(57)【要約】  本発明は、積層パネルであって、２層以上のポリカーボネートを含んでなり、層間に、一層以上の熱可塑性ポリウレタンを有し、積層パネルの周囲に沿って配置された複数の開口部を有し、複数の開口部は、パネルを貫通する、積層パネルと、複数の留め具とを含んでなる、迅速に配置可能な窓カバーであって、複数の開口部は、開口部を通して、複数の留め具を受け入れるようなサイズ及び形状を有し、留め具が、パネルが窓を遮蔽するように、窓が埋め込まれている構造体にパネルを取り付ける、窓カバーを提供する。
2016535825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層パネルであって、
２層以上のポリカーボネートを含んでなり、該層間に、一層以上の熱可塑性ポリウレタンを有し、前記積層パネルの周囲に沿って配置された複数の開口部を有し、前記複数の開口部が、前記パネルを貫通する、積層パネルと
複数の留め具と
を含んでなる、迅速に配置可能な窓カバーであって、
前記複数の開口部が、該開口部を通して、前記複数の留め具を受け入れるようなサイズ及び形状を有し、該留め具が、前記パネルが前記窓を遮蔽するように、前記窓が埋め込まれている構造体に前記パネルを取り付ける、窓カバー。
【請求項２】
前記パネルが透明である、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【請求項３】
前記パネルが半透明である、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【請求項４】
前記パネルが不透明である、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【請求項５】
前記熱可塑性ポリウレタンが、紫外放射線露出により引き起こされる変色に対して耐性を有する、脂肪族化学物質をベースとする、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【請求項６】
前記留め具が、ボルト、ネジ、ロッド、リベット及びピンからなる群から選択される、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【請求項７】
前記積層体が、１以上のガラス層を含む、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【請求項８】
前記窓を取り囲む金属フレームをさらに含む、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、一般的に保護装置に関し、より詳しくは、迅速に配置し(rapid deployment)、強制的侵入(forced-entry)及び/又は弾丸(ballistic)から保護するための、透明なポリカーボネート積層(polycarbonate laminate)窓カバーに関する。本発明は、透明な、強制的侵入及び弾丸に対して耐性のある窓カバーを支持するための調節可能なフレームにも関する。
【発明の背景】
【０００２】
深刻な嵐やテロリストの攻撃の様な最近の事件のために、高速の風から、発射体、爆弾又は他の爆発装置による爆発から構造物又は他の場所を保護し、建物の占有者に物理的な安全性を与えることが非常に重要になっている。数多く建っている構造物の窓は、自然の事象、例えばハリケーンや竜巻に関連する高速風及び破片、強制的な侵入、又は爆弾爆発及び/又は高速発射体などの不自然な事象、に抵抗することを意図して設計されておらず、従って、これらの窓は、その様な事象に対して特に傷つき易いことがある。
【０００３】
窓をレンガでふさぐことは、効果的ではあるが、窓の機能を無くし、迅速に配置可能な(rapidly deployable)オプションではない。窓の上に板を張ることは、効果が限られており、高速風の事象で見られる破片を助長することがある。また、窓上の板は、建物の物理的安全性を損なう犯罪者の意図により容易に取り外され、弾丸耐性をほとんど与えない。
【０００４】
この分野における多くの研究者が試みているが、これらの問題に対する成否の程度は様々である。
【０００５】
Strauss et al.に交付された米国特許第4,644,728号は、屋根のバラスター、屋外階段、屋根、アーバ、温室、パーゴラ、広告要素、ポスター壁、等の、構造物、特に部材のキットで立てる１階構造物への延長又は拡張部分として機能する、張力で固定する付加物用の固定具を開示している。この固定具は、主要構造物の片側の全長にわたって伸び、少なくとも一個の、その全長にわたって伸びる固定レールを有する。
【０００６】
Frohlich et al.、米国特許第5,649,782号は、重量部品を運ぶための輸送アンカーを記載しているが、このアンカーは、重量部品中に埋め込まれており、負荷を支える部材を受け入れるための内側ネジを有するスリーブを含む。スリーブは、第一部分を有し、その外側末端面が、重量部品の外側表面と接触して位置する。スリーブは、重量部品のアンカー素子のための受け入れ部材を備えた第二部分を有する。外側ネジを備えた第一プラグが、スリーブの内側ネジの中にねじ込まれ、内側ネジに沿って移動できる。第一プラグは、重量部品に対して外側に面したプラグ末端面を有する。負荷を支える部材は、第一プラグのプラグ末端面と摩擦的に噛合う。負荷を支える部材は、スリーブの内側ネジと連携する外壁ネジを備えた基底部本体を有する。基底部本体は、スリーブ中に挿入するための第一末端を有し、それによって、第一末端は、末端面を有し、軸方向の窪み又は軸方向の突出部が、少なくとも一個の適合接触表面を与え、プラグで少なくとも一個の軸方向接触表面と連携する。
【０００７】
