DE2513684A1 - Stoss- und aufprallfestes laminat - Google Patents

Stoss- und aufprallfestes laminat

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DE2513684A1
DE2513684A1 DE19752513684 DE2513684A DE2513684A1 DE 2513684 A1 DE2513684 A1 DE 2513684A1 DE 19752513684 DE19752513684 DE 19752513684 DE 2513684 A DE2513684 A DE 2513684A DE 2513684 A1 DE2513684 A1 DE 2513684A1
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laminate
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DE19752513684
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Jun Richard Edgar Molari
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General Electric Co
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  • Laminated Bodies (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
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Description

3568-8CD-1757 Patentanwalt 26. März 1975
6 Frankfurt/Main 1 Dr.sch-Dr.Mi/ro,
Nlddastr. 52
GENERAL ELECTRIC COMPANY
1 River Road
Schenectady, II.Y. / USA
Stoß- und aufprallfesies Laminat
Die Erfindung betrifft verbesserte stoß-
und aufprallfeste Laminate. Insbesondere betrifft die Erfindung solche Laminate, die eine Vielzahl von Schichten oder Lamellen, einschließlich eine rückseitige Polykarbonatschicht, angeordnet in entgegengesetzter Richtung des Aufpralls bzw. Stoßes, aufweisen, wobei auf der Polykarbonatschicht eine freie, relativ spröde bzw. leicht zerbrechliche Schicht angeordnet ist. Die Laminate oder Schichtstoffe sind insbesondere dadurch charakterisiert, daß die Dicke der rückseitigen Polykarbonatschicht, die das Zersplittern oder das Versagen der rückseitigen oder hinteren Polykarbonatoberflache reduzierten,wenn die Schichtstoffe einem Stoß bzw. einem Aufprall ausgesetzt werden, genau kontrolliert wird.
Die Verwendung von sogenanntem Sicherheitsglas oder Verbundglas für Fensterscheiben, Windschutzscheiben für Autos und dergleichen, die das Durchschlagen von Fremdkörpern verhindern sollen, und die Polykarbonatharzschichten als eine Strukturkomponente verwenden, ist bekannt. Beispielsweise sind Glas-Polykarbonat-Harzschichtstoffe in der US-PS 3.666.614 beschrieben, wobei die Glas- und Polykarbonatschichten mittels eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisates aneinandergeheftet wurden. In der US-PS 3.52o.768 werden Schichtstoffe
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von relativ dickem Glas beschrieben, die eine verhältnismäßig dünne Polykarbonatfolie als verbindendes bzw. zusammenbindendes Material enthalten. Es ist ebenfalls bekannt, bestimmte Polysiloxan-Polykarbonat-Block-Copolyraerlsate, die anschließend in größerem Detail beschrieben werden, als klebende bzw. haftende Schichten zu verv/enden. Es gehört zur normalen Praxis, bei der Herstellung bestimmter Schichtstoffe Glas als die Schicht zu verwenden, die den Aufprall bzw. den Stoß entgegennimmt und das Polykarbonat als rückseitige oder hintere oder stromabwärts liegende Schicht oder als die Schicht, die der zu schützenden Person oder dem zu schützenden Objekt am nächsten ist, zu verwenden. In den Fällen, in denen Polykarbonat als eine Schicht eines Schichtstoffes verwendet wird, geschieht dies oft wegen der relativen Weichheit des Polykarbonats, das insbesondere an der freiliegenden Oberfläche mit einer gegen Beschädigungen oder Zerkratzen widerstandsfähigen und transparenten schützenden Schicht, gewöhnlich in einer Stärke von etwa 5,o8 ,u(032 mils) bis 5o,8o ,u (2 mils) geschützt wird. Die innere, also inliegende Oberfläche der Polykarbonatschicht kann ebenfalls beschichtet werden, um eine Beschädigung während des Auftragens und dergleichen zu vermeiden. Im allgemeinen können solche gegen Beschädigungen resistente Schichten, die gut bekannt sind, aus Metalloxyden, Silikonharzen mit sich wiederholenden organischen Gruppen, wie beispielsweise PoIy-
aus
methyl-Methacrylat, Polyamidesterharze und/durch einen Ionenstrahl abgelagerten Kohlenstoff unter anderem bestehen; diese Schichten sind härter und relativ brüchiger und spröder als die darunterliegende Polykarbonatschicht, die sie schützen. Es wurde gefunden, daß bei stoß- bzw. schussfesten Schichtstoffen, die neben den Polykarbonatschichten relativ spröde bzw. zerbrechliche Schichten aufweisen, das relativ zerbrechliche Material beim Aufprall von Fremdkörpern springt, wodurch die Polykarbonatschicht und insbesondere die hinterste Polykarbonatschicht zersplittert, sodaß eine Beschädigung der offen angeordneten Objekte hinter dem schützenden Schichtstoff erfolgt. Ein solches Zersplittern erfolgt wegen des sogenannten kerbempf ir.dlichen ("notch sensitive") Charakters der Polykarbonate.
