安全玻璃用保护性屏障制造技术

一种可粘贴至弯曲基底的保护性屏障，该保护性屏障包括两个或更多个透镜的堆叠，两个或更多个透镜各自包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、在PET膜的第一侧上的硬质涂层、以及在PET膜的与第一侧相反的第二侧上的粘合剂层。两个或更多个透镜的堆叠可以具有调制传递函数，该调制传递函数在入射角为65度时对于每0.0003弧度一个线对的空间分辨率表现出大于75％的对比度值。可以施加热量和压力以使两个或更多个透镜的堆叠与弯曲基底的形状一致。或更多个透镜的堆叠与弯曲基底的形状一致。或更多个透镜的堆叠与弯曲基底的形状一致。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】安全玻璃用保护性屏障
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请涉及并要求2020年3月10日提交的名称为“安全玻璃用保护性屏障(PROTECTIVE BARRIER FOR SAFETY GLAZING)”的美国临时申请No.62/987,726的优先权，该申请的全部内容通过引用明确地并入本文。
[0003]声明：联邦政府赞助的研究/开发
[0004]不适用


[0005]本公开总体上涉及安全玻璃，并且更具体而言，涉及施加至车辆挡风玻璃的外部的保护性屏障。

技术介绍

[0006]目前，车辆挡风玻璃被制造为包括光电器件，例如照相机、雨水传感器、近距离传感器、平视显示器、除霜器和天线。这使更换破裂的挡风玻璃的成本增加了10倍。此外，在安装新挡风玻璃之后必须进行昂贵的校准程序，这进一步增加了与更换挡风玻璃相关的成本。
[0007]名称为“装配陆地公路上行驶的机动车辆和机动车辆设备用安全玻璃材料(Safety Glazing Materials for Glazing Motor Vehicles and Motor Vehicle Equipment Operating on Land Highways)”的美国国家标准协会(ANSI)Z26.1
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1996标准是指定了车辆玻璃用合格材料的耐久性和安全性要求的标准。标准规定的各种试验有透射率、湿度、加热、冲击、破坏、渗透性、变形、风化、雾度和耐磨性。适用的标准如Z26.1
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1996标准目前指定了十六个类别的用于可处于车辆不同位置的安全玻璃的构造。最严格的类别为挡风玻璃，因为需要视敏度、耐冲击性和耐点蚀和雨刮器磨损，并且需要防止玻璃碎片飞溅以防止它们使乘客受伤。
[0008]挡风玻璃的两种基本构造材料为玻璃和塑料。按照适用的标准，塑料只用于诸如摩托车的车辆，并且挡风玻璃仅允许高于座位15英寸，使得骑手可从挡风玻璃上方看过去。这是因为目前可用的塑料非常柔软，以至于塑料容易磨损，在仅短暂的使用寿命后挡风玻璃的视敏度就会下降。考虑到它们的有限用途，塑料的磨损试验(例如，ANSI Z26.1
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1996标准指定的试验5.17)仅需要100个泰伯磨损循环。这是对玻璃的要求的1/10，对玻璃的要求为1,000个泰伯磨损循环。另一方面，塑料可为优选的材料，因为塑料受到冲击时不会产生如玻璃那样的尖锐碎片，并且塑料的重量是玻璃的一半。虽然玻璃坚硬且耐磨损，但其低拉伸强度使其容易遭受点蚀。此外，在撞击时，玻璃产生危险的尖锐碎片，这些碎片可使乘客受伤。为了减轻这一安全问题，玻璃挡风玻璃可与柔软塑料芯部层压以将碎片保持在一起并提高耐穿透性。
[0009]市售可得的挡风玻璃用安全屏障膜还不能满足一年耐候性(例如，ANSI Z26.1
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1996标准中指定的试验5.16)、塑料磨损(例如，ANSI Z26.1
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1996标准中指定的试验5.17)
和玻璃磨损(例如，ANSI Z26.1
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1996标准中指定的试验5.18)的适用要求，适用要求如下表所示：
[0010][0011]在目前的商业市场中，现有的用于保护玻璃窗的聚合物安全膜安装在建筑物或车辆的内部。若安装在外部，由于聚酯基底的脆化，这些市售制品将不会维持超过几个月。安装在外部会使表面的硬质涂层破裂，因此导致膜失效。在名称为“建筑用安全玻璃材料的美国国家标准——安全性能规范和试验方法(American National Standard for Safety Glazing Materials Used in Buildings—Safety Performance Specifications and Methods of Test)”的ANSI Z97.1
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2015中指定了内部安装的安全膜对窗户的耐久性。这种内部安装的安全膜的实例为3M Scotch
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shield安全防爆窗膜Ultra系列，其厚度为8密尔(mil)，剥离强度为2,000g/in，透射率大于88％，在入射角为45度时基本不变形，并且在100个泰伯循环后的耐磨性为5％雾度。虽然这种膜的使用寿命可为10年，但这种膜不是为外部使用而制造的，并且耐磨性不符合ANSI Z26挡风玻璃使用要求(例如，在1,000个泰伯循环后雾度小于2％)。
[0012]在内部安装诸如上述3M膜的安全膜的情况下，玻璃窗本身可提供保护以免受部分UV和IR光谱的影响。添加混合至安装粘合剂中的UV抑制剂可足以赋予膜和面向内部的硬质涂层表面的长使用寿命(例如，10年)。然而，由于玻璃的拉伸强度低，因此外部玻璃表面仍然容易遭受点蚀。
[0013]唯一市售可得的用于在陆地公路上行驶的车辆的外部用途的安全膜由Clear
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Plex制造。根据Clear
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Plex公开的商品规格和相关美国专利No.7,992,917和No.9,023,162，Clear
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Plex安全膜包括4mil厚的PET层，该层具有硬质涂层和用于安装的压敏粘合剂，并且剥离强度为1,800g/in，透射率大于87％，在入射角为40度时基本不变形，并且在风化前，在100个循环后的耐磨性为0.5％雾度。Clear
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Plex没有声明针对ANSI Z26标准进行的任何试验。雾度值对于塑料是可接受的，但是商品规格不包括在风化1年后的泰伯试验。
[0014]存在可安装至诸如用于赛车或军用车辆的车辆之类的不在陆地公路上行驶的车辆的挡风玻璃外部的其他制品。由Racing Optics,Inc.提供的一种此类制品为4层
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4mil安全膜(在下文中称为“RO 4
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4”)，其厚度为18mil(4层的4mil厚的PET，其中每层具有硬质涂层和压敏粘合剂)，上层的剥离强度为100g/in，并且基底层的剥离强度为400g/in，透射率大于88％，在风化前的Z26雾度试验#5.17结果小于1.5％雾度，在100个泰伯循环后的Z26磨损试验#5.16结果小于5％雾度，并且每层的Z26耐候性试验#5.15结果小于4个月(例如，
在风化3至4个月后透射率显著下降，使得未经泰伯试验的雾度为约20％至50％)。因为RO 4
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4制品是针对短期使用寿命而设计的(其在使用期间随着每层的剥离而更新)，因此该制品不具有满足在陆地公路上行驶的车辆的挡风玻璃的Z26标准所需的耐候性或耐磨性。