Frohlich et al.に交付された米国特許第5,729,951号は、建築工業用のアンカー装置を提供しているが、これは、Ｃ字形断面を有し、中空内側を有し、アンカーレールが背面を有し、脚部がその背面に接続している。脚部は、互いに向き合う、角度の付いた自由末端を有し、その間に縦方向スロットを限定している。背面は、外方向に伸び、それぞれ開口部を有する突出部を有する。各開口部は、開口部から外方向に半径方向で広がる二重コーンリムを有し、半径方向で外方向に分かれる第一及び第二円錐形表面を有する。二重コーンは、中空内側に対して外方向を向いた外側縁部を有する。複数のアンカーが、アンカーレールに接続しており、その際、アンカーの各１個が、開口部の１個に受け入れられ、そこに、アンカーレール及び/又はアンカーのプラスチック材料変形により取り付けられている。アンカーは、ヘッド及びヘッドと反対側の基底部の付いた円筒形のシャフトを有する。シャフトの基底部は、開口部の中に位置する。アンカーレールに取り付ける前の、アンカーの初期の状態では、シャフト及び基底部が、外側縁部の断面より小さい断面を有する。基底部のプラスチック材料変形は、リムの二重コーンと噛合う。
【０００８】
Frickerは米国特許第5,743,062号で、少なくとも一個のアンカー部材、シャフト及び第一及び第二末端を有する、家/建物建築用のアンカー装置を教示している。第一末端が、形が丁度合うように接続されたアンカートラックは、内側及び外側表面を有する。第二末端は、基材、例えばコンクリート、に装置を固定するための固定素子を有する。少なくともシャフトは、パイプ部分からなる。アンカートラックは、内側縁部を備えた開口部を有する。シャフトの第一末端は、開口部に貫通し、それによって第一末端は、開口部を通って貫通する自由末端で形成された少なくとも一個の付属物を有し、それによって少なくとも一個の付属物が、後ろから開口部と噛合う。
【０００９】
Dlubakに交付の米国特許第5,960,606号は、貫通耐性層を接着した窓ガラスのシートを含む貫通耐性窓を開示している。硬質材料、例えばガラス、からなる浮遊シートを、貫通耐性層に接着し、耐摩耗性を与える。浮遊シートの周囲は、窓ガラスの周囲から離れた所に置かれる。このセットバックにより、窓を、窓又はドアフレームに取り付け、窓ガラスの周囲をフレームに対して固定するが、浮遊シートはフレームにより束縛されないとされる。貫通耐性窓は、ハリケーンの際に破片が貫通するのを妨げるために、建築、居住及び会社用途に有用であるとされている。
【００１０】
Kiesは、米国特許第5,992,123号で、二重ヘッド付せん断スタッドを組み立て、せん断スタッドの一個のヘッド末端と噛合うチャネル系を持たせることにより、建設現場で形成されるせん断スタッド組立体(assembly)を開示している。このせん断スタッド組立体は、通常積重ねた鋼補強により、チャネル系から下方に吊り下がったスタッドで補強するための、カラム又は垂直素子の周りの、スラブ、ビーム、又は水平素子中に位置する。幾つかの形態のチャネル系が開示されており、そのそれぞれが、組立体の長さ及びスタッドの間隔を適合するように調節することができ、それでも、全て熟練した労働力又は特殊な工具を使用することなく、設計パラメーター内に留まる。
【００１１】
Dlubakに交付された米国特許第6,237,306号は、接着したイオノプラスト材料の貫通耐性層を有する窓ガラスのシートを含む貫通耐性窓を提供している。硬質材料、例えばガラス、の浮遊シートが貫通耐性層に接着され、耐摩耗性を与える。浮遊シートの周囲は、窓ガラスの周囲から離れた所に置かれている。このセットバックにより、窓ガラス及び貫通耐性シートの周囲がフレームに固定されるが、浮遊シートはフレームにより束縛されない様に、窓を窓又はドアフレームに取り付けることができる。貫通耐性窓は、ハリケーンの際に破片が貫通するのを妨げるために、建築、居住及び会社用途に有用であるとされている。
【００１２】
Tingは、米国特許第6,591,562号で、建物構造にマリオンを接続するマリオンコネクタを開示しており、このマリオンコネクタは、第一フランジに対して一般的に直角の面内に、第一フランジ及び第二フランジを有し、第一フランジが、少なくとも一方向でマリオンに対してマリオンコネクタを相対的に移動させることができる第一留め具開口部を有し、第二フランジが、少なくとも2つの一般的に直角の方向で建物に対してマリオンコネクタを相対的に移動させることができる第二留め具開口部を有する。第二フランジを一般的に水平な表面、例えば建物の床、上に置き、第二フランジを第二留め具開口部により、建物アンカーに対して緩く固定することにより、第一フランジ開口部は、マリオンに取り付け、上下及び回転運動させることができ、一方、第二フランジ開口部は、マリオンを支持しながら、内側及び外側及び左右に運動させることができる。さらに、予備組立したマリオンコネクタは、マリオン部分を持ち上げるのに使用でき、建物の面上で組立体位置に取り付けることができる。
【００１３】
Dlubakに交付された米国特許第6,675,550号は、内側及び外側の透明シート間に挟まれた貫通耐性層を含む貫通耐性窓を開示している。貫通耐性層の周囲は、外側及び内側透明シートの周囲から、透明シートの面と平行の面方向に伸びている。この延長により、張り合わせられた窓シートは、窓フレーム中に、貫通耐性層の周囲がフレーム中のチャネルに、好ましくは接着剤、例えばシリコーン糊、により固定される様に、取り付けられるとされている。貫通耐性窓は、ハリケーンの際の破片貫通耐性用の建築、居住及び会社用途に有用であるとされている。
【００１４】