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Das bedeutet, daß, wenn eine aufliegende, spröde Schicht zerbrochen wird, die Bruchlinien sich auf die Polykarbonatschicht ausweiten und als kritische Kerben ("notches") wirken, die dazu führen, daß das Polykarbonat durch Zerbrechen versagt und nur wenig von der Energieabsorption auftritt, die normalerweise für dieses stoßfeste Material typisch ist.
Daraus geht hervor, daß ein Bedarf an
stoßfesten Schichtstoffen unter Verwendung von Polykarbonat und darüberliegendem relativ zerbrechlicherem Material besteht, deren sogenannte Kerbeiupfindlichkeit reduziert ist, sodaß sie für praktische Anwendungen geeigneter sind.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, stoß- und schlagfeste Schichtstoffe aus Polykarbonat und darüberliegendem relativ zerbrechlicherem Material als rückseitige Schicht zu schaffen, in welchem die Kerbempfindlichkeit und die sich daraus ergebende Tendenz zum Zersplittern und zum Versagen reduziert wird.
Das Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Kerbempfindlichkeit der rückseitigen PoIykarbonatschicht, die mit einem relativ spröden bzw. zerbrechlichen Material beschichtet ist, in den stoß- und schußfesten Schichtstoffen dadurch wesentlich reduziert v/erden kann, wenn die Dicke solcher Schichten auf eine Dicke,die zwischen etwa 762,ο ,u (3o mils) und etwa 5588 ,u (22o mils) und insbesondere zwischen etwa 1524 .u (Go rails) und 3Γ.1ο .u (150 mils) · liegt, reduziert wird. Dicken von weniger als etwa 762,ο ,u (3o mj tendieren dazu, weniger praktisch zu sein.
Es können alle allgemein verwendbaren PoIy-
karbonatharze als Schichten für die erfindungsgemäßen Schichtstoffe verwendet werden, unter anderem auch die,die in den
US-PS 3.161.615; 3.22Ο.973; 3.312.659; 3.312.66ο; 3.313.777; 3.666.614 beschrieben sind, deren Offenbarungsgehalt durch
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diese Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird; die in diesen Patentschriften beschriebenen Polykarbonatharze stellen jedoch keine Begrenzung der verwendbaren Polykarbonate dar.
Alle gewöhnlichen Glasarten, die in sogenannten Sicherheitsvorrichtungen Verwendung finden, können in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, beispielsweise beschichtetes oder unbeschichtetes und chemisch und thermisch verstärktes oder gehärtetes Glas sowie auch übliches ungehärtetes Glas, wo dieses angebracht ist.
Wenn erforderlich, können das Haftvermögen
verstärkende Massen verwendet v/erden, um das Haftvermögen zu verstärken; solche Materialien sind bekannt und sind beispielsweise u.a. Vinylalkoxysilane, Amino-Alkylalkoxy-Silane, Alkoxy-Silane, Silylperoxyde und Amino-Alkoxy-Silane. Solche Materialien sind beispielsweise in der oben genannten US-PS 3.666.614 und auch an anderen Stellen beschrieben worden. Einer der erfindungsgemäßen Vorteile ist, daß solche Massen im allgemeinen in Verbindung mit allen verwendeten Polykarbonaten oder Polykarbonatharzen nicht notwendig sind, obwohl sie, wenn dies angebracht ist, ebenfalls verwendet werden können.
