JP2011508679A - 耐ブラスト性バリア - Google Patents

Abstract

それぞれ厚さ２０〜４０ミリメートルのパネルを含む複数のユニットを備える耐ブラスト性バリアを開示する。このパネルは、ブラストソースとブラストターゲットとの間に垂直に配置される一体型ポリカーボネートシートまたはラミネートの形態であり、ラミネートは少なくとも２つのポリカーボネートシートおよびその間に挿入される任意のイメージ層を含む。パネルは、計算された方法でコンクリートにしっかりと埋め込まれて前記ブラストから生じる外力を吸収し、耐えるのに十分な剛性を提供するフレームに固定して取り付けられている。好ましい態様では、パネルは、互いにラミネートされた少なくとも２つのポリカーボネートシートを含み、要すればその間に挿入されたイメージ層を含んでいてもよい。別の態様では、フレームは、ターゲットにしっかりと固定されてターゲットの構造を通るブラスト力の散逸を可能にする。耐ブラスト性バリアの高さは、好ましくはターゲットの高さに釣り合う。

Description

本発明は、耐ブラスト性バリア、特に少なくとも１つのポリカーボネートパネルを備えるバリアに関する。

世界中で庁舎および商業ビル（例えばホテル、カジノ、モール、空港およびスタジアム）が爆撃の格好のターゲットであることが証明されている。攻撃者は、多くの場合、標的ビルに近接して乗物内で輸送され、爆発させられる強力爆発装置を攻撃手段として使用する、政治的に動機付けられたテロリストである。そのような乗物において運ばれる爆発装置は、典型的には、保護されていないビルの面を剪断するのに十分な力の衝撃波を生じ、おびただしい生命の損失および物的損害もたらすことができる。結果として生じるビルを取り囲む瓦礫地帯は、しばしば厚さ数フィートで入口を塞ぐ。加えて、ガラスの残骸が不安定にぶら下がり、ほんのわずかな微風でかなりの高さから地上に落ちる可能性がある。従って、負傷者を援助するために救急隊が損害を受けたビルに入ることを試みると、両方の危険が救急隊の安全を妨げ、脅かす。

乗物兵器の単純さおよびステルス性は乗物兵器を複雑な敵にしている。ガタガタ音を立てながら重要なビルを通る全ての自動車およびトラックを検査することは実質的に不可能である。そのような爆発装置に対する防御は、そのような乗物を、しばしばジャージーバリア（Ｊｅｒｓｅｙ ｂａｒｒｉｅｒｓ）、ブロック、ボラードおよび他のコンクリート構造体を使用して、攻撃されやすいターゲットから所定の距離に保つことを必要とする（米国特許第７，１４４，１８６号および第６，７６７，１５８号および米国特許出願第２００４／０２６１３３２号）。これは、これらの構造体のすぐ外側に公道が通っているところでは困難である。道の閉鎖やビルをコンクリートバリアで保護ことは必ずしも実用的ではない。そのようなことは目障りであり、一般的に望ましくない。

現存するビルはほとんど耐ブラスト性構造を有さず、従って、ガラスの危険性を軽減するための窓の改装に重きが置かれてきた。ポリカーボネート、ガラスおよび他の樹脂材料の複数の層を使用する、いわゆる安全ガラスまたは貫通防止ガラスの窓への使用はよく知られている。例えば、エチレン−ビニルコポリマーに付着しているガラスポリカーボネート樹脂ラミネートが米国特許第３，６６６，６１４号に記述されている。米国特許第３，５２０，７６８号には、比較的薄いポリカーボネートホイルを接着剤として有する比較的厚いガラスのラミネートが記述されている。更に、あるポリシロキサン−ポリカーボネートブロックコポリマーをポリカーボネート含有ラミネートの製造における接着剤として開示している米国特許第４，０２７，０７２号も関連する。米国特許第３，６２４，２３８号は、ポリカーボネート樹脂で形成される中間プライを有する安全ガラスの外面またはプライを含む防弾ラミネート構造体に関する。米国特許第４，３１２，９０３号は、ガラスおよびポリカーボネートで作られる耐衝撃性二重ガラス構造体に関し、特にラミネート窓ガラスの層の厚さおよびその化学組成関する。

米国特許第５，０５９，４６７号は、第１衝撃正面層および第２背面層を含み、互いに半弾性材料によって間隔が開けられ、シールスペースを画定する保護弾道パネル（ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｂａｌｌｉｓｔｉｃ ｐａｎｅｌ）に関する。このパネルは人員保護シールドとして使用される。

