DE102012220009A1

DE102012220009A1 - Durchschuss- und durchbruchhemmendes Verbundglas

Info

Publication number: DE102012220009A1
Application number: DE201210220009
Authority: DE
Inventors: Gerrit Panzner; Rüdiger Freitag; Helmut Kugelmann; Lutz Wehmeier
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2032-11-03
Also published as: DE102012220009B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein monolithisches, durchbruch- und durchschusshemmendes Verbundglas (1) mit einer angriffsseitigen Deckscheibe (2) aus Glas, einer angriffsabgewandten Deckscheibe (3) aus Glas, wenigstens einer weiteren Glasscheibe (4a, 4b, 4c ...), wenigstens einer Scheibe aus einem schlagzähem Kunststoff (5a, 5b, 5c, ...), sowie zwischen diesen Scheiben angeordneten Verbundschichten (6a, 6b, 6c, ...), wobei eine Teilmenge von mindestens 75 Vol-% des schlagzähen Kunststoffes angriffsseitig vor der Mittelebene M des Verbundglases (1) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein monolithisches Verbundglas, welches gleichzeitig eine hohe Durchbruchshemmung und eine hohe Beschussfestigkeit aufweist und die Verwendung eines solchen Verbundglases.
Beschusshemmende Verbundgläser gibt es seit Jahrzehnten. Neben der Haupteigenschaft, dass ein definiertes Geschoss vorgegebener Geschwindigkeit nicht durch das Verbundglas hindurchtreten soll, ist auch die Frage eines Splitterabganges auf der angriffsabgewandten Seite von Bedeutung, da es auch ohne das Hindurchtreten des Geschosses zu einer Gefährdung durch abgehende Splitter kommen kann. Die Prüfung der Beschussfestigkeit ist in der europäischen Norm EN 1063 normiert, und unterscheidet innerhalb der einzelnen Beschussklassen BR1 bis B7, welche unterschiedlichen Schusswaffen entsprechen, in eine Unterklasse S mit Splitterabgang und eine Unterklasse NS ohne Splitterabgang.
Geeignete Herstellungsverfahren für Verbundgläser sind dem Fachmann wohlbekannt. Eine Beschreibung des Autoklav-Verfahrens findet sich beispielsweise in der EP 2439065 A1 , Absatz [26].
Marktübliche beschusshemmende Verbundgläser umfassen in der Regel ein Glas- oder Glaskeramiklaminat, wobei die Glas- oder Glaskeramikscheiben durch Folien verbunden sind und das Verbundglas bis auf die Verbundscheiben im Wesentlichen aus Glas besteht. Ein derartiges Laminat ist auch als Panzerglas bekannt. Panzergläser werden in zahlreichen Variationen ausgeführt, z. B. u. a. auch als Isolierglas, mit einlaminierten Kunstoffinterlayern. Häufig schließen Panzergläser beschussabgewandt mit splitterbindenden Beschichtungen wie einer Kunststoffscheibe ab, beispielhaft seien hier die Schriften EP0157646 und DE 10 2008 043 718 genannt. Kunststoffinterlayer können aber auch direkt in das Laminat eingeführt werden, um Baugruppen im Laminat zu entkoppeln, wie in der WO2009042877 A2 beschrieben ist. Derartige beschusshemmende Glaslaminate bieten aber nur eine geringe Durchbruchshemmung, da sich die größeren Glaspakete durch einen erfahrenen Prüfer bei der Durchführung der Normprüfung beziehungsweise einen Einbrecher schon in kurzer Zeit mit einfachen Werkzeugen durchtrennen lassen.
Hoch durchbruchhemmende Verbundgläser gibt es ebenfalls seit langem. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie ergänzend zur Klassifizierung P8B nach dem europäischen Standard DIN EN 356 einem Durchbruchsversuch eines Prüfers mit einem definierten Werkzeugsatz, vorzugsweise Einbruchswerkzeuge, mindestens über eine definierte Widerstandszeit widerstehen, ohne dass eine durchgangsfähige Öffnung entsteht. Die Klasseneinteilung und Prüfung der Einbruchshemmung ist in den europäischen Normen DIN EN 1627 und DIN EN 1630 normiert und unterscheidet zwischen den Klassen RC1 bis RC6. Bei Einbau eines durchbruchhemmenden Verbundglases in Flucht- und Paniktüren ist die tabellarische Klassenzuordnung gemäß der genannten Normen hingegen nicht zulässig, da diese Türen auf der Innenseite über einen Notfall-Öffnungsmechanismus verfügen, der schon nach Erzeugen einer sehr geringen Durchbruchsöffnung betätigt werden kann. Für derartige Türen ist daher eine besonders hohe Durchbruchshemmung sicherzustellen.
