(57)【要約】本発明は、長方形シートまたはラミネートの２本の平行側部に沿って、半剛性の金属製フレームを、該バリヤーの２つのより短い平行側部を拘束させない状態で、一体型のポリカーボネートシートまたはラミネートへ装着する両アクティブ法を提供する。正方形シートの場合、２つの平行側部が半剛性フレームで支持され、別の２つの平行側部が拘束されない状態である。半剛性フレームは、円筒形状の金属部品（即ち、ボルト、リベット、スタッドなど）を用いて、シートまたはラミネートを保持する。該半剛性フレームは、横断面および材料特性によって、屈曲するように設計され、ヒンジが、フレームの長手方向に沿って、装着位置の周囲に固定される。
2012506963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐爆風性バリヤーの２つの第１平行側部に沿って、半剛性の金属製フレームを、該バリヤーの２つの第２平行側部を拘束させない状態で、該バリヤーへ装着させる方法において、該バリヤーが約０.３７５インチ〜約１.５インチの厚みを有すると共に、少なくとも１枚のポリカーボネートシートを含むことを特徴とする該方法。
【請求項２】
バリヤーが長方形に造形された請求項１に記載の方法。
【請求項３】
バリヤーが正方形に造形された請求項１に記載の方法。
【請求項４】
半剛性の金属製フレームが、炭素鋼、ステンレス鋼およびアルミニウムから成る群から選択される少なくとも１種の成分を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
半剛性の金属製フレームを地上に固定することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
保護されるべき対象物へ半剛性の金属製フレームを係留させることを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
半剛性の金属製フレームがＣ形断面を有する請求項１に記載の方法。
【請求項８】
バリヤーが、複数のボルトにより半剛性の金属製フレームへ装着される請求項１に記載の方法。
【請求項９】
バリヤーが、一体型のポリカーボネートシートを具備する請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
バリヤーが２枚以上のポリカーボネートシートを含むラミネートを具備する請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ポリカーボネートシートの間に画像層を介在させることを更に含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
画像層が、布地、写真、紙、ワイヤー、スクリーン、ロッド、バー、ガラスおよび植物からなる群から選択される少なくとも１種の部材を含有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
部材が、該部材およびポリカーボネートと適合するポリマー樹脂中に封入される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
バリヤーの少なくとも１つの表面が硬質被覆された請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
バリヤーの少なくとも１つの表面がエンボス加工された請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
バリヤーが紫外線安定剤を含有する請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
バリヤーが、接着剤により相互に接着させた少なくとも２枚のポリカーボネートシートを具備する請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
接着剤が熱可塑性ポリウレタンである請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
１個または複数個の中空管状部材を用いて、半剛性の金属製フレームを、保護されるべき対象物へ装着することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