米国特許第６，２６６，９２６号は、爆発時の残骸危険の量を減少させるためにウィンドウに隣接する保護バリアをふくらませることによって配置される可撓性装置を記述している。米国特許第６，３４９，５０５号は、ガラス窓の内側および／または外側に隣接して載置され、床および天井に取り付けられる高伸長ケーブルまたはストラップを使用して強化されるルーバーシステムを開示している。このルーバーシステムは、爆発を検出すると迅速に閉まり、ビルの残骸危険の量を低減する。

米国特許第４，６２５，６５９号は、２つの相隔たるパネルを備える、弾丸および爆発に耐えるウィンドウまたはドアシステムであって、それによって外側のパネルが支持下端（ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｏｆｆｉｔ）から隔てられ、ベンチレーションチャネルを提供するギャップを形成するウィンドウまたはドアシステムを開示している。しかしながら、このパネルの周辺部分は、発射体がベンチレーションギャップを通じて入ることを妨げるためのセキュリティ層を取り付けている。米国特許第６，１７７，３６８号および第４，６４２，２５５号は、ＰＶＣおよび織られたガラス繊維、およびポリビニルアセタール、ポリビニルアセタール層中に封入されたガラスおよび繊維層から製造される耐ブラスト性パネルを開示している。米国特許第３，１９１，７２８号は、航空機の駐機場における労働者のジェットエンジンの排気からの保護としての溶接金属ストライプからなるバリアを開示している。

米国特許第５，２７７，９５２号は、ポリマー中間層と共に結合されたガラスから作られる装飾的なひびの入った鏡面仕上げガラスパネルを開示している。米国特許第５，６４３，６６６号、第５，８９４，０４８号、第５，９５８，５３９号、第５，９９８，０２８号および第６，０２５，０６９号は、ラミネートコポリエステルシートからなり、装飾的中間層および高浮き彫り表面を含むパネルを開示している。

建物のファサードを保護するための改装は、従来、壁体の強化に関連していた。実際に効果的にするために、壁体強化は、多くの場合、構造体の外観に悪影響を及ぼす侵入的操作であり、建設工事に影響を及ぼす。従って、目立たず、取り付けが簡単であり、同時に建物全体を乗物爆撃の破壊的影響から保護する構造体を有することが望ましい。

それぞれ厚さ２０〜４０ミリメートルのパネルを含む複数のユニットを備える耐ブラスト性バリアを開示する。このパネルは、ブラストソースとブラストターゲットとの間に垂直に配置される一体型ポリカーボネートシートまたはラミネートの形態であり、ラミネートは、少なくとも２つのポリカーボネートシートおよび要すればその間に挿入されたイメージ層を含む。このパネルは、計算された方法でコンクリートにしっかりと埋め込まれたフレームに固定して取り付けられ、前記ブラストに由来する外力を吸収し、耐えるのに十分な剛性を提供する。

好ましい態様では、パネルは、互いにラミネートされた少なくとも２つのポリカーボネートシートを含み、要すればその間に挿入されたイメージ層を含む。別の態様では、フレームはターゲットにしっかりと固定され、ターゲットの構造を通るブラスト力の散逸を可能にする。

耐ブラスト性バリアの高さは、好ましくはターゲットの高さと比例する。

発明の詳細な説明
本発明のパネルは、少なくとも１つの一体型、好ましくは互いにラミネートされ、および／または、接着されてラミネートを形成する２以上の重ね合わせポリカーボネートシートを含有する。

本発明のパネルは、任意に木材、石、ガラス、テキスタイル、金属、紙、プラスチック、植物、花または草木の形態の少なくとも１つのイメージ層を含んでいてもよく、それらの製品およびこれらのそれぞれはいずれの色であってもよい。イメージ層は、層にラミネートされていても２つの層の間にラミネートされていてもよい。パネルの厚さは２０〜４０ミリメートルである。

パネルがラミネートを含む態様では、ラミネートは、厚さ１０〜２０ミリメートル（ｍｍ）、好ましくは１２〜１８ｍｍの第１ポリカーボネートシート、厚さ１０〜２０ｍｍ、好ましくは１２〜１８ｍｍの第２ポリカーボネートシートおよび第１シートと第２シートとの間に挿入された少なくとも１つのイメージ層を含むことが好ましい。別の態様は、複数のポリカーボネートシート、典型的には厚さが同じであるかまたは厚さが異なる３〜４枚のシートを含む。