Durchbruchhemmende Verbundgläser gemäß Stand der Technik liegen in der Regel als Wechsellagerung von Glasscheiben und zähelastischen Kunststoffschichten vor. Diese Wechsellagerung von harten und zähelastischen Materialien erschwert den Durchbruch erheblich. Der Durchbruchswiderstand erhöht sich etwa proportional mit der Anzahl der Wechsellagerungen. Derartige durchbruchhemmende Verbundgläser weisen aber nur eine geringe beschusshemmende Wirkung auf. Insbesondere kommt es häufig zu einem Splitterabgang auf der angriffsabgewandten Seite.
Aus dem Stand der Technik sind auch Verbundgläser mit hoher Durchbruchs- und Durchschusshemmung in der Kombination RC4/BR6NS sowie deren Brandschutzvariante EI 30 bekannt. Diese Laminate weisen mehrere regelmäßig über das Laminat verteilte Polycarbonatscheiben auf, sowie eine Deckscheibe aus Polycarbonat als Splitterschutz auf der angriffsabgewandten Seite. Derartige Scheiben haben unter anderem den Nachteil einer geringeren mechanischen Härte und chemischen Resistenz der angriffsabgewandten Seite, so dass es schneller zu Beschädigungen kommen kann, welche auch die Durchsichteigenschaften verschlechtern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verbundglas bereitzustellen, welches gleichzeitig Schutz vor Durchschuss und Splitterabgang und eine hohe Durchbruchshemmung bei möglichst geringem Flächengewicht und geringen Materialkosten aufweist. Des weiteren soll die angriffsabgewandte Deckscheibe eine höhere chemische Resistenz und mechanische Festigkeit als PC oder PMMA aufweisen.
Die Aufgabe wird gelöst durch den unabhängigen Anspruch. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Das erfindungsgemäße monolithische durchbruchhemmende Verbundglas umfasst eine angriffsseitige Deckscheibe aus Glas, eine angriffsabgewandte Deckscheibe aus Glas, mindestens eine weitere Scheibe aus Glas, mindestens eine Scheibe aus einem schlagzähen Kunststoff sowie Verbundschichten. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilmenge von mindestens 75 Vol-% des schlagzähen Kunststoffes angriffsseitig vor der Mittelebene M des Verbundglases angeordnet ist.
Unter einem Verbundglas ist im Allgemeinen eine eigenständige, abgeschlossene Baugruppe zu verstehen, welche im Allgemeinen ein Laminat aus mehreren Scheiben, sowie ggfs. weitere Komponenten zur Abdichtung und zum Schutz der umlaufenden Kante umfasst. Die Scheiben sind durch Verbundschichten zwischen den Scheiben und/oder einen umlaufenden Rahmen fest miteinander verbundenen. Das erfindungsgemäße Verbundglas weist eine Transmission von wenigstens 20% bei 550 nm, vorzugweise wenigstens 50% auf. Bei den Scheiben des Verbundglases handelt es sich bevorzugt um Gläser, Glaskeramiken oder Kunststoffe. Im einfachsten Fall umfasst das Verbundglas also lediglich das Scheiben-Laminat, welches das Kernelement des Verbundglases darstellt. Das Verbundglas ist im Allgemeinen eben ausgebildet, kann aber auch eine Krümmung aufweisen.
Unter einem monolithischen Verbundglas ist ein Verbundglas zu verstehen, welches keine Luftschichten aufweist, wie es z. B. bei Isoliergläsern der Fall ist. Unter der Mittelebene ist die geometrische Mittelebene zwischen der angriffsseitigen und angriffsabgewandten Außenoberfläche zu verstehen, nicht etwa die Ebene, in welcher der Schwerpunkt liegt.