１個または複数個の中空管状部材がポリウレタンフォームで充填される請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
バリヤーの少なくとも１つの表面が、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルムおよびポリビニルフッ化物フィルムから成る群から選択される部材を含む請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐爆風障壁、例えば、少なくとも１種の、高エネルギー衝撃を吸収するポリカーボネートパネルを具備する障壁などを装着する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、全世界において、庁舎および商業ビル（例えば、大使館、裁判所、ホテル、カジノ、ショッピングセンター、空港および競技場）は、爆撃、攻撃の格好の標的となっている。多くの場合、襲撃者は、標的とする建物の近くまで車両で搬送し該車両内で爆発させる爆破装置、兵器などを使用する、政治的動機によるテロリストである。一般に、このような車両で搬送される爆破装置は、標的となる無防備の建物を破壊するのに十分な力の衝撃波を生じ、非常に多数の死者と、物的損害をもたらすことができる。建物を取り巻く発生したがれき類は、数フィートの高さとなり、入り口を封鎖する場合がある。さらに、ガラス残骸が不安定な状態でぶらさがり、該残骸は、わずかな微風で地上へとかなりの高さから落下する恐れがある。その結果、負傷者を援助するために破壊された建物への侵入を試みる救急隊の安全を、妨げ脅かす危険がある。
【０００３】
自動車兵器の内密性と単純性は、複雑な障害をもたらす。事実上、危機的な建物を通過する全ての車両およびトラックを遮蔽することは不可能である。このような爆発装置に対する防御は、標的から車両を隔てることを含み、ジャージーバリヤー(Jersey barrier)、ブロック、ボラードおよび他のコンクリート構造体を使用することがほとんどである（米国特許第７１４４１８６号明細書、同第６７６７１５８号明細書、および米国特許出願公開第２００４／０２６１３３２号明細書参照）。しかしながら、これらの構造物のすぐ前を公道が通過する場所では、このことは困難である。道路の閉鎖、またはコンクリートバリヤーで建物を保護することは常に実用的ではなく、見苦しくなる場合があるので、一般的に望ましくない。
【０００４】
耐爆風性を有する建物の存在は少ないので、ガラスの危険性を低減させる窓を装着することが注目されている。ポリカーボネート、ガラスおよび他の樹脂材料から成る多数積層を使用する、窓用の、いわゆる安全ガラスまたは耐貫通ガラスを使用することが既知である。例えば、エチレン-ビニルコポリマーを相互に接着させるガラス−ポリカーボネート樹脂ラミネートが、米国特許第３６６６６１４号明細書に開示されている。米国特許第３５２０７６８号明細書において、接着物質として比較的薄いポリカーボネート箔を有する比較的薄いガラスのラミネートが開示されている。米国特許第３６２４２３８号明細書は、ポリカーボネート樹脂製の中間層を有する安全ガラス層または外層を具備する防弾性の層状構造体に関する。
【０００５】
米国特許第６２６６９２６号明細書は、爆発による破片の危険度を低減させるために、窓に隣接した防護壁を膨張させるような状態で配設した軟質装置を開示する。米国特許第６３４９５０５号明細書は、窓ガラスの内部および／または外部に隣接して装着され、および床面および天井に装着された高伸長ケーブル若しくはストラップを用いて強化されたルーバーシステムを開示する。該ルーバーシステムは、爆発の検知により直ちに閉じ、建物における破片の危険度を低減させる。
【０００６】
米国特許第４６２５６５９号明細書は、換気溝をもたらす間隙が形成され、外板が支持体下端から離れて設けられた、２つの間隔を設けたパネルを具備する防弾および防爆ドアシステムまたは窓を開示する。しかしながら、パネル末端部は、換気溝を通じて破砕が入ることを防ぐために安全層が取り付けられている。米国特許第６１７７３６８号明細書および同第４６４２２５５号明細書は、ＰＶＣおよびガラス繊維織布から製造された耐爆風性パネルと、ポリビニルアセタール、ガラスおよびポリビニルアセタール層で被覆した繊維層から構成される耐爆風性パネルを開示する。米国特許第３１９１７２８号明細書は、ジェットエンジンの排気ガスから、航空機の駐機場で働く者を保護するための、溶接金属片製のバリヤーを開示する。