本発明のパネルを構成するいくつかのシートは、ラミネーションによって互いに結合していても接着剤の使用によって互いに結合していてもよい。好適な接着層としては、Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ Ｕｒｅｔｈａｎｅの製品である厚さ０．０２５”のＡ４７００ Ｄｕｒｅｆｌｅｘポリウレタンフィルムが挙げられる。この接着剤は、十分耐熱性であり、崩壊したり歪んだりせずにラミネーションで遭遇する加熱条件に耐えることが必須である。当然、パネルの透明性が所望される場合、接着剤は透明でなければならない。

本発明の一態様では、パネルは、（ａ）厚さ１０〜２０ｍｍの第１ポリカーボネートシートを提供し、（ｂ）厚さ１０〜２０ｍｍの第２ポリカーボネートシートを提供し、（ｃ）少なくとも１つのイメージ層を第１シートと第２シートとの間に配置してサンドイッチ構造体を生じ、（ｄ）この構造体を高温でラミネートを形成するのに十分な時間プレスすることによって製造されうる。好適な加熱条件は、一般的に１８〜２４９℃、好ましくは３２〜２２７℃、６９〜２０６９ｋＰａ、好ましくは４４８〜６６２ｋＰａの圧力のもと、最大温度および圧力において０．１〜２０分、好ましくは０．１〜５分、最も好ましくは０．１７〜３分間である。２４９℃を超える温度および２０７０ｋＰａを超える圧力はホットプレスボンドに望ましくない。なぜなら、シート層が並んだイメージ層からはみ出るからである。熱の適用前に圧力を適用することが好ましい。要すれば、そのように形成されるラミネートを７〜２０６５ｋＰａの圧力において冷却する。更に別の態様において、本発明のラミネートは、更に保護ハードコート層も含む。

重要なことに、第１シートおよび第２シートは、必ずしも本発明パネルの最外シートではない。上記のように、パネルは、イメージ層並びにいくつかのイメージ層のそれぞれの面上に複数のシート（層）を含んでいてもよい。しかしながら、パネルの全厚が２０〜４０ｍｍであることが要求される。パネルは、好ましくは幅４フィートかつ長さ８フィートであるが、この寸法は制限寸法ではない。

ポリカーボネートシートは、独立して、透明であっても、半透明であっても、不透明であってもよい。更に、シートは、それぞれの透明性または半透明性および色が互いに異なっていてもよい。

ポリカーボネートは、よく知られている熱可塑性芳香族ポリマー樹脂である（ドイツ国公開特許第２，０６３，０５０号、第１，５６１，５１８号、第１，５７０，７０３号、第２，２１１，９５６号、第２，２１１，９５７号および第２，２４８，８１７号、フランス国特許第１，５６１，５１８号、および特にＨ．Ｓｃｈｎｅｌｌによるモノグラフ“Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅｓ”，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，ニューヨーク，Ｎ．Ｙ．，１９６４年参照。これらを参照することによって本明細書中に組み込む。）。本発明との関連で好適なポリカーボネートの重量平均分子量は８，０００〜２００，０００、好ましくは８０，０００以下であり、塩化メチレン中２５℃において測定される固有粘度は０．４０〜１．５ｄｌ／ｇである。好ましくは、ポリカーボネートのガラス転移温度は１４５〜１４８℃である。

本発明との関連で好適なポリカーボネートシートは市販されている。ビスフェノールＡベースのホモポリカーボネートで作られたシートが、その良好な機械特性および優れた透明性のために好ましい。そのような好適なシートは、商標ＭＡＫＲＯＬＯＮのもとでＢａｙｅｒ ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ社のＳｈｅｆｆｉｅｌｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｉｎｃ．から市販されている。

イメージ層は、好ましくは、ファブリック、金属ワイヤー、ロッドおよび／またはバー、紙または写真画像、および草木、例えば草、花、小麦、および藁葺き材（ｔｈａｔｃｈ）を含む。イメージ層は、イメージもしくはデザインを示していても、ソリッドカラーであってもよく、十分耐熱性であり、例えば融点が十分高く、パネルの製造や加工中のイメージの崩壊や歪みを避けなければならい。好ましくは、イメージ層は、実質的に連続的である。イメージ層の厚さは、有利には、０．０２５４〜１．５２４ｍｍ、好ましくは０．０２５４〜０．０５ｍｍであり、最も好ましくは０．０４ｍｍである。しかしながら、利用可能な装置に依存して、厚さが機能性のみによって制限されるような条件のもとで、より薄いポリマーフィルムもより厚いポリマーフィルムも装飾的イメージ層に使用されうる。

