WO2014094845A1 - Schutzverglasung mit transparenter keramik - Google Patents

Schutzverglasung mit transparenter keramik Download PDF

Info

Publication number
WO2014094845A1
WO2014094845A1 PCT/EP2012/076192 EP2012076192W WO2014094845A1 WO 2014094845 A1 WO2014094845 A1 WO 2014094845A1 EP 2012076192 W EP2012076192 W EP 2012076192W WO 2014094845 A1 WO2014094845 A1 WO 2014094845A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
optoceramic
composite
glass composite
glass
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/076192
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Petra Auchter-Krummel
Wolfram Beier
Bernd Hoppe
Yvonne Menke
Thilo Zachau
Original Assignee
Schott Ag
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 Schott Ag filed Critical Schott Ag
Priority to DE112012007012.7T priority Critical patent/DE112012007012A5/de
Priority to PCT/EP2012/076192 priority patent/WO2014094845A1/de
Publication of WO2014094845A1 publication Critical patent/WO2014094845A1/de
Priority to IL239159A priority patent/IL239159A0/en
Priority to US14/745,195 priority patent/US20150285595A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0407—Transparent bullet-proof laminatesinformative reference: layered products essentially comprising glass in general B32B17/06, e.g. B32B17/10009; manufacture or composition of glass, e.g. joining glass to glass C03; permanent multiple-glazing windows, e.g. with spacing therebetween, E06B3/66
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10018—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising only one glass sheet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/18—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/022—Mechanical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/023—Optical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/045—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0414—Layered armour containing ceramic material
    • F41H5/0428—Ceramic layers in combination with additional layers made of fibres, fabrics or plastics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/412—Transparent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/418—Refractive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/558—Impact strength, toughness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2551/00—Optical elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2571/00—Protective equipment
    • B32B2571/02—Protective equipment defensive, e.g. armour plates or anti-ballistic clothing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/16—Two dimensionally sectional layer
    • Y10T428/162—Transparent or translucent layer or section
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24355—Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24628—Nonplanar uniform thickness material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree

Definitions

  • the present invention relates to a
  • Antiballistically active, transparent laminated composites or protective glazings, commonly referred to as bulletproof glass, are known per se. These are
  • optoceramics include spinel, A10N and sapphire.
  • document DE 20 2008 014 264 U1 describes an armored glass composite disk which is made up of a plurality of layers of glass or plastic disks and at least one layer of transparent ceramic plates arranged next to one another, wherein the layers are interconnected by a connecting means.
  • the plates described there must be completely transparent in order to achieve the transparency of the composite. Complete or at least sufficient transparency is generally achieved by having both the front and the back of the plates polished almost perfectly, ie to optical quality.
  • polishing to optical quality, ie substantially complete transparency is extremely time consuming and expensive.
  • the object of the present invention is to avoid or at least reduce the disadvantages occurring in the prior art.
  • the invention provides for the use of optoceramics which are not polished to optical quality and for compensating the unevennesses and / or roughnesses present on the surface and reducing the transparency by applying a transparent layer, for example a suitable polymer film.
  • a transparent layer for example a suitable polymer film.
  • the surface of the opto-ceramic itself can even be so uneven and / or rough and have such a low transparency that it is not possible to see through the optoceramics.
  • the present invention is described by a transparent armored glass composite of at least one layer of an optoceramic or an optoceramic layer with a front and a back and arranged on the front and / or the back of the optoceramic layer layer of a transparent material which cohesively with the opto-ceramic layer is connected so that the transparency of the composite is greater than the transparency of the optoceramic layer alone.
  • the invention extends to a method for producing a transparent armored glass composite, comprising providing an optoceramic as a layer of armored glass composite and joining at least one layer of a transparent material to a front side and / or a backside of the optoceramic, so that the
  • the armored glass composite according to the invention is in particular producible or produced by the process according to the invention.
  • the inventive method is preferably designed for the preparation of the inventive
  • the laminated glass composite can also be referred to as a protective glazing.
  • Optoceramic is a ceramic material for optical applications. Optoceramics differ from conventional glass ceramics in that the latter have a high proportion of amorphous glass phase in addition to a crystalline phase. Furthermore, conventional ceramics have high
  • An optoceramic is in itself transparent or
  • Electromagnetic radiation also referred to as light, is understood to be a pure transmission (i.e., the light transmission minus reflection losses) which, in a range of at least 200 nm width, for example in the wavelength range of 400 nm to 600 nm or
  • Wavelength range from 450 nm to 750 nm or preferably in the wavelength range from 500 nm to 800 nm or particularly preferably in the range of visible light with wavelengths from 380 nm to 800 nm, greater than 20%, preferably greater than 40%, particularly preferably greater than 60 %, most preferably greater than 80%. This is true for one Thickness of at least 0.5 mm, preferably at least 1 mm, more preferably at least 3 mm, most preferably at a thickness of at least 4 mm or even at least 10mm thickness.
  • an opto-ceramic is transparent or merely translucent is decisively determined by the microstructure of the ceramic and additionally by the nature of the surface of an optoceramic, in particular by its unevenness and / or the roughness.
  • Body is a formed of small particles or a kind of powder shaped body in which the small particles are interconnected by sintering.
  • the individual crystallites are densely arranged here, and, based on the theoretical values, densities of at least 99%, preferably of at least 99.9% and particularly preferably of at least 99.99%, are generally achieved.
  • the optoceramics are thus almost free of pores. Consequently, an optoceramic is a sintered body.
  • the small particles of the sintered body can, for example, with a
  • Size distribution of 0.5 ym to 500 ym are provided, wherein the starting materials can have significantly smaller particle sizes, even less than 50 nm primary grain size.
  • the optoceramics which is used as a layer in the armored glass composite, will also be referred to as
  • Designated optoceramic layer The optoceramic layer or the optoceramic used is optically translucent or transparent before being joined to the layer (s) of the remaining armored glass composite.
  • Optoceramic layer is at least transparent or translucent to electromagnetic radiation in the
  • Wavelength range which is perceptible to the human eye.
  • a material is said to be optically transparent or translucent when an underlying object is relatively clear.
  • Transparency can therefore be termed visual or visual transparency.
  • the translucency in contrast to transparency, the translucency on the other hand can be referred to as light transmission, wherein
  • the optoceramic layer can be transparent. However, it does not have to be transparent. It is according to the invention even sufficient if the optoceramic layer only
  • the front side and / or the back side of the optoceramics can be or may be so rough and / or uneven that the transmitted light is so diffuse that no clear or sharp image of an underlying object is possible or even only dark and bright areas are visible.
  • a measure of the transparency and / or the translucency is the transmittance of the light through the optoceramic layer.
  • the optionally processed optoceramic layer has a total prior to joining with the layer (s) of the remaining armored glass composite
  • Transmittance in a range of at least 200 nm width, for example in the wavelength range of 400 nm to 600 nm or in the wavelength range of 450 nm to 750 nm or preferably in the wavelength range of 500 nm to 800 nm or more preferably in the visible range
  • the transmitted radiation and the transmission is determined by comparison with the detected radiation without a sample.
  • Transmittance in this case is called the measured total transmission of the sample disc, because both the
  • the transmission of the light through the optoceramic layer is also due to the unevenness and / or the roughness of the front and / or the back of the optoceramic layer influenced. Therefore, the unevenness and / or the roughness is also a measure of the transparency and / or the translucency of the optoceramic layer.
  • the optoceramic layer has, prior to assembly with the layer (s) of the rest of the armored glass composite, a surface texture that is comparable to the surface that is formed when, for example, by grinding it with sandpaper with grit size PIOOO (grain size 18.3y ⁇ lym) or at most up to P5000
  • Grit paper with a grain size of at most P240 (grain size 58.5ym ⁇ 2ym) or most preferably milled, which is roughly comparable to sanding with
  • Sandpaper with grain size P240 is treated.
  • the abovementioned abrasive grain sizes are according to standard FEPA P (Federation Europeenne of the Fabricants de Produits
  • the FEPA distinguishes between paper grades (FEPA P) and abrasive grits (FEPA F), e.g. for grindstones. Fepa P grain sizes are only used for paper. The FEPA F grades are to be used for comparison with other standards. Depending on the hardness of the optoceramic and the performance of the grinding process (s), surfaces with certain roughnesses are produced.
  • Ra values of ⁇ 0.01ym typically roughness characteristics Ra values of ⁇ 0.01ym, RMS values of ⁇ 0.01ym.
  • the optoceramic layer has a roughness greater than about 0.01 mM (Ra values) and / or greater than about 0.01 mM (RMS values), preferably greater than about 0.1 Iy (Ra values). and / or greater than about 0, lym (RMS values), more preferably greater than about lym (Ra values), and / or greater than about lym (RMS values).
  • the roughness is in a range at Ra values and / or RMS values of less than about 10.0ym, preferably less than about 4.0ym, more preferably less than about 2.2ym.
  • the composite After assembly, in particular of the optoceramic layer with the transparent layer, the composite has a transmittance (measured with PvK measurement) in one Range of greater than 40%, preferably greater than 60%, more preferably greater than 70% or greater than 80%.
  • the Haze (turbidity) as a measure of the scattering should be in the range ⁇ 10%, preferably ⁇ 5%, particularly preferably ⁇ 2%, very particularly preferably ⁇ 1%.
  • the ratio of the transmittance of the composite to the transmittance of the optoceramic layer is in a range from 0.3 to 10, preferably from greater than 1 to 8, particularly preferably greater than 1 to 3.
  • the optoceramic layer has a thickness of 0.5 mm to 100 mm.
  • the optoceramic layer is provided by at least one ceramic selected from a group consisting of Mg spinel, Zn spinel, A10N, sapphire and pyrochlore (A 2 B 2 07, where A is at least one trivalent cation from the group of Earth oxides, preferably Y, Gd, Yb, Lu, La, Sc;
  • the aforementioned ceramics may also be present as mixed-crystal ceramics or structures. The listed list is to be understood as an example and is not limited to the selection mentioned.
  • the optoceramic is produced by means of sintering. After the production of the sintered body, cleaning of its surface is generally required. Because its surface is usually with a disturbing layer, for example one
  • Graphite layer covered, which may result from contact with the inside of a mold. On the surface or In the superficial layer and foreign particles may be incorporated, which may be due to the sintering process. This interfering layer and possibly near-surface areas must be removed. The optoceramic must be cleaned after sintering, so to speak.
  • the optoceramics or the upper side of the optoceramics can be, for example, by means of milling, lapping, ultrasonic lapping, sandblasting, grinding, sawing, etching, laser processing and / or
  • Ion beam machining can be edited.
  • the listed list is to be understood as an example and is not limited to the selection mentioned. Other non-cited ablation methods may also be used.
  • the surface usually has a high
  • the last step of polishing represents the time-consuming and therefore also the most cost-intensive step. As a rule, more than half of the total processing time of the surfaces of the optoceramics is accounted for by the polishing step.
  • the inventors have recognized that polishing for optical quality is not required, if the invention
  • the armored glass composite is therefore characterized in that the front side and / or the rear side of the optical ceramic is or are not polished to optical quality.
  • An optical grade or quality surface generally has a roughness Ra of less than 10 nm
  • Opto-ceramic can be used with an extremely rough surface, so that even the post-treatment of the successive grinding and washing can be dispensed with. It is only necessary to remove the resulting from the sintering process interfering layer, for example by milling.
  • the armored glass composite is therefore characterized in that the front side and / or the back side of the optical ceramic is cleaned after sintering, preferably by milling, lapping, ultrasound-lapping the front side and / or the back side,
  • the strength or fracture behavior of the optoceramic is essentially determined by the properties of the surface of the optoceramic.
  • the surface of the optoceramic is sandblasted. By sandblasting the optoceramic, its surface is in the
  • the transparent layer is transparent in conjunction with the position of the optoceramic. However, it is not mandatory that the material be transparent prior to bonding to the optoceramic layer.
  • the transparency of the layer may, for example, also arise after bonding and / or during bonding to the optoceramic layer, for example by curing or curing
  • the transparent layer has, in particular after being joined to the optoceramic layer, a pure degree of transmission after deduction of the
  • the optoceramic layer have the same refractive index.
  • the refractive index of the optoceramic layer and the refractive index of the layer arranged on the optoceramic layer are adapted to one another in a preferred variant of the invention.
  • the difference is the refractive index of the optoceramic layer and the refractive index of the layer arranged on the optoceramic layer is less than 0.7, preferably less than 0.5, particularly preferably less than 0.25.
  • the composite not only consists of the optoceramic layer and the layer, but further layers and / or layers may be provided. Therefore, the armored glass composite is characterized in that the composite at least one more
  • the optoceramic layer and / or at least one further layer is / are provided as a type of pane.
  • the at least one further layer preferably has a thickness of 0.5 mm to 100 mm.
  • the transparent material of the at least one further layer is at least one material selected from a group consisting of glass, glass ceramic, plastic, ceramic and optoceramics.
  • a disc of a transparent arranged inorganic material which does not have to be mechanically polished.
  • a glass pane with a floated or polished, in particular fire-polished, surface can be used. But they are also conceivable
  • This last layer preferably has a roughness Ra of less than 20 nm, more preferably less than 15 nm.
  • the roughness Ra of the outermost disk lies on its surface between 2 and 10 nm.
  • Armored glass composite on at least two optoceramic layers which are arranged one above the other.
  • various materials can be used for this purpose,
  • At least one first pane ie the outermost pane of the composite, has a roughened underside.
  • the outermost disc for example, by a
  • Armored glass composite on a layer of a plastic which contains inorganic nanoparticles.
  • the inorganic nanoparticles which are present in the plastic as a filler, can serve the refractive index matching of the plastic. For example, to increase the refractive index
  • Has refractive index for example, a plastic that is not filled with nanoparticles.
  • Plastic usually ensures a better fabric fit of the layers.
  • the glass is at least one glass selected from a group consisting of borosilicate glass (e.g.
  • soda-lime-silicate glass reinforced glass, fused quartz glass, Vycor-PMMA-nano-composite, Na reduced glasses (AF %), prestressed K-Na glasses or boron glasses, Li-Na glass ceramics and spinel ceramics , and or
  • the glass-ceramic is at least one glass-ceramic, which is selected from a group consisting of Resistan, newly developed glass-ceramics, Li-silicate GK and spinel GK, and / or
  • the plastic is or comprises a thermoplastic, thermoset and / or elastomer.
  • the plastic is
  • At least one plastic selected from a group consisting of PMMA polyurethane,
  • the transparent layer and / or the at least one further transparent layer is thinner than the optoceramic layer and / or thinner than the at least one further layer. They can represent intermediate layers, in which they preferably the task of adhesion mediation falls. Preferably possesses or possess the
  • transparent layer and / or the at least one further transparent layer has a thickness of 0.001 mm to 10 mm.
  • the material for the at least one further layer and / or for the transparent layer can be provided in a first variant of the invention as a type of film which is incorporated into or applied to the composite.
  • a film may be laminated to the composite.
  • the material for the at least one further layer and / or for the transparent layer can also be provided in liquid and / or gaseous form and applied to the composite and there in a solid state, for example via crosslinking and / or Hardening be transferred.
  • the material of the layer and / or the further layer can be heated to
  • the material for the transparent layer and / or for the at least one further layer can be applied, for example, by means of spraying and / or a sol-gel process (eg alkoxide gel process, essentially pure inorganic methods and / or inorganic / organic hybrid methods) ,