Die Polysiloxan-Polykarbonat-Blockcopolymerisate können durch die folgende allgemeine Formel charakterisiert werden:
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in der η wenigstens 1 ist und vorzugsweise eine ganze Zahl zwischen 1 und etwa 1ooo ist, inclusive, a eine Zahl zwischen 1 und etwa 2oo, inclusive, ist, b eine Zahl von etwa 5 bis etwa 2oo, inclusive, ist und vorzugsweise einen mittleren Wert von etwa 15 bis etwa 9o, inclusive, auf v/eist, wobei das Verhältnis von a zu b zwischen etwa o,o5 und etwa 3, inclusive, variieren kann, und wenn b einen durchschnittlichen Viert von etwa 15 bis etwa 9o, inclusive, auf v/eist, liegt das Verhältnis von a zu b vorzugsweise zwischen etwa o,o67 und etwa o,45, inclusive, d 1 oder mehr ist, Y die folgende Gruppe darstellt:
in der A eins Gruppe, ausgewählt aus der Klasse bestehend aus Wasserstoff und der Gruppe
Il
-C-OR"
ist, R eine Gruppe,ausgewählt aus der Klasse bestehend aus Wasserstoff, monovalenten Kohlenwasserstoffresten und halogenierten monovalenten Kohlenwasserstoffresten ist, R1 eine Gruppe,ausgewählt aus der Klasse bestehend aus monovalenten Kohlenwasserstoffrasten, halogenierten monovaL_enten Kohlenwasserstoffresten und üyanoalkylresten ist, R" eine Gruppe,ausgewählt aus der Klasse bestehend aus monovalentan "ohlerr-reisserstoffresten und halogenierten Kohlenwasserstoffresten ist, und Z eine Gruppe ,ausgewählt aus der Klasse bestehend aus Viasserstoff, niederen Alkylresten und Halogenatomen ist, sowie deren Mischungen.
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In der Definition der Reste, die durch
den Substituenten R in der Formel 1 charakterisiert sind, sind beispielsweise Arylreste und halogenierte Arylreste wie beispielsweise Phenyl, Chlorphenyl, XyIyI, Tolyl und dergleichen; Aralkylreste wie beispielsweise Phenyläthyl, Benzyl und dergleichen; aliphatische, halogenaliphatische und cycloaliphatische Reste v/ie beispielsweise Alkyl-,Alkeny 1-, Cykloalkyl-, Halogenalkyl-Reste wie z.B. der Methylrest, der Äthylrest, der Propylrest, der Chlorbutylrest, Cyclohexylrest und der-
n i η 'Kj.:. eh lossen,
gleichen/ R kann jeweils der gleiche Rest sein oder jeweils zwei oder mehrere der oben genannten Reste, wobei R vorzugsweise die Methylgruppe bedeutet? R1 schließt alle Reste ein, die von R eingeschlossen sind, ausgenommen Wasserstoff, wobei R' ebenfalls jeweils der gleiche Rest sein kann oder jeweils zwei oder mehr der oben für R genannten Reste, ausgenommen Wasserstoff, wobei R1 vorzugsweise die Methylgruppe bedeutet. R1 kann aber auch zusätzlich zu den bei der Definition von R genannten Resten, mit Ausnahme von Wasserstoff, die folgenden Reste bedeuten: Cyanoalkylreste, wie beispielsweise Cyanoäthyl, Cyanobutyl usw. Reste, die in die Definition von Z aus Formel 1 eingeschlossen sind, sind beispielsweise Wasserstoff, die Methylgruppe, die Äthylgruppe, die Propy!gruppe, Chlor, Brom, Jod und dergleichen sowie Kombinationen davon; vorzugsweise ist Z Wasserstoff.
Die hydrolytisch stabilen Copolymerisate
der vorliegenden Erfindung können auch als sich wiederholende Copolymerisateinheiten beschrieben werden, die aus einem Polydiorganosiloxan, das über substituierte Aryloxy-Silizium-Bindungen an einen Polyester eines Phenols mit zwei Hydroxylgruppen und einer Vorstufe einer Carbonsäure gebunden ist, bestehen, wobei jede dieser sich wiederholenden Copolymerisateinheiten ein mittleres Molekulargewicht von etwa 1o % bis etwa 75 % des betreffenden Polydiorganosiloxans aufweist, vorzugsweise von etwa 4o bis 7o Gew-%.
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hergestellt werden.
Die Copolymerisate gemäß Formel 1 können indem man in einem Temperaturbereich von
0 C bis 1oo C, vorzugsweise zwischen 2o und 5o C, und in
aur Gegenwart eines Säurea^zeptors ein Gemisch/einem Polydiorganosiloxan , das am Kettenende Halogen enthält, und das die folgende Formel auf v/eist:
SiX
und einem Phenol mit zwei Hydroxylgruppen, das die folgende Formel aufweist:
zur Reaktion bringt und danach das Reaktionsprodukt mit Phosgen umsetzt, bis die erhaltenen Copolymerisate eine maximale grundmolare Viskosität erreichen, wobei die Substituenten R, R' , Z und b die oben angegebene Bedeutung haben und X ein Ilalogenrest ist, vorzugsweise Chlor.