好ましい態様では、パネルは、第１ポリカーボネートシートと第２ポリカーボネートシートとの間に配置される少なくとも１つの第１イメージ層および第２ポリカーボネートシートと第３ポリカーボネートシートとの間に配置される少なくとも１つの第２イメージ層を含む。

本発明の一態様では、イメージ層は、テキスタイルファイバーのファブリックを含有する。このファブリックは、例えば織る技術または編む技術によってファブリック中に製造されるイメージまたはデザインを表示する。ファブリックは、テキスタイルファイバー（すなわち、天然由来、半合成または合成ポリマー材料のファイバー）であってもよい。例えば、ファブリックは、コットン、ウール、シルク、レーヨン（再生セルロール）、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート、合成ポリアミド、例えばナイロン６６およびナイロン６、アクリル、メタクリル、およびセルロースアセテート繊維から製造されうる。テキスタイルファイバーの融点は、十分高く、本発明のラミネートの製造または加工中にファブリックの崩壊や歪みを防止しなければならない。

ファブリックは、織られても、スパンボンドされても、織物業でよく知られている他の方法で製造されてもよく、無色、例えば白色、であっても常套の染色技術および印刷技術によって着色されていてもよい。代わりに、ファブリックは、染色ヤーンから製造されても、原液着色された（ｍａｓｓ ｃｏｌｏｒｅｄ）ポリマーから誘導されるフィラメントおよびヤーンから製造されてもよい。好ましくは、装飾ラミネート構造体内に存在するファブリックは、実質的に連続であり、別個のイメージ層またはラミネートで構成される。本発明の態様において、イメージ層は、金属ワイヤー、ロッドまたはバーを含有する。金属ワイヤーは、金属メッシュファブリック、スクリーン、または透過性の高い目の粗いメッシュを製造する様々な技術によって生じられる。金属ワイヤー、ロッドまたはバーは、織られても、溶接されても、編まれても、金属ワイヤー製作技術でよく知られている別の方法によって製作されてもよい。金属ワイヤー、ロッドおよびバーは、いずれの色であってもよい。イメージ層の金属元素は、さまざまな金属材料、例えば銅、アルミニウム、ステンレススチール、スチール、亜鉛めっきスチール、チタンなどまたはそれらの組み合わせであってもよい。イメージ層の金属部品は、様々な断面積およびジオメトリ、例えば一般的に円、楕円または比較的フラット、を有するワイヤーフィラメント、ロッドおよびバーから製造されうる。ワイヤー、ロッドおよびバーの厚さおよび直径は重要ではない。しかしながら、パネルを弱くする成長亀裂を生じることを避けるために金属表面が平滑であることが重要である。従って、金属表面をポリマー材料、例えばポリ塩化ビニル、コポリエステルまたはポリウレタンに埋め込むことが有利である。この態様に関連する唯一の要件は、パネルラミネーションおよび形成プロセスによって熱崩壊したり歪んだりしないように十分耐熱性のポリマー材料を埋めることである。

別の態様において、パネルは、ポリカーボネートを強化するワイヤー、ロッド、またはバーのイメージ層を含有する。別の態様において、イメージ層は、プリントまたは着色イメージを含有する。好ましくは、プリントまたは着色イメージ層は対向面を有し、イメージがこれらの面の片側にプリントされており、および／または装飾的イメージ層が配色を含む。１よりも多くのプリントまたは着色装飾的イメージ層を本発明の装飾ラミネート構造体に使用してもよい。複数の装飾的イメージ層の使用は、プリントまたは着色イメージ層中の装飾的イメージまたはレタリングに３次元のまたは「浮かんだ」外観を提供する。それぞれのプリントまたは着色イメージ層は、イメージまたは配色が大きな歪みなしに第１シートを通じて見られるように第１シートの片面に接続される。プリントまたは着色イメージ層は、第１シートに使用される材料および第２シートに使用される材料、インク、またはラミネートの製作に使用される別の材料と相溶性の好適なポリマー材料を含有する。好ましくは、イメージ層は、ポリ塩化ビニル、コポリエステル、ポリカーボネートまたはポリウレタン熱可塑性樹脂を含有する。