Bei der Ermittlung der Verteilung des schlagzähen Kunststoffes über das Verbundglas gemäß kennzeichnendem Merkmal sind ausschließlich die Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff zu berücksichtigen und nicht etwa die Verbundschichten.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass sich durch die Anordnung von mindestens 75 Vol-% des schlagzähen Kunststoffes in der angriffsseitigen Hälfte überraschenderweise gleichzeitig eine hohe Durchbruchhemmung, sowie eine hohe Durchschusshemmung erreichen lässt, wobei insbesondere kein Splitterabgang auftritt.
Diese Erkenntnis ist sehr überraschend für die Erfinder, da der Fachmann den erfindungsgemäßen Aufbau eines beschussfesten Laminates bisher nicht in Erwägung gezogen hat. Der in der Angriffshälfte angeordnete schlagzähe Kunststoff bietet einem auftreffenden Geschoss nur einen relativ geringen Widerstand gegen Verformung und gibt diese unmittelbar an das Glaspaket weiter. Deswegen hat der Fachmann bislang in einem beschussfesten Laminat die Glasscheiben bevorzugt auf der Angriffsseite angeordnet, um das Geschoss schnell abzubremsen und die Kunststoffschichten, die zum Erreichen der Durchbruchshemmung erforderlich sind, entsprechend auf der angriffsabgewandten Seite.
Bei Beschussversuchen an einem erfindungsgemäßen Verbundglas hat sich nun gezeigt, dass es beim Auftreffen des Geschosses auf die Glasschichten in der angriffsabgewandten Seite des Laminates zu einer geringen oder gar keinen Rissbildung in diesen Scheiben kommt. Überraschenderweise kommt es jedoch beim Auftreffen eines Geschosses im Vergleich zu einem Verbundglas mit einer Wechsellagerung von Glas und Kunststoffschichten mit gleichem Flächengewicht erst bei einer höheren ballistischen Energie zu einem Splitterabgang auf der Innenseite des Verbundglases. Das erfindungsgemäße Laminat erreicht somit eine höhere ballistische Schutzwirkung als ein Laminat mit einer Wechsellagerung von Glas und Kunststoffschichten mit gleichem Flächengewicht. Auch die durchbruchhemmenden Eigenschaften sind durch die Anordnung des schlagzähen Kunststoffes gut, wenn auch etwas geringer als bei einer Wechsellagerung von Glas und Kunststoffschichten.
Es wird vermutet, dass der nicht auftretende Splitterabgang bei einem erfindungsgemäßen Laminat auf eine höhere Biegemomentverteilung des erfindungsgemäßen Laminates zurückzuführen ist, so dass ein auftreffendes Geschoss eine geringere Durchbiegung erzeugt und insbesondere die das Laminat abschließende Scheibe somit einer geringeren Zugspannung auf ihrer Außenoberfläche ausgesetzt wird. Die Anordnung der Glasscheiben in einem Glasblock mit nur dünnen Zwischenschichten führt im Vergleich zu einer Wechsellagerung von Glas und Kunststoffschichten ähnlicher Dicken zu einer Anhebung der Biegefestigkeit bei gleichem Flächengewicht.
In einer bevorzugten Ausführung ist eine Teilmenge von mindestens 90 Vol-% und bevorzugt 100 Vol-% des schlagzähen Kunststoffes angriffsseitig vor der Mittelebene M des Verbundglases angeordnet.
Weiter bevorzugt beträgt die Gesamtdicke aller Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff D_K mindestens 10 mm, vorzugsweise mindestens 15 mm.
Weiter bevorzugt beträgt das Verhältnis der Gesamtdicke aller Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff D_K zu der Gesamtdicke aller Glasscheiben D_G zwischen 1:1 und 1:6, vorzugsweise 1:2 bis 1:3.
Bevorzugt besteht mindestens eine Scheibe aus einem schlagzähen Kunststoff aus PC (Polycarbonat) oder PMMA (Polymethylmethacrylat).