Lewkowitzの米国特許第6,715,245号は、ハリケーン耐性ドア窓又は類似の開口部用の、耐衝撃性の張り合わせガラス及びプラスチック窓を記載している。ガラス窓にたわみ性のプラスチックシートが取り付けられ、このシートは、ガラスの周囲縁部を超えて、好ましくは外側ガラスラミネートシート間のプラスチックラミネートの延長として、突き出している。窓本体は、建物構造部分、例えばドア又は壁、に、その開口部又は窪みで取り付けられ、それによって構造部分の表面が、窓に隣接する地点まで延長される。窓に取り付けたたわみ性シートは、窓の周りの構造部分の縁部に隣接する表面を包む。好ましくは開口部を形成する細長い成形素子が、構造部分に、成形素子と表面との間で、たわみ性シートをつかむ様に取り付けられる。
【００１５】
Kelly et al.に交付された米国特許第6,854,219号は、隠された背骨を有するセッコウリンテルを提供しているが、この背骨は、アーチを形成する区域の両側の支柱間に伸び、背骨の上に乗る馬蹄形状の板により、セッコウレンガを支持する。レンガは、プレート及びレンガの中の開口部を通って伸びるスティッチングロッドにより背骨上に支持される。プレートは、レンガ間のグラウトを注入する空間に受け入れられ、完成したリンテルでは、グラウトにより完全に隠されて目には見えない。リンテルの建造に使用する支柱の相対的な位置及びレンガ幅の変形は、背骨と支柱との間の調節可能な支持体により調整され、支柱に対する背骨の位置は選択的に調節される。複数の一般的に平行な背骨を使用する実施態様では、これらの支持体が背骨の調節可能な空間を与える。背骨用の中央支持体は、垂直及び水平の両方で調節可能であり、様々な構造設計パラメーターを調整する。
【００１６】
Morenoは、米国特許第7,043,884号で、建物用の石クラッド機構を開示しているが、これは、複数の、間隔を置いて配置された垂直マリオンにより形成された支持体フレームを有し、そのマリオンは、マリオン上に垂直に間隔を置いて配置された列で取り付けた複数の水平クラッドパネル支持体レールを有するアンカーブラケットにより建物の外側に固定されている。各石クラッドパネルは、隣接する一対の垂直に間隔を置いて配置されたレール間に取り付けられ、クラッドパネルの底部は、最も下のレール上に乗り、クラッドパネルの最上部は、一対の保持クリップにより最も上のレールに固定される。各石クラッドパネルの底部は、その長さに沿って、最も下のレールにより、完全に支持されている。
【００１７】
Wobberに交付された米国特許第7,469,511号は、商業及び居住用建設に使用するセッコウカップリング機構を開示している。一態様では、Wobberの発明は、構造上に取り付けたアンカーチャネルを含む。このセッコウカップリング機構は、さらにセッコウベニヤの界面を形成し、構造上に取り付けたアンカーチャネルと噛合うキーを含む。
【００１８】
Smith et al.は、米国特許第7,537,836号で、構造支持体に固定した透明積層体を有するつや出し要素、及びそれらの混合物の製造方法を記載している。積層体は、ガラスの層に、低ヘーズを有する熱可塑性重合体の層が直接自己接着した少なくとも一つのガラスの層を含んでなり、熱可塑性重合体の層が構造支持体に、積層体の縁部に沿って付加している。
【００１９】
Wobberに交付された米国特許第7,966,784号は、商業及び居住用建設に使用するセッコウアンカー固定機構を開示している。一面では、この発明は、セッコウベニヤの界面を形成し、構造上に取り付けたアンカープレートと噛合うレンガタイを含む。
【００２０】
Bolton et al.は、米国特許第8,286,405号で、一個以上の耐衝撃及び耐火窓層を含んでなるつや出し構造を開示しているが、これらの層は、Ａ）第一ガラス又はプラスチック層、Ｂ）該第一ガラス又はプラスチック層に隣接する、約10〜40重量％のトリス（ヒドロキシメチル）アミノエタンアミノエタン、約10〜30重量％の、リン酸アンモニウム、リン酸、二塩基リン酸アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、及びリン酸三アンモニウムからなる群から選択された一員、及び35〜65重量％の、アルカリ金属ホウ酸塩、ホウ酸アンモニウム及びその水和物、四ホウ酸ナトリウム十水和物、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸リチウム、メタホウ酸ナトリウム四水和物、ホウ酸、ホウ酸酸無水物、ホウ素酸化物及びホウ酸アンモニウムからなる群から選択された一員、を実質的に含んでなる組成物の耐火層、及びＣ）該耐火層に隣接する第二ガラス又はプラスチック層を含んでなる。張り合わせた建設構造は、壁、床、階段、ドア、橋、及び自動車、バンクテラー(bank tellers)、船、海洋プラットホーム、機関車、等用の安全窓を含むといわれている。
【００２１】
Walker, III et al.に交付された米国特許第8,413,403号は、モジュール式カーテンウォール機構及びカーテンウォールユニットを形成するための方法を提供している。モジュール式カーテンウォール機構は、ユニットフレーム及びカセットを含んでなる。カセットは、サブフレーム及び内側部分を含んでなる。スティックユニットフレーム及びカセットは、オフサイト設備でカーテンウォールユニットに組み立てられる。
【００２２】
この分野では、強制的侵入の試み及び弾丸から窓を保護するための、迅速に、容易に設置できる装置が常に求められている。
【発明の概要】
【００２３】
従って、本発明は、強制的侵入攻撃から外窓を保護することができる、容易に設置できる機構を提供する。この機構は、従来型の窓を保護するカバーとして、建物に存在している窓を覆って(over)付けることができる透明パネルを含む。また、この機構を迅速に配置可能なように、窓カバーを取り付けるための、本発明の調節可能なフレームも提供する。そのような迅速な配置可能は、ハリケーンの様な差し迫った嵐と格闘している時又はその前に必要であろう。
【００２４】
本発明のこれらの、及び他の利点及び有益性は、以下に記載する本発明の詳細な説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