別の態様では、イメージ層の製造に使用されるポリマーが透明である場合、イメージまたは配色は、イメージ層の底部側にプリントされる。

プリントイメージは、常套の写真印刷プロセスに従って製造されるかまたは写真画像から生じられるデジタル化データベースを用いて製造される。イメージのデジタル化および保存は、コンピュータ技術でよく知られている様々な方法、例えばスキャン、によって達成される。

更に別の態様では、イメージ層は、草木、例えば草、藁葺き材、花、例えばバラの花弁、小麦、穀物、天然紙および他のもの、を、草木の天然色が保存されるように含有する。草木を含有する１よりも多くのイメージ層を本発明の装飾ラミネート構造体に使用してもよい。複数のイメージ層の使用は、イメージ層中の装飾的草木に３次元のまたは「浮かんだ」外観を提供する。それぞれのイメージ層を、草木が大きな歪みなしに第１シートを通じて見られるように第１シートの片面に接続させる。

ラミネート構造体は、任意に、第１シートの上面にラミネートされた透明で硬質の耐引掻き性または耐摩耗性のコーティングまたは層である保護ハードコート層を備えていてもよい。そのようなコーティングは、更に、ラミネートの耐薬品性も増加させ、アンチグラフィティ面を提供しうる。保護層は、シート層の上の保護層を備える二層フィルムであってもよい。保護層は、好ましくは、紫外線硬化もしくは電子ビーム硬化架橋アクリル、真空硬化もしくは紫外線硬化ウレタン、紫外線硬化もしくは電子ビーム硬化シリコンとアクリルまたは熱硬化ウレタンもしくはプラスチゾルから選択される。ポリウレタンの層を外面上に適用して耐摩耗性を提供してもよい。代わりに、二軸配向ポリエチレンテレフタレート、例えばＭＹＬＡＲ^ＴＭまたはＴＥＦＬＯＮ^ＴＭフィルム、例えばＴＥＤＬＡＲ^ＴＭ（いずれもＤｕＰｏｎｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能。）を第１シートの上面に保護層としてラミネートしてもよい。更に好ましくは、保護層は、熱硬化、紫外線硬化、または電子ビーム硬化シリコンを含有してガラスの外観をもたらす。

本発明のパネルのラミネーションは常套である。１つのラミネート方法では、効率のよい熱輸送および更に熱の分配を特徴とする合板ラミネートプレスが好ましく使用される。

圧力の低減を増加させるために、層同士の間に取り込まれた空気を除去するために真空を適用してもよい。結合プロセス中、必要であれば、ポリカーボネート材料を接着剤の使用を伴って結合させるかまたは融着させてもよい。

好ましくは、このラミネート方法は、ホットプレス結合またはコールドプレス結合を包含する。よく知られているように、ホットプレス結合方法としては、これに限定するわけではないが、熱蒸気、電気加熱、ホットオイル加熱および当業者に既知の他の方法が挙げられる。コールドプレス結合方法としては、これに限定するわけではないが、冷水およびグリコール冷却方法が挙げられる。ラミネーションは、真空プレスを用いて行っても真空プレスを用いずに行ってもよい。一般的にラミネートパネルにおける気泡の生成は、熱および圧力を適用する前に空気を抜くとほとんど起こらない。いずれの場合も、十分な圧力を適用して結合前にシステムから空気を取り除くことが重要である。ホットプレス結合に続いて、結合構造体がポリカーボネートのガラス転移温度未満に冷却するまで１０〜約１４８℃（５０°Ｆ〜約２９８°Ｆ）、好ましくは２１．１〜３２．２℃（７０〜９０°Ｆ）および圧力７〜２０６９ｋＰａ、好ましくは４４８〜６６２ｋＰａ、より好ましくは５５２〜６６２ｋＰａ、最も好ましくは６３４ｋＰａにおいて保持することによって結合構造体を冷却させる。要すれば、プレス結合中に、テクスチャをパネルの片面または両面に適用してもよい。

パネルが固定して取り付けられるフレームは、好ましくは炭素鋼、すなわち、炭素含量が約２％以下のスチール、ステンレススチールまたはアルミニウム製である。耐久性および審美的魅力の増加のために、炭素鋼のフレームを耐腐食性コーティングおよび／またはペイントで処理してもよい。ステンレススチールは、屋外用途に好ましい。なぜなら、ステンレススチールは炭素および低合金鋼よりも錆びおよび汚染に対して耐性があり、従って審美的魅力を維持するからである。イメージ層が水分を吸収することが可能である場合、パネルのエッジを密封してウィッキングを防ぐことが必須である。好適な密閉は、シリコーンの塗布によって行っても、エッジに薄いポリマーフィルム、例えばポリカーボネートフィルム、を接着することによって行ってもよい。