  • the transparent material of the layer and / or the material of the at least one further layer is at least one material which is selected from a group consisting of plastic, glass and glass ceramic of these.
  • the glass is at least one glass selected from a group consisting of borosilicate glass (e.g.
  • the plastic is or comprises a thermoplastic
  • the plastic is
  • At least one plastic selected from a group consisting of PMMA, polyurethane,
  • the armored glass composite is characterized by at least one functional layer in the composite, which is separate
  • the functional layer is at least one layer selected from a group consisting of heating layer, anti-fog layer, anti-reflection layer, vapor-index glass layer for refractive index adjustment, photochromic layer, electrochromic layer, thermochromic layer, radiation-shielding layer, IR-absorbing layer, radiation-reflecting layer, anti-scratch layer (eg DLC coating against mechanical abrasion) and other functional layer, this list no
  • At least the optoceramic layer is provided by an arrangement of individual plates. This can limit projectile damage to portions of the composite, improving multi-hit capability.
  • a further embodiment is characterized in that the optoceramic layer and / or the composite is or are bent at least in sections. As a result, the lateral view can be improved by the composite.
  • An example of the production of a bent optoceramic is the shaping of the green body by near-net shape
  • the armored glass composite according to the invention is a device for protection against direct and / or indirect, preferably dynamic, effects.
  • the armored glass composite according to the invention is a device for protection against direct and / or indirect, preferably dynamic, effects.
  • armored glass composite according to the invention a device for the protection, in particular of persons, in vehicles,
  • the composite includes glass. This may include a pane of glass, for example as another layer, but it does not have to.
  • the total thickness of the composite may be from 5 mm to 250 mm
  • FIGS. 1 to 4 illustrate different embodiments of a laminated glass composite according to the invention, each in a cross section.
  • FIG. 5 a and 5 b illustrate a further embodiment according to the invention of a laminated glass composite according to the invention in cross section (FIG. 5 a) and in a perspective view (FIG. 5 b).
  • FIG. 6 a and 6 b illustrate a first embodiment according to the invention of a laminated glass composite according to the invention in a plate arrangement in cross-section (FIG. 6 a) and in a perspective view (FIG. 6 b).
  • 7.a and 7.b illustrate a second embodiment according to the invention of a laminated glass composite according to the invention in a plate arrangement in cross section (FIG. 7.a) and in a perspective view (FIG. 7.b).
  • FIG. 8.a and 8.b illustrate a third embodiment according to the invention of a laminated glass composite according to the invention in a plate arrangement in cross section (FIG. 8.a) and in a perspective view (FIG. 8.b).
  • Figures 9.a and 9.b show the transmittance as a function of optical wavelength for machined spinel plates without an applied layer (Figure 9.a) and with transparent layers disposed on both sides ( Figure 9.b).
  • Fig. 10 shows photographs of four different
  • FIGS. 1 to 4 initially show various embodiments of an armor disk 10.
  • FIG. 1 shows an armor disk 10, which consists of an optoceramic layer 1 and a transparent layer 2 or a layer 2 of a transparent material
  • the optoceramic layer 1 with a
  • Front side la and a back side lb are provided by an optoceramic, for example based on
  • the front side la of the optoceramic layer 1 is an outer side and the back side lb of the optoceramic layer 1 is assigned to an inner side of the armor plate 10.
  • the outside and inside of the armor plate 10 is defined by the orientation in the installed state, for example in a vehicle or aircraft.
  • the outside of the armor plate 10 is associated with the outside of the vehicle or aircraft. The outside is thus the side on which a projectile hits.
  • the inside is associated with the interior of the vehicle or the aircraft.
  • the back side 1b of the optoceramic layer 1 in FIG. 1 is, for example, polished in such a way that it is substantially transparent and is preferably polished to optical quality.
  • the front side la of the optoceramic layer 1, for example, is not polished to optical quality but only milled.
  • the optoceramic or the optoceramic layer 1 is therefore not transparent overall.
  • the unevenness and / or roughness of the front side 1a of the optoceramic layer 1 influencing the optical transparency is or are compensated by the layer 2 applied to the front side 1a of the layer 1.
  • the layer 2 is, for example, a PMMA film, which is laminated on the front side la of the optoceramic layer 1 by means of heating and, if appropriate, appropriate application of overpressure and / or underpressure.
  • the sufficiently heated and thus softened film 2 rests and / or in the structures that are due to the unevenness and roughness of the front side la.
  • the film 2 compensates for this Structures and makes them visually essentially imperceptible.
  • FIG. 2 shows a preferred embodiment of the invention with an insufficiently transparent front side 1a and an insufficiently transparent rear side 1b of the optoceramic layer 1.
  • both on the front side 1a and on the back side 1b are required to achieve the required transparency of the armored glass composite 10.
  • FIG. 3 shows a further embodiment in which a further layer 3-1 is arranged on the layer 2.
  • the further layer 3-1 can be provided, for example, by a pane based on a plastic, a glass or a glass ceramic.
  • the layer 2 also acts as a connecting means between the layer 1 and the further layer 3-1.
  • the armor plate 10 can, depending on the
  • Inner side can be extended with further layers 3-1 to 3-3 and / or further layers 4-1 and 4-2.
  • FIG. 4 shows an embodiment in which on the layer 2, which is arranged on the rear side 1b of the optoceramic layer 1, there are further layers, of which only two layers 4-1 and 4-2 are shown here by way of example are, and still other layers, of which only two layers 3-2 and 3-3 are shown here by way of example, may be arranged to increase the protective effect.
  • As the last layer 3-3 to the inside a disc based on polycarbonate is provided.
  • the polycarbonate disk 3-3 is quite tough and therefore can deform well. It serves as a kind of catcher for the projectile and / or for his
  • Components and / or for splinters, such as Glass splinter, from the armored glass composite Components and / or for splinters, such as Glass splinter, from the armored glass composite.
  • Optoceramic 1 slows down and / or can be deformed.
  • a projectile also splinters and fragments of, for example, grenades or similar explosive ammunition are called.
  • the optoceramic 1 is used in Figures 3 and 4 as a second disc. Preferably, it is between two panes 3-1 and 3-2 made of glass or glass ceramic and is glued to these in each case by means of a suitable polymer film 2 (see Figure 4). Since the soft polymer film 2 compensates for unevenness of the optoceramic disk 1 and can be optically ineffective, in particular independent of the refractive index of both materials or especially if layer thickness and refractive index of the film 2 are sufficiently adapted, the optoceramics 1 need not be consuming and expensive polished , Of course it is also possible to have an extremely effective one
  • Composite 10 only by the use of at least one optoceramic layer 1 and at least one transparent layer 2 to achieve. This effect is correspondingly enhanced by additional optoceramic layers. It is therefore not absolutely necessary for a ballistic protective effect to insert additional layers of glass.
  • the antiballistic effect of the entire composite 10 is hardly affected by this withdrawal of the optoceramic disc 1 by a position to the rear. Because still causes the optoceramics 1 in the front part of the structure 10 a braking, deformation and / or fragmentation of the projectile.
  • the largest part is preferably one
  • the presetting of a further layer 3-1, for example of glass or glass ceramic, in front of the optoceramic layer 1 also offers a number of further advantages.
  • the further layer 3-1 used as the first pane may be a simple flat glass pane. This can for example be provided with functions, in particular heating, anti-fog effect (anti-fog) and / or anti-reflection effect.
  • the heater may be formed, for example, as a TCO layer or non-transparent, spaced-apart wires or surface conductors.
  • Disc can be used. Furthermore, as a supplement or as an alternative, at least one functional layer in the composite 10
  • the at least one functional layer can cover the composite 10 completely or in sections. This can be done on the composite 10 or between individual layers 1, 3-1, 3-2, 3-3 and / or layers 2, 4-1, 4-2 of FIG
  • Composite 10 may be arranged.
  • Examples of a functional layer are a layer based on vapor-deposited glasses, in particular with a
  • Refractive index gradient for refractive index matching (see DE 10 2008 034 373 A1), a photochromic layer, in particular for protection against brightness in the visible wavelength range and preferably with permanent transmittance in the IR range, an electrochromic layer, in particular for
  • FIGS. 5.a and 5.b schematically show a further embodiment according to the invention of an armored glass composite 10 according to the invention.
  • the structure of the armored glass 10 on the front side 1a corresponds to the optoceramic layer 1 to the structure 10 shown in FIGS. 3 and 4.
  • the layer 2, a first further layer 3-2, a further layer 4-1 and then a second further layer 3-3 are applied on the back side 1b of the optoceramic layer 1.
  • the further layer 4-1 corresponds to the layer 2 and serves as a connecting means between the first further layer 3-2 and the second further layer 3-3.
  • the first further layer 3-2 is for example a glass pane.
  • the second additional layer 3-3 here, which represents the last layer here and connects the composite 10, is for example one
  • the embodiments described above are each based on armor disks 10, in which the optoceramic layer 1 is provided by a one-piece optoceramic. They are particularly suitable for armored disks 10 with an area in the order of up to 800 mm ⁇ 1500 mm, preferably of up to 250 mm ⁇ 250 mm, particularly preferably of up to 150 mm ⁇ 150 mm.
  • FIGS. 6 a and 6 b show an embodiment in which an armor disk 10 is constructed from a plurality of small disks 1 c.
  • the optoceramic layer 1 of the optoceramic is composed of several small slices 1c. Because, with the exception of the optoceramics 1, all other layers 3-1, 3-2, 3-3, which, for example, on Plastic, glass and / or a glass ceramic based, and the layers 2, 4-1, which for example on a
  • Plastic and / or an inorganic layer based produce in much larger dimensions.
  • Optoceramic layer 1 is made of several optoceramic
  • the optoceramic layer 1 is formed by an arrangement of optoceramic plates 1c. With the exception of the optoceramic layer 1, the construction of this armor disk 10 corresponds to the construction of the armor disk 10 shown in FIGS. 5.a and 5.b.
  • the optoceramic layer 1 is constructed.
  • the individual plates lc are assembled into an arrangement.
  • the plates lc are assembled over and next to each other to a kind of mosaic.
  • a connecting means can be provided, in particular in order to stabilize the composite 10 or at least the layer 1 and / or mechanically decouple the plates lc.
  • the layer 2 which is based for example on a PMMA film, on the optoceramic layer 1 laminated.
  • the layer 2 stabilizes the arrangement of the plates lc and the optoceramic layer 1.
  • Layers 2 and 4-1 and layers 3-1 to 3-3 correspond to the steps already described with reference to FIGS. 5.a and 5.b.
  • FIGS. 7.a and 7.b show a further variant of the armor plate 10, in which not only the optoceramic layer 1 is constructed of plates lc.
  • the further layer 3-2 is composed of plates.
  • the damage in the further layer 3-2 can be limited to the plate or plates, which are within the range of the
  • FIGS. 8.a and 8.b show a further schematic representation of an armor disk 10.
  • this composite 10 all the layers 1 and 3-1 to 3-3 are made up of plates. These are aligned with each other so that the individual plates of the layers 1 and 3-1 to 3-3 im
  • a plate stack 5 is provided by IR transparent plates.
  • this stack 5 is essentially completely provided by an optoceramic 1.
  • An IR channel 5 is provided. Behind such an IR channel 5, a camera 20
  • This construction can be realized in such a way that the IR channel 5 covers the area of an entire panel and, for example, as shown, is arranged in a decentralized manner in one corner of the entire panel or only one unit at a time
  • Section of a plate provides an IR channel 5.
  • the above-mentioned functions or functional layers can be provided for the entire armor disk 10 or else for divided or composed of smaller individual plates systems, in particular for individual plates.
  • Figures 9.a and 9.b show the total transmittance (PvK) including the Fresnel losses as a function of optical wavelength in a range of 400nm to 800nm for processed 4mm thick spinel plates 1 without and with layer 2. The Processing took place on the
  • Figure 9.a shows the transmittance (PvK measurement) as a function of optical wavelength for
  • the transmission for the polished plate 1 is highest. It lies in the range shown approximately between 85% and 90%. The transmission increases with increasing
  • FIG. 9.b shows the transmittance (PvK measurement) as a function of the optical wavelength for machined spinel plates 1.
  • a transparent layer 2 made of a TPU film (Hundsman PE 399) of the thickness 0.76 mm
  • the transparency can be increased.
  • the transmission for the polished plate 1 was highest, as it was expected. It lies in the range shown approximately between 79% and 85%. The transmission is lower compared to Figure 9.a. Surprisingly, however, the transmission for the milled plate 1 is approximately comparable to the transmission for the polished plate 1. In addition, this is above the transmission for the ground plates 1. For the ground plates 1, the transmission decreases with increasing grain size. For P600 it is in the range shown approximately between 75% and 80%. For P320 it is in the range shown approximately between 70% and 78%. For P240 it is in the range shown approximately between 70% and 78%.
  • FIG. 10 finally shows photographs of differently finely or roughly worked glass panes respectively without (lateral photographs) and with the transparent layer 2 (central photographs), which is provided here by a foil.
  • Three of the four discs are different
  • Grit sizes ground P600 (grain size 25.8 ⁇ 1 ⁇ ), P320 (grain size 46.2 ⁇ 1.5 ⁇ ) and P240 (grain size 58.5 ⁇ 2 ⁇ ).
  • the roughness values for the processed wheels are Ra values of 0.36 ym and RMS values of 0.49 ym for P600 roughness characteristics; for P320 roughness characteristics Ra values of 0.67 ym and RMS values of 0.89 ym; and for P240
  • Ra values of 1.72 ym and RMS values of 2.25 ym One of the four discs is merely milled (top right) with roughness characteristics Ra values of 1.60 ym and RMS values of 2.07 ym. This roughly corresponds to the roughness characteristics of P240 ground.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Panzerglas für ein Fenster für Fahrzeuge aller Art, Flugzeuge, Flugkörper aller Art, Wasser- und Unterwasserfahrzeuge aller Art und/oder Gebäude und auf ein Herstellungsverfahren für das Panzerglas. Die Erfindung wird beschrieben durch einen Panzerglasverbund aus wenigstens einer optokeramischen Lage mit einer Vorder- und einer Rückseite und einer auf der Vorder- und/oder der Rückseite der optokeramischen Lage angeordneten Schicht eines transparenten Materials, welche stoffschlüssig mit der optokeramischen Lage so verbunden ist, dass die Transparenz des Verbunds größer ist als die Transparenz der optokeramischen Lage alleine. Die Schicht des transparenten Materials lässt Rauhigkeiten der Vorder- und/oder Rückseite der optokeramischen Lage optisch im Wesentlichen unwirksam werden.