ここで、図面と連携して、本発明を説明のために記載するが、限定するためではない。
【００２６】
【図１】図１は、本発明の透明窓カバーを図式的に示す図である。
【００２７】
【図２】図２は、セッコウ壁に取り付けた窓に固定した本発明の透明窓カバーを例示する。
【００２８】
【図３】図３は、窓の前面への取り付けを示す本発明の透明窓カバーの上からの視点を示す。
【００２９】
【図４】図４は、本発明の透明窓カバーを取り付けるための調節可能なフレームの一つの視点(view)の写真である。
【００３０】
【図５】図５は、調節可能なフレームの別の視点の写真である。
【００３１】
【図６】図６は、調節可能なフレームの別の視点の写真である。
【発明の具体的説明】
【００３２】
ここで、本発明を説明のために説明するが、限定するものではない。操作例を除いて、又は他に指示が無い限り、明細書で量、百分率、等を表す数値は、全ての例において用語「約」で修飾されるものとする。
【００３３】
本発明は、積層パネルであって、２層以上のポリカーボネートを含んでなり、該層間に、一層以上の熱可塑性ポリウレタンを有し、積層パネルの周囲に沿って配置された複数の開口部を有し、複数の開口部は、パネルを貫通する、積層パネルと複数の留め具とを含んでなる、迅速に配置可能な窓カバーであって、複数の開口部は、該開口部を通して、複数の留め具を受け入れるようなサイズ及び形状を有し、留め具が、パネルが窓を遮蔽するように、窓が埋め込まれている構造体にパネルを取り付ける、窓カバーを提供する。
【００３４】
そのような透明カバーは、建物に取り付けるフレーム機構により所定の位置に保持され、個々の窓開口部を取り囲む様に設計することができる。フレーム機構は、下記、即ち重合材料の熱膨張率、及び関連する膨張及び収縮、カバーの重量750lbs.（340kg）を上回った、様々な建物建設様式及び建設材料、及び留め具のずれ(misalignments)及び建物壁の平面性及び四角性の欠如の可能性を補償(compensate)しなければならない。その上、設置したパネル及びフレームは、強制的侵入及び弾丸に対して保証されていなければならない。本発明は、上記基準の全てに適合する調節可能なフレーム機構も提供する。
【００３５】
本発明の積層体に有用なポリカーボネートパネルは、好ましくは透明であるが、本発明者らは、このパネルが半透明又は不透明でよい状況も意図している。本発明の積層体に有用なパネルを製造するのに好適なポリカーボネート樹脂は、ホモポリカーボネート及びコポリカーボネート、両方共直鎖状又は分岐鎖状樹脂、及びそれらの混合物である。
【００３６】
ポリカーボネートは、重量平均分子量が好ましくは10,000〜200,000、より好ましくは20,000〜80,000であり、それらのASTM D-1238によるメルトフローレートが300℃で好ましくは1〜65g/10min、より好ましくは2〜35g/10minである。ポリカーボネートは、例えば公知の二相界面プロセスにより、炭酸誘導体、例えばホスゲン、及びジヒドロキシ化合物から重縮合により製造することができる(独国特許第2,063,050号、第2,063,052号、第1,570,703号、第2,211,956号、第2,211,957号及び第2,248,817号、仏国特許第1,561,518号、及びH. Schnell,「ポリカーボネートの化学及び物理学(Chemistry and Physics of Polycarbonates)」、Interscience Publishers、New York、New York、1964による論文参照)。
【００３７】
本状況下では、本発明のポリカーボネート製造に好適なジヒドロキシ化合物は、下記の構造式(１)又は(２)に一致する。
【化１】
2016535825.tif 000003
【００３８】
式中、
【００３９】
Ａは、1〜8個の炭素原子を含むアルキレン基、2〜8個の炭素原子を含むアルキリデン基、5〜15個の炭素原子を含むシクロアルキレン基、5〜15個の炭素原子を含むシクロアルキリデン基、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子、-ＳＯ-又は-ＳＯ２-もしくは(３)に一致する(conforming to)ラジカルを表し、
【化２】
2016535825.tif 000004
【００４０】
ｅ及びｇは、両方共０〜１の数を表し、
【００４１】
Ｚは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＣ１〜Ｃ４アルキルを表し、幾つかのＺラジカルが、１個のアリールラジカルにおける置換基である場合、それらは同一であるか、又は互いに異なっており、
【００４２】
ｄは、0〜4の整数を表し、及び
【００４３】
ｆは、0〜3の整数を表す。
【００４４】
本発明の実施に有用なジヒドロキシ化合物は、特にヒドロキノン、レゾルシノール、ビス-(ヒドロキシフェニル)-アルカン、ビス-(ヒドロキシル(10hydroxyl)-フェニル)-エーテル、ビス-(ヒドロキシフェニル)-ケトン、ビス-(ヒドロキシル(10hydroxyl)-フェニル)-スルホキシド、ビス-(ヒドロキシフェニル)-スルフィド、ビス-(ヒドロキシフェニル)-スルホン、及びα、α-ビス-(ヒドロキシフェニル)-ジイソプロピルベンゼン、並びに核-アルキル化された化合物である。これらの、及びさらなる好適な芳香族ジヒドロキシ化合物は、例えばここにその内容を参考文献として含める米国特許第5,401,826号、第5,105,004号、第5,126,428号、第5,109,076号、第5,104,723号、第5,086,157号、第3,028,356号、第2,999,835号、第3,148,172号、第2,991,273号、第3,271,367号、及び第2,999,846号に記載されている。
