RU2057025C1 - Multilayer composition material for bullet-proof glazing - Google Patents

Multilayer composition material for bullet-proof glazing Download PDF

Info

Publication number
RU2057025C1
RU2057025C1 SU5046869A RU2057025C1 RU 2057025 C1 RU2057025 C1 RU 2057025C1 SU 5046869 A SU5046869 A SU 5046869A RU 2057025 C1 RU2057025 C1 RU 2057025C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parts
weight
methacrylate
acrylic acid
intermediate layer
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Ф. Кошелева
Ю.П. Горелов
В.Н. Гуревич
А.И. Куклев
В.Я. Коптилов
Ю.А. Бабиков
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров им.акад.В.А.Каргина с опытным заводом
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров им.акад.В.А.Каргина с опытным заводом filed Critical Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров им.акад.В.А.Каргина с опытным заводом
Priority to SU5046869 priority Critical patent/RU2057025C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2057025C1 publication Critical patent/RU2057025C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

FIELD: shock-resistant composition materials. SUBSTANCE: intermediate layers between silicate glasses were made of polyvinylbutyral film and/or composition consisting of, mas. p.: butylacrylate 30-33; butylmethacrylate 65-67; acrylic acid 2-3 per 100 monomers mixture of ethylene glycol dimethacrylic ester 0.1-0.2; methylmethyldiethoxysilane methacrylate 0.1-0.5 and dicyclohexylperoxydicarbonate 0.05-0.08. Intermediate layer between external and internal glazing members is made of composition consisting of, mas. p.: butylacrylate 50-53; butylmethacrylate 45-47; acrylic acid 2-3 per 100 monomers mixture of triallyl(iso)cyanurate 0.5-1.0; methylmethyldiethoxysilane methacrylate 0.05-0.1 and dicyclohexylperoxydicarbonate or its mixture with 0.15-0.2 benzoine 0.1-0.15. Thickness of each silicate layer, internal member, each intermediate layer between silicate glasses and intermediate layer between external and internal member is 3-6, 10-25, 0.76-2.0 and 0.3-4 mm, respectively. EFFECT: enhanced quality of composition. 1 tbl

Description

Изобретение относится к многослойным ударопрочным композиционным материалам на основе силикатного и органического стекол, предназначенных, в частности, для остекления пулестойких бронированных инкассаторских машин. The invention relates to multi-layer impact-resistant composite materials based on silicate and organic glasses, intended, in particular, for glazing bulletproof armored cash-in-transit vehicles.

Согласно требованиям многослойный композиционный материал должен обеспечивать защиту экипажа от поражения пулей из автомата Калашникова (калибра 7,62 мм) с энергией удара не менее 2000 Дж очередью в три выстрела без образования осколков от внутреннего элемента остекления. According to the requirements, a multilayer composite material should protect the crew from being hit by a bullet from a Kalashnikov assault rifle (7.62 mm caliber) with an impact energy of at least 2000 J in a burst of three shots without the formation of fragments from the internal glazing element.

Известны стойкие к пробиванию материалы, имеющие четырехслойную структуру и состоящие из наружного (по отношению к направлению действия ударной нагрузки) термопластичного полимерного слоя толщиной 2,5-6,35 мм, тыльного слоя из поликарбоната толщиной 0,7-5,6 мм, помещенного между ними слоя стекла толщиной 2,5-6,35 мм и расположенного между слоем стекла и слоем поликарбоната термопластичного полимерного слоя. При этом отдельные слои соединены между собой с помощью клеевых прослоек [1]
Предлагаемый стойкий к пробиванию материал не выдерживает испытаний из автомата Калашникова. Многослойное изделие разрушается при первом выстреле.
Known resistant to punching materials having a four-layer structure and consisting of an external (relative to the direction of impact of the shock load) thermoplastic polymer layer 2.5-6.35 mm thick, a back layer of polycarbonate 0.7-5.6 mm thick, placed between them a layer of glass with a thickness of 2.5-6.35 mm and located between the glass layer and the polycarbonate layer of the thermoplastic polymer layer. In this case, the individual layers are interconnected using adhesive layers [1]
The proposed punch-resistant material does not stand the test of a Kalashnikov assault rifle. The multilayer product is destroyed during the first shot.