Description

Schutzverglasung mit transparenter Keramik
Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Schutzverglasung für Fenster für Fahrzeuge aller Art, wie zum Beispiel PKW und Züge, Flugzeuge und Flugkörper aller Art und Wasser- und Unterwasserfahrzeuge aller Art und/oder Gebäude und auf ein Herstellungsverfahren für die
Schutzverglasung .
Hintergrund der Erfindung Antiballistisch wirksame, transparente Scheibenverbunde oder Schutzverglasungen, welche allgemein als Panzerglas bezeichnet werden, sind an sich bekannt. Diese sind
herkömmlich aus einem Verbund von miteinander verklebten Glas- und Kunststofflagen bzw. -Scheiben aufgebaut.
Ferner ist es bekannt, in den Verbund eine Lage aus einem keramischen Material, beispielsweise aus einer Optokeramik, einzubauen. Beispiele für Optokeramiken sind unter anderem Spinell, A10N und Saphir.
Im Dokument DE 20 2008 014 264 Ul ist dazu beispielsweise eine Panzerglasverbundscheibe beschrieben, die aus mehreren Schichten von Glas- oder KunststoffScheiben und mindestens einer Schicht aus nebeneinander angeordneten transparenten Keramikplatten aufgebaut ist, wobei die Schichten jeweils durch ein Verbindungsmittel untereinander verbunden sind. Die dort beschriebenen Platten müssen jedoch vollständig durchsichtig sein, um die Transparenz des Verbundes zu erzielen. Eine vollständige oder zumindest ausreichende Transparenz wird im Allgemeinen dadurch erreicht, dass sowohl die Vorderseite als auch die Rückseite der Platten nahezu perfekt, d.h. auf optische Qualität, poliert sein müssen. Das Polieren auf optische Qualität, d.h. auf im Wesentlichen vollständige Transparenz, ist jedoch äußerst zeit- und kostenintensiv.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Vor dem vorstehend geschilderten Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik auftretenden Nachteile zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.
Dabei soll es möglich sein, die Vorteile von Optokeramiken in einem antiballistischen, transparenten Schichtverbund auszunutzen, ohne aufwendige Nachbearbeitungsmaßnahmen, zum Beispiel ein Polieren auf optische Qualität, durchführen zu müssen . Gelöst werden diese Aufgaben durch den Panzerglasverbund und das Herstellungsverfahren für den genannten Verbund gemäß den unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Panzerglasverbunds und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Allgemein sieht die Erfindung vor, eine nicht auf optische Qualität polierte Optokeramik zu verwenden und die an der Oberfläche vorhandenen und die Transparenz reduzierenden Unebenheiten und/oder Rauhigkeiten durch das Aufbringen einer transparenten Schicht, zum Beispiel einer geeigneten Polymerfolie, zu kompensieren. Diese transparente Schicht legt sich auf und/oder in die Strukturen der Oberfläche der Optokeramik und lässt die Unebenheiten und/oder
Rauhigkeiten der Oberfläche optisch im Wesentlichen
unwirksam werden. Die Oberfläche der Optokeramik selbst kann dabei sogar derart uneben und/oder rau sein und eine derart geringe Transparenz besitzen, dass ein Durchschauen durch die Optokeramik nicht möglich ist. Dadurch kann insbesondere auf ein aufwendiges und teures Polieren zum Erzielen einer Oberfläche, insbesondere mit optischer Güte, verzichtet werden.
Im Detail wird die vorliegende Erfindung beschrieben durch einen transparenten Panzerglasverbund aus wenigstens einer Lage einer Optokeramik oder einer optokeramischen Lage mit einer Vorderseite und einer Rückseite und einer auf der Vorderseite und/oder der Rückseite der optokeramischen Lage angeordneten Schicht eines transparenten Materials, welche Stoffschlüssig mit der optokeramischen Lage so verbunden ist, dass die Transparenz des Verbunds größer ist als die Transparenz der optokeramischen Lage alleine.
Weiterhin erstreckt sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines transparenten Panzerglasverbunds umfassend ein Bereitstellen einer Optokeramik als eine Lage eines Panzerglasverbunds und Verbinden wenigstens einer Schicht eines transparenten Materials mit einer Vorderseite und/oder einer Rückseite der Optokeramik, so dass die
Transparenz des Verbunds gegenüber der Transparenz der Optokeramik erhöht ist. Der erfindungsgemäße Panzerglasverbund ist insbesondere herstellbar oder hergestellt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren. Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise ausgebildet zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Panzerglasverbunds. Der Panzerglasverbund kann auch als eine Schutzverglasung bezeichnet werden.
Eine Optokeramik ist ein keramischer Werkstoff für optische Anwendungen. Optokeramiken unterscheiden sich dadurch von herkömmlichen Glaskeramiken, dass Letztere neben einer kristallinen Phase einen hohen Anteil amorpher Glasphase aufweisen. Ferner weisen herkömmliche Keramiken hohe
Porositäten auf, die in Optokeramiken nicht vorliegen. Eine Optokeramik ist ein an sich transparenter oder
transluzenter Körper.
Unter Transparenz im sichtbaren Wellenlängenbereich
elektromagnetischer Strahlung, auch als Licht bezeichnet, wird eine Reintransmission (d.h. die Lichttransmission abzüglich Reflexionsverlusten) verstanden, welche, in einem Bereich von mindestens 200 nm Breite, beispielsweise im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 600 nm oder im
Wellenlängenbereich von 450 nm bis 750 nm oder bevorzugt im Wellenlängenbereich von 500 nm bis 800 nm oder besonders bevorzugt im Bereich des sichtbaren Lichts mit Wellenlängen von 380 nm bis 800 nm, größer als 20%, bevorzugt größer als 40%, besonders bevorzugt größer als 60%, ganz besonders bevorzugt größer als 80% ist. Dies ist zutreffend bei einer Dicke von mindestens 0,5 mm, bevorzugt mindestens 1mm, besonders bevorzugt mindestens 3 mm, ganz besonders bevorzugt bei einer Dicke von mindestens 4 mm oder sogar mindestens 10mm Dicke.
Ob eine Optokeramik transparent oder lediglich transluzent ist, wird maßgeblich durch die Mikrostruktur der Keramik und zusätzlich durch die Beschaffenheit der Oberfläche einer Optokeramik, insbesondere durch deren Unebenheiten und/oder die Rauhigkeit, bestimmt. Ein optokeramischer
Körper ist ein aus kleinen Teilchen bzw. einer Art Pulver aufgebauter Formkörper, in welchem die kleinen Teilchen mittels Sintern miteinander verbunden sind. Die einzelnen Kristallite sind hierbei dicht angeordnet, und es werden, bezogen auf die theoretischen Werte, im Allgemeinen Dichten von mindestens 99 %, bevorzugt von mindestens 99, 9 % und besonders bevorzugt von mindestens 99,99 % erreicht. Die Optokeramiken sind somit fast porenfrei. Folglich ist eine Optokeramik ein Sinterkörper. Die kleinen Teilchen des Sinterkörpers können zum Beispiel mit einer
Größenverteilung von 0,5 ym bis 500 ym bereitgestellt werden, wobei die Ausgangsmaterialien deutlich kleinere Korngrößen, auch unter 50 nm Primärkorngröße, aufweisen können .
Die Optokeramik, die als eine Lage im Panzerglasverbund eingesetzt wird, wird nachfolgend auch kurz als
optokeramische Lage bezeichnet. Die optokeramische Lage bzw. die eingesetzte Optokeramik ist optisch transluzent oder transparent vor dem Zusammenfügen mit den oder der Schicht (en) des restlichen Panzerglasverbundes. Die
optokeramische Lage ist zumindest transparent oder transluzent für elektromagnetische Strahlung in dem
Wellenlängenbereich, welcher für das menschliche Auge wahrnehmbar ist. Im Allgemeinen wird ein Material als optisch transparent oder durchsichtig bezeichnet, wenn ein dahinter liegendes Objekt relativ klar erkennbar ist. Transparenz kann daher als Bild- oder Blickdurchlässigkeit bezeichnet werden. In Abgrenzung zur Transparenz kann die Transluzenz dagegen als Lichtdurchlässigkeit bezeichnet werden, wobei
beispielsweise durch Streueffekte kein klares Bild eines dahinter liegenden Objektes erkennbar ist.
Die optokeramische Lage kann transparent sein. Sie muss jedoch nicht transparent sein. Es ist erfindungsgemäß sogar ausreichend, wenn die optokeramische Lage lediglich
lichtdurchlässig ist. Die Vorderseite und/oder auch die Rückseite der Optokeramik kann bzw. können dabei derart rau und/oder uneben sein, dass das transmittierte Licht so diffus ist, dass keine klare oder scharfe Abbildung eines dahinter liegenden Objekts möglich ist oder sogar nur dunkle und helle Bereiche sichtbar sind.
Ein Maß für die Transparenz und/oder die Transluzenz ist der Transmissionsgrad des Lichts durch die optokeramische Lage. Die gegebenenfalls bearbeitete optokeramische Lage hat vor dem Zusammenfügen mit der oder den Schicht (en) des restlichen Panzerglasverbundes einen totalen
Transmissionsgrad, in einem Bereich von mindestens 200 nm Breite, beispielsweise im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 600 nm oder im Wellenlängenbereich von 450 nm bis 750 nm oder bevorzugt im Wellenlängenbereich von 500 nm bis 800 nm oder besonders bevorzugt im Bereich des sichtbaren
Lichts mit Wellenlängen von 380 nm bis 800 nm, von größer als 20%, vorzugsweise von größer als 40% und/oder von kleiner als 80%, vorzugsweise von kleiner als 70%. Dies ist zutreffend bei einer Dicke von mindestens 0,5 mm, bevorzugt mindestens 1mm, besonders bevorzugt mindestens 3 mm, ganz besonders bevorzugt bei einer Dicke von mindestens 4 mm oder sogar von mindestens 10mm Dicke In den Figuren 9.a und 9.b sind dazu Transmissionsdaten von 4mm dicken Optokeramiken angegeben. Die Transmissionsgrade wurden mit einem handelsüblichen Transmissionsmessgerät ermittelt, wobei die Probe im Strahlengang einer
Normlichtquelle direkt an der Öffnung einer (Ulbricht-) Integrations-Kugel mit innen befindlichem Detektor
platziert ist und über ein angeschlossenes Spektrometer die transmittierte Strahlung aufgenommen und durch Vergleich mit der detektierten Strahlung ohne Probe die Transmission ermittelt wird. Die Transmission, oder auch der
Transmissionsgrad, heißt in diesem Fall die gemessene totale Transmission der Probescheibe, weil sowohl die
Erfassung des direkt transmittierten als auch gestreuten Anteils der auftreffenden Strahlung, inklusive der
Fresnelverluste an den beiden Oberflächen der
transmittierten Probescheibe, erfolgt. Diese Messung wird im Folgenden auch PvK-Messung genannt. Alle in der
vorliegenden Anmeldung angegebenen Transmissionsgrade beziehen sich immer auf die oben genannte Messmethode. Die Transmission des Lichts durch die optokeramische Lage wird auch durch die Unebenheit und/oder die Rauhigkeit der Vorder- und/oder die Rückseite der optokeramischen Lage beeinflusst . Daher ist bzw. sind die Unebenheit und/oder die Rauhigkeit auch ein Maß für die Transparenz und/oder die Transluzenz der optokeramischen Lage. Die optokeramische Lage hat vor dem Zusammenfügen mit der oder den Schicht (en) des restlichen Panzerglasverbundes eine Oberflächenbeschaffenheit, die vergleichbar ist mit der Oberfläche, die entsteht, wenn man diese beispielsweise mittels Schleifens mit Schleifpapier mit Körnung PIOOO (Korngröße 18,3ym ± lym) oder höchstens bis zu P5000
(Korngröße 5ym) , bevorzugt mit Schleifpapier mit Körnung von höchstens P600 (Korngröße 25,8ym ± lym) , besonders bevorzugt mit Schleifpapier mit Körnung von höchstens P320 (Korngröße 46,2ym ± l,5ym), noch mehr bevorzugt mit
Schleifpapier mit Körnung von höchstens P240 (Korngröße 58,5ym ± 2ym) oder ganz besonders bevorzugt gefräst, welches in etwa vergleichbar mit Schleifen mit
Schleifpapier mit Körnung P240 ist, behandelt hat. Die vorgenannten Schleifpapierkörnungen sind nach Norm FEPA P (Federation Europeenne des Fabricants de Produits
Abrasifs) , der europäischen Vereinigung der
Schleifmittelhersteller, angegeben. Die FEPA unterscheidet zwischen Körnungen für Papier (FEPA P) und Schleifkörnungen (FEPA F) z.B. für Schleifsteine. Fepa P Korngrößen werden nur für Papier verwendet, maßgebend für einen Vergleich mit anderen Normen sind die FEPA F Körnungen mit heranzuziehen. Abhängig von der Härte der Optokeramik und der Durchführung der / des Schleifprozesse ( s ) entstehen Oberflächen mit bestimmten Rauhigkeiten.
Typischerweise weisen optokeramische Oberflächen
nach dem Schleifen mit Schleifpapier mit Körnung P1000 Rauhigkeitskenndaten Ra-Werte von 0,04 ym, RMS-Werte von 0,08 ym,
nach dem Schleifen mit Schleifpapier mit Körnung P600 Rauhigkeitskenndaten Ra-Werte von 0,36 ym, RMS-Werte von 0,49 ym,
nach dem Schleifen mit Schleifpapier mit Körnung P320 Rauhigkeitskenndaten Ra-Werte von 0,67 ym, RMS-Werte von 0,89 ym,
