ES2261160T3 - Acristalamiento laminado con resistencia elevada a las pruebas de choque. - Google Patents

Acristalamiento laminado con resistencia elevada a las pruebas de choque.

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ES2261160T3 ES00400196T ES00400196T ES2261160T3 ES 2261160 T3 ES2261160 T3 ES 2261160T3 ES 00400196 T ES00400196 T ES 00400196T ES 00400196 T ES00400196 T ES 00400196T ES 2261160 T3 ES2261160 T3 ES 2261160T3
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Abstract

Acristalamiento laminado destinado a ser adaptado en una carrocería (5) y que comprende al menos una primera lámina (1) y una segunda lámina (2) unidas entre sí por una capa adhesiva interpuesta (3), estando desplazada la primera capa (1) respecto de la segunda (2); caracterizado porque la capa adhesiva interpuesta (3) se extiende sobre una parte al menos del reborde de la primera lámina (1) y porque el reborde de la capa adhesiva interpuesta (3) así constituida está recubierto, al menos en parte, por un elemento intermedio (4) adecuado para pegar sobre el acristalamiento o sus elementos constitutivos (3) y sobre la carrocería (5) por medio de un pegamento o cola de montaje.

Description

Acristalamiento laminado con resistencia elevada a las pruebas de choque.
La presente invención se refiere a un tipo particular de acristalamientos laminados que tiene múltiples aplicaciones, especialmente en la construcción de vehículos de transporte o de mobiliario urbano.
Estos acristalamientos se pueden definir como apilamientos en los cuales al menos una parte de la superficie presenta la transparencia requerida y que comprenden láminas unidas entre sí por medio de capas adhesivas interpuestas, estando los bordes de al menos dos de estas láminas desplazados uno respecto del otro.
Los acristalamientos laminados utilizados, por ejemplo, como parabrisas de los vehículos automóviles consisten, en la mayoría de los casos, en dos láminas de vidrio pegadas por medio de una capa adhesiva de polivinilbutiral (PVB). En general, la sustitución de una lámina de vidrio monolítico por un acristalamiento laminado responde a exigencias de seguridad bien conocidas: en efecto, cuando se quiebra un parabrisas laminado, los trozos de vidrio permanecen pegados a la capa adhesiva interpuesta y de este modo se disminuyen, e incluso se suprimen, las proyecciones de trocitos o fragmentos de vidrio, en especial en dirección a los ocupantes del vehículo. Otras estructuras laminadas transparentes igualmente bien conocidas, en general más complejas y de mayor grosor, se destinan, por ejemplo, a las funciones de blindaje, antiintrusión (protección de bienes), protección balística (parabalas, antiestallidos); además de los materiales citados previamente, estas estructuras pueden comprender láminas de polímeros como polimetacrilato de metilo (PMMA), policarbonato (PC) y, como adhesivo, poliuretano (PU).
Según una particularidad común a los acristalamientos laminados de la invención, los bordes de al menos dos de sus láminas constituyentes están desplazados uno respecto del otro. Las exigencias a las que responde esta configuración son de diversos órdenes. El desplazamiento de los bordes libera un espacio en la periferia del laminado. Este espacio se puede aprovechar para la inserción de funciones tales como medios de conexión eléctrica para redes de hilos o resistencias de calentamiento o antenas... En la mayoría de las formas de realizaciones interesantes de la invención, el laminado presenta un afinamiento o reducción periféricos. Esta característica permite montarlo aflorante en una carrocería perfilada para un montaje igualmente aflorante de una hoja de vidrio monolítica de un espesor máximo sin embargo inferior. De este modo es posible, cuando se conforman los contornos de los huecos de una carrocería, por estampación o técnicas similares, fijar inicialmente una profundidad uniforme para la totalidad del vehícu-
lo.
El documento de la patente EP 915 315 describe un laminado de resistencia balística cuya hoja de vidrio exterior desborda las otras, a las cuales está ligada mediante polivinilbutiral. El reborde de esta lámina está recubierto de poliuretano para el pegado de una chapa.
El documento de la patente EP 121 479 describe un acristalamiento laminado cuya hoja de vidrio exterior presenta igualmente un reborde recubierto esta vez de un esmalte o una pasta serigrafiada destinados a proteger el cordón adhesivo frente a la degradación por los ultravioletas.
El desplazamiento de los bordes de al menos dos láminas constitutivas en un laminado proporciona, no obstante, una resistencia peor a los crash-tests o pruebas de choque. Como es sabido, éstos consisten en hacer chocar un vehículo contra un obstáculo en unas condiciones normalizadas. La resistencia o aguante de un acristalamiento a las pruebas de choque es tanto mejor cuando éste no se desune o suelta de su marco en una proporción importante de su periferia. En efecto, importa que, en caso de accidente, el parabrisas se mantenga en su marco, ofreciendo, de este modo, cierta protección a los pasajeros frente a objetos que provengan del exterior del vehículo.