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verbundglases sind alle Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff in einer Baugruppe angeordnet, wobei die Baugruppe sich von der ersten Scheibe aus einem schlagzähem Kunststoff bis zu der letzten Scheibe aus einem schlagzähem Kunststoff erstreckt, wobei die Scheiben aus einem schlagzähem Kunststoff jeweils eine Dicke von 3 bis 8 mm, bevorzugt 5 bis 6 mm aufweisen, und wobei wenigstens 60 Vol-%, bevorzugt wenigstens 90 Vol-% der Baugruppe aus einem schlagzähen Kunststoff bestehen.
Bevorzugt ist innerhalb der bezeichneten Baugruppe zwischen zwei Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff jeweils eine Dünnglasscheibe mit einer Dicke von 0,5 bis 2 mm, vorzugsweise 0,8 bis 1,2 mm angeordnet. Dadurch kann die mechanische Einbruchshemmung weiter angehoben werden, da zum Beispiel der Einsatz von Bohrern und Brennern erschwert, beziehungsweise deren Wirksamkeit verringert wird. Diese Ausführungsform verbindet die Vorteile der Wechsellagerung von Glas und Kunststoffschichten mit den Vorteilen der vorliegenden Erfindung und stellt eine besonders bevorzugte Ausführungsform dar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verbundglases ist zwischen zwei Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff ein Brandschutzglas angeordnet, welches mindestens zwei Glasscheiben und eine zwischen diesen Glasscheiben angeordnete intumeszierende Schicht aufweist. Diese bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass sie zusätzlich Brandschutzeigenschaften aufweist. Das Brandschutzglas kann zwei oder mehr Scheiben aus einem Kalknatronglas umfassen, zwischen denen jeweils eine intumeszierende Schicht angeordnet ist. Dem Fachmann sind Materialien für die intumeszierende Schicht auf Basis von Hydrogelen wohlbekannt, so dass auf detaillierte Ausführungen hier verzichtet werden kann. Geeignete Materialien für die intumeszierende Schicht können beispielsweise der EP2439065A1 , Absatz [25] entnommen werden. Bei großer Wärmeeinwirkung schäumen diese Schichten isolierend auf, setzen Wasser frei und werden intransparent, so dass die Wärmestrahlung nicht mehr so gut durch das Verbundglas hindurchtreten kann. Die intumeszierende Schicht weist bevorzugt eine Dicke von 0,6 mm bis 1,5 mm auf.
Die angriffsabgewandte Deckscheibe weist bevorzugt eine Dicke von 4 bis 10 mm auf, ist chemisch oder thermisch vorgespannt, und weist eine Biegezugfestigkeit von ≥ 100 MPa, vorzugsweise ≥ 140 MPa auf. Es kann sich beispielweise um eine Borosilikatglasscheibe oder auch um eine Alumino- oder Lithium-Aluminosilikatglasscheibe handeln.
Bevorzugt handelt es sich bei den Glasscheiben des Verbundglases um Kalknatronglas, Borosilikatglas, Aluminosilikatglas oder Lithiumaluminosilikatglas. Während sich Kalknatronglas durch die beste Verfügbarkeit und geringste Materialkosten auszeichnet, lässt sich mit Spezialglastypen wie Borosilikatglas insbesondere eine höhere mechanische Festigkeit und aufgrund der geringeren thermischen Ausdehnung eine höhere Temperaturwechselbeständigkeit des Verbundglases erreichen. Des weiteren lässt sich aufgrund der geringeren Dichte im Vergleich zu einem Kalknatronglas das Gewicht reduzieren. Aluminosilikatgläser und Lithiumaluminosilikatgläser sind sehr gut chemisch vorspannbar und können ebenfalls zur mechanischen Festigkeit beitragen. Allerdings weisen diese Gläser höhere thermische Ausdehnungen auf, wodurch die Temperaturwechselbeständigkeit reduziert wird. Generell sollten die Gläser nicht zu viel färbende Verunreinigungen enthalten, welche die Transmissionseigenschaften verschlechtern. Hier ist insbesonders der Fe-Gehalt zu nennen, welcher zu einer grünlichen oder gelblichen Verfärbung des Glases führen kann. Kalknatron-Gläser sind z. B. als Floatglas in besonders Fe-armer Qualität verfügbar, welche gegebenenfalls eingesetzt werden können, um selbst bei einer großen Gesamtstärke des Verbundglases gute Transmissionswerte und eine geringe Farbverschiebung zu erreichen.