nach dem Schleifen mit Schleifpapier mit Körnung P240 Rauhigkeitskenndaten Ra-Werte von 1,72 ym, RMS-Werte von 2,25 ym,
nach dem Fräsen Rauhigkeitskenndaten Ra-Werte von 1,60 ym, RMS-Werte von 2,07 ym auf. Polierte Optokeramikoberflachen hingegen weisen
typischerweise Rauhigkeitskenndaten Ra-Werte von <0,01ym, RMS-Werte von <0,01ym auf.
In einer Ausführungsform besitzt die optokeramische Lage eine Rauhigkeit von größer als etwa 0,01ym (Ra-Werte) und/oder von größer als etwa 0,01ym (RMS-Werte), bevorzugt von größer als etwa 0,lym (Ra-Werte) und/oder von größer als etwa 0,lym (RMS-Werte), besonders bevorzugt von größer als etwa lym (Ra-Werte) und/oder von größer als etwa lym (RMS-Werte) . In einer Ausführungsform liegt die Rauhigkeit in einem Bereich bei Ra-Werten und/oder RMS-Werten von kleiner als etwa 10,0ym, bevorzugt von kleiner als etwa 4,0ym, besonders bevorzugt von kleiner als etwa 2,2ym.
Der Verbund hat nach dem Zusammenfügen, insbesondere von der optokeramischen Lage mit der transparenten Schicht, einen Transmissionsgrad (gemessen mit PvK-Messung) in ein Bereich von größer als 40%, bevorzugt von größer als 60%, besonders bevorzugt von größer als 70% oder größer als 80%. Der Haze (Trübung) als Maß für die Streuung soll im Bereich < 10%, bevorzugt < 5%, besonders bevorzugt < 2%, ganz besonders bevorzugt < 1% liegen.
Das Verhältnis aus dem Transmissionsgrad des Verbunds zu dem Transmissionsgrad der optokeramischen Lage liegt in einem Bereich von 0,3 bis 10, bevorzugt von größer 1 bis 8, besonders bevorzugt von größer 1 bis 3.
Vorzugsweise hat die optokeramischen Lage eine Dicke von 0,5 mm bis 100 mm. Die optokeramische Lage wird durch wenigstens eine Keramik bereitgestellt, die ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Mg-Spinell, Zn- Spinell, A10N, Saphir und Pyrochlor (A2B207, wobei A mindestens ein dreiwertiges Kation aus der Gruppe der Seiten-Erd-Oxide , vorzugsweise Y, Gd, Yb, Lu, La, Sc;
und/oder B mindestens ein vierwertiges Kation,
insbesondere Ti, Zr, Hf, Sn und/oder Ge; sind) und ZnS Optokeramik. Die vorgenannten Keramiken können auch als Mischkristallkeramiken bzw. -strukturen vorliegen. Die genannte Aufzählung ist beispielhaft zu verstehen und beschränkt sich nicht auf die genannte Auswahl.
Wie bereits vorstehend ausgeführt ist, wird die Optokeramik mittels einer Sinterung hergestellt. Nach der Herstellung des Sinterkörpers ist im Allgemeinen eine Reinigung seiner Oberfläche erforderlich. Denn seine Oberfläche ist meist mit einer störenden Schicht, zum Beispiel einer
Graphitschicht, bedeckt, die vom Kontakt mit der Innenseite eines Formwerkzeugs herrühren kann. Auf der Oberfläche oder in die oberflächliche Schicht können auch Fremdpartikel eingelagert sein, was durch den Sinterprozess bedingt sein kann . Diese störende Schicht und gegebenenfalls oberflächennahe Bereiche müssen entfernt werden. Die Optokeramik muss nach dem Sintern sozusagen gereinigt werden. Die Optokeramik bzw. die Oberseite der Optokeramik kann beispielsweise mittels Fräsen, Läppen, Ultraschall-Läppen, Sandstrahlen, Schleifen, Sägen, Ätzen, Laserbearbeitung und/oder
Ionenstrahlbearbeitung bearbeitet werden. Die genannte Aufzählung ist beispielhaft zu verstehen und beschränkt sich nicht auf die genannte Auswahl. Es können auch noch andere nicht genannte abtragende Verfahren verwendet werden.
Außerdem weist die Oberfläche in der Regel eine hohe
Rauhigkeit nach dem Sintern auf. Um eine Oberfläche mit optischer Güte erzielen zu können, erfolgt oft ein mehrfaches Schleifen und Waschen der
Vorder- und der Rückseite der Optokeramik, wobei die
Korngröße des Schleifmittels sukzessive verkleinert wird. Abschließend erfolgt ein Polieren der Vorderseite und der Rückseite der Optokeramik, um eine Optokeramik mit
optischer Güte oder Qualität zu erhalten.
Der letzte Schritt des Polierens stellt dabei den zeit- und daher auch kostenintensivsten Schritt dar. In der Regel entfällt mehr als die Hälfte der gesamten Bearbeitungszeit der Oberflächen der Optokeramik auf den Polierschritt. Die Erfinder haben erkannt, dass das Polieren auf optische Güte nicht erforderlich ist, wenn erfindungsgemäß die
transparente Schicht auf der Vorderseite und/oder der
Rückseite der optokeramischen Lage aufgebracht ist. In einer Ausführungsform ist der Panzerglasverbund somit dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite und/oder die Rückseite der Optokeramik nicht auf optische Güte poliert ist bzw. sind. Eine Oberfläche mit optischer Güte oder Qualität besitzt im Allgemeinen eine Rauhigkeit im Ra-Wert von kleiner als 10 nm. Dagegen hat bzw. haben die
Vorderseite und/oder die Rückseite eine größere Rauhigkeit (siehe im vorstehenden Text) .
Weiterhin haben die Erfinder erkannt, dass sogar eine
Optokeramik mit einer äußerst rauen Oberfläche verwendet werden kann, so dass sogar auf die Nachbehandlung des sukzessiven Schleifens und Waschens verzichtet werden kann. Es ist lediglich erforderlich, die durch den Sinterprozess entstandene störende Schicht zu entfernen, beispielsweise durch einen Fräsen.
In einer Ausführungsform ist der Panzerglasverbund somit dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite und/oder die Rückseite der Optokeramik nach dem Sintern gereinigt ist bzw. sind, vorzugsweise indem die Vorderseite und/oder die Rückseite gefräst, geläppt, ultraschall-geläppt ,
gesandstrahlt, geschliffen, gesägt, geätzt und/oder mit einem anderen abtragenden Verfahren bearbeitet ist bzw. sind. Im Allgemeinen ist das Verfahren der
Oberflächenbearbeitung als "Fingerabdruck" in der
bearbeiteten Oberfläche erkennbar. Die Festigkeit bzw. das Bruchverhalten der Optokeramik wird im Wesentlichen durch die Eigenschaften der Oberfläche der Optokeramik bestimmt. In einer Ausführungsform wird bzw. ist die Oberfläche der Optokeramik gesandstrahlt. Durch ein Sandstrahlen der Optokeramik wird dessen Oberfläche im
Wesentlichen gleichmäßig geschädigt. Das bewirkt, dass die Verteilung der Biegebruchfestigkeit schmaler ist als bei einer polierten Oberfläche. Es ergibt sich eine definierte enge Verteilung.
Die transparente Schicht ist im Verbund mit der Lage der Optokeramik transparent. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, dass das Material vor dem Verbinden mit der optokeramischen Lage transparent ist. Die Transparenz der Schicht kann sich zum Beispiel auch erst nach dem Verbinden und/oder während des Verbindens mit der optokeramischen Lage ergeben, zum Beispiel durch ein Aushärten oder
Vernetzen des Materials. Die transparente Schicht hat, insbesondere nach dem Zusammenfügen mit der optokeramischen Lage, einen Reintransmissionsgrad nach Abzug der
Fresnelverluste in einem Bereich von 10 % bis größer gleich 95 %.
Um die optischen Mängel der Vorder- und/oder der Rückseite der optokeramischen Lage auszugleichen, ist es nicht erforderlich, dass die transparente Schicht und die
optokeramische Lage den gleichen Brechungsindex aufweisen. Um die optischen Mängel aber möglichst wirksam ausgleichen zu können, sind in einer bevorzugten Variante der Erfindung die Brechzahl der optokeramischen Lage und die Brechzahl der auf der optokeramischen Lage angeordneten Schicht aneinander angepasst. Vorzugsweise ist der Differenzbetrag der Brechzahl der optokeramischen Lage und der Brechzahl der auf der optokeramischen Lage angeordneten Schicht kleiner als 0,7, bevorzugt kleiner als 0,5, besonders bevorzugt kleiner als 0,25.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Verbund nicht nur aus der optokeramischen Lage und der Schicht, sondern es können noch weitere Lagen und/oder Schichten vorgesehen sein. Daher ist der Panzerglasverbund dadurch gekennzeichnet, dass der Verbund wenigstens eine weitere
Lage eines transparenten Materials aufweist, welche auf der Vorderseite und/oder der Rückseite der optokeramischen Lage angeordnet und mittels der Schicht und/oder mittels einer weiteren Schicht mit dem Verbund verbunden ist.
Im Allgemeinen wird bzw. werden die optokeramische Lage und/oder wenigstens eine weitere Lage als eine Art Scheibe bereitgestellt. Die wenigstens eine weitere Lage hat vorzugsweise eine Dicke von 0,5 mm bis 100 mm.
Vorzugsweise ist das transparente Material der wenigstens einen weiteren Lage wenigstens ein Material, das ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Glas, Glaskeramik, Kunststoff, Keramik und Optokeramik. Die genannte
Aufzählung ist beispielhaft zu verstehen und beschränkt sich nicht auf die genannte Auswahl. Es kann auch ein anderes transparentes oder transluzentes Material verwendet werden . Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf der Vorder- und/oder Rückseite, vorzugsweise auf der
Vorderseite, eine Scheibe aus einem transparenten anorganischen Material angeordnet, welches nicht mechanisch poliert werden muss. Insbesondere kann eine Glasscheibe mit gefloateter oder polierter, insbesondere feuerpolierter, Oberfläche verwendet werden. Denkbar sind aber auch
gewalzte Glas- oder Glaskeramikscheiben.
So ist es möglich, auf aufwendige Politurverfahren zu verzichten, da als abschließende Schicht des Verbundes ein Material mit einer Oberfläche verwendet werden kann, welches glatt ist, ohne dass dieses aufwendig poliert werden muss.
Diese letzte Lage hat vorzugsweise eine Rauheit Ra von weniger als 20 nm, besonders bevorzugt von weniger als 15 nm. Vorzugsweise liegt die Rauheit Ra der äußersten Scheibe auf deren Oberfläche zwischen 2 und 10 nm.
Diese äußerte Scheibe, welche auch als erste Lage
bezeichnet ist, hat also die Aufgabe, eine hinreichend glatte Oberfläche des Panzerglasverbundes sicher zu stellen und dient weniger als funktionale Lage zur
antiballistischen Wirkung des Verbundes.
Gleichzeitig kann aber gerade die erste Scheibe mit
weiteren Funktionalitäten, insbesondere als beheizte oder eingefärbte Scheibe, versehen sein.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist der
Panzerglasverbund zumindest zwei optokeramische Lagen auf, welche übereinander angeordnet sind. Zur Verbesserung der antiballistischen Wirkung können hierzu verschiedene Materialien verwendet werden,
beispielsweise eine Kombination zumindest zweier
verschiedener Lagen ausgewählt aus den Werkstoffen Spinell, A10N und Saphir.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist zumindest eine erste Scheibe, also die äußerste Scheibe des Verbundes, eine aufgeraute Unterseite auf.
Die äußerste Scheibe kann beispielsweise durch ein
Ätzverfahren aufgeraut werden, um so eine verbesserte
Haftung mit der KunststoffSchicht , welche die erste Scheibe mit einer weiteren Lage verbindet, oder mit einer TCO- Schicht sicher zu stellen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist der
Panzerglasverbund eine Schicht eines Kunststoffes auf, welcher anorganische Nanopartikel enthält.
Die anorganischen Nanopartikel, welche in dem Kunststoff als Füllstoff vorhanden sind, können der Brechzahlanpassung des Kunststoffes dienen. So können zur Erhöhung der Brechzahl beispielsweise
Titanoxidpartikel eingebettet werden.
Es ist insbesondere denkbar, den mit Nanopartikeln
aufgefüllten Kunststoff zunächst auf die optokeramische Lage aufzubringen, um die raue Oberfläche der
optokeramischen Lage aufzufüllen. Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird sodann ein weiterer Kunststoff verwendet, welcher eine andere
Brechzahl aufweist, beispielsweise ein Kunststoff, der nicht mit Nanopartikeln aufgefüllt ist.
Es entsteht so eine KunststoffSchicht mit einem
Brechzahlgradienten, wobei ein nicht aufgefüllter
Kunststoff in der Regel einen besseren Stoffschluss der Lagen sicher stellt.
Es werden nachfolgend einige konkrete Beispiele für die genannten Materialien ausgeführt:
Das Glas ist wenigstens ein Glas, das ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Borosilikat-Glas (z.B.
Borofloat) , Natron-Kalk-Silikat-Glas, verstärktes Glas, geschmolzenes Quarzglas, Vycor-PMMA-nano-Komposit , Na- reduzierte Gläser (AF...) , vorgespannte K-Na Gläser oder Borogläser, Li-Na Glaskeramik und Spinellglaskeramik, und/oder
- die Glaskeramik ist wenigstens eine Glaskeramik, die ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Resistan, neu entwickelte Glaskeramiken, Li-silikat GK und Spinell GK, und/oder
der Kunststoff ist oder umfasst ein Thermoplast, Duroplast und/oder Elastomer. Der Kunststoff ist
vorzugsweise wenigstens ein Kunststoff, der ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus PMMA Polyurethan,
Polycarbonat , Nano-Komposit-Polymere, andere
weiterentwickelte Polymere, PVB und EVA.