Die Polydiorganosiloxane, die am Kettenende Halogen enthalten, gemäß Formel 2, können nach bekannten Verfahren hergestellt v/erden, wie beispielsweise durch kontrollierte Hydrolyse eines Diorganodilialogensilans, beispielsweise Dimethyldichlorsilan, wie es in der US-PS 2.381.366 bzw. in den US-PS 2.629.726 und 2.9o2.5o7 beschrieben wird.
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Ein weiteres Verfahren, das ebenfalls angewendet v/erden kann, betrifft die Gleichgewichtseinstellung eines Gemisches eines Diorganodichlorsilans und eines zyklischen Polydiorganosiloxans in Gegenwart eines Metallkatalysators ,· wie beispielsweise Eisen(III)Chlorid, wie es beispielsweise in der US-PS 2.421.653 beschrieben wird. Obwohl die verschiedenen Verfahren, die zur Herstellung des Polysiloxans mit kettenendständigem Halogen angewendet v/erden, nicht kritisch sind, wurde doch gefunden, daß es im allgemeinen vorteilhaft ist,den Halogengehalt des hergestellten Polysiloxans, das am Kettenende Halogen enthält, im Bereich von etwa o,4 bis etwa 35 Gew,-%/ vorzugsweise im Bereich von etwa 1 bis etwa 1o Gew-%, bezogen auf das Polysiloxan, das am Kettenende Halogen enthält,zu halten.Das Polysiloxan mit kettenendständigem Halogen liegt vorzugsweise in Form eines chlorierten Polydimethylsiloxans vor.
Die Dihydroxy-Phenole, die der Formel 3
entsprechen, sind beispielsweise 2,2-Bis (4-hydroxyphenyl)-propan; (Bis-Phenol-A); 2,4'-Dihydroxydiphenylmethan; Bis-(2-Hydroxyphenyl)-methan; Bis-(4-Hydroxyphenyl)-methan; 1,1-Bis-(4-HydroxyphenyD äthan; 1,2-Bis-(4-Hydroxyphenyl)-äthan; 1,1-Bis-(4-Hydroxy-2-chlorphenyl).äthan; 1,1-Bis- (2,5-Dimethyl-4-hydroxyphenyl) äthan; 1,3-Bis-(3-methy1-4-Hydroxyphenyl)-propan; 2,2-Bis-(3-Isopropyl-4-hydroxyphenyl)-propan, und dergleichen. Mischungen solcher Verbindungen können ebenfalls verwendet v/erden. Weitere ,dem Fachmann bekannte Dihydroxyphenole können ebenfalls verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Copolymerisate bestehen im wesentlichen aus sich wiederholenden Einheiten, die aus einem Polydiorganosiloxan, das durch substituierte Aryloxy-Silizium-Bindungen an einem Polyester einer Karbonsäurevorstufe und einem Dihydroxyphenol innerhalb des Moleküls verbunden ist, bestehen.
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Materialien der oben beschriebenen Art
sind ebenfalls in der US-PS 3.I89.662 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt durch diese Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Solche Materialien können entweder alleine oder in Verbindung mit bekannten Modifiziermitteln zur Herstellung der bestimmten gewünschten Charakteristika verwendet werden.
Ein Beispiel der oben genannten Blockcopolymerisate ist General Electric LR-3320. Dieses Material hat ein spezifisches Gewicht von 1,12, eine Zugfestigkeit
2 2
von 183 kg/cm (2600 psi) bis 225 kg/cm (3200 psi), eine Dehnung von 300 bis 390, eine Reißfestigkeit (Die C) von 181 kg/2,54 cm (400 lbs/inch) und eine Brüchigkeitstemperatur unterhalb von -6l,5°C (-760F) und eine Wärmeabweichtemperatur (Formbeständigkeit in der Wärme) (254,0 ,u
2 (10 mils) unter einer Belastung von 4,46 kg/cm (66 psi)) von 71,1°C (1600F).