Besonders bevorzugt kann es sich bei allen Glasscheiben um Borosilikatglas handeln. Borosilikatgläser sind unter den Marken BOROFLOAT^®33 und BOROFLOAT^®40 der Schott AG ebenfalls als Floatglas verfügbar und zeichnen sich durch geringe thermische Ausdehnung, geringe Dichte, hohe Härte und hohe chemische Resistenz aus, so dass diese sowohl als Glasscheiben des Brandschutzglases sowie als auch als angriffsseitige und angriffsabgewandte Deckscheibe eingesetzt werden können. Durch die Verwendung nur eines Glastyps werden auch mechanische Spannungen durch unterschiedliche therm. Ausdehnung vermieden.
Bevorzugt sind zwei Scheiben aus Glas oder schlagzähem Kunststoff des Verbundglases jeweils durch eine Verbundschicht mit einer Dicke von 0,38 mm bis 1,52 mm verbunden.
Die Verbundschichten können beispielsweise in Form von Schmelzklebefolien aus EVA oder PVB oder auch aus einem ausgehärteten Gießharz ausgebildet sein. Es können sowohl gleichartige Scheiben als auch Glas und Kunststoffscheiben so miteinander verbunden werden. Während die Schmelzklebefolien besonders einfach zu verarbeiten sind, erfordern sie eine Verbindung der Scheiben bei Temperaturen um 80°C bis 180°C. Sofern eine intumeszierende Schicht mit einer geringen Temperaturbeständigkeit vorhanden ist, wird die Brandschutzverglasung bevorzugt mit Gießharz verbunden, welches bei Raumtemperatur ausgehärtet werden kann.
Bevorzugt entspricht die Durchschusshemmung des Verbundglases nach DIN EN 1063 einer der Klassen BR2NS, BR4NS und BR6NS. Weiter bevorzugt entspricht die Einbruchshemmung des Verbundglases in Anlehnung an EN 1627/1630 mindestens der Klasse RC3. Weiter bevorzugt entspricht die Sprengwirkungshemmung des Verbundglases nach DIN EN 13541 mindestens der Klasse ER4NS.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des erfindungsgemäßen Verbundglases als Sichtscheibe in festen oder beweglichen Architekturverglasungen, Wasser- oder Landfahrzeugen. Unter einer beweglichen Architekturverglasung ist beispielsweise die Verglasung in einer Tür oder in einem Fenster zu verstehen, welches geöffnet werden kann.
Im Folgenden werden drei konkrete Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verbundglases ausführlich beschrieben. Aufbau 1 – mit Anordnung des schlagzähen Kunststoffes in einem Block:
Die Verbundschichten bestehen aus dem Gießharz UV-T der Jenpolymers Ltd., welches bei Raumtemperatur ausgehärtet worden ist. Die Glasschichten bestehen aus handelsüblichem Kalknatronglas. Das Verbundglas weist eine Gesamtdicke D von 69 mm und ein Flächengewicht von 133 kg/m² auf. Die gesamte Polycarbonatdicke D_K beträgt 18 mm und die gesamte Glasdicke D_G 42 mm, so dass das Verhältnis D_K zu D_G 1:2, 3 beträgt.
Ein Verbundglas mit dem Aufbau 1 wurde in den Bauteilabmessungen 500 × 500 mm² und 600 × 600 mm² hergestellt, indem die Glasscheiben und PC-Scheiben über Verbundschichten aus dem Gießharz UV-T verbunden worden sind, welches unter UV-Strahlung bei Raumtemperatur ausgehärtet worden ist. Die Durchschusshemmung wurde gemäß EN 1063 bestimmt und entspricht der Klasse BR4NS, die Durchbruchhemmung wurde in Anlehnung an DIN EN 1627/1630 bestimmt und beträgt RC4. Aufbau 2:
Die Verbundschichten bestehen aus PVB-Folie vom Typ TROSIFOL^®BG R15, die PU-Folie aus Kristallflex 499. Die Herstellung des Laminates erfolgte in dem dem Fachmann wohlbekannten Sackverfahren in einem Autoklaven bei einer Maximaltemperatur von 150°C, einem Maximaldruck von 5 bar und einer Gesamtprozessdauer von 8 Stunden.