【０００７】
米国特許出願公開第２００７／００１１９６２号明細書は、切り込みを有する建物表面に配設可能な透明機構を開示する。該機構は、透明パネルと、パネルから横方向に広がる、１または複数の高引張強度を示す可撓性材料製の補強片とを有し、サブフレームおよび／または壁に対して、該機構が非剛性に装着される。この装着は、切り込み内での該機構の摺動を可能とする。サブフレームおよび／または壁に対して、透明機構（一般的に窓）を直接的かつ非剛性に装着することにより、サブフレームが損傷および／または脆弱化するので、該機構の耐衝撃性が弱くなることを避けることができる。装着時の非剛性特性は、サブフレームおよび／または壁により支持された透明機構上への大きな荷重を順に吸収することができ、大きな突風荷重を吸収することができる。
【０００８】
伸長要素を備えるセルフセンタリングエネルギー吸収ブレース装置が、米国特許出願公開第２００８／００１６７９４号明細書に記載されている。
【０００９】
米国特許出願公開第２００４／０２２６２３１号明細書は、爆風、ハリケーン、竜巻または他の強い力に耐える、窓、ドアなどとして使用するための耐爆風性機構を提供する。該機構は、ポリマー層へ貼合せたガラスシートを具備する複合パネルと、該複合パネルを包囲するフレームを含む。爆発または他の強い力が生じた場合、該複合パネルは、１以上の固定器具により該フレーム内でしっかりと固定される。各固定器具は、ポリマー層における伸長運動を含む。複合パネルは、フレームに対して枢動可能に装着することができ、突風が生じる間に複合パネルのたわみを促進させ、非常口手段をもたらす。
【００１０】
同時継続中の米国特許出願第１１／９８３９８０号明細書において、本発明者は、各ユニットが２０ミリメーターより大きく４０ミリメータ未満の厚みを有するパネルを含む、複数のユニットを具備する耐爆風性バリヤーを提供する。該パネルは、爆風源と爆破対象物の間に垂直に配設される一体型（monolithic)ポリカーボネートシートまたはラミネート形態であり、該ラミネートは、少なくとも２つのポリカーボネートシートおよびそれらの間に装入される所望による画像層を含む。該パネルは、吸収するのに十分な剛性をもたらし、爆発から生じる外力に耐えるように計算された形で、コンクリート中へ堅固に埋め込まれたフレームへ固定して装着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第７１４４１８６号明細書
【特許文献２】米国特許第６７６７１５８号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４／０２６１３３２号明細書
【特許文献４】米国特許第３６６６６１４号明細書
【特許文献５】米国特許第３５２０７６８号明細書
【特許文献６】米国特許第３６２４２３８号明細書
【特許文献７】米国特許第６２６６９２６号明細書
【特許文献８】米国特許第６３４９５０５号明細書
【特許文献９】米国特許第４６２５６５９号明細書
【特許文献１０】米国特許第６１７７３６８号明細書
【特許文献１１】米国特許第４６４２２５５号明細書
【特許文献１２】米国特許第３１９１７２８号明細書
【特許文献１３】米国特許出願公開第２００７／００１１９６２号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第２００８／００１６７９４号明細書
【特許文献１５】米国特許出願公開第２００４／０２２６２３１号明細書
【特許文献１６】米国特許出願第１１／９８３９８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