【００４５】
好適なビスフェノールのさらなる例は、2,2-ビス-(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールＡ)、2,4-ビス-(4-ヒドロキシフェニル)-2-メチル-ブタン、1,1-ビス-(4-ヒドロキシフェニル)-シクロヘキサン、α、α'-ビス-(4-ヒドロキシ-フェニル)-ｐ-ジイソプロピルベンゼン、2,2-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロパン、2,2-ビス(3-クロロ-4-ヒドロキシフェニル)-プロパン、4,4'-ジヒドロキシ-ジフェニル、ビス-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)-メタン、2,2-ビス-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロパン、ビス-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)-スルフィド、ビス-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシ-フェニル)-スルホキシド、ビス-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシ-フェニル)-スルホン、ジヒドロキシ-ベンゾフェノン、2,4-ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)-シクロヘキサン、α、α'-ビス-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)-ｐ-ジイソプロピルベンゼン及び4,4'-スルホニルジフェノールである。
【００４６】
特に好ましい芳香族ビスフェノールの例は、2,2-ビス-(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロパン、1,1-ビス-(4-ヒドロキシフェニル)-シクロヘキサン及び1,1-ビス-(4-ヒドロキシ-フェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサンである。最も好ましいビスフェノールは、2,2-ビス-(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールＡ)である。
【００４７】
本発明による積層体の製造に有用なポリカーボネートは、それらの構造に、一種以上の好適なビスフェノールから誘導された単位を含むことができる。
【００４８】
本発明の実施に好適な樹脂は、特にフェノールフタレイン系ポリカーボネート、コポリカーボネート及びターポリカーボネート、例えば両方共ここに参考文献として含める、米国特許第3,036,036号及び第4,210,741号に記載されている。
【００４９】
本発明の積層体の製造に有用なポリカーボネートは、その中に少量の、例えば0.05〜2.0mol％(ビスフェノールに対して)のポリヒドロキシル化合物を縮合させることにより、分岐させることができる。この種のポリカーボネートは、例えばここに参考文献として含める独国特許第1,570,533号、第2,113,974号及び第2,113,374号、英国特許第885,442号及び第1,079,821号及び米国特許第3,544,514号に記載されている。下記は、この目的に使用できるポリヒドロキシル化合物の例、即ちフロログルシノール、4,6-ジメチル-2,4,6-トリ(4-ヒドロキシフェニル)-ヘプタン、1,3,5-トリ-(4-ヒドロキシフェニル)-ベンゼン、1,1,1-トリ-(4-ヒドロキシフェニル)-エタン、トリ-(4-ヒドロキシフェニル)-フェニルメタン、2,2-ビス-[4,4-(4,4'-ジヒドロキシジフェニル)]シクロヘキシル-プロパン、2,4-ビス-(4-ヒドロキシー1-イソプロピリデン)-フェノール、2,6-ビス-(2'-ジヒドロキシ-5'-メチルベンジル)-4-メチル-フェノール、2,4-ジヒドロキシ安息香酸、2-(4-ヒドロキシ-フェニル)-2-(2,4-ジヒドロキシ-フェニル)-プロパン及び1,4-ビス-(4,4'-ジヒドロキシトリ-フェニルメチル)-ベンゼンである。他の多官能性化合物の例は、2,4-ジヒドロキシ安息香酸、トリメシン酸、シアヌル酸クロライド及び3,3-ビス-(4-ヒドロキシフェニル)-2-オキソ-2,3-ジヒドロインドールである。
【００５０】
上記の重縮合方法に加えて、本発明のポリカーボネートを製造するための他の方法は、均質相における重縮合及びエステル交換反応である。好適な方法は、ここに参考文献として含める米国特許第3,028,365号、第2,999,846号、第3,153,008号、及び第2,991,273号に開示されている。
【００５１】
ポリカーボネートの製造に好ましい方法は、界面重縮合方法である。本発明のポリカーボネートを形成するための他の合成方法、例えばここに参考文献として含める米国特許第3,912,688号に開示されている方法、を使用することができる。好適なポリカーボネート樹脂は、例えばBayer MaterialScienceからMAKROLON商標で市販されている。ポリカーボネートは、本発明の積層体では、好ましくはパネル(シート)又はフィルムの形態で使用する。好適なポリカーボネート積層体は、HYGARD商標で販売されている。
【００５２】
脂肪族熱可塑性ポリウレタンは、例えば、ここにその内容を参考文献として含める、米国特許第6,518,389号により製造される本発明の積層体に特に好ましい。紫外放射線露出、特に自然の日光に見られるような紫外放射線、により引き起こされる変色に対して耐性を有する、脂肪族化学物質をベースとする(based on aliphatic chemistries)熱可塑性ポリウレタンが特に好ましい。