Известно пуленепробиваемое многослойное изделие, состоящее из четырех листов силикатного стекла толщиной 5 мм каждый, скрепленных между собой прозрачной поливинилбутиральной пленкой толщиной 0,3 мм, и прозрачного конструкционного полимера, например поликарбоната. Общая толщина изделия 33 мм, вес 1 м2 70 кг. Изделие выдерживает удар пулей, летящей со скоростью 1000 м/с с расстояния 10 см [2]
Однако оно не выдерживает испытания пулей из автомата Калашникова, при первом выстреле изделие разрушается.
Known bulletproof laminated product consisting of four sheets of silicate glass with a thickness of 5 mm each, bonded together by a transparent polyvinyl butyral film with a thickness of 0.3 mm, and a transparent structural polymer, for example polycarbonate. The total thickness of the product is 33 mm, weight 1 m 2 70 kg. The product withstands the impact of a bullet flying at a speed of 1000 m / s from a distance of 10 cm [2]
However, it does not stand the test of a bullet from a Kalashnikov assault rifle, the product is destroyed during the first shot.

Известно также пуленепробиваемое многослойное изделие с применением слоев из иономера на основе водонерастворимого сшитого сополимера этилена и метакриловой кислоты или ее солей металлов (Zn, Na) в отношении 95:5, частично нейтрализованного ди- или триамином. Согласно примеру изделие состоит из четырех слоев химически упрочненного стекла и трех слоев иономера. Наружные слои стекла имеют толщину 2,5 мм и 1 мм внутренние 12 мм каждое, толщина каждого иономерного слоя 5 мм. Поверхности всех слоев соединены силановым аппретом. Изделие характеризуется повышенной прозрачностью, увеличенным сроком службы в широком диапазоне температур, низкой стоимостью. Общая толщина изделия 42,5 мм [3]
Изделие выдерживает испытание пулей из автомата Калашникова в два выстрела, при третьем выстреле происходит его разрушение.
Also known is a bulletproof multilayer product using layers of an ionomer based on a water-insoluble crosslinked copolymer of ethylene and methacrylic acid or its metal salts (Zn, Na) in a ratio of 95: 5, partially neutralized by di- or triamine. According to an example, the product consists of four layers of chemically toughened glass and three layers of ionomer. The outer layers of glass have a thickness of 2.5 mm and 1 mm inner 12 mm each, the thickness of each ionomer layer 5 mm The surfaces of all layers are connected by a silane coupling. The product is characterized by increased transparency, extended service life in a wide temperature range, low cost. Total product thickness 42.5 mm [3]
The product withstands the test of a bullet from a Kalashnikov assault rifle in two shots, with the third shot it is destroyed.

Наиболее близким к предлагаемому является многослойный композиционный материал для пулестойкого остекления, включающий внешний элемент, выполненный по меньшей мере из пяти слоев силикатных стекол, один слой внутреннего элемента, выполненный из полиметилетакрилата, и промежуточные слои, при общей толщине материала не менее 64 мм. Closest to the proposed one is a multilayer composite material for bulletproof glazing, including an external element made of at least five layers of silicate glass, one layer of an internal element made of polymethacrylate, and intermediate layers, with a total material thickness of at least 64 mm.