Ein weiteres solches Block-Copolymerisat,
insbesondere General Electric LR-5630, hat ein spezifisches
2 Gewicht von 1,07, eine Zugfestigkeit von 155 kg/cm (2200 psi) bis 176 kg/cm (2500 psi), ein Dehnvermögen von 500 - 7OO %, eine Reißfestigkeit (Die C) von 90,7 kg/2,54 cm (200 lbs/inch) und eine Brüchigkeitstemperatur unterhalb von -6l,5 0C (-76 F) und eine Wärmeabweichungstemperatur (Formbeständigkeit
2 in der Wärme) (bei Belastung mit 4,64 kg/cm (66 psi)) von 54,4 0C (130 0F).
Wenn anschliessend von einer Polykarbonat-
schicht ohne eine weitere detaillierte Beschreibung gesprochen wird, ist damit ein Polykarbonat von Bis-Phenol-A oder 2,2-Bis(4-hydroxyphenol)propan gemeint.
Die Erfindungsmerkmale, die neu sind, sind
im Detail in den anschliessenden Ansprüchen beschrieben. Die Erfindung wird jedoch besser verstanden werden, wenn man die folgende Beschreibung und Beispiele berücksichtigt.
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- 1ο -
Beispiel 1
Dieses Beispiel erläutert ein bekanntes
Laminat,gegenüber dem die vorliegende Erfindung eine Verbesserung darstellt. In einem Autoklaven wurdeunter Verwendung eines
Vakuumsacks bei einer Temperatur von 121,10C (25o°F) einem
·> 2
Druck von 16,9 kg/cm" (24o psi) bis 17,6 kg/cm (25o psi) und einer Verweilzeit von 45 Minuten ein Laminat hergestellt, bestehend aus einem verstärkten erstklassigen Glas von 3175 ,u (125 mils) Dicke,gebunden durch ein 1524 ,u (6o mils) dickes LR-56 3O Polysiloxan-Polykarbonat Block-Copolymerisat an eine 635o ,u (25o mils) starke Schicht aus Polykarbonat, die wiederum durch ein 762,ο ,u (3o mils) dickes LR-332O Polysiloxan-Polykarbonat Block-Copolymerisat an eine 9525 ,u (375 mils) starke Polykarbonatschicht gebunden war, wobei die letztere Schicht eine relativ brüchigere, gegenüber Beschädigungen wi der stands fähigere Schicht auf der rückseitigen, freien oder inneren Oberfläche aufwies . Wenn ein Geschoß mittleren Kalibers auf die Glasoberfläche gemäß dem Test, beschrieben in Underwriters Laboratory Standard for Bullet-Resisting Equipment, insbesondere UL 752, datiert 23. Februar 1953, bei einer Temperatur von 12,8°C (55°F) abgefeuert wurde,wurdedie exponierte Oberfläche der 9525 ,u (375 mils) starken Polykarbonatlage oder -schicht auf brüchige Art und Weise zersplittert, obwohl das Geschoß nicht durchdrang, wodurch die aus Pappe bestehenden Anzeiger, die etwa 45,72 cm (18 inch.) hinter dem getesteten Laminat angeordnet waren, beschädigt wurden.
Dieses Beispiel erläutert die sogenannte
Kerbempfindlichkeit der relativ dicken Polykarbonatschicht, wenn sie der Einwirkung eines Aufpralls eines Gegenstandes unterworfen wird. Die Beziehung zu verschieden starker Munition und anderen Testinaterialien sind in dem oben genannten Standardtest angegeben.
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Eeispiel 2
Eeispiel 1 wurde wiederholt, wobei eine
vordere oder aufschlagfeste Schicht aus 3175 ,u (125 mils) starkem verstärktem Glas benutzt wurde, dia durch 3in 1524 ,u (6o mils) dickes LR-563o Block-Copolymerisat an eine 127oo ,u (5oo mils) starke Schicht aus Polykarbonat gebunden war, die wiederum durch eine Zwischenschicht von 762,ο ,u (3o mils) dickem LR-332O Block-Copolymerisat an die rückseitige Schicht oder innere Schicht einer 1175 ,u (125 mils) dicken Polykarbonatschicht gebunden war, die eine relativ brüchigere, gegenüber Beschädigungen widerstandsfähige oder abriebfeste Schicht an ihrer freien Oberfläche aufwies . Wenn ein Geschoß mittlerer Stärke aus einer Super-38-Automatikwaffe auf die Glasoberfläche dieses Laminats bei Raumtemperatur, bei 12,8°C (55°F) und bei 35,o°C (95°F) abgefeuert wurde;trat kein Durchdringen des Geschosses ein und ebenfalls kein Zersplittern der Rückseite oder inneren Polykarbonatschicht bzw. -lage. Obwohl nicht die Absicht besteht, die Wirksamkeit dieses bestimmten Laminates auf eine bestimmte Theorie festzulegen, wird angenommen, daß, wenn die rückseitige oder innere Polykarbonatlage, die mit einem relativ brüchigeren Material beschichtet war, auf eine Dicke von weniger als 5588 ,u (22o mils), vorzugsweise zwischen etwa 1524 ,u (6o mils) und etwa 3175 ,u (125 mils) gehalten wird, die so in ihrer Dicke begrenzte Schicht eine ausreichende Flexibilität aufweist, um der üblichen Tendenz zur I'erbempfindlichkeit der Polykarbonate unter solchen Bedingungen/widerstehen.