【００５３】
熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、当業者には良く知られている。これらのエラストマーは、高級な機械的特性と、コスト的に有利な熱可塑性加工性の公知の利点の組合せのために、商業的に重要である。それらの広範囲な機械的特性は、様々な化学合成成分を使用することにより、達成される。熱可塑性ポリウレタンの概観、それらの特性及び用途は、Kunststoff[プラスチック]68(1978),819〜825頁、及びKautschuk, Gummi, Kunststoffe[天然及び加硫ゴム及びプラスチック]35(1982)、568〜584頁に記載されている。 
【００５４】
熱可塑性ポリウレタンは、直鎖状ポリオール、主としてポリエステルジオール又はポリエーテルジオール、有機ジイソシアナート及び短鎖ジオール(鎖延長剤)から合成される。成分の反応速度を増加するために、触媒を反応に加えることができる。
【００５５】
成分の相対的な量を、広範囲なモル比にわたって変え、特性を調節することができる。ポリオールの、鎖延長剤に対するモル比1：1〜1：12が報告されている。これらは、80ショアＡ〜75ショアＤの硬度値範囲にわたる生成物を形成する。
【００５６】
熱可塑性ポリウレタンは、数段階(プレポリマー方法)又は全ての成分を一段階で同時に反応させること(ワンショット)により製造することができる。前者では、ポリオール及びジイソシアナートから形成されたプレポリマーを先ず形成し、次いで鎖延長剤と反応させる。熱可塑性ポリウレタンは、連続的に、又はバッチ様式で製造することができる。最も良く知られている工業的製造方法は、いわゆるベルト方法及び押出し方法である。
【００５７】
好適なポリオールの例には、二官能性ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びポリカーボネートポリオールが挙げられる。少量の三官能性ポリオールを使用できるが、熱可塑性ポリウレタンの熱可塑性が、実質的に影響を受けないことに注意しなければならない。
【００５８】
好適なポリエステルポリオールには、開始剤(initiator)、例えばエチレングリコール、エタノールアミン、等、を使用して、ε-カプロラクトンを重合させることにより、製造されるものが挙げられる。さらなる好適な例は、ポリカルボン酸のエステル化により製造されるものである。ポリカルボン酸は、脂肪族、環状脂肪族、芳香族及び/又は複素環式でよく、これらは、例えばハロゲン原子、により置換されている、及び/又は不飽和でよい。以下は例として挙げる、即ち、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、トリメリト酸、フタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、テトラクロロフタル酸無水物、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水物、グルタル酸無水物、マレイン酸、マレイン酸無水物、フマル酸、単量体状脂肪酸と混合されていてよいオレイン酸などの二量体及び三量体状脂肪酸、ジメチルテレフタラート及びビス-グリコールテレフタラートである。好適な多価アルコールは、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール-(1,2)及び-(1,3)、ブチレングリコール-(1,4)及び-(1,3)、ヘキサンジオール-(1,6)、オクタンジオール-(1,8)、ネオペンチルグリコール、(1,4-ビス-ヒドロキシ-メチルシクロヘキサン)、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2,4-トリ-メチル-1,3--1,3-ペンタンジオール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジブチレングリコール及びポリブチレングリコール、グリセリン及びトリメチルロールプロパンを含む。
【００５９】
本発明の積層体に有用な熱可塑性ポリウレタンを製造するのに好適なポリイソシアネートは、例えば有機脂肪族ジイソシアナート、例えば1,4-テトラメチレンジイソシアナート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアナート、2,2,4-トリメチル-1,6-ヘキサメチレンジイソシアナート、1,12-ドデカメチレンジイソシアナート、シクロヘキサン-1,3-及び-1,4-ジイソシアナート、1-イソシアナート-2-イソシアナートメチルシクロペンタン、1-イソシアナート-3-イソシアナートメチル-3,5,5-トリメチル-シクロヘキサン(イソホロンジイソシアナート又はＩＰＤＩ)、ビス-(4-イソシアナートシクロヘキシル)-メタン、2,4'-ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート、1,3-及び1,4-ビス-(イソシアナートメチル)-シクロヘキサン、ビス-(4-イソシアナート-3-メチルシクロヘキシル)-メタン、α、α、α'α'-テトラメチル-1,3-及び/又は-1,4-キシレンジイソシアナート、1-イソシアナート-1-メチル-4(3)-イソシアナートメチルシクロヘキサン、2,4-及び/又は2,6-ヘキサヒドロトルイレンジイソシアナート(hexahydrotoluylene diisocyanate)、及びそれらの混合物でよい。
【００６０】