Die Glasschichten bestehen aus BOROFLOAT^®33. Das Verbundglas weist eine Gesamtdicke D von 57,64 mm und ein Flächengewicht von 103 kg/m² auf. Die gesamte Polycarbonatdicke D_K beträgt 13 mm und die gesamte Glasdicke D_G 34 mm, so dass das Verhältnis D_K zu D_G 1:2, 6 beträgt.
Ein Verbundglas mit dem Aufbau 2 wurde in den Bauteilabmessungen 500 × 500 mm² und 600 × 600 mm² hergestellt. Die Durchschusshemmung wurde gemäß EN 1063 bestimmt und entspricht der Klasse BR4NS, die Durchbruchhemmung wurde in Anlehnung an DIN EN 1627/1630 bestimmt und beträgt RC4. Aufbau 3:
Die Verbundschichten bestehen teilweise aus PVB-Folie TROSIFOL^®BG R15 und teilweise aus Gießharz vom Typ Ködiguard AHV.
Die Herstellung des Verbundglases mit Aufbau 2 erfolgte in zwei Phasen. Zuerst wurde die angriffsabgewandte Hälfte, in welcher die Scheiben über PVB-Folien verbunden sind, mit dem oben ausgeführten Autoklav-Verfahren hergestellt, und anschließend wurde die angriffsseitige Hälfte, in welcher die Schichten mittels Gießharz verbunden sind, bei Raumtemperatur auflaminiert.
Das in der angriffsseitigen Hälfte integrierte Brandschutzglas der Marke PYRANOVA^® mit der Typenbezeichnung S2.0.7 besteht aus zwei Kalknatronglasscheiben mit einer Dicke von je 2,8 mm und einer zwischen den Scheiben angeordneten intumeszierenden Schicht auf Basis von Natriumsilikates (Natronwasserglas) mit einer Dicke von 1,4 mm. Die weiteren Glasscheiben bestehen ebenfalls aus BOROFLOAT^®33. Das Verbundglas weist eine Gesamtdicke D von 62,8 mm und ein Flächengewicht von 125 kg/m² auf. Die gesamte Polycarbonatdicke D_K beträgt 9 mm und die gesamte Glasdicke D_G 45 mm, so dass das Verhältnis D_K zu D_G 1:5 beträgt.
Der Aufbau 3 wurde ebenfalls in den Bauteilabmessungen 500 × 500 mm², 600 × 600 mm² und 1200 × 1200 mm² hergestellt. Die Durchschusshemmung wurde gemäß EN 1063 bestimmt und entspricht der Klasse BR2NS, die Durchbruchhemmung wurde in Anlehnung an DIN EN 1627/1630 bestimmt und beträgt RC3. Die Brandprüfung nach DIN 1363/1364 ergibt die Klasse EI 30.
Die Laminatherstellung erfolgte in einem ersten Teilprozess für die über Gießharz verbundenen Schichten, wobei das Gießharz des Typs Ködiguard AHV bei Raumtemperatur ausgehärtet wurde. Die Verbindung über die PVB-Schichten erfolgte im zweiten Teilprozess im Autoklaven mit dem Sackverfahren, über eine Gesamtdauer von 8 Stunden, einer maximalen Temperatur von 150°C und einem maximalen Druck von 5 bar.
Zum Vergleich mit den erfindungsgemäßen Verbundgläsern werden als Vergleichsbeispiele im Folgenden eine dickes beschusshemmendes Verbundglas vom Typ BR7 und ein einbruchshemmendes Verbundglas mit einer Wechsellagerung von Polycarbonat und Glasschichten vorgestellt.
Das Laminat BR7NS (SCHOTT Produkt: NOVOLAY^® secure BR7NS/1.1.2) besteht aus 8 Glasscheiben mit einer Dicke zwischen 3 und 12 mm, die mittels Folien verbunden sind. Die Dicke beträgt 74 mm, das Flächengewicht beträgt 162 kg/m2.