スチールフレームは、十分な剛性および強度を提供する成形部材（例えば、「Ｃ」断面形状部材）を備えて大きな歪みなしにブラストによって適用される外力を吸収する。フレームは、底部が垂直に伸びて延長部が強化コンクリート基礎に埋め込まれてもよい。代わりに、衝撃波を散逸させるようにスチールフレームをターゲット（例えばビル）のスチール骨格に取り付けてもよい。

パネルは、構造接着剤または複数のボルトのいずれかによってフレームに取り付けられてもよい。ボルト、好ましくは段付ボルトは、直径０．７５〜１．２５インチ、好ましくは１．０インチであり、締めるとボルトヘッドとナットがボルト孔の周りのパネルエリアにクラックやノッチを生じずに圧縮状態で位置するようにフラットヘッドを有する。ボルト同士は、４インチ〜８インチ、好ましくは６インチ間隔が離れており、パネルエッジから約１．０インチ〜１．５インチ離れ、並置される。パネルにおけるボルト孔は、好ましくは平滑な細長いエッジを備えて製造されて熱膨張を可能にし、ストレスを緩和する。ゴムまたはエラストマーワッシャーまたはスペーサーを、パネルとフレームとの間で使用して更に衝撃エネルギーを吸収し、ビルに伝えられる力を減衰させてもよい。

「Ｃ」断面スチールチャネルの機械特性は、好ましくは引っ張りにおける最終降伏強さ約３００ＭＰａを示す。そうでなければ、より高いかまたは低い弾性材料、例えばアルミニウムに関しては、相当するセクション特性は、好ましくはより厚いかまたはより薄い壁体の使用が続く。全体として、本発明のパネルは、好ましくは保護ターゲットの表面から少なくとも１２インチの距離に位置してポリカーボネートパネルがビルにぶつかることを防ぎ、ブラストに起因する衝撃波を受ける結果として曲がる。より低い脅威のレベルやより小さなパネルに関して、より短い距離を使用してもよい。

例１
着色テキスタイルを含むラミネートの形態のパネルを製造した。ホットプレス定盤を４７５°Ｆに予熱した。コールドプレス定盤温度は６５°Ｆにセットした。次に以下のものを以下の順序（上から下）で組み立てた：スチールプレスプレート、Ｎｏｍｅｘパッド（Ｎｏｍｅｘ圧力分配パッド）、または圧力の均等分配を達成するのに好適な別の媒体、アルミニウム仕切り板、剥離紙（表面艶仕上げウルトラキャスト（ｐａｔｉｎａ ｆｉｎｉｓｈ Ｕｌｔｒａ−ｃａｓｔ）剥離紙）、０．０６０”ポリカーボネートシート、テキスタイルの形態のイメージ層（薄手のナイロンテキスタイル）、０．０６０”ポリカーボネートシート、剥離紙、アルミニウム仕切り板、Ｎｏｍｅｘパッド、スチールプレスプレート。

ポリカーボネートの第１シートとテキスタイルとの間に熱電対を挿入した。次にこのアセンブリをホットプレスに挿入し、このプレスを閉じ、圧力を９４ｐｓｉに増加させた。熱電対が４２０°Ｆを示すまで温度を詳しくモニターした。一旦４２０°Ｆに到達すると、圧力を解放し、プレスを開けた。次にこのアセンブリを、コールドプレス定盤温度６５°Ｆにセットされたコールドプレスセットに移した。次に、コールドプレスの圧力を９４ｐｓｉに増加させた。この移動および再加圧を３分未満で完了した。熱電対が９０°Ｆを示すまで温度を詳しくモニターし、９０°Ｆの時点で装飾ラミネート構造体をプレスから取り出した。

例２
ラミネートの形態の別のパネルを製造した。ホットプレス定盤を４７５°Ｆに予熱した。コールドプレス定盤温度を６５°Ｆにセットした。次に以下のものを以下の順序（上から下）で組み立てた：スチールプレスプレート、Ｎｏｍｅｘパッド（Ｎｏｍｅｘ圧力分配パッド）、アルミニウム仕切り板、剥離紙（表面艶仕上げウルトラキャスト剥離紙）、ハードコートが剥離紙に対して向いているハードコートポリカーボネートフィルム（厚さ０．００５”のフィルム）、０．１１８”ポリカーボネートシート、テキスタイルの形態のイメージ層、０．１１８”ポリカーボネートシート、剥離紙、アルミニウム仕切り板、Ｎｏｍｅｘパッド、およびスチールプレスプレート。使用される「ハードコート」は、可撓性脂肪族ポリウレタンコーティングであった。