Die genannte Aufzählung ist beispielhaft zu verstehen und beschränkt sich nicht auf die genannte Auswahl. Im Allgemeinen ist die transparente Schicht und/oder ist die wenigstens eine weitere transparente Schicht dünner als die optokeramische Lage und/oder dünner als die wenigstens eine weitere Lage. Sie können Zwischenschichten darstellen, in denen ihnen vorzugsweise die Aufgabe der Haftvermittlung zufällt. Vorzugsweise besitzt bzw. besitzen die
transparente Schicht und/oder die wenigstens eine weitere transparente Schicht eine Dicke von 0,001 mm bis 10 mm.
Das Material für die wenigstens eine weitere Schicht und/oder für die transparente Schicht kann in einer ersten Variante der Erfindung als eine Art Folie bereitgestellt werden, die in den Verbund eingebaut oder auf diesen aufgebracht wird. Zum Beispiel kann eine Folie auf den Verbund laminiert werden.
In einer zweiten Variante der Erfindung kann das Material für die wenigstens eine weitere Schicht und/oder für die transparente Schicht auch in flüssiger und/oder gasförmiger Form bereitgestellt und auf den Verbund aufgebracht und dort in eine festen Zustand, zum Beispiel über Vernetzen und/oder Härten überführt werden. Das Material der Schicht und/oder der weiteren Schicht kann dazu erwärmt,
getrocknet, bestrahlt werden, vorzugsweise mittels UV- Strahlung, IR-Strahlung, und/oder Mikrowellenstrahlung. Das Material für die transparente Schicht und/oder für die wenigstens eine weitere Schicht kann zum Beispiel mittels Aufsprühen und/oder eines Sol-Gel-Verfahrens (z.B. Alkoxid- Gelverfahren, im Wesentlichen rein anorganische Methoden und/oder anorganisch/organische Hybridmethoden) aufgebracht werden . Das transparente Material der Schicht und/oder das Material der wenigstens einen weiteren Schicht ist wenigstens ein Material, das ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Kunststoff, Glas und Glaskeramik aus diesen.
Es werden nachfolgend einige konkrete Beispiele für die genannten Materialien genannt:
Das Glas ist wenigstens ein Glas, das ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Borosilikat-Glas (z.B.
Borofloat) , Natron-Kalk-Silikat-Glas, verstärktes Glas, geschmolzenes Quarzglas und Vycor-PMMA-nano-Komposit, und/oder
der Kunststoff ist oder umfasst ein Thermoplast,
Duroplast und/oder Elastomer. Der Kunststoff ist
vorzugsweise wenigstens ein Kunststoff, der ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus PMMA, Polyurethan,
Polycarbonat , Nano-Komposit-Polymere, andere
weiterentwickelte Polymere, PVB und EVA.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Panzerglasverbund gekennzeichnet durch wenigstens eine Funktionsschicht in dem Verbund, welche als separate
Schicht und/oder Lage in dem Verbund bereitgestellt ist und/oder in die optokeramische Lage, in die transparente Schicht, in die wenigstens eine weitere Lage und/oder in die wenigstens eine weitere transparente Schicht integriert ist. Vorzugsweise ist die Funktionsschicht wenigstens eine Schicht, die ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Beheizungsschicht, Anti-Fog-Schicht , Antireflex-Schicht , Aufdampfglasschicht zur Brechzahlanpassung, photochromer Schicht, elektrochromer Schicht, thermochromer Schicht, strahlungsabschirmender Schicht, IR-absorbierender Schicht, strahlungsreflektierender Schicht, Antikratz-Schicht (z.B. DLC-Beschichtung gegen mechanische Abrasion) und anderer funktionaler Schicht, wobei diese Aufzählung keine
Einschränkung darstellt.
In einer weiteren Ausführungsform ist bzw. wird wenigstens die optokeramische Lage durch eine Anordnung einzelner Platten bereitgestellt. Dadurch können Beschädigungen durch Projektile auf Teilbereiche des Verbunds beschränkt und somit die Multi-Hit-Fähigkeit verbessert werden.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die optokeramische Lage und/oder der Verbund zumindest abschnittsweise gebogen ist bzw. sind. Dadurch kann die seitliche Sicht durch den Verbund verbessert werden. Ein Beispiel für die Herstellung einer gebogenen Optokeramik stellt das Formen des Grünkörpers per near-net shape
Prozess und anschließendem Sintern dar.
Der erfindungsgemäße Panzerglasverbund ist eine Vorrichtung zum Schutz gegen direkte und/oder indirekte, vorzugsweise dynamische, Einwirkungen. Vorzugsweise ist der
erfindungsgemäße Panzerglasverbund eine Vorrichtung zum Schutz, insbesondere von Personen, in Fahrzeugen,
Flugzeugen, Wasserfahrzeugen, Unterwasserfahrzeugen
und/oder Gebäuden gegenüber einer ballistischen oder einer anderen dynamisch-mechanischen Einwirkung, bspw.
Vogelschlag, Regen (bei schnell fliegenden Flugobjekten), Druckwellen. Eis und/oder Hagel. Dieser wird im allgemeinen Sprachgebrauch oft auch als Panzerglas, Panzerscheibe oder Panzerglasverbundscheibe bezeichnet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zwar als Panzerglasverbund bezeichnet.
Jedoch ist es nicht zwingend erforderlich, dass der Verbund Glas beinhaltet. Dieser kann eine Glasscheibe, zum Beispiel als eine weitere Lage, beinhalten, er muss es aber nicht. In einer Ausführungsform kann die Gesamtdicke des Verbunds von 5 mm bis 250 mm betragen
Im Bereich der Erfindung liegt auch ein Fenster für zivile und/oder militärische Fahrzeuge, Flugzeuge und/oder Gebäude und/oder Schutzbekleidung für Personen, welches bzw. welche einen erfindungsgemäßen Panzerglasverbund umfassen.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele im Einzelnen erläutert. Hierzu wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Die
gleichen Bezugszeichen in den einzelnen Zeichnungen
beziehen sich auf die gleichen Teile.
Fig. 1 bis 4 illustrieren verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Panzerglasverbunds jeweils in einem Querschnitt .
Fig. 5.a und 5.b illustrieren eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Panzerglasverbunds im Querschnitt (Fig. 5.a) und in einer perspektivischen Ansicht (Fig. 5.b).
Fig. 6.a und 6.b illustrieren eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Panzerglasverbunds in einer Plattenanordnung im Querschnitt (Fig. 6.a) und in einer perspektivischen Ansicht (Fig. 6.b). Fig. 7.a und 7.b illustrieren eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Panzerglasverbunds in einer Plattenanordnung im Querschnitt (Fig. 7.a) und in einer perspektivischen Ansicht (Fig. 7.b).
Fig. 8.a und 8.b illustrieren eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Panzerglasverbunds in einer Plattenanordnung im Querschnitt (Fig. 8.a) und in einer perspektivischen Ansicht (Fig. 8.b).
Fig. 9.a und 9.b zeigen den Transmissionsgrad als Funktion der optischen Wellenlänge für bearbeitete Spinell-Platten ohne eine aufgebrachte Lage (Fig. 9.a) und mit auf beiden Seiten angeordneten transparenten Lagen (Fig. 9.b).
Fig. 10 zeigt Fotografien von vier unterschiedlich
polierten Glasscheiben jeweils ohne und mit transparenter Schicht . Der erfindungsgemäße Panzerglasverbund 10 wird nachfolgend auch kurz als Panzerscheibe 10 bezeichnet. Die Figuren 1 bis 4 zeigen zunächst verschiedene Ausführungsformen einer Panzerscheibe 10. Zunächst zeigt Figur 1 eine Panzerscheibe 10, die aus einer optokeramischen Lage 1 und einer transparenten Schicht 2 bzw. einer Schicht 2 eines transparenten Materials
aufgebaut ist. Die optokeramischen Lage 1 mit einer
Vorderseite la und einer Rückseite lb wird bereitgestellt durch eine Optokeramik, beispielsweise basierend auf
Spinell . Die Vorderseite la der optokeramischen Lage 1 ist einer Außenseite und die Rückseite lb der optokeramischen Lage 1 ist einer Innenseite der Panzerscheibe 10 zugeordnet. Die Außenseite und die Innenseite der Panzerscheibe 10 ist definiert durch die Ausrichtung im eingebauten Zustand, zum Beispiel in einem Fahrzeug oder Flugzeug. Die Außenseite der Panzerscheibe 10 ist der Außenseite des Fahrzeugs oder Flugzeugs zugeordnet. Die Außenseite ist somit die Seite, auf welcher ein Projektil aufschlägt. Die Innenseite ist dagegen dem Innenraum des Fahrzeugs oder des Flugzeugs zugeordnet .
Die Rückseite lb der optokeramischen Lage 1 in Figur 1 ist beispielsweise derart poliert, dass sie im Wesentlichen transparent ist und vorzugsweise auf optische Güte poliert ist. Dagegen ist die Vorderseite la der optokeramischen Lage 1 zum Beispiel nicht auf optische Güte poliert sondern nur gefräst. Die Optokeramik bzw. die optokeramischen Lage 1 ist somit insgesamt nicht transparent.
Die die optische Transparenz beeinflussende bzw. störende Unebenheit und/oder Rauhigkeit der Vorderseite la der optokeramischen Lage 1 ist bzw. sind kompensiert mit der auf der Vorderseite la der Lage 1 aufgebrachten Schicht 2.
Die Schicht 2 ist zum Beispiel eine PMMA-Folie, die auf der Vorderseite la der optokeramischen Lage 1 mittels Erwärmen und gegebenenfalls zweckmäßiger Anwendung von Überdruck und/oder Unterdruck laminiert ist. Die ausreichend erwärmte und somit erweichte Folie 2 legt sich auf und/oder in die Strukturen, die durch die Unebenheit und Rauhigkeit der Vorderseite la bedingt sind. Die Folie 2 kompensiert diese Strukturen und macht sie optisch im Wesentlichen nicht wahrnehmbar. Die durch die optokeramische Lage 1 und die gebildete transparente Schicht 2 gebildete Panzerscheibe 10 wird dadurch wieder transparent.
Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit einer nicht ausreichend transparenten Vorderseite la und einer nicht ausreichend transparenten Rückseite lb der optokeramischen Lage 1. Um die erforderliche Transparenz des Panzerglasverbunds 10 zu erreichen, sind sowohl auf der Vorderseite la als auch auf der Rückseite lb der
optokeramischen Lage 1 eine Schicht 2 eines transparenten Materials angeordnet. Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, in der auf der Schicht 2 noch eine weitere Lage 3-1 angeordnet ist. Die weitere Lage 3-1 kann zum Beispiel bereitgestellt werden durch eine Scheibe basierend auf einem Kunststoff, einem Glas oder einer Glaskeramik. In dieser Variante wirkt die Schicht 2 auch als Verbindungsmittel zwischen der Lage 1 und der weiteren Lage 3-1.
Die Panzerscheibe 10 kann, in Abhängigkeit von der
gewünschten Schutzwirkung bzw. einer zu erzielenden
Schutzklasse, noch beliebig zur Außenseite und/oder zur
Innenseite mit weiteren Lagen 3-1 bis 3-3 und/oder weiteren Schichten 4-1 und 4-2 erweitert werden.
Figur 4 zeigt dazu eine Ausführungsform, in der auf der Schicht 2, die auf der Rückseite lb der optokeramischen Lage 1 angeordnet ist, noch weitere Schichten, von denen hier nur beispielhaft zwei Schichten 4-1 und 4-2 gezeigt sind, und noch weitere Lagen, von denen hier beispielhaft nur zwei Lagen 3-2 und 3-3 dargestellt sind, angeordnet sein können, um die Schutzwirkung zu erhöhen. Als letzte Lage 3-3 zur Innenseite ist eine Scheibe basierend auf Polycarbonat vorgesehen. Die Polycarbonat-Scheibe 3-3 ist recht zäh und kann sich daher gut verformen. Sie dient als eine Art Fänger für das Projektil und/oder für seine
Bestandteile und/oder für Splitter, wie z.B. Glassplitter, aus dem Panzerglasverbund.
Bei antiballistisch bzw. bei Projektiltreffer wirksamen, transparenten Scheibenverbunden 10, welche eine Optokeramik 1 enthalten, wird die Optokeramik 1 im vorderen Bereich der Panzerscheibe 10 eingesetzt. Eine Motivation ist, dass ein auftreffendes Projektil am wirksamsten von der harten
Optokeramik 1 verlangsamt und/oder deformiert werden kann. Als Projektil werden dabei auch Splitter und Fragmente von beispielsweise Granaten oder ähnlicher Spreng-Munition bezeichnet .
Die Optokeramik 1 wird in den Figuren 3 und 4 als zweite Scheibe eingesetzt. Vorzugsweise befindet sie sich zwischen zwei Scheiben 3-1 und 3-2 aus Glas oder Glaskeramik und ist an diese jeweils mittels einer geeigneten Polymerfolie 2 geklebt (siehe dazu Figur 4) . Da die weiche Polymerfolie 2 Unebenheiten der Optokeramik-Scheibe 1 ausgleicht und optisch unwirksam werden lässt, insbesondere unabhängig vom Brechungsindex beider Materialien oder aber insbesondere sofern Schichtdicke und Brechzahl der Folie 2 ausreichend angepasst sind, braucht die Optokeramik 1 nicht mehr aufwendig und teuer poliert zu werden. Natürlich ist es auch möglich, einen extrem wirksamen
Verbund 10 nur durch die Verwendung von mindestens einer optokeramischen Lage 1 und mindestens einer transparenten Schicht 2 zu erzielen. Diese Wirkung wird entsprechend durch zusätzliche optokeramische Lagen verstärkt. Es ist für eine ballistische Schutzwirkung also nicht zwingend erforderlich, zusätzliche Schichten aus Glas einzufügen.