一般的に、建物の外観を保護する装置は、壁を補強することを含んでいる。真の効果を発揮させるための壁の強化は侵襲的な作業で有ることが多く、構造体の外観に悪影響を及ぼし、建築工事に影響を及ぼしている。したがって、目立たない構造を有し、装着が容易であると共に、車両を用いた爆破攻撃の破壊的影響から建物全体を保護することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、長方形に製造されたシートまたはラミネートの２つの平行側部に沿って、２つのより短い平行側部を拘束させない状態で、半剛性の金属製フレーム系を、一体型のポリカーボネートシートまたはラミネートへ装着させる両アクティブ(bi- active)法に関する。正方形シートの場合、２つの平行側部が半剛性フレームで支持され、別の２つの平行側部が拘束されない状態で装着される。半剛性フレームは、円筒形状の金属部品（即ち、ボルト、リベット、スタッドなど）を用いて、シートまたはラミネートを保持する。半剛性フレームは、横断面の形状および材料特性によって、屈曲するように設計され、ヒンジが、フレームの長手方向に沿って、装着位置の周囲に固定される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に関する方法は、ポリカーボネートシートまたはラミネートを、高エネルギー衝撃用途、例えば建物の外壁／窓などの爆風を低減させる用途、およびハリケーンに対する耐性を有するパネル用途などに使用することを可能とする。
【００１５】
本発明によるこれらの利点および恩恵、ならびに他の利点および恩恵は、以下の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】
【００１６】
本発明を説明するために以下の図が記載されるが、これらの図と共に本発明が制限されるものではない。
【図１】図１は、本発明に係る方法により装着したラミネートを示す。
【図２】図２は、図１に記載した同一のラミネートが高エネルギー衝撃を受けている間における、該ラミネートの屈曲態様を説明する。
【図３】図３は、本発明に係る方法において使用される連結部の拡大図を示す。
【図４】図４は、衝撃波管試験において、先行技術に係るフレーミング法により装着した０.３７５インチパネルを示す。
【図５】図５は、先行技術に係るフレーミング法により装着した０.３７５インチパネルが破損した状態を示す。
【図６】図６は、本発明に係る方法により装着した０.３７５インチパネルの、ＤＯＤ荷重下におけるコンピュータシミュレーションを示す。
【図７】図７は、衝撃波管試験において、先行技術に係るフレーミング法により装着した０.５インチパネルを示す。
【図８】図８は、先行技術に係るフレーミング法により装着した０.５インチパネルが破損した状態を示す。
【図９】図９は、本発明に係る方法により装着した０.５インチパネルの、ＧＳＡ-Ｄ荷重下におけるコンピュータシミュレーションを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の詳細な説明
本発明を説明するために詳細を記載するが、これらに限定されない。作動例を除き、または他に指定されない限り、明細書中において記載される量、パーセンテージ、および力などは、全ての事例において「約(about)」という用語により修正されるものと理解される。
【００１８】
本発明は、バリヤーの第１の２つの平行側部に沿って、半剛性の金属製フレームを、第２の２つの平行側部を拘束させない状態で、該バリヤーへ装着させる、耐爆風性バリヤーの装着方法を提供する。該方法において、バリヤーは０.３７５インチ〜１.５インチの厚みを有し、少なくとも１枚のポリカーボネートシートを含む。
【００１９】
本明細書において両アクティブフレーミング法と称される、本発明に係る方法は、二軸または両側部において装着物が能動的に動き（または屈曲性）であり、一方、他の２つの側部が非アクティブである（または、系の表面に衝撃が加えられる間に屈曲性を示す）という意味を含む。
【００２０】
所望により、本発明に係る方法において有用なシートまたはラミネートは、木状、石状、ガラス状、布地状、金属状、紙状、樹脂状、植物状、花状、または草木状およびそれらの生成物状の少なくとも１種の画像層を含み、これらの各々は任意の色を有することができる。該画像層は、任意の２種類の層間または任意の層上へ、ラミネートさせることができる。シートまたはラミネートの厚さは、２０〜４０ミリメーター範囲である。
【００２１】
バリヤーがラミネートである実施態様の場合、該バリヤーは、厚さが１０〜２０、好ましくは１２〜１８ミリメーター（ｍｍ）の第１ポリカーボネートシートと、厚さが１０〜２０ｍｍ、好ましくは１２〜１８ｍｍの第２ポリカーボネートシートと、第１シートおよび第２シートの間に配置される少なくとも１種の画像層とを含むことが好ましい。複数のポリカーボネートシートを伴う他の実施態様の場合、一般的に、４層のシートのうち３層は同じ厚さであるか、異なる厚さである。