分子量62〜500の好ましい鎖延長剤は、2〜14個の炭素原子を含む脂肪族ジオール、例えばエタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、及び1,4-ブタンジオールを特に含む。しかし、テレフタル酸と2〜4個の炭素原子を含むグリコールとのジエステル、例えばテレフタル酸-ビス-エチレングリコール又は-1,4-ブタンジオール、又はヒドロキノンのヒドロキシアルキルエーテル、例えば1,4-ジ-(β-ヒドロキシエチル)ヒドロキノン、又は(シクロ)脂肪族ジアミン、例えばイソホロンジアミン、1,2-及び1,3-プロピレンジアミン、Ｎ-メチル-プロピレンジアミン-1,3-又はＮ,Ｎ'-ジメチルエチレンジアミン、及び芳香族ジアミン、例えばトルエン2,4-及び2,6-ジアミン、3,5-ジエチルトルエン2,4-及び/又は2,6-ジアミン、及び第一級オルト-、ジ-、トリ-及び/又はテトラアルキル置換された4,4'-ジアミノジフェニルメタン、も好適である。上記鎖延長剤の混合物も使用できる。所望により、分子量62〜500を有するトリオール鎖延長剤も使用できる。その上、通常の単官能性化合物も、例えば連鎖停止剤又は離型剤として、少量で使用できる。アルコール、例えばオクタノール及びステアリルアルコール又はアミン、例えばブチルアミン及びステアリルアミンを例として挙げることができる。
【００６１】
熱可塑性ポリウレタンを製造するには、合成成分を、所望により触媒、補助試薬及び/又は添加物の存在下で、ＮＣＯ基と、ＮＣＯと反応する基、特に低分子量ジオール/トリオール及びポリオールのＯＨ基の合計の当量比0.9：1.0〜1.2：1.0、好ましくは0.95：1.0〜1.10：1.0で、反応させることができる。
【００６２】
好適な触媒は、この分野で公知の第三級アミン、例えばトリエチルアミン、ジメチル-シクロヘキシルアミン、Ｎ-メチルモルホリン、Ｎ,Ｎ'-ジメチル-ピペラジン、2-(ジメチル-アミノエトキシ)-エタノール、ジアザビシクロ-(2,2,2)-オクタン、等、並びに有機金属化合物、特にチタン酸エステル、鉄化合物、スズ化合物、例えばスズジアセテート、スズジオクトアート、スズジラウラート又は脂肪族カルボン酸のジアルキルスズ塩、例えばジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウラート、等を含む。好ましい触媒は、有機金属化合物、特にチタン酸エステル及び鉄及び/又はスズ化合物である。
【００６３】
二官能性連鎖延長剤に加えて、少量の、使用する二官能性連鎖延長剤のモルに対して約5モル％までの、三官能性以上の連鎖延長剤も使用できる。
【００６４】
問題とする種類の、三官能性以上の連鎖延長剤は、例えばグリセロール、トリメチルロールプロパン、ヘキサントリオール、ペンタエリトリトール及びトリエタノールアミンである。
【００６５】
好適な熱可塑性ポリウレタンは、例えばBayer MaterialScienceからTEXINの商標で市販されている。熱可塑性ポリウレタンは、好ましくは本発明でフィルム又はシートの形態で使用する。
【００６６】
本発明によるポリカーボネート積層体の厚さは、好ましくは0.5インチ(1.2cm)〜4インチ(10.2cm)、より好ましくは1インチ(2.54cm)〜2インチ(5.1cm)である。本発明による積層体の厚さは、これらの値の、記載した値を含む、組合せ間の範囲内の量である。これらのポリカーボネート積層体は、弾丸に対する幾らかの固有の耐性を有するが、弾丸耐性は、ポリカーボネート積層体をガラス層で補強することにより、大きく増加させることができる。
【実施例】
【００６７】
本発明を、下記の例によりさらに説明するが、限定するものではない。
【００６８】
図１は、窓１８を覆う本発明の透明窓カバー１２を図式的に示す図である。積層体１２及び相補的な支持組立ボルト-孔の位置１４を示し、パネル１２の前及び後側上に座金１６が備えてある。
【００６９】
図２は、セッコウ壁２２に取り付けた窓２０に固定した、所望により金属カバー２６を含む、本発明の透明窓カバー２４の立面図を例示する。
【００７０】
図３は、窓３６の前面に取り付けたカバーを示す、本発明の透明窓カバー３８のトップダウン又は平面図を示す。金属支持フレーム３４が、接着性アンカー３７(例えばHIT-HY 150、Hilti Corporationから市販)を使用して、セッコウ壁３２にしっかりと固定されている。図に示す座金３９により、積層パネル３８が、環境の温度変動によって膨張及び収縮することができる。陽極酸化したアルミニウムカバー３４は、雨の侵入に対して部分的な密封を与えると共に、ボルトを隠して見えなくすることにより、美的感覚を高める。
【００７１】
図４〜６に関して、鋼支持組立体(support assembly)を、図６に輪郭で示す。支持組立体６２から左に突き出た支柱(stud)６０が、支持組立体を建物壁に接続する。支持組立体が建物壁に接続された後、支持組立体から右に突き出た２本のネジ山の付いた支柱６４を使用し、前もって孔を開けてある、積層パネルを整列させ、支持組立体にボルト留めする。積層パネルは、図４に示す様に、積層パネルと共にフレームにボルト留めされた外装圧板(an exterior-facing pressure plate)により、さらに支持される。図５は、建物壁の視点から支持組立体を示す。図５の前面にある支持組立体の支柱は、通常、建物壁の中に埋め込まれている。支持組立体の支柱は、２本の平行なバーをフレーム部材に溶接することにより造られたフレームのチャネル(channel)の中で浮遊していることに注意する。支柱がチャネルの中で浮遊できる程度は、支柱が突き出ている孔の寸法により制限される。従って、この配置により、支持組立体支柱は、建物及び積層パネル中の相補的な孔と整列(alignment)し、設置することができる。
【００７２】