Die antiballistische Wirkung des gesamten Verbundes 10 wird durch diese Zurücknahme der Optokeramik-Scheibe 1 um eine Position nach hinten kaum beeinträchtigt. Denn nach wie vor bewirkt die Optokeramik 1 im vorderen Teil des Aufbaus 10 eine Bremsung, Deformation und/oder Zersplitterung des Geschosses. Im Allgemeinen, wie in Figur 4 angedeutet, befindet sich der größte Teil eines vorzugsweise
zusammenlaminierten Schichtpaketes hinter der Optokeramik 1. Er kann durch seine große Gesamtmasse sowie die
abschließende Polycarbonat-Scheibe 3-3 das Geschoß
vollständig stoppen. Dies ist natürlich immer nur im Rahmen der Beschussklasse, für die der Verbund 10 ausgelegt ist, gültig .
Das Vorsetzen einer weiteren Lage 3-1, beispielsweise aus Glas oder Glaskeramik, vor die optokeramische Lage 1 (siehe die Figuren 3 und 4) bietet darüber hinaus eine Reihe von weiteren Vorteilen.
Zum Beispiel kann die als erste Scheibe eingesetzte weitere Lage 3-1 eine einfache Flachglasscheibe sein. Diese kann beispielsweise mit Funktionen, insbesondere Beheizung, Anti-Beschlag-Wirkung (Anti-Fog) und/oder Antireflex- Wirkung, versehen werden. Die Heizung kann beispielsweise als TCO-Schicht oder aus nicht transparenten, voneinander beabstandeten Drähten oder Flächenleitern ausgebildet sein.
Weiter kann insbesondere als erste Scheibe eine
eingefärbte, insbesondere abschnittsweise eingefärbte
Scheibe verwendet werden. Weiterhin kann, als Ergänzung oder als Alternative, noch wenigstens eine Funktionsschicht in dem Verbund 10
vorgesehen sein. Die wenigstens eine Funktionsschicht kann den Verbund 10 vollständig oder abschnittsweise bedecken. Die kann auf dem Verbund 10 oder zwischen einzelnen Lagen 1, 3-1, 3-2, 3-3 und/oder Schichten 2, 4-1, 4-2 des
Verbunds 10 angeordnet sein.
Beispiele für eine Funktionsschicht sind eine Schicht basierend auf Aufdampfgläsern, insbesondere mit einem
Brechzahlgradient zur Brechzahlanpassung (siehe dazu die DE 10 2008 034 373 AI), eine photochrome Schicht, insbesondere zum Schutz vor Helligkeit im sichtbaren Wellenlängenbereich und vorzugsweise bei bleibender Durchlässigkeit im IR- Bereich, eine elektrochrome Schicht, insbesondere zum
Steuern der Transparenz, und/oder eine IR-absorbierende und/oder -reflektierende Schicht, insbesondere zum Schutz gegen IR-Ausspähung .
Die Figuren 5.a und 5.b zeigen schematisch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Panzerglasverbunds 10. Der Aufbau des Panzerglases 10 auf der Vorderseite la der optokeramischen Lage 1 entspricht dem in den Figuren 3 und 4 gezeigten Aufbau 10. Auf der Rückseite lb der optokeramischen Lage 1 sind die Schicht 2, eine erste weitere Lage 3-2, eine weitere Schicht 4-1 und anschließend eine zweite weitere Lage 3-3 aufgebracht. Die weitere Schicht 4-1 entspricht der Schicht 2 und dient als Verbindungsmittel zwischen der ersten weiteren Lage 3-2 und der zweiten weiteren Lage 3-3. Die erste weitere Lage 3-2 ist beispielsweise eine Glasscheibe. Die hier zweite weitere Lage 3-3, die hier die letzte Lage darstellt und den Verbund 10 anschließt, ist zum Beispiel eine
Polycarbonat-Scheibe .
Natürlich ist es auch möglich, nicht nur eine
optokeramische Lage 1 im Panzerglasverbund 10 einzusetzen, sondern auch mehrere Lagen an verschiedenen Positionen im Verbund 10, um die antiballistische Schutzwirkung zu verstärken .
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind jeweils auf Panzerscheiben 10 bezogen, in denen die optokeramische Lage 1 durch eine einstückige Optokeramik bereitgestellt wird. Sie sind insbesondere geeignet für Panzerscheiben 10 mit einer Fläche in der Größenordnung von bis zu 800 mm * 1500 mm, bevorzugt von bis zu 250 mm * 250 mm, besonders bevorzugt von bis zu 150 mm * 150 mm.
Dagegen zeigen die Figuren 6.a und 6.b eine Ausgestaltung, in der eine Panzerscheibe 10 aus mehreren kleinen Scheiben lc aufgebaut ist. Im Detail ist die optokeramischen Lage 1 der Optokeramik aus mehreren kleinen Scheiben lc aufgebaut. Denn, mit Ausnahme der Optokeramik 1, lassen sich alle anderen Lagen 3-1, 3-2, 3-3, welche zum Beispiel auf Kunststoff, Glas und/oder einer Glaskeramik basieren, und die Schichten 2, 4-1, welche zum Beispiel auf einem
Kunststoff und/oder einer anorganischen Schicht basieren, in wesentlich größeren Dimensionen herstellen. Die
optokeramische Lage 1 ist aus mehreren optokeramischen
Platten lc aufgebaut. Die optokeramische Lage 1 ist durch eine Anordnung von optokeramischen Platten lc gebildet. Mit Ausnahme der optokeramischen Lage 1 entspricht der Aufbau dieser Panzerscheibe 10 dem Aufbau der in den Figuren 5.a und 5.b gezeigten Panzerscheibe 10.
Die Aufteilung einer großen Scheibe 1 in viele kleine Teile lc, die sich nicht unmittelbar berühren und zum Beispiel durch eine Schicht eines Verbindungsmittels getrennt sind, hat unter anderem den Vorteil, dass ein Projektiltreffer keine Risse auslöst, die die ganze Scheibe 1 bzw. das ganze Fenster durchziehen und eventuell vollständig intransparent sondern im Wesentlichen nur die getroffene Platte lc undurchsichtig machen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird zunächst die optokeramische Lage 1 aufgebaut. Dazu werden die einzelnen Platten lc zu einer Anordnung zusammengesetzt. Die Platten lc werden über- und nebeneinander zu einer Art Mosaik zusammengesetzt. Optional kann zwischen den Platten lc bzw. den Kanten der Platten lc noch ein Verbindungsmittel bereitgestellt werden, insbesondere um den Verbund 10 oder zumindest die Lage 1 zu stabilisieren und/oder die Platten lc mechanisch zu entkoppeln.
In einem nächsten Schritt wird die Schicht 2, welche zum Beispiel auf einer PMMA-Folie basiert, auf die optokeramische Lage 1 laminiert. Die Schicht 2 stabilisiert die Anordnung der Platten lc bzw. die optokeramische Lage 1. Die weiteren Schritte zum Aufbringen der weiteren
Schichten 2 und 4-1 und Lagen 3-1 bis 3-3 entsprechen den bereits zu den Figuren 5.a und 5.b beschriebenen Schritten.
Die Figuren 7.a und 7.b zeigen eine weitere Variante der Panzerscheibe 10, in der nicht mehr nur die optokeramische Lage 1 aus Platten lc aufgebaut ist. Zusätzlich ist die weitere Lage 3-2 aus Platten aufgebaut. Dadurch kann auch die Schädigung in der weiteren Lage 3-2 auf die Platte oder Platten beschränkt werden, die im Wirkungsbereich des
Projektils oder seiner Fragmente liegt bzw. liegen. Schließlich zeigen die Figuren 8.a und 8.b eine weitere schematische Darstellung einer Panzerscheibe 10. In diesem Verbund 10 sind alle Lagen 1 und 3-1 bis 3-3 aus Platten aufgebaut. Diese sind so zueinander ausgerichtet, dass die einzelnen Platten der Lagen 1 und 3-1 bis 3-3 im
Wesentlichen übereinander liegen. Zusätzlich ist
vorgesehen, dass ein Plattenstapel 5 durch IR-transparente Platten bereitgestellt wird. Beispielsweise wird dieser Stapel 5 im Wesentlichen vollständig durch eine Optokeramik 1 bereitgestellt. Es wird ein IR-Kanal 5 bereitgestellt. Hinter einem solchen IR-Kanal 5 kann eine Kamera 20
und/oder Übertragungseinheit 20 für IR-Strahlung platziert sein. Diese Konstruktion kann so realisiert sein, dass der IR-Kanal 5 die Fläche einer ganzen Platte umfasst und zum Beispiel, wie dargestellt, in einer Ecke der GesamtScheibe dezentral angeordnet ist oder dass jeweils nur ein
Abschnitt einer Platte einen IR-Kanal 5 bereitstellt. Die vorstehend genannten Funktionen bzw. Funktionsschichten können für die gesamte Panzerscheibe 10 oder auch für geteilte bzw. aus kleineren Einzelplatten zusammengesetzte Systeme, insbesondere für einzelne Platten vorgesehen sein.
Figuren 9.a und 9.b zeigen den totalen Transmissionsgrad (PvK) inklusive der Fresnelverluste als eine Funktion der optischen Wellenlänge in einem Bereich von 400 nm bis 800 nm für bearbeitete Spinell-Platten 1 der Dicke 4 mm ohne und mit Lage 2. Die Bearbeitung erfolgte auf der
Vorderseite la und auf der Rückseite lb. Die Bearbeitung erfolgte durch Polieren, Schleifen (P600, P320 und P240) und Fräsen. Für Details zum Schleifen und Fräsen sei auf die nachfolgende Beschreibung zur Figur 10 verwiesen.
Zunächst zeigt Figur 9.a den Transmissionsgrad (PvK- Messung) als Funktion der optischen Wellenlänge für
bearbeitete Spinell-Platten 1 ohne eine aufgebrachte Lage 2: Die Transmission für die polierte Platte 1 ist am höchsten. Sie liegt im gezeigten Bereich in etwa zwischen 85 % und 90 %. Die Transmission nimmt mit zunehmender
Körnung ab. Für P600 liegt sie im gezeigten Bereich in etwa zwischen 65 % und 70 %. Für P320 liegt sie im gezeigten Bereich in etwa zwischen 55 % und 65 %. Für P240 liegt sie im gezeigten Bereich in etwa zwischen 50 % und 60 %. Die Transmission für die gefräste Platte 1 ist in etwa
vergleichbar mit der Transmission für die mit P240
geschliffene Platte 1. Figur 9.b zeigt dagegen den Transmissionsgrad ( PvK-Messung) als Funktion der optischen Wellenlänge für bearbeitete Spinell-Platten 1. Sowohl auf der Vorderseite la als auf der Rückseite lb ist jeweils eine transparente Lage 2 aus einer TPU-Folie (Hundsman PE 399) der Dicke 0,76 mm
aufgebracht: Für alle Spinell-Platten 1 konnte, mit
Ausnahme der polierte Platte 1, die Transparenz erhöht werden. Die Transmission für die polierte Platte 1 ist, wie es zu erwarten war, am höchsten. Sie liegt in dem gezeigten Bereich in etwa zwischen 79 % und 85 %. Die Transmission ist im Vergleich zur Figur 9.a geringer. In überraschender Weise ist aber die Transmission für die gefräste Platte 1 in etwa vergleichbar mit der Transmission für die polierte Platte 1. Zudem liegt diese über der Transmission für die geschliffenen Platten 1. Für die geschliffenen Platten 1 nimmt die Transmission mit zunehmender Körnung ab. Für P600 liegt sie im gezeigten Bereich in etwa zwischen 75 % und 80 %. Für P320 liegt sie im gezeigten Bereich in etwa zwischen 70 % und 78 %. Für P240 liegt sie im gezeigten Bereich in etwa zwischen 70 % und 78 %.
Um den erfindungsgemäßen Effekt zu demonstrieren, zeigt die Figur 10 abschließend Fotografien von unterschiedlich fein bzw. grob bearbeiteten Glasscheiben jeweils ohne (seitliche Fotografien) und mit der transparenten Schicht 2 (zentrale Fotografien), die hier durch eine Folie bereitgestellt ist. Drei der vier Scheiben sind mittels unterschiedlicher
Korngrößen geschliffen: P600 (Korngröße 25,8 ± 1 μτ ) , P320 (Korngröße 46,2 ± 1,5 μτ ) und P240 (Korngröße 58,5 ± 2 μτ ) . Die Rauhigkeitswerte für die bearbeiteten Scheiben sind für P600 Rauhigkeitskenndaten Ra-Werte von 0,36 ym und RMS- Werte von 0,49 ym; für P320 Rauhigkeitskenndaten Ra-Werte von 0,67 ym und RMS-Werte von 0,89 ym; und für P240
Rauhigkeitskenndaten Ra-Werte von 1,72 ym und RMS-Werte von 2,25 ym. Eine der vier Scheiben ist lediglich gefräst (rechts oben) mit Rauhigkeitskenndaten Ra-Werte von 1,60 ym und RMS-Werte von 2,07 ym. Das entspricht in etwa den Rauhigkeitskenndaten der mit P240 geschliffenen.
Das beste Ergebnis wird mit der Scheibe erzielt, die mit kleinster Körnung geschliffen ist (P600). Dies stellt jedoch auch gleichzeitig das teuerste Verfahren dar. Die Transparenz ist mit und ohne Folie vorhanden. Die anderen drei Scheiben sind ohne die Folie im Wesentlichen
transluzent und somit nicht transparent. Mittels der aufgebrachten Folie lässt sich jedoch die Transparenz herstellen. Überraschend ist hierbei die Erkenntnis, dass die gefräste Scheibe, also die Scheibe mit der rauesten Oberfläche, ein besseres Resultat zeigt als die beiden geschliffenen Scheiben (P250 und P320) . Es wird davon ausgegangen, dass sich die Folie einfacher in bzw. auf die größeren Strukturen der gefrästen Oberfläche legt und dadurch diese Strukturen optisch unwirksam werden lässt.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind. Die Erfindung ist nicht auf diese beschränkt sondern kann in vielfältiger Weise variiert werden, ohne das Wesen der Erfindung zu verlassen. Merkmale einzelner
Ausführungsformen und die im allgemeinen Teil der
Beschreibung genannten Merkmale können jeweils
untereinander als auch miteinander kombiniert werden. Bezugszeichenliste :
1 Lage der Optokeramik oder optokeramische Lage
la Vorderseite der optokeramischen Lage
lb Rückseite der optokeramischen Lage
lc Platte der optokeramischen Lage
2 Transparente Schicht oder Folie
3-1 Erste weitere Lage
3-2 Zweite weitere Lage
3-3 Dritte weitere Lage
4- 1 Erste weitere Schicht
4-2 Zweite weitere Schicht
5 Plattenstapel oder Kanal, insbesondere für IR- Strahlung
10 Panzerglasverbund oder Panzerscheibe oder
Schutzverglasung
20 Kamera und/oder Übertragungseinheit, insbesondere für IR-Strahlung