Das Laminat mit einer Wechsellagerung von Polycarbonat und Glasschichten (SCHOTT Produkt: NOVOLAY^® secure P8B P4(A)/7.12.0) besteht aus 4 PC Schichten mit einer Dicke zwischen 2 und 10 mm und 5 Glasscheiben mit einer Dicke zwischen 2 und 10 mm. Die Gesamtdicke beträgt 51 mm, das Flächengewicht 82 kg/m².

Die einbruchs- und beschusshemmenden Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:

Bezeichnung	Typ/Aufbau	Beschussklasse DIN EN1063	Einbruchshemmung, Klasse DIN EN 1627/1630	Dicke [mm]	Flächenchengewicht [kg/m²]
Aufbau 1	erfindungsgemäß	BR4NS	RC4	69	133
Aufbau 2	erfindungsgemäß	BR4NS	RC4	57,6	103
Aufbau 3	erfindungsgemäß	BR2NS	RC3	62,8	125
BR7	dickes Glaslaminat, nur mit dünnen Verbundschichten	BR7NS	keine (hält nur 3 statt 10 Minuten Stand)	74	162
Pyranova Secure	Wechsellagerung Glas/PC	versagt bei Schuss 1	RC4	51	82

Figurenbeschreibung
1: Schematische Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Verbundglases mit Anordnung des schlagzähen Kunststoffes in einer Baugruppe
2: Schematische Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Verbundglases mit einer integrierten Brandschutzverglasung
Das erfindungsgemäße Verbundglas gemäß 1 umfasst von der Angriffseite aus betrachtet eine angriffsseitige Deckscheibe (2) aus Glas, drei Scheiben aus einem schlagzähem Kunststoff (5a, 5b, 5c, ...), drei weitere Scheiben aus Glas (4a, 4b, 4c ...), sowie eine angriffsabgewandte Deckscheibe (3) aus Glas. Die Scheiben sind durch Verbundschichten (6a, 6b, ..., 6g) miteinander verbunden. Die Mittelebene M, welche das Verbundglas in zwei Hälften gleicher Dicke aufteilt, ist durch die gestrichelte Linie angedeutet. Ferner ist auf der Angriffsseite ein einkommendes Geschoss (30) angedeutet. In dieser Ausführungsform sind somit alle Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff (5a, 5b, 5c) auf der angriffsseitigen Hälfte des Verbundglases angeordnet. Ferner zeichnet sich die dargestellte Ausführungsform durch die Anordnung aller Scheiben aus einem schlagzähem Kunststoff (5a, 5b, 5c, ...) in einer Baugruppe (7) aus, die neben diesen Scheiben lediglich noch zwei Verbundschichten (6b, 6c) umfasst.
Das erfindungsgemäße Verbundglas gemäß 2 ist ähnlich dem Verbundglas aus 1 aufgebaut, wobei zwischen zwei Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff (5a, 5b) ein Brandschutzglas (8) angeordnet ist, welches zwei Glasscheiben (4a, 4b) und eine zwischen diesen Glasscheiben (4a, 4b) angeordnete intumeszierende Schicht (9) aufweist. Auch in dieser Ausführungsform sind somit alle Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff (5a, 5b) auf der angriffsseitigen Hälfte des Verbundglases angeordnet. Die angriffsabgewandte Seite des Verbundglases umfasst wie bei dem Beispiel gemäß 1 drei weitere Glasscheiben (4a, 4b, 4c) und eine das Verbundglas auf der angriffsabgewandten Seite abschließende Deckglasscheibe (3).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2439065 A1 [0003, 0024]
EP 0157646 [0004]
DE 102008043718 [0004]
WO 2009042877 A2 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

europäischen Norm EN 1063 [0002]
europäischen Standard DIN EN 356 [0005]
europäischen Normen DIN EN 1627 [0005]
DIN EN 1630 [0005]
DIN EN 1063 [0030]
EN 1627/1630 [0030]
DIN EN 13541 [0030]
EN 1063 [0034]
DIN EN 1627/1630 [0034]
EN 1063 [0037]
DIN EN 1627/1630 [0037]
EN 1063 [0041]
DIN EN 1627/1630 [0041]
DIN 1363/1364 [0041]
DIN EN1063 [0046]
DIN EN 1627/1630 [0046]

Claims

Monolithisches durchbruchhemmendes Verbundglas (1) umfassend – eine angriffsseitige Deckscheibe (2) aus Glas, – eine angriffsabgewandte Deckscheibe (3) aus Glas, – mindestens eine weitere Scheibe (4a, 4b, 4c, ...) aus Glas, – mindestens eine Scheibe aus einem schlagzähem Kunststoff (5a, 5b, 5c, ...), – sowie Verbundschichten (6a, 6b, 6c, ...) dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilmenge von mindestens 75 Vol-% des schlagzähen Kunststoffes angriffsseitig vor der Mittelebene M des Verbundglases (1) angeordnet ist.