La presente invención se dirige a mejorar la resistencia a los crash-tests o pruebas de choque de un acristalamiento laminado que presenta además al menos dos láminas constitutivas de bordes desplazados, proporcionando las ventajas expuestas anteriormente en el texto en el campo de la fabricación de las carrocerías.
Con este fin, la invención tiene por objeto un acristalamiento laminado que comprende al menos una primera lámina y una segunda lámina unidas entre sí por medio de una capa adhesiva interpuesta, estando desplazada la primera capa respecto de la segunda; acristalamiento caracterizado porque la capa adhesiva interpuesta se extiende sobre una parte al menos del reborde la primera capa y porque el reborde de la capa adhesiva interpuesta así constituida está recubierto, al menos en parte por un elemento intermedio adecuado para pegar sobre el acristalamiento o sus elementos constitutivos y sobre la carrocería por medio de un pegamento o cola de montaje. Se observa que esta medida permite reforzar la unión del acristalamiento a su marco de forma perfectamente satisfactoria, en especial en las situaciones de choques.
De manera ventajosa, la primera lámina es de vidrio flotado, eventualmente templado, recocido o reforzado químicamente, en función de las propiedades deseadas para cada aplicación. Las propiedades esenciales aprovechadas en la elección del vidrio flotado son las propiedades ópticas y la rigidez.
Estas propiedades hacen el empleo de estos materiales también completamente recomendable en la constitución de la segunda lámina. Sin embargo, ésta puede estar constituida también por polímeros transparentes, como policarbonato (PC) o polimetacrilato de metilo (PMMA).
Los materiales utilizables para la capa adhesiva interpuesta son los adhesivos habituales en este tipo de aplicación. Se citará el empleo conocido de polivinilbutiral (PVB), cuando la segunda lámina es de vidrio, y de poliuretano (PU), cuando la misma es de policarbonato (PC), siendo, en efecto, poco compatibles los polímeros PVB y PC.
La naturaleza de la cola de montaje es igualmente usual: se citará como ejemplo el poliuretano (PU).
Por supuesto, el acristalamiento laminado de la invención puede comprender además las capas o apilamientos funcionales usuales: una capa hidrófoba/oleófoba o hidrófila/oleófila, eventualmente fotocatalítica y antimanchas en el exterior; una capa o un apilamiento reflejante, o al contrario, antireflejos; un apilamiento de efecto térmico, bien sea antisolar que limita la transmisión de calor que proviene de la radiación solar en el interior de un vehículo o de un edificio, bien de baja emisividad que limita la transmisión de calor almacenada en el interior de un edificio o de un vehículo hacia un exterior frío; una capa de decoración.
En el seno de la capa adhesiva interpuesta se puede sumergir una red de hilos conductores como resistencia de calentamiento, o una antena, de la manera conocida; asimismo se puede intercalar en el acristalamiento una película semiconductora. Esta película semiconductora está constituida, por ejemplo, por óxidos metálicos subestequiométricos y/o dopados, tal como se describe en el documento de la patente FR 2 695 117: óxido de indio dopado con estaño (ITO, por sus siglas en inglés), óxido de zinc dopado con indio (ZnO:In), con flúor (ZnO:F), con aluminio (ZnO:Al) o con estaño (ZnO:Sn) y óxido de estaño dopado con flúor (SnO_{2}:F). A este grupo de materiales se añade el óxido de estaño dopado con antimonio (pentavalente o tetravalente), SnO_{2}:Sb. Estas películas semiconductoras pueden ser calentadoras y se pueden utilizar para el desescarchado y la eliminación del vaho; además, presentan propiedades de reflexión en el infrarrojo, especialmente de baja emisividad.
Además, las capas y láminas suplementarias se pueden superponer en la superficie libre de la segunda lámina. Puede tratarse de una simple lámina de policarbonato o de un apilamiento cuya superficie libre, tras superponer la segunda lámina, esté constituida por una segunda lámina de policarbonato. Este apilamiento puede comprender, además, por ejemplo una alternancia de láminas de vidrio y capas de PVB, así como una capa de PU cuya función consiste en la adhesión a la lámina de PC de la superficie libre. Este tipo de estructura se emplea para fines de protección balística en los laminados parabalas y antiesta-
llidos.
Según un modo de realización preferido de la invención, el reborde de la capa adhesiva interpuesta se recubre totalmente con el elemento intermedio. En efecto, este último tiene una función de protección del adhesivo frente a elementos con los cuales es susceptible de entrar en contacto, como el agua.
Además, la adhesión de la cola de montaje al adhesivo es débil y/o poco durable, según el caso, y el recubrimiento del adhesivo por el elemento intermedio permite poner remedio a ese problema limitando, e incluso suprimiendo, la interfaz cola de montaje-adhesivo.