Claims

Patentansprüche :
1. Transparenter Panzerglasverbund (10) aus wenigstens einer Lage (1) einer Optokeramik mit einer Vorderseite (la) und einer Rückseite ( lb) und
einer auf der Vorderseite (la) und/oder der Rückseite (lb) der optokeramischen Lage (1) angeordneten Schicht (2) eines transparenten Materials,
welche stoffschlüssig mit der optokeramischen Lage (1) so verbunden ist, dass die Transparenz des Verbunds (10) größer ist als die Transparenz der optokeramischen Lage (1) alleine .
2. Panzerglasverbund (10) nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die optokeramische Lage (1) vor dem Zusammenfügen einen Transmissionsgrad (gemessen mit der PvK-Messmethode) in einem Bereich von 350 bis 800 nm von kleiner als 80 % besitzt.
3. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optokeramische Lage (1) eine Rauhigkeit in einem Bereich von größer als 0,01 ym (Ra-Wert) und/oder von größer als 0,01 ym (RMS- Wert) besitzt.
4. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbund (10), insbesondere zumindest aus der optokeramischen Lage (1) und der auf der optokeramischen Lage (1) angeordneten Schicht (2), einen Transmissionsgrad (gemessen mit der PvK- Messmethode) in einem Wellenlängenbereich von 350 nm bis 800 nm von größer als 40 % besitzt.
5. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Vorder- und/oder Rückseite, vorzugsweise zumindest auf der
Vorderseite (la), als letzte Lage eine Glasscheibe mit gefloateter oder polierter, insbesondere feuerpolierte Oberfläche oder eine gewalzte Glas- oder Glaskeramikscheibe angeordnet ist.
6. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Vorder- und/oder Rückseite, vorzugsweise zumindest auf der
Vorderseite (la), als letzte Lage eine Glas- oder
Glaskeramikscheibe mit einer Rauhheit Ra von weniger als 20 nm, vorzugsweise von weniger als 15 nm und besonders bevorzugt von 2 bis 10 nm angeordnet ist.
7. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der
Panzerglasverbund zumindest zwei optokeramische Lagen aufweist .
8. Panzerglasverbund (10) nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei optokeramischen Lagen aus einem unterschiedlichen Material bestehen, insbesondere aus Spinell und Aluminiumoxid.
9. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Scheibe auf der Vorderseite (la) eine aufgeraute
Unterseite aufweist, insbesondere zur Verbesserung eines StoffSchlusses zur einer KunststoffSchicht und/oder TCO- Schicht .
10. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
Panzerglasverbund eine Schicht eine Kunststoffes umfasst, der anorganische Nanopartikel enthält.
11. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Scheiben des Panzerglasverbundes zumindest zwei
Kunststoffschichten mit unterschiedlicher Brechzahl angeordnet sind.
12. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine
Scheibe des Panzerglasverbundes (10) vorgespannt ist.
13. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite (la) und/oder die Rückseite (lb) der optokeramischen Lage (1) nicht auf optische Güte poliert ist bzw. sind.
14. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite (la) und/oder die Rückseite (lb) der optokeramischen Lage (1) gefräst, geläppt, ultraschallgeläppt, gesandstrahlt, geschliffen, gesägt und/oder geätzt ist bzw. sind.
15. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechzahl der optokeramischen Lage (1) und die Brechzahl der auf der optokeramischen Lage (1) angeordneten Schicht (2)
aneinander angepasst sind.
16. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzbetrag aus der Brechzahl der optokeramischen Lage (1) und der Brechzahl der auf der optokeramischen Lage (1) angeordneten Schicht (2) kleiner als 0,7 ist.
17. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbund (10) wenigstens eine weitere Lage (3-1, 3-2 3-3) eines
transparenten Materials aufweist, die auf der Vorderseite (la) und/oder der Rückseite (lb) der optokeramischen Lage (1) angeordnet und mittels der Schicht (2) und/oder mittels wenigstens einer weiteren transparenten Schicht (4-1, 4-2) mit dem Verbund (10) verbunden ist.
18. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente
Material der Schicht (2) und/oder der wenigstens einen weiteren Schicht (4-1, 4-2) wenigstens ein Material ist, das ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus
Kunststoff, Glas, Keramik, Optokeramik, ZnS-Keramik und Glaskeramik.
19. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Material der wenigstens einen weiteren Lage (3-1, 3-2, 3-3) wenigstens ein Material ist, das ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Kunststoff, Glas, Keramik,
Optokeramik, ZnS-Keramik und Glaskeramik.
20. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine
Funktionsschicht in dem Verbund (10), welche als separate Schicht und/oder als separate Lage in dem Verbund (10) bereitgestellt ist und/oder in die optokeramische Lage (1), in die Schicht (2), in die wenigstens eine weitere Lage (3- 1, 3-2, 3-3) und/oder in die wenigstens eine weitere
Schicht (4-1, 4-2) integriert ist.
21. Panzerglasverbund (10) nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht
wenigstens eine Schicht ist, die ausgewählt aus einer
Gruppe bestehend aus Beheizungsschicht, Anti-Fog-Schicht , Antireflex-Schicht , Aufdampfglasschicht zur
Brechzahlanpassung, photochromer Schicht, elektrochromer Schicht, thermochromer Schicht, IR-absorbierender Schicht, IR-reflektierender Schicht, strahlungsreflektierender
Schicht und Antikratz-Schicht, beispielsweise DLC- Beschichtung gegen mechanische Abrasion, ist.
22. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die optokeramische Lage (1) durch eine Anordnung einzelner Platten (lc) bereitgestellt ist.
23. Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optokeramische Lage (1) und/oder der Verbund (10) zumindest
abschnittsweise gebogen ist bzw. sind.
24. Fenster für zivile und/oder militärische Fahrzeuge, Flugzeuge, Flugkörper, Wasserfahrzeuge,
Unterwasserfahrzeuge und/oder Gebäude und/oder
Schutzbekleidung für Personen umfassend ein
Panzerglasverbund (10) nach einem der vorstehenden
Ansprüche .
25. Verfahren zur Herstellung eines transparenten
Panzerglasverbunds (10) umfassend ein Bereitstellen einer Optokeramik als eine Lage (1) eines Panzerglasverbunds (10) und Verbinden wenigstens einer Schicht (2) eines
transparenten Materials mit einer Vorderseite (la) und/oder einer Rückseite (lb) der optokeramischen Lage (1), so dass die Transparenz des Verbunds (10) gegenüber der Transparenz der optokeramischen Lage (1) erhöht ist.
PCT/EP2012/076192 2012-12-19 2012-12-19 Schutzverglasung mit transparenter keramik WO2014094845A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112012007012.7T DE112012007012A5 (de) 2012-12-19 2012-12-19 Schutzverglasung mit transparenter Keramik
PCT/EP2012/076192 WO2014094845A1 (de) 2012-12-19 2012-12-19 Schutzverglasung mit transparenter keramik
IL239159A IL239159A0 (en) 2012-12-19 2015-06-03 Protective glazing that includes transparent ceramics
US14/745,195 US20150285595A1 (en) 2012-12-19 2015-06-19 Protective glazing comprising transparent ceramics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2012/076192 WO2014094845A1 (de) 2012-12-19 2012-12-19 Schutzverglasung mit transparenter keramik

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/745,195 Continuation US20150285595A1 (en) 2012-12-19 2015-06-19 Protective glazing comprising transparent ceramics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014094845A1 true WO2014094845A1 (de) 2014-06-26

Family

ID=47553000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/076192 WO2014094845A1 (de) 2012-12-19 2012-12-19 Schutzverglasung mit transparenter keramik

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150285595A1 (de)
DE (1) DE112012007012A5 (de)
IL (1) IL239159A0 (de)
WO (1) WO2014094845A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3545256A2 (de) 2016-11-28 2019-10-02 TruArmor a Division of Clear-Armor LLC Widerstandsanordnungen gegen das eindringen von geschossen
CN110100192B (zh) * 2016-12-22 2021-02-09 富士胶片株式会社 光学膜及光学膜的制造方法
DE102022000992A1 (de) 2022-03-22 2023-09-28 Ceramtec-Etec Gmbh Körperschutzelement geformt aus einem Schichtsystem, mit wenigstens einer keramischen Schicht, dessen Herstellung sowie Verwendung
CN116283271B (zh) * 2023-03-07 2024-03-12 宁波大学 一种高折射率和高光学质量的Gd2Sn2O7烧绿石型透明陶瓷的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6479155B1 (en) * 1997-07-09 2002-11-12 Vetrotech Saint-Gobain International Ag Fire-resistant laminated glass pane assembly
US20060063880A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 The Curators Of The University Of Missouri Transparent composites and laminates and methods for making
US20080264548A1 (en) * 2006-11-28 2008-10-30 Jian-Zhi Jay Zhang Optical distortion removal
DE202008014264U1 (de) 2008-10-27 2009-02-05 GuS Präzision in Kunststoff, Glas und Optik GmbH & Co. KG Panzerglasverbundscheibe
DE102008034373A1 (de) 2008-07-23 2010-02-04 Federal-Mogul S.A. Befestigungsanordnung einer Abdeckkappe am Befestigungsteil eines Scheibenwischerarmes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6479155B1 (en) * 1997-07-09 2002-11-12 Vetrotech Saint-Gobain International Ag Fire-resistant laminated glass pane assembly
US20060063880A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 The Curators Of The University Of Missouri Transparent composites and laminates and methods for making
US20080264548A1 (en) * 2006-11-28 2008-10-30 Jian-Zhi Jay Zhang Optical distortion removal
DE102008034373A1 (de) 2008-07-23 2010-02-04 Federal-Mogul S.A. Befestigungsanordnung einer Abdeckkappe am Befestigungsteil eines Scheibenwischerarmes
DE202008014264U1 (de) 2008-10-27 2009-02-05 GuS Präzision in Kunststoff, Glas und Optik GmbH & Co. KG Panzerglasverbundscheibe

Also Published As

Publication number Publication date
DE112012007012A5 (de) 2015-07-09
US20150285595A1 (en) 2015-10-08
IL239159A0 (en) 2015-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3079902B1 (de) Thermoplastische folie für eine verbundglas-scheibe mit nichtlinear-kontinuierlicher keileinlage in vertikaler richtung
DE102009017805B4 (de) Transparentes Verbundglas und dessen Verwendung
DE112012001630B4 (de) Mehrschichtpanzerung
EP3507091B1 (de) Verbundscheibe für ein head-up-display
EP3484705A1 (de) Verbundscheibe mit einer mehrlagigen verbundschicht und verfahren zu ihrer herstellung
DE2166410C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer optisch einwandfreien, aus einer Silikatglasscheibe, einer thermoplastischen Klebeschicht und einer dünnen Kunststoff-Folie bestehenden Verbundsicherheitsglasscheibe
DE202008014264U1 (de) Panzerglasverbundscheibe
EP2705951B1 (de) Transparentes durchschusshemmendes Laminat
DE102014220189A1 (de) Head-Up-Display und Verfahren zur Erzeugung eines virtuellen Bilds mittels eines Head-Up-Displays
EP3079901A1 (de) Thermoplastische folie für eine verbundglas-scheibe mit abschnittsweiser nichtlinear-kontinuierlicher keileinlage in vertikaler und horizontaler richtung
EP2409834B1 (de) Laminiertes, transparentes Scheibenset, Verfahren zu dessen Herstellung und Biegung und dessen Verwendung
WO2014094845A1 (de) Schutzverglasung mit transparenter keramik
DE1646230A1 (de) Transparenter Schichtstoff und Verfahren zu dessen Herstellung
EP3769960A1 (de) Gekrümmtes glasfenster für lidar-anwendungen
DE112018004356T5 (de) Laminat mit eingelegter sichtbehinderung aufweisend bessere festigkeit und optische qualität
EP3672800B1 (de) Verbundglas, verbundsicherheitsglas und verfahren zur herstellung eines solchen
WO2022218741A1 (de) Beleuchtbare verglasung
EP3484707A1 (de) Fahrzeug-verbundscheibe mit optimiertem strahlengang für einen daran angebrachten sensor
EP2500683B1 (de) Transparentes Ballistik-Schutzsystem
WO2017103032A1 (de) Beheizbares verbundglas mit dünner innenscheibe und dünner aussenscheibe
DE202013006063U1 (de) Gepanzertes Fenster
DE202013011842U1 (de) Durchschusshemmendes Verbundglas
DE112020003804T5 (de) Folie zum verkleben und lichtdurchlässiges laminat mit dieser folie
EP3832356A1 (de) Optische komponente mit kratzresistenter antireflexbeschichtung und verfahren zu deren herstellung
DE202022105849U1 (de) Beheizbare Verbundscheibe mit einer Beschichtung auf Basis eines photothermischen Materials

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12813337

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112012007012

Country of ref document: DE

Ref document number: 1120120070127

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 239159

Country of ref document: IL

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112012007012

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12813337

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1