Внешний элемент состоит по крайней мере из трех слоев стекла, причем толщина центрального слоя (5,6-25,4 мм) должна быть больше толщины крайних слоев (0,76-5,59 мм), и центральный слой может состоять из нескольких стекол. Составные элементы внешнего и внутреннего слоев склеены пленкой толщиной 0,86 мм из блочного сополимера силоксана и карбоната (ZR 33-20), а между собой разделены воздушной прослойкой толщиной 6,35 мм. В состав внутреннего элемента входят дополнительные слои из поликарбоната, стекла и отвержденной смолы. Общая толщина изделия достигает до 71 мм. Такая конструкция выдерживает удар винтовочной пули калибра 7,62 мм [4]
Материал выдерживает без разрушения испытания очередью в три выстрела из автомата калибра 5,45 мм с энергией удара 1316 Дж и только один выстрел из автомата Калашникова калибра 7,62 мм с энергией удара 2010 Дж.
The outer element consists of at least three layers of glass, the thickness of the central layer (5.6–25.4 mm) must be greater than the thickness of the outermost layers (0.76–5.59 mm), and the central layer may consist of several glasses . The constituent elements of the outer and inner layers are glued together with a 0.86 mm thick film from a block copolymer of siloxane and carbonate (ZR 33-20), and are separated by an 6.35 mm thick air gap. The inner element includes additional layers of polycarbonate, glass and cured resin. The total thickness of the product reaches 71 mm. This design withstands the impact of a rifle bullet caliber 7.62 mm [4]
The material withstands without destruction tests with a burst of three shots from a 5.45 mm assault rifle with an impact energy of 1316 J and only one 7.62 mm Kalashnikov assault rifle with an impact energy of 2010 J.

Цель изобретения создание многослойного изделия, применяемого в качестве бронированных стекол спецавтомобилей и выдерживающего не менее трех выстрелов из автомата Калашникова пулей калибра 7,62 мм с энергией удара не менее 2000 Дж. The purpose of the invention is the creation of a multilayer product used as armored glass for special vehicles and withstanding at least three rounds from a Kalashnikov assault rifle with a 7.62 mm bullet with an impact energy of at least 2000 J.

Цель достигается тем, что в многослойном композиционном материале для пулестойкого остекления, включающем внешний элемент, выполненный по меньшей мере из пяти силикатных стекол, один слой внутреннего элемента, выполненный из полиметилметакрилата, и промежуточные слои, при общей толщине материала не менее 64 мм, промежуточные слои между силикатными стеклами выполнены из поливинилбутиральной пленки (или) из композиции, включающей, мас.ч. бутилакрилат (БА) 30-33; бутилметакрилат (БМА) 65-67; акриловая кислота (АК) 2-3; на 100 смеси бутилакрилата, бутилметакрилата и акриловой кислоты диметакрилового эфира этиленгликоля (ДМЭГ) 0,1-0,2; метакрилатметилметилдиэтоксисилан (К-2) 0,1-0,5 и дициклогексилпероксидикарбонат (Новинит) (МС1) 0,05-0,08, а промежуточный слой между внешним и внутренним элементами остекления выполнен из композиции, включающей, мас.ч. бутилакрилат 50-53; бутилметакрилат 45-47; акриловая кислота 2-3; на 100 смеси бутилакрилата, бутилметакрилата и акриловой кислоты 0,5-1,0, триаллил(изо)цианурат (ТАИЦ); метакрилатметилметилдиэтоксисилан 0,05-0,1 и дициклогексилпероксидикарбонат или смесь его с 0,15-0,2 бензоина (МС2) 0,1-0,15, при этом толщина каждого силикатного стекла, внутреннего элемента, каждого промежуточного слоя между силикатными стеклами и промежуточного слоя между внешним и внутренним элементами равна соответственно 3-6, 10-25, 0,76-2,0, 3-4 мм.The goal is achieved in that in a multilayer composite material for bulletproof glazing, including an external element made of at least five silicate glasses, one layer of an internal element made of polymethylmethacrylate, and intermediate layers, with a total material thickness of at least 64 mm, intermediate layers between silicate glasses made of polyvinyl butyral film (or) from a composition, including, by weight butyl acrylate (BA) 30-33; butyl methacrylate (BMA) 65-67; acrylic acid (AK) 2-3; per 100 mixture of butyl acrylate, butyl methacrylate and acrylic acid dimethacrylic ester of ethylene glycol (DMEG) 0.1-0.2; methacrylate methylmethyldiethoxysilane (K-2) 0.1-0.5 and dicyclohexylperoxydicarbonate (Novinit) (MS 1 ) 0.05-0.08, and the intermediate layer between the outer and inner glazing elements is made of a composition, including, by weight butyl acrylate 50-53; butyl methacrylate 45-47; acrylic acid 2-3; per 100 mixture of butyl acrylate, butyl methacrylate and acrylic acid 0.5-1.0, triallyl (iso) cyanurate (TAIC); methacrylate methylmethyldiethoxysilane 0.05-0.1 and dicyclohexylperoxydicarbonate or a mixture thereof with 0.15-0.2 benzoin (MS 2 ) 0.1-0.15, the thickness of each silicate glass, the inner element, each intermediate layer between silicate glasses and the intermediate layer between the outer and inner elements is 3-6, 10-25, 0.76-2.0, 3-4 mm, respectively.