熱電対をポリカーボネートの第１シートとテキスタイルとの間に挿入した。次にこのアセンブリをホットプレスに挿入し、このプレスを閉じ、圧力を９４ｐｓｉに増加させた。熱電対が４２０°Ｆを示すまで温度を詳しくモニターした。４２０°Ｆにおいて、圧力を解放し、プレスを開いた。次にアセンブリを第１剥離紙とハードコートポリカーボネートフィルムとの間で分離させ、次にコールドプレス（プレス定盤温度６５°Ｆ）に移し、コールドプレスの圧力を９４ｐｓｉに増加させた。この移動および再加熱を３分未満で完了した。熱電対が９０°Ｆを示すまで温度を詳しくモニターし、９０°Ｆの時点でラミネートをプレスから取り出した。生成物の底部の表面仕上げは、均一であり、均質であった。

例３
植物性物質と透明樹脂、フラットテキスチャ、複数の層に埋め込まれた屋根葺き材のヨシ、および両側の表面艶仕上げを含むラミネートの形態の別のパネルを以下のように製造した：ホットプレス定盤を４７５°Ｆに予熱した。コールドプレス定盤温度を６５°Ｆにセットした。次に以下のものを以下の順序（上から下）で組み立てた：スチールプレスプレート、Ｎｏｍｅｘパッド（Ｎｏｍｅｘ圧力分配パッド）、アルミニウム仕切り板、剥離紙、０．１１８”ポリカーボネートシート、屋根葺き材（屋根葺き材のヨシ）、０．２３６”ポリカーボネートシート、屋根葺き材、０．１１８”ポリカーボネートシート、剥離紙、アルミニウム仕切り板、Ｎｏｍｅｘパッド、およびスチールプレスプレート。

熱電対を第１藁葺き材と０．２３６”ポリカーボネートシートとの間に挿入した。次にこのアセンブリをホットプレスに挿入し、このプレスを閉じ、圧力を１０ｐｓｉに増加させた。この熱電対が４１０°Ｆを示すまで温度を詳しくモニターした。４１０°Ｆにおいて、圧力を３０ｐｓｉに増加させた。熱電対が４２０°Ｆを示すまで温度を詳しくモニターした。４２０°Ｆにおいて圧力を９４ｐｓｉに増加させた。熱電対が４３５°Ｆを示すまで温度を詳しくモニターした。次に圧力を解放し、プレスを開いた。次にこのアセンブリをコールドプレスに移し（プレス定盤温度６５°Ｆ）、コールドプレスにおいて圧力を９４ｐｓｉに増加させた。この移動および再加圧を３分未満で完了した。熱電対が９０°Ｆを示すまで温度を詳しくモニターし、９０°Ｆの時点で装飾ラミネート構造体をプレスから取り出した。生じるラミネートを藁葺き材の周りおよび藁葺き材を通って熱的に融合させ、密接な封入をもたらした。製品の底部の表面仕上げは、均一であり、均質であった。

例４
テキスタイルをイメージ層として含むラミネートの形態の更に別のパネルを製造した。クリーンルームにおいて、シートをマスクせず、５０／５０％（容積）水／イソプロピル溶液で洗浄し、空気乾燥し、脱イオン空気を使用して静電気をシートから除去した。以下のものをテーブル上で以下の順序（上から下）で組み立てた：０．５”×４’×８’ポリカーボネートシート、イメージ層（薄いナイロンテキスタイル）、０．０２５”脂肪族ＴＰＵフィルム（Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ Ａ ４７００）、０．５”×４’×８’ポリカーボネートシート。

次に、このアセンブリを真空バッグに挿入し、次にこれを水銀で２９“に脱気した。この真空をオートクレーブサイクルの前に１時間保持し、次にオートクレーブサイクルの間保持した。次に真空バッグとその内容物をオートクレーブに入れ、９６分間２．５°Ｆ／分で加熱して２４０°Ｆにした。同時に４５分間にわたって圧力を３．８ｐｓｉ／分で１７１ｐｓｉまで増加させた。次にこの２４０°Ｆの温度を９０分間１７１ｐｓｉにおいて保持した。次に、真空バッグを２．０°Ｆ／分で１０５°Ｆまで徐々に冷却し、次に圧力を３．８ｐｓｉ／分で周囲大気まで低下させた。このアセンブリを更に１時間そのままにした。最後にアセンブリを真空バッグから取り出した。