Beispiel 3
Dieses Beispiel erläutert ein weiteres
typisches bekanntes stoßfestes Laminat, das Polykarbonatschichten anwendet. In einem Luftautoklaven unter Verwendung
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eines Vakuumbeutels wurde bei einer Temperatur von 124,5 C (257 F), einem Druck von 16,9 kg/cm (24o psi) bis 17,6 kg/cm (25o psi) und einer Verweilzeit von 3o Minuten ein Laminat hergestellt, das eine vordere oder stoßaufnehmende Lage aus Polykarbonat von 635o ,u (25o mils) Stärke aufwies , die eine relativ brüchigere, gegen Beschädigungen widerstandsfähige äußere Oberfläche besaß. Diese Polykarbonatschicht wurde durch eine 381,ο ,u (15 mils) starke Schicht aus LR-332O Block-Copolymerisat an eine 127oo ,u (5oo mils) starke Schicht aus Polykarbonat gebunden, die wiederum durch eine ähnlich dicke LR-332O Block-Copolymerisatschicht an eine rückseitige Lage aus Polykarbonat von 635o ,u (25o mils) Dicke gebunden war, v/obei die letztere Lage eine relativ brüchigere, gegen Beschädigungen widerstandsfähige Beschichtung auf ihrer äußeren oder abwärts gerichteten Oberfläche aufwies . Dieses Laminat wurde gemäß dem oben genannten UL 752—Standardtest getestet, nachdem die vordere äußere Oberfläche für ein Minimum von drei Stunden einer Temperatur von -31,7 C (-250F) ausgesetzt war, während die innere Oberfläche oder rückseitige Lage der Raumtemperatur ausgesetzt war. Wenn ein Geschoß mittlerer Stärke auf die vordere Lage abgefeuert wurde, erfolgte, obwohl das Geschoß nicht durch das Laminat hindurchdrang, ein brüchiges Zersplittern in Form eines Loches aus der .rückseitigen oder inneren Polykarbonatoberfläche, wodurch ein Anzeiger aus Pappe, der 45,72 cm (18 inch.) hinter dem Laminat angeordnet war, beschädigt wurde.
Beispiel 4
Beispiel 3 wurde wiederholt, wobei eine
vordere Lage aus Polykarbonat von 127oo ,u (5oo mils) Stärke/ ausgerüstet an der äußeren Oberfläche mit einer gegen Beschädigungen resistenten Schicht, verwendet wurde, die über eine 381,ο ,u (15 mils) dicken LR-332o Elock-Copolymerisatschicht an die Rückseite einer Polykarbonatlage von 1524 .u (6o mils) Dicke, die eine relativ brüchigere, gegen Beschädigungen resistente Schicht auf beiden Oberflächen aufwies , gebunden war.
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Wenn dieses Laminat gemäß Beispiel 3 getestet wurde, trat weder
ein brüchiges Zersplittern auf noch das Durchdringen eines Projektils nach Aufschlag von zwei Geschoßen mittlerer Stärke. Nachdem das dritte Geschoß dicht neben die beiden anderen eingeschossen wurde, ergab sich ein gewisses Zeichen eines leichten duktilen Bruches, obwohl ein Versagen durch Kerbempfindlichkeit nicht auftrat.