Использование новых композиций МС1 и МС2 позволяет получить многослойный композиционный материал, который при той же толщине, что и материал по прототипу, выдерживает не менее трех выстрелов из автомата Калашникова пулей калибра 7,62 мм с энергией удара не менее 2000 Дж.The use of new compositions MS 1 and MS 2 allows to obtain a multilayer composite material, which with the same thickness as the material of the prototype, can withstand at least three rounds from a Kalashnikov assault rifle with a 7.62 mm bullet with an impact energy of at least 2000 J.

Структура многослойных композиционных материалов и рецептуры для получения промежуточных слоев между силикатными стеклами (МС1) и между внутренним и внешним элементами остекления (МС2) приведены в таблице (примеры 1-2).The structure of the multilayer composite materials and formulations for the preparation of intermediate layers between silicate glasses (MS 1 ) and between the internal and external glazing elements (MS 2 ) are shown in the table (examples 1-2).

Получение внешнего элемента остекления осуществляют следующим образом. Obtaining an external glazing element is as follows.

В форму, скомпонованную из силикатных стекол или силикатных триплексов, полученных с использованием в качестве промежуточного слоя поливинилбутиральной пленки методом прессования, или силикатного стекла и силикатного триплекса с помощью прокладочной ПВХ-трубки и струбцин, загружают предварительно приготовленную и отвакуумированную композицию МС1. Отверждение композиции осуществляют термическим путем при 60оС в течение 12 ч.A previously prepared and evacuated composition MS 1 is loaded into a mold composed of silicate glasses or silicate triplexes obtained by pressing a polyvinyl butyral film as an intermediate layer by pressing, or silicate glass and silicate triplex using a PVC gasket tube and clamps. The curing of the composition is carried out thermally at 60 about C for 12 hours

После окончания отверждения форма освобождается от струбцин, а ПВХ-трубка остается в качестве герметизирующего контура. Аналогичным образом склеиваются между собой остальные силикатные стекла или триплексы согласно примерам, приведенным в таблице. After curing, the mold is freed from the clamps, and the PVC tube remains as a sealing loop. The remaining silicate glasses or triplexes are glued together in a similar manner according to the examples given in the table.

Полученный таким образом внешний элемент склеивают с внутренним элементом, представляющим собой полиметилметакрилатное стекло, аналогично описанному выше способу склеивания между собой силикатных стекол (триплексов) с помощью композиции МС2, представляющей собой предварительно заполимеризованную до 7-10% смесь состава, указанного в таблице. Отверждение композиции проводят или термически при 60оС в течение 12 ч или с помощью УФ-отверждения в течение 4 ч.Thus obtained, the external element is glued to the internal element, which is a polymethyl methacrylate glass, similar to the method described above for gluing silicate glasses (triplexes) together using the composition MS 2 , which is a mixture of the composition indicated in the table that was previously polymerized to 7-10%. Curing of the composition is carried out thermally or at 60 ° C for 12 hours or by UV-curing for 4 hours.

