen, teilvernetzten Polyurethanen, Polyharnstoffen, Epoxiden, ungesättigten oder gesättigten Polyester, Polybutylenterephthalaten (PBT), Poly-(meth)-acrylaten, Silikonen, Silikonharzpolymeren, oder aus der Gruppe der Hotmelt-Klebstoffe, -Beschichtungen und -Dichtungsmassen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hotmelt-Klebstoffen auf der Basis von Polyethylen oder dessen Copolymeren, insbesondere Ethylenvinylacetat (EVA), oder Polyvinylacetat oder aus Mischungen hiervon vorliegt.
Transparentes Scheibenlaminat nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Scheibe (a) nach außen orientiert ist, bzw. am weitesten vom zu schützenden Objekt entfernt ist.
Transparentes Scheibenlaminat nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Scheibe (c) nach innen orientiert ist bzw. am nächsten zum zu schützenden Objekt liegt.
Transparentes Scheibenlaminat nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengewicht des Scheibenlaminats im Bereich zwischen 50 und 150 kg/m², bevorzugt im Bereich von 50 und 120 kg/m² und besonders bevorzugt im Bereich zwischen 50 und 100 kg/m² liegt und die Anforderung der Norm NATO AEP-55 STANAG 4569 Level II oder III erfüllt.
Verwendung eines transparenten Scheibenlaminats nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 17 als Teil einer Panzerverglasung oder als Teil einer schusssicheren Weste.
Verwendung einer transparenten Scheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 als Brandschutzverglasung, als Kaminsichtscheibe, als Scheibe für ein Kochfeld, als Substrat für Halbleitermaterialien oder Magnetspeicherplatten.