Beispiel 5
In einem Luftautoklnvsn v/urde unter Verwendung eines peripher wegwerfbaren Vakuunbeutels oder Ringes bei
einer Temperatur von 124,5°C (257°F), bei einem Druck von
2 9
13,4 kg/cm (19o psi) bis 14,3 kg/cm~ (21o psi), bei einer Verweilzeit von 15 Minuten, und unter Beibehaltung eines konstanten Vakuums von der anfänglichen Herstellung bis zum letzten Abkühlen und Druckablassen,ein Laminat hergestellt, das eine den Aufprall empfangende Schicht aus Polykarbonat von 635o .u (25o mils) Stärke aufwies , deren äußere Oberfläche mit einem relativ brüchigeren, gegen Beschädigungen resistenteren Material verkleidet war. Diese Polykarbonatschicht war über eine 381,ο .u (15 mils) starke LR-332O Block-Copolymerisatschicht an eine weitere, 127oo ,u (5oo mils) starke Schicht aus Polykarbonat gebunden, die wiederum über eine 381,ο ,u (15 mils) starke LR-3 32o Block-Copolymerisatschicht an eine rückseitige Lage einer Polykarbonatschicht von 2362 ,u (93 mils) Dicke, die an beiden Oberflächen eine relativ brüchigere, gegen Beschädigungen resistente Beschichtung aufwies , gebunden war. Wenn dieses Laminat gemäß dem oben beschriebenen UL-752-Standardverfahren unter Verwendung einer Hochleistungsoder o,357 Magnum-Hunition getestet wurde, trat keine Durchdringung des Projektils auf sowxe/kein Zersplittern der rückwärtigen Lage oder inneren Schicht des Laminats. Wenn jedoch die Stärke der Munition auf Superstarke oder o,44 Magnum erhöht wurde, trat ein leichtes Zerreißen der rückwärtigen Schicht und ein leichtes Zersplittern nach dem dritten Schuß bei -31,7 C (-25 F) auf, v/odurch ein Indikator aus Pappe,
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der 38,1ο cm (15 inch.) hinter der hinteren Lage angeordnet war, beschädigt wurde.
Beispiel 6
Beispiel 5 wurde wiederholt, ausgenommen,
daß die hintere oder innere, 2362 ,u (93 mils) starke PoIykarbonatschicht eine relativ brüchigere, gegen Beschädigungen resistente Schicht nur auf einer ihrer Oberflächen aufwies. Wenndieses Laminat gemäß Beispiel 5 getestet wurde, trat kein Zersplittern auf, selbst wenn o, 44-Magnum-Munitior?dfFoßIeaPltlon Stärke verwendet wurde. Noch einmal erläutert dieses Beispiel, im Vergleich mit Beispiel 5, die Wirksamkeit eines Laminats, das nur auf der äußeren Seite der inneren Polykarbonatlage oder -schicht eine relativ brüchigere, gegen Beschädigungen resistente Schicht aufweist. Dieses Eeispiel zeigt als Illustration der Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung, daß vorzugsweise nur die innere Polykarbonatlage eine relativ brüchigere, gegen Beschädigungen oder Abrie1 r-jsistenta Schicht aufweisen sollte, und zwar nur an ihrer äußeren Oberfläche, selbst dann, wenn ein duktiles Serbrechen vermieden v/erden soll. Bei solchem duktilen Zerbrechen wird die rückseitige Polykarbonatlage insbesondere durch Munition höherer Stärke zerrissen. Obwohl die Adhäsion der rückseitigen Lage an den Rest des Laminats während der Herstellung erhöht werden kann, wie beispielsweise durch Erhöhung der Fabrikationszeit, der Zyklustemperatur oder des Druckes, liegt ein gangbarer Weg, solches duktiles Zerbrechen augenscheinlich zu machen, wie schon oben beschrieben wurde,darin, die relativ brüchigere, gegen Beschädigungen resistente Schicht auf nur der äußeren oder freien Oberfläche der rückwärtigen Polykarbonatlage anzubringen.
Es wurden andere Ausführungsformen innerhalb der erfindungsgenäßen Offenbarung hergestellt, wie beispielsweise zweiseitige Laminate, die eine verbesserte
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Widerstandsfähigkeit gegen Hiebe oder Aufschläge, wie beispiels-
wqbej. weise durch Geschoße, aus beiden Richtungen,hatten,/beide Seiten der Polykarbonatschicht erfindungsgemäß in einer bestimmten Stärke beschichtet waren. Jede dieser Laminate besaß äußere Schichten von an der Außenseite beschichteten 3175 ,u (125 mils) dickem Polykarbonat und zwei innere Schichten von 9525 ,u (375 mils) dickem Polykarbonat, in welchem jede Schicht über 381 .u (15 mils) dicke LR-332o Elock-Copolymerisate auf bekannte Art und Weise verbunden war. Dieser Aufbau erwies sich als resistent gegenüber Geschoßen mittlerer Stärke, ohne daß ein Versagen auftrat, wobei eine Seite des Laminats bei einer Temperatur von -31,7 C (-25 F) und die andere Seite bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 48,9°C (12o°F) gehalten wurde.