Из описания примеров и таблицы видно, что предлагаемое изобретение позволяет получить многослойное изделие, выдерживающее не менее трех выстрелов из автомата Калашникова пулей калибра 7,62 мм с энергией удара не менее 2000 Дж, что делает возможным его использование в качестве бронированных стекол спецавтомобилей. The description of the examples and the table shows that the invention allows to obtain a multilayer product that can withstand at least three rounds from a Kalashnikov assault rifle with a 7.62 mm bullet with an impact energy of at least 2000 J, which makes it possible to use it as armored glass for special vehicles.

Указанный технический результат не достигается при изменении рецептуры промежуточных слоев МС1 и МС2 или замене рецептуры МС2 на МС1.The specified technical result is not achieved when changing the formulation of the intermediate layers MS 1 and MS 2 or replacing the formulation of MS 2 with MS 1 .

Claims (1)

МНОГОСЛОЙНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПУЛЕСТОЙКОГО ОСТЕКЛЕНИЯ, включающий внешний элемент, выполненный по меньшей мере из пяти слоев силикатных стекол, один слой внутреннего элемента, выполненный из полиметилметакрилата, и промежуточные слои при общей толщине материала не менее 64 мм, отличающийся тем, что промежуточные слои между силикатными стеклами выполнены из поливинилбутиральной пленки и/или из композиции, включающей 30 - 33 мас.ч. бутилакрилата, 65 - 67 мас.ч. бутилметакрилата, 2 - 3 мас.ч. акриловой кислоты, на 100 мас.ч. смеси бутилакрилата, бутилметакрилата и акриловой кислоты 0,1 - 0,2 мас.ч. диметакрилового эфира этиленгликоля, 0,1 - 0,5 мас.ч. метакрилатметилметилдиэтоксисилана и 0,05 - 0,08 мас.ч. дициклогексилпероксидикарбоната, а промежуточный слой между внешним и внутренним элементами выполнен из композиции, включающей 50 - 53 мас.ч. бутилакрилата, 45 - 47 мас. ч. бутилметакрилата, 2 - 3 мас.ч. акриловой кислоты, на 100 мас.ч. смеси бутилакрилата, бутилметакрилата и акриловой кислоты 0,5 - 1,0 мас.ч. триаллил(изо)цианурата, 0,05 - 0,1 мас.ч. метакрилатметилметилдиэтоксисилана и 0,1 - 0,15 мас. ч. дициклогексилпероксидикарбоната или смесь его с 0,15 - 0,2 мас. ч. бензоина, при этом толщина каждого силикатного стекла внутреннего элемента, каждого промежуточного слоя между силикатными стеклами и промежуточного слоя между внешним и внутренним элементами равна соответственно 3 - 6; 10 - 25; 0,76 - 2,0 и 3 - 4 мм. MULTI-LAYERED COMPOSITE MATERIAL FOR Bulletproof glazing, including an external element made of at least five layers of silicate glass, one layer of an internal element made of polymethylmethacrylate, and intermediate layers with a total material thickness of at least 64 mm, characterized in that the intermediate layers between silicate glasses made of polyvinyl butyral film and / or of a composition comprising 30 to 33 parts by weight butyl acrylate, 65 - 67 parts by weight butyl methacrylate, 2 to 3 parts by weight acrylic acid, per 100 parts by weight a mixture of butyl acrylate, butyl methacrylate and acrylic acid 0.1 to 0.2 wt.h. ethylene glycol dimethacrylic ester, 0.1-0.5 parts by weight methacrylate methylmethyldiethoxysilane and 0.05 to 0.08 wt.h. dicyclohexylperoxydicarbonate, and the intermediate layer between the outer and inner elements is made of a composition comprising 50 to 53 parts by weight of butyl acrylate, 45 to 47 wt. including butyl methacrylate, 2 to 3 parts by weight acrylic acid, per 100 parts by weight a mixture of butyl acrylate, butyl methacrylate and acrylic acid 0.5 to 1.0 wt.h. triallyl (iso) cyanurate, 0.05 - 0.1 parts by weight methacrylate methylmethyldiethoxysilane and 0.1 to 0.15 wt. including dicyclohexyl peroxydicarbonate or a mixture thereof with 0.15 - 0.2 wt. including benzoin, the thickness of each silicate glass of the inner element, each intermediate layer between the silicate glasses and the intermediate layer between the outer and inner elements is 3-6, respectively; 10 to 25; 0.76 - 2.0 and 3 - 4 mm.
SU5046869 1992-04-20 1992-04-20 Multilayer composition material for bullet-proof glazing RU2057025C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5046869 RU2057025C1 (en) 1992-04-20 1992-04-20 Multilayer composition material for bullet-proof glazing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5046869 RU2057025C1 (en) 1992-04-20 1992-04-20 Multilayer composition material for bullet-proof glazing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2057025C1 true RU2057025C1 (en) 1996-03-27