技术实现思路

[0015]本公开考虑了用于克服上述相关技术的缺点的各种系统和方法。根据本公开的一个或多个方面，可将外部屏障添加至玻璃和塑料挡风玻璃这两者以改善耐磨性、耐点蚀性和耐冲击破裂性。外部屏障可提高乘客的安全性，并且减少国家车队的第一保险成本，即挡风玻璃损坏，同时减少更换玻璃挡风玻璃的碳足迹。
[0016]本公开的实施方案的一个方面是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可粘贴至弯曲基底的保护性屏障，所述保护性屏障包括两个或更多个透镜的堆叠，所述两个或更多个透镜各自包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、在所述PET膜的第一侧上的硬质涂层、以及在所述PET膜的与所述第一侧相反的第二侧上的粘合剂层，所述两个或更多个透镜的堆叠具有调制传递函数，所述调制传递函数在入射角为65度时对于每0.0003弧度一个线对的空间分辨率表现出大于75％的对比度值。2.根据权利要求1所述的保护性屏障，其中所述两个或更多个透镜的堆叠的调制传递函数在入射角为70度时对于每0.0003弧度一个线对的空间分辨率表现出大于70％的对比度值。3.根据权利要求2所述的保护性屏障，其中所述两个或更多个透镜的堆叠的调制传递函数在入射角为55度时对于每0.0003弧度一个线对的空间分辨率表现出大于85％的对比度值。4.根据权利要求3所述的保护性屏障，其中所述两个或更多个透镜的堆叠的调制传递函数在入射角为45度时对于每0.0003弧度一个线对的空间分辨率表现出大于90％的对比度值。5.根据权利要求1所述的保护性屏障，其中所述两个或更多个透镜各自的所述PET膜具有调制传递函数，所述调制传递函数在入射角为65度时对于每0.0003弧度一个线对的空间分辨率表现出大于80％的对比度值。6.根据权利要求1所述的保护性屏障，其中所述两个或更多个透镜各自为2mil至4mil厚。7.根据权利要求1所述的保护性屏障，其中所述两个或更多个透镜各自的所述PET膜包含UV稳定剂。8.根据权利要求6所述的保护性屏障，其中所述两个或更多个透镜各自的所述硬质涂层和所述粘合剂层包含UV稳定剂。9.根据权利要求1所述的保护性屏障，其中所述两个或更多个透镜各自的所述PET膜在150℃的纵向收缩率为0.6％至1.8％，并且横向收缩率为0.3％至1.1％。10.一种方法，包括：堆叠两个或更多个透镜，所述两个或更多个透镜各自包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、在所述PET膜的第一侧上的硬质涂层、以及在所述PET膜的与所述第一侧相反的...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴特，
申请(专利权)人：锐思凌光学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：