Erfindungsgemäß v/erden also verbesserte
schlagfeste Laminate geschaffen, die die Tendenz zur Kerbempfindlichkeit der Polykarbonatschichten aus dem Wege räumen, wenn sie mit relativ brüchigerem Material an einer Seite beschichtet werden, die der Richtung des Aufschlages gegenüberliegt. Erfindungsgemäß können weiterhin praktische Laminate vom beschriebenen Typ hergestellt werden, die nicht nur eine verbesserte Schlagfestigkeit aufweisen, sondern auch gegenüber Beschädigungen und Zerkratzen und ähnlichen Einflüssen, die die Klarheit oder Transparenz solcher Laminate vermindern, resistent sind, wenn solche Laminate als Windschutzscheiben, als Fensterscheiben, als Gucklöcher, als Verglasung und ähnlichem verwendet v/erden. Hitzeelemente oder Nachweisgeräte, wie beispielsweise Leitungen, Filme und dergleichen, können als erfindungsgemäße Ausführungen angesehen werden.
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Claims (8)

Patentansprüche
1. Stoß- und aufprallfG£3t<£ Laminat , dadurch
gekennzeichnet , el α" es aus einer Vielzahl von Schichten besteht, die/rückseitige Polykarbonatschicht, die der Richtung des Aufpralls bzw. Stoßes gegenüberliegt, aufweint, v/obei die rückseitige Polykarbonatschicht eine relativ spröde Beschichtung, die gegen Beschädigungen widerstandsfähig ist, an der zur Richtung des Aufpralles gegenüberliegenden Seite aufweist, die Polykarbonatschicht eine Dicke von weniger als etwa 5588 ,u (22o mils) hat, die einzelnen Schichten des Laminates durch Block-Polysiloxan-Polykarbonat-Copolymerisate aneinander zum Haften gebracht v/erden, wobei die Block-Polysiloxan-Polykarbonat-Copolymerisate hergestellt werden, indem man (A) ein Polydiorganosxloxan, das am Kettenende Halogen enthält, zusammengesetzt aus zwischen etwa 5 bis 2oo chemisch kombinierten Diorganosiloxan-Einheiten, die im wesentlichen aus Dialkylsiloxy -Einheiten bestehen, die durch Silizium-Sauerstoff-Silizium-Bindungen miteinander verbunden sind, worin die Siliziumatome zwei organische Reste, gebunden über eine Silizium-Kohlenstoff-Bindung, aufweisen,
mit (B) einem Dihydroxyphenol der Formel
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in der Z ein Substituent, ausgewählt aus der Klasse bestehend aus Wasserstoff, niederen Alkylresten und Halogen oder deren Mischungen und R ein Substituent ausgewählt aus der Klasse bestehend aus Wasserstoff, Kohlenwasserstoffresten und halogenierten Kohlenwasserstoffresten, sind, umsetzt, und das gereinigte Produkt mit Phosgen zur Reaktion bringt.
2. Laminat nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , daß die hintere Polykarbonatschicht etwa 762 ,u (3o mils) bis etwa 381ο ,u (15o mils) dick ist.
3. Laminat nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , daß die den Aufprall aufnehmende Schicht aus Glas besteht.
4. Laminat nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , daß die den Aufprall aufnehmende Schicht aus Polykarbonat besteht.
5. Laminat nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , daß die hintere Polykarbonatschicht an beiden Seiten mit einer relativ spröden Schicht beschichtet ist.
6. Laminat nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet , daß die den Aufprall aufnehmende Schicht aus Polykarbonat besteht.
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7. Laminat nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , daß die einzelnen Schichten, abgesehen von der hinteren Polykarbonatschicht, beispielsweise aus Glas und/oder Polykarbonat bestehen.
8. Laminat nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet , daß die anderen Polykarbonatschichten wenigstens an einer Seite mit einem relativ spröden Material beschichtet sind.
/■
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