Verbundglas nach Anspruch 1, wobei ein Teilmenge von mindestens 90 Vol-% und vorzugsweise 100 Vol-% des schlagzähen Kunststoffes angriffsseitig vor der Mittelebene M des Verbundglases (1) angeordnet ist.
Verbundglas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gesamtdicke aller Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff (5a, 5b, 5c, ...) D_K mindestens 10 mm, vorzugsweise mindestens 15 mm beträgt.
Verbundglas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis der Gesamtdicke aller Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff (5a, 5b, 5c, ...) D_K zu der Gesamtdicke aller Glasscheiben (2, 3, 4a, 4b, 4c, ...) D_G zwischen 1:1 und 1:6 und vorzugsweise von 1:2 bis 1:3 beträgt.
Verbundglas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Scheibe aus einem schlagzähen Kunststoff (5a, 5b, 5c, ...) aus PC oder PMMA besteht.
Verbundglas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei alle Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff (5a, 5b, 5c, ...) in einer Baugruppe (7) angeordnet sind, wobei die Baugruppe (7) sich von der ersten Scheibe aus einem schlagzähem Kunststoff (5a) bis zu der letzten Scheibe aus einem schlagzähem Kunststoff (5b, 5c, ...) erstreckt, wobei die Scheiben aus einem schlagzähem Kunststoff (5a, 5b, 5c, ...) jeweils eine Dicke von 3 mm bis 8 mm, bevorzugt 5 mm bis 6 mm aufweisen, und wobei mindestens 60 Vol-% der Baugruppe (7) aus einem schlagzähen Kunststoff bestehen.
Verbundglas nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei innerhalb der Baugruppe (7) zwischen zwei Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff (5a, 5b, 5c) jeweils eine Dünnglasscheibe mit einer Dicke von 0,5 bis 2 mm, vorzugsweise 0,8 bis 1,2 mm angeordnet ist.
Verbundglas nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zwischen zwei Scheiben aus einem schlagzähen Kunststoff (5a, 5b, 5c) ein Brandschutzglas (8) angeordnet ist, welches mindestens zwei Glasscheiben (4a, 4b) und eine zwischen diesen Glasscheiben (4a, 4b) angeordnete intumeszierende Schicht (9) aufweist.
Verbundglas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die angriffsabgewandte Deckscheibe (3) eine Dicke von 4 mm bis 10 mm aufweist, chemisch oder thermisch vorgespannt ist, und eine Biegezugfestigkeit von ≥ 100 MPa, vorzugsweise ≥ 140 MPa aufweist.
Verbundglas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei allen Glasscheiben (2, 3, 4a, 4b, 4c, ...) um Borosilikatglas handelt.
Verbundglas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei Scheiben aus Glas oder schlagzähem Kunststoff (2, 3, 4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5c, ...) jeweils durch eine Verbundschicht (6a, 6b, 6c) einer Dicke von 0,38 bis 1,52 mm verbunden sind.
Verbundglas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Durchschusshemmung nach EN 1063 einer der Klassen BR2NS, BR4NS und BR6NS entspricht.
Verbundglas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einbruchshemmung in Anlehnung an DIN EN 1627/1630 mindestens der Klasse RC3 entspricht.
Verbundglas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sprengwirkungshemmung nach DIN EN 13541 mindestens der Klasse ER4NS entspricht.
Verwendung eines Verbundglases gemäß den vorhergehenden Ansprüchen als Sichtscheibe in festen oder beweglichen Architekturverglasungen, Wasser- oder Landfahrzeugen.