【００２２】
ラミネートを形成する各シート（図３、３４ａおよび３４ｂ）は、ラミネーションにより相互に貼り合わせてもよく、接着剤を用いることにより相互に接着させてもよい。適当な接着剤層には、ダーフィールドウレタン社製の、熱可塑性ポリウレタンフィルムDUREFLEX A4700、厚さ０.０２５''が含まれる（図３、３４ｃ）。接着剤は、分解および歪みを生じることなく、ラミネーション工程で施される熱的条件に耐える十分な耐熱性を有することが必須である。当然、バリヤーの透明性が所望される状況の場合、接着剤も透明でなければならない。
【００２３】
本発明における１つの実施態様において、ラミネートは、（ａ）１０〜２０ｍｍの厚さを有する第１ポリカーボネートシートを付与し、（ｂ）１０〜２０ｍｍの厚さを有する第２ポリカーボネートシートを付与し、および（ｃ）該第１シートおよび該第２シートの間に少なくとも１種の画像層を配置してサンドイッチ構造体を形成し、次いで（ｄ）ラミネートを形成するのに充分な時間をかけ、高温で該構造体を押圧させることにより製造できる。適当な熱的条件は、一般に１８〜２４９℃、好ましくは３２〜２２７℃である。圧力条件は６９〜２０６９ｋＰａ、好ましくは４４８〜６６２ｋＰａである。最大温度および最大圧力を施す時間は０.１〜２０分、好ましくは０.１〜５分、最も好ましくは０.１７〜３分である。シート層が整列させた画像層を押出し得るので、２４９℃を越える温度と２０７０ｋＰａを越える圧力は、加熱プレス接着において所望されない。熱を施す前に圧力を加えることが好ましい。所望により、このようにして形成されるラミネートを、７〜２０６５ｋＰａの押圧下で冷却させてもよい。更なる実施態様において、本発明に係るラミネートは、保護用の硬質被覆層を更に含む。
【００２４】
重要なこととして、第１シートおよび第２シートは、必ずしも本発明において有用なラミネートの最外層シートではないということが挙げられる。上述したように、ラミネートは、画像層の各面に複数のシート（層）を具備してもよく、同様に複数の画像層を具備してもよい。しかしながら、バリヤーの総厚は、０.３７５〜約１.５インチが好ましい。ラミネートは、４フィートの幅と８フィートの長さであることが好ましいが、これらの寸法に限定されない。
【００２５】
ポリカーボネートシートは、それぞれ独立して透明、半透明または不透明であってもよい。さらに、該シートは、透明度若しくは半透明度および色彩のそれぞれが相互に異なっていてもよい。
【００２６】
ポリカーボネートは、既知の、熱可塑性の芳香族ポリマー樹脂である（独国特許出願公開(Offenlegungsschriften)第２０６３０５０号明細書、同第１５６１５１８号明細書、同第１５７０７０３号明細書、同第２２１１９５６号明細書、同第２２１１９５７号明細書および同第２２４８８１７号明細書、仏国特許第１５６１５１８号明細書、ならびに、特に、Ｈ.シュネルによる研究論文「ポリカーボネートの化学および物理」、インターサイエンス出版社、ニューヨーク、N.Y、１９６４年を参照することにより本明細書の一部を構成する）。本発明に関連して適当なポリカーボネートは、８０００〜２０００００、好ましくは８００００以下の重量平均分子量を有し、２５℃にて塩化メチレン中で測定した場合、０.４０〜１.５ｄｌ／ｇの固有粘度を示す。好ましくは、ポリカーボネートのガラス転移温度は１４５〜１４８℃の範囲である。
【００２７】
本発明に関連して適当なポリカーボネートシートは、商業的に入手できる。好ましくは、良好な機械的性質と優れた透明性をもたらすシートは、ビスフェノールＡに基づくホモポリカーボネート製のシートである。このような適当なシートは、Sheffield Plastic 社（バイエル・マテリアルサイエンス社）からＭＡＫＲＯＬＯＮという商標名で入手できる。
【００２８】
好ましくは、画像層は、布地、金属製のワイヤー、ロッドおよび／またはバー、紙若しくは写真画像、および植物、例えば草、花、小麦およびワラなどを含む。画像層は、画像またはデザインを表示してもよく、または無地であってもよい。また、該画像層は、充分な耐熱性、例えば、バリヤーを製造若しくは加工する間に、画像の劣化または歪みを防ぐ充分に高い溶融温度を示すべきである。好ましくは、画像層は、実質的に連続的である。画像層の厚さは、好ましくは０.０２５４〜１.５２４ｍｍ、より好ましくは０.０２５４〜０.０５ｍｍ、最も好ましくは０.０４ｍｍである。しかしながら、より薄いまたはより厚いポリマーフィルムを、利用可能な装置に応じて、装飾的な画像層において使用してもよく、このような条件下の場合、厚さは機能性によってのみ制限される。