La invención implica además dos variantes con respecto a otra característica: el elemento intermedio puede penetrar o no bajo la segunda lámina. El hecho de que el elemento intermedio penetre bajo la segunda lámina tiene como consecuencias una mejora notable del aguante o resistencia del acristalamiento a las pruebas de choque, así como una mejor protección del adhesivo frente al agua y similares, en la zona del borde de la segunda lámina. Como contrapartida, la realización de esta configuración no es de las más sencillas.
Es por lo que quizá se prefiere que el elemento intermedio no penetre bajo la segunda lámina, tanto más cuanto que se puede igualmente alcanzar en esas condiciones una resistencia mejorada a los crash-tests, capaz de satisfacer las reglas de certificación nacionales.
Según otras características que pueden suponer una mejora de la resistencia frente a las pruebas de choque:
- la resistencia a la tracción del elemento intermedio, determinada según la norma ISO 527, es igual al menos a 10.000 MPa, preferentemente, a 15.000 MPa;
- el pegado del elemento intermedio sobre la capa adhesiva interpuesta corresponde a una medida del ensayo de pelado a 90º de al menos 5 daN/cm, preferentemente de al menos 7 daN/cm.
De manera ventajosa, el elemento intermedio es impermeable al agua frente a la cual protege a la capa adhesiva; con este objetivo, la porosidad del material que la constituye corresponde a una toma o recuperación de agua al menos igual a 30 g/día/m^{2}, preferentemente 18 g/día/m^{2}, cuando dicho material está en forma de una capa de 3 mm de espesor.
Se prefieren dos modos de fijación del acristalamiento laminado de la invención a la carrocería.
Según el primero, la cola de montaje está en contacto con la carrocería por una parte, el elemento intermedio y la primera hoja por otra parte. Dicho de otra forma, la cola de montaje se coloca a la vez sobre la parte del reborde de la capa adhesiva recubierta por el elemento intermedio y sobre la cara interna -orientada hacia el corazón del acristalamiento laminado del reborde de la primera lámina.
Según el segundo modo de fijación, la cola de montaje está en contacto con el elemento intermedio, pero no con la primera lámina.
Entre los materiales especialmente adecuados para constituir el elemento intermedio hay elementos metálicos tales como aluminio o acero inoxidable, o resinas de tipo epoxi, fenólico, poliésteres insaturados que contienen cargas de refuerzo, por ejemplo fibras de vidrio, fibras orgánicas, en particular fibras de carbono, poliamidas aromáticas. Sin embargo, entre ellos se escogen preferentemente materiales no conductores de la electricidad, especialmente en presencia de accesorios funcionales eléctricos como una red de hilos de calentamiento, a fin de no perturbar el funcionamiento de los mismos.
Además, la invención tiene igualmente por objeto la aplicación del acristalamiento descrito previamente en el texto como parabrisas de vehículos automóviles que presentan una resistencia elevada en las pruebas de choque.
La invención se ilustra ahora tomando como referencia la única figura de esta memoria, que es una representación esquemática en corte parcial de un acristalamiento laminado conforme a la invención, montado sobre una carrocería.
El acristalamiento laminado comprende una primera hoja o lámina de vidrio flotado (1) de 6 mm de espesor y una segunda lámina (2) del mismo material, de 12 mm de espesor. Las láminas (1) y (2) están unidas entre sí mediante una capa (3) de PVD, de 1,14 mm de espesor.
La lámina (1) es desbordante en relación con la lámina (2), es decir, su borde sobrepasa el de dicha lámina, y la capa (3) se extiende sobre una parte del desborde de la lámina (1).
Un elemento intermedio (4) de resina epoxi reforzada con fibras de vidrio, de 0,25 mm de espesor recubre la totalidad del desborde de la capa (3), penetrando sobre la segunda lámina (2).
La parte del elemento intermedio (4) situada bajo la segunda lámina (2) está sumergida en la capa (3).
El acristalamiento laminado se fija a la carrocería (5) por medio de una cola de poliuretano (6) colocada a la vez sobre el elemento intermedio (4) y sobre la cara interna del reborde de la primera lámina (1).
Una junta de estanqueidad y de estética (7) de elastómero etileno-propileno-monómero diénico (EPDM, por sus siglas en inglés) recubre el canto de la primera lámina (1) y la superficie de la carrocería (5).
Según una variante de este modo de realización, se confiere una propiedad parabalas y antiestallidos a este acristalamiento sustituyendo la segunda lámina (2) descrita previamente por una lámina de vidrio flotado de 6 mm de espesor, a la cual se superpone una lámina de policarbonato de 3 mm de espesor, con interposición de una capa adhesiva de poliuretano.
Los parabrisas así formados tienen mucha menos tendencia a separarse del marco de carrocería al cual están fijados que los parabrisas que comprenden dos láminas de bordes desplazados, pero por lo demás no conformes a la invención, en caso de accidente.