例５
乗物爆弾ブラストをシミュレートするＡＢＡＱＵＳコンピュータモデルにおいて本発明によって製造されるバーチャルバリア構造体を試験した。このモデルは、トリニトロトルエン（ＴＮＴ）２０００ポンド相当物を、厚さ２５〜３５ｍｍのポリカーボネートの４’×８’シートであるパネルに対して１００フィート、８０フィートおよび５０フィートの距離において、および厚さ２５ｍｍのポリカーボネートの２’×８’シートに対してこの耐ブラスト性バリアから８０フィート、５０フィートおよび４０フィートにおいて使用してブラストをシミュレートした。データは、４×８フィートのパネルに関して、スタンドオフ（ｓｔａｎｄ ｏｆｆ）距離（ブラストからの距離）が５０フィートよりも長くなくてはならないことを示す。２×８フィートのパネルに関して、スタンドオフ距離は４０フィートよりも長くなければならない。

上記表に示されるデータは、壁体の厚さが１０〜２０ｍｍのパネルに対して、構造体に対する内向きの力が９，０００ユニットよりも高いことを示す。厚さが２０ｍｍを超え、４０ｍｍ未満であるパネルに関して、内向きの力は８，０００ユニット未満に低減する。壁体の厚さ４０〜５０ｍｍにおいて、構造体に対する内向きの力は再度９，０００ユニットを超える傾向がある。壁体の厚さ５５ｍｍにおいてパネルの性能は向上するが、厚さおよび構造体に対する内向きの力は、パネルを硬くする追加の厚さおよび重量のために再度低減する。

当業者が本発明の発見の精神や範囲から逸脱せずに本明細書に開示する様々な材料および方法に様々な修正、変更および置換が行われることに気づくので、上記説明は、本発明を限定すると理解されるべきではない。代わりに、本発明は、本明細書に添付の特許請求の範囲およびそれに包含される同等物によって既定される。

Claims (18)

1. それぞれフレームに固定して取り付けられたパネルを含む１以上のユニットを備える耐ブラスト性バリアであって、該パネルが厚さ２０〜４０ミリメートルであり、少なくとも１つのポリカーボネートシートを含み、ブラストのソースとブラストターゲットとの間に垂直に配置されている、耐ブラスト性バリア。
2. 該フレームが、炭素鋼、ステンレススチールおよびアルミニウムからなる群から選択される少なくとも１つのメンバーを含有する、請求項１に記載のバリア。
3. 該フレームがコンクリートを土台としている、請求項１に記載のバリア。
4. 該フレームが該ターゲットに固定されている、請求項１に記載のバリア。
5. 該パネルが、凹面であり、くぼんだ面が該ソースに面する、請求項１に記載のバリア。
6. 該パネルが一体型ポリカーボネートシートの形態である、請求項１に記載のバリア。
7. 該パネルが１よりも多くのポリカーボネートシートを含むラミネートの形態である、請求項１に記載のバリア。
8. 更に該シート同士の間に挿入されたイメージ層を備える、請求項７に記載のバリア。
9. 該イメージ層が、ファブリック、写真、紙、ワイヤー、スクリーン、ロッド、バー、ガラスおよび植物からなる群から選択される少なくとも１つのメンバーを含む、請求項８に記載のバリア。
10. 該メンバーが、該メンバーおよび該ポリカーボネートと相溶性のポリマー樹脂中に封入されている、請求項９に記載のバリア。
11. 該パネルの少なくとも片面がハードコートされている、請求項１に記載のバリア。
12. 該パネルの少なくとも片面がエンボスされている、請求項１に記載のバリア。
13. 該パネルが紫外線安定剤を含む、請求項１に記載のバリア。
14. 該フレームが「Ｃ」断面を有する、請求項１に記載のバリア。
15. 該パネルが複数のボルトによって該フレームに固定して取り付けられている、請求項１に記載のバリア。
16. 該パネルが接着剤によって該フレームに取り付けられている、請求項１に記載のバリア。
17. 該パネルが、接着剤によって互いに結合される少なくとも２つのポリカーボネートシートを含む、請求項１に記載のバリア。
18. 該接着剤が熱可塑性ポリウレタンである、請求項１７に記載のバリア。