【００２９】
好ましい実施態様において、ラミネートは、第１ポリカーボネートシートおよび第２ポリカーボネートシートの間に位置する少なくとも１種の第１画像層と、第２ポリカーボネートシートおよび第３ポリカーボネートの間に位置する少なくとも１種の第２画像層を含む。
【００３０】
本発明による１実施態様において、画像層は紡織繊維の布地を含有する。該布地は、例えば、製織技術または編み技術により製造された画像またはデザインを、該布地中に表示する。布地は紡織繊維、すなわち、天然繊維、半合成繊維または合成ポリマー材料の繊維製であってもよい。例えば、布地は、綿、ウール、シルク、レーヨン（再生セルロース）、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレートなど、合成ポリアミド、例えばナイロン６６およびナイロン６など、アクリル繊維、メタクリル繊維、およびセルロースアセテート繊維から作成できる。紡織繊維の融点は、本発明に係るラミネートを製造若しくは加工する間に、該布地の劣化または歪みを防ぐ程度に、充分に高い溶融温度を示すべきである。
【００３１】
布地は、織物、スパンボンド、編み物であってもよく、または、繊維業において既知の他の方法により製造されてもよく、また、常套の染色方法および印刷方法により、無色、例えば白色にしてもよく、着色してもよい。あるいは、布地は、染糸またはフィラメントおよび多量の着色ポリマーから誘導される糸から製造してもよい。好ましくは、装飾された層状構造体内へ存在する布地は、実質的に連続しており、画像層またはラミネートと区別される。
【００３２】
本発明による実施態様において、画像層は、金属製のワイヤー、ロッドまたはバーを具備する。金属ワイヤーは種々の技術により形成され、金属メッシュ、布地、スクリーン、または高い透明性を有する開放メッシュを付与する。金属ワイヤー、ロッドまたはバー製の織物、編み物であってもよく、または、金属ワイヤーを製造する分野において既知の他の方法を用いることにより製造してもよい。金属ワイヤー、ロッドおよびバーは任意の色を有してもよい。画像層の金属元素は、種々の金属素材、例えば、銅、アルミニウム、ステンレス鋼、鋼、亜鉛メッキ鋼、チタニウムなど、あるいはこれらの混合物であってもよい。画像層の金属部材は、種々の断面積および形状、例えば、一般的に円形、楕円形、または比較的偏平な形を有するワイヤーフィラメント、ロッドおよびバーから作成される。ワイヤー、ロッドおよびバーの厚さおよび直径は重要でない。しかしながら、バリヤーを弱化し得る伝搬亀裂の形成を妨げるために、金属表面は平坦であることが重要である。従って、金属表面を、ポリマー材料、例えばポリ塩化ビニル、コポリエステルまたはポリウレタンで包埋することが有利である。この実施態様に関する唯一の要求は、ラミネーションおよび形成過程による熱的に分解または歪まないよう、包埋するポリマー材料が充分な耐熱性を有することである。
【００３３】
別の実施態様において、ラミネートは、ポリカーボネートを補強するワイヤー、ロッド、またはバー製の画像層を具備する。別の実施態様において、画像層は、印刷画像または着色画像を具備する。好ましくは、印刷または着色画像層は対向面を有し、該表面の一方に画像が印刷されおよび／または装飾画像層が彩色をもたらす。１種以上の、印刷または着色した装飾画像層が、本発明による装飾した層状構造体に使用できる。複数の装飾画像層の使用は、印刷画像層または着色画像層における装飾画像またはレタリング文字へ立体感または流動感を付与する。画像または色彩が実質的に歪むことなく第１シートを介して視認できるように、印刷または着色した画像層の各々は、第１シートの一方の表面に貼り合わされる。印刷または着色画像層は、第１シートおよび第２シート、インクまたはラミネートを二次加工する際に使用される他の材料と適合する、任意の適当なポリマー材料を含有する。好ましくは、画像層は、ポリ塩化ビニル、コポリエステル、ポリカーボネートまたは熱可塑性ポリウレタンを含有する。
【００３４】