Claims (12)

1. Acristalamiento laminado destinado a ser adaptado en una carrocería (5) y que comprende al menos una primera lámina (1) y una segunda lámina (2) unidas entre sí por una capa adhesiva interpuesta (3), estando desplazada la primera capa (1) respecto de la segunda (2); caracterizado porque la capa adhesiva interpuesta (3) se extiende sobre una parte al menos del reborde de la primera lámina (1) y porque el reborde de la capa adhesiva interpuesta (3) así constituida está recubierto, al menos en parte, por un elemento intermedio (4) adecuado para pegar sobre el acristalamiento o sus elementos constitutivos (3) y sobre la carrocería (5) por medio de un pegamento o cola de montaje.
2. Acristalamiento laminado según la reivindicación 1, caracterizado porque el reborde de la capa adhesiva interpuesta (3) está totalmente recubierto por el elemento intermedio (4).
3. Acristalamiento laminado según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el elemento intermedio (4) no penetra por debajo de la segunda lámina (2).
4. Acristalamiento laminado según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el elemento intermedio (4) penetra por debajo de la segunda lámina (2).
5. Acristalamiento laminado según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la resistencia a la tracción del elemento intermedio (4), determinada conforme a la norma ISO 527, es igual al menos a 10.000 MPa, preferentemente al menos igual a 15.000 MPa.
6. Acristalamiento laminado según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el pegado del elemento intermedio (4) sobre la capa adhesiva interpuesta (3) corresponde a una medida del ensayo de pelado a 90º de al menos 5 daN/cm, preferentemente de al menos 7 daN/cm.
7. Acristalamiento laminado según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la porosidad del material que constituye el elemento intermedio (4) corresponde a una toma o recuperación de agua al menos igual a 30 g/día/m^{2}, preferentemente a 18 g/día/m^{2}, cuando dicho material está en forma de una capa de 3 mm de espesor.
8. Acristalamiento laminado según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la cola o pegamento de montaje (6) está en contacto con el elemento intermedio (4) y con la primera lámina (1).
9. Acristalamiento laminado según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la cola o pegamento de montaje (6) está en contacto con el elemento intermedio (4) pero no con la primera lámina (1).
10. Acristalamiento laminado según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el elemento intermedio (4) es metálico, de aluminio o acero inoxidable, o está constituido por una resina de tipo epoxi, fenólico, poliéster insaturado que contiene cargas de refuerzo como fibras de vidrio, fibras orgánicas, especialmente fibras de carbono o poliamida aromática.
11. Acristalamiento laminado según la reivindicación 10, caracterizado porque el elemento intermedio (4) no es conductor de la electricidad.
12. Aplicación de un acristalamiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, como parabrisas de automóviles de resistencia elevada a las pruebas de choque o crash-tests.
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