一つの実施態様では、本発明のフレーム機構は、既存の窓にフレームをかけるのに十分な長さの、幅3インチ(7.62cm)、厚さ1/4インチ(6.35mm)の平行な鋼片、既存の窓にフレームをかけるのに十分な長さを有し、上記幅3インチ(7.62cm)の片に平行に溶接され、幅3インチ(7.62cm)鋼の両縁部から1/4インチ(6.35mm)で差し込む(inset)、幅3/4インチ(1.9cm)ｘ厚さ1/2インチ(1.27cm)の2個の鋼バーを含むことができる。この構造の目的は、2個の鋼バー間に１1/8インチ(2.86cm)の隙間を造り、その間に六角ボルトの頭を挿入することである。
【００７３】
幅3インチ(7.62cm)の鋼片の１面に長円形の孔を切り、そのサイズは、ボルトが突き出し、長円形の穴の長さ方向(length)に滑らせる様になっている。フレームの反対側の面上にある幅3インチ(7.62cm)の鋼上には、円形の孔があり、その中に別の六角ボルトが挿入される。ボルトの六角部分は、１1/8インチ(2.86cm)の隙間の中に挿入される。幅3インチ(7.62cm)の平行な鋼片の両方を一緒に溶接し、ボルトヘッドを１1/8インチ(2.86cm)の隙間の中に維持する。
【００７４】
突き出すボルトの数は、フレーム設計の頑丈さによって異なる。円形孔から突き出るボルトは、建物に対してフレームを取り付けるのに使用する。これらのボルトは、建物にドリル孔を開け、ボルトを挿入し、次いで接着剤、例えばエポキシ、を使用して建物に取り付けたフレームを固定するか、又は建物壁を完全に通るドリル穴を開け、ネジ山の付いた、壁を完全に通るのに十分な長さのボルトを挿入し、建物の内側上にある圧力板にボルト留めすることにより、所定の位置に保持することを含む、幾つかの手段を使用して建物の面に固定される。フレームの反対側にある長円形孔を通って突き出るボルトは、フレームに透明パネルを取り付けるのに使用される。長円形孔は、透明なパネルにある相補的な孔と、これらの孔がずれていても、ボルトを整列させることができる。ボルトは、好ましくは除去し難い様に、及び強制的侵入に対する保証に適合するように、修正することができる。
【００７５】
ここに記載する課題の様々な態様は、それらの組合せで、下記の番号で記載される。
【００７６】
１.積層パネルであって、２層以上のポリカーボネートを含んでなり、該層間に、一層以上の熱可塑性ポリウレタンを有し、積層パネルの周囲に沿って配置された複数の開口部を有し、複数の開口部は、パネルを貫通する(extending through)、積層パネルと、複数の留め具とを含んでなる、迅速に配置可能な窓カバーであって、複数の開口部は、開口部を通して、複数の留め具を受け入れるようなサイズ及び形状を有し、留め具が、パネルが窓を遮蔽するように、窓が埋め込まれている構造体にパネルを取り付ける、窓カバー。
【００７７】
２.パネルが透明である、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【００７８】
３.パネルが半透明である、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【００７９】
４.パネルが不透明である、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【００８０】
５.熱可塑性ポリウレタンが、紫外放射線露出により引き起こされる変色に対して耐性を有する、脂肪族化学物質をベースとする、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【００８１】
６.留め具が、ボルト、ネジ、ロッド、リベット及びピンからなる群から選択される、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【００８２】
７.積層体が、１以上のガラス層を含む、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【００８３】
８.窓を取り囲む金属フレームをさらに含む、請求項１に記載の迅速に配置可能な窓カバー。
【００８４】
また、記載する本発明の変形の所望により使用する特徴を、独立して、またはここに記載する特徴の一つ以上の組合せで述べ、特許請求することを意図している。単数事項に関する言及は、同じ事項の複数形が存在する可能性を含む。より詳しくは、ここで、及び付随する請求項で使用するように、他に指示が無い限り、単数形は、複数形を含む。つまり、冠詞の使用により、上記の説明並びに以下の請求項における主題の「少なくとも一つの」を可能にする。さらに、請求項は、所望により使用する事項を全て除外して記載することができる。この申立は、「〜だけ」、「〜のみ」等の排除的な用語を、請求項要素の列挙との関連での使用、又は「否定的」な制限の使用のための、先行原則として使用することを意図する。そのような排除的な用語を使用せずに、請求項における用語「〜を含んでなる」は、−特定数の要素を請求項中で列挙するかに関係なく−追加的な要素を含むことを許容するか、又は特徴の追加が、請求項に記載されている要素の性質を変換するものとして見なされる。言い換えれば、他に定義が無い限り、ここで使用する全ての技術的及び科学的用語は、請求項の有効性を維持しながら、できる限り広く一般的に理解される意味として与えられる。
【００８５】
本発明の上記説明は、例示の目的でなされたものであり、限定のためではない、当業者には明らかな様に、ここに記載する実施態様は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々に修正又は変更することができる。発明の範囲は、付随する請求項中に記載する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2016535825.tif 000012
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