Family

ID=21606598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5046869 RU2057025C1 (en) 1992-04-20 1992-04-20 Multilayer composition material for bullet-proof glazing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2057025C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687704C2 (en) * 2014-03-28 2019-05-15 Секисуй Кемикал Ко., Лтд. Lining film for multilayer glass and multilayer glass

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4647193, кл. B 32B 27/36, 1987. 2. Патент Австрии N 37377, кл. B 32B 17/08, 1984. 3. Патент США N 4663228, кл. B 32B 17/10, 1987. 4. Заявка Великобритании N 2098650, кл. E 06B 3/66, 1982. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687704C2 (en) * 2014-03-28 2019-05-15 Секисуй Кемикал Ко., Лтд. Lining film for multilayer glass and multilayer glass
US11396163B2 (en) 2014-03-28 2022-07-26 Sekisui Chemical Co., Ltd. Intermediate film for laminated glass, and laminated glass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4594290A (en) Impact resistant laminate
US5567529A (en) Multilayered glass laminate having enhanced resistance to penetration by high velocity projectiles
US8297168B2 (en) Transparent ceramic composite
US8544376B2 (en) Glass-ceramic with laminates
US8603616B1 (en) Lightweight transparent armor window
US3864204A (en) Multilayered safety glass
JPS6153225B2 (en)
USH1519H (en) Transparent ceramic composite armor
US4201828A (en) Impact resistant safety glass panel
US20110203452A1 (en) Armor plate
US4169181A (en) Impact resistant soft coated laminates and process for making the same
US7318956B2 (en) One way bullet-resistant transparent panel
KR102061453B1 (en) Bulletproof glass and its manufacturing method
RU2057025C1 (en) Multilayer composition material for bullet-proof glazing
USRE32406E (en) Impact resistant soft coated laminates and process for making the same
KR101917024B1 (en) Transparent bulletproof materials
AU660677B2 (en) Multilayered glass laminate having enhanced resistance to penetration by high velocity projectiles
KR20080015347A (en) Bullet resistant glass multi-laminated
EP4343267A1 (en) Lightweight ballistic glasses
Freeguard et al. Bullet-resistant glass: A review of product and process technology
US20240093971A1 (en) Lightweight ballistic glasses
FR2450932A1 (en) Bulletproof laminates of sheet glass - polyvinyl butyral, polycarbonate and polyester resin, for a high strength to wt. ratio
CN114166070A (en) High-strength light bulletproof armor plate and preparation method thereof
CN2219780Y (en) Bullet-proof alarm glass
WO2006129133A1 (en) Bullet-proof armour effective against small arms and production method thereof