別の実施態様において、画像または色彩は、画像層を作成するために使用されるポリマー層が透明な場合、画像層の底部側に印刷される。
【００３５】
印刷画像は、常套の写真印刷法により作成してもよく、または写真画像から生じたデジタル化データベースを用いて作成してもよい。画像のデジタル化および格納は、スキャニングなど、コンピューター技術分野において既知の種々の方法によりおこなうことができる。
【００３６】
別の実施態様において、画像層は、植物、例えば草、わら、花、例えば、バラの花びら、小麦、穀物、天然紙などを含有し、植物の天然色を保持してもよい。植物を含有する１種以上の画像層は、本発明による装飾ラミネート構造に使用できる。複数の画像層の使用は、画像層における装飾性植物へ、立体感または流動感をもたらすことができる。植物が実質的に歪むことなく第１シートを介して視認できるように、各画像層は、第１シートの一方の表面に貼り合わされる。
【００３７】
所望により、ラミネート構造は、第１シートの上面にラミネートされる耐摩耗コーティング層、または透明、硬質であり傷つきにくい保護用の硬質被覆層を更に含んでもよい。このようなコーティングは、ラミネートの化学耐性を増加させることができ、耐グラフィティ面をもたらすことができる。保護層は、シート層の上面に保護層を具備する二層フィルムであってもよい。好ましくは、保護層は、紫外線硬化または電子線硬化した架橋アクリル、真空硬化または紫外線硬化したウレタン、紫外線硬化または電子線硬化したアクリルシリコン、または熱硬化ウレタンまたはプラスチゾルから選択される。ポリウレタン層は外面を覆うように施され、耐摩耗性をもたらすことができる。あるいは、いずれもデュポンケミカル社から入手できる、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＭＹＬＡＲ（登録商標））、ポリテトラフルオロエチレンフィルム（テフロン（登録商標））、またはポリビニルフッ化物フィルム（ＴＥＤＬＡＲ（登録商標））を、表面へ耐グラフィティ性を付与する保護層として、第１シートの最表面へラミネートできる。より好ましくは、保護層は、熱硬化シリコン、紫外線硬化シリコンまたは電子線硬化シリコンを含有し、ガラス様の外観をもたらす。
【００３８】
本発明において有用な、本発明に係るバリヤーをラミネーションする方法は、常套の方法で行われる。ラミネート法の１つとして、効率的に熱を伝導でき、熱を均一に分布させることを特徴とする合板積層プレス法が好ましく使用される。圧力の減少をさらに進行させて、層間に捕捉された空気を取り除くために、真空条件で行なってもよい。所望により、接着工程の間に、ポリカーボネート材料は、接着剤を使用して接着されるか装着される。
【００３９】
好ましくは、ラミネート方法には、ホットプレス接着法またはコールドプレス接着法が含まれる。既知のように、ホットプレス接着法には、これらに限定されないが、以下の方法が含まれる：熱風法、電熱法、熱油加熱法、および本技術分野において既知の他の方法。コールドプレス接着法には、冷水法、グリコール冷却法が含まれる（ただし、これらに限定されない）。ラミネーションは、真空プレスを用いておこなってもよく、真空プレスを用いずにおこなってもよい。一般に、熱および圧力を施す前に空気を排出する場合、ラミネート中の気泡の形成はほとんど生じない。何れの場合も、接着させる前に充分な圧力を施し、空気などを取り除くことが重要である。ホットプレス接着の後に、接着させた構造体は、該構造体がポリカーボネートのガラス転移温度を下回るまで、１０〜約１４８℃（５０°Ｆ〜約２９８°Ｆ）、好ましくは２１．１〜３２．２℃（７０〜９０°Ｆ）の温度に保ち、７〜２０６９ｋＰａ、好ましくは４４８〜６６２ｋＰａ、より好ましくは５５２〜６６２ｋＰａ、最も好ましくは６３４ｋＰａの圧力条件に保つことにより冷却することができる。所望により、プレス接着の途中で、布地をシートまたはラミネートの一表面若しくは両表面に施してもよい。
【００４０】
本発明に係る方法は、長方形シートの２つのより長い平行側部に沿って、半剛性の金属製フレームを、長方形シートの２つのより短い平行側部を拘束させない状態で、要素１４および要素２４としてそれぞれ図１および図２において示されるように、長方形の一体型ポリカーボネートシートまたはラミネートへ装着させることを含む。正方形の場合、２本の平行側部が半剛性フレームで支持され、別の２本の平行側部は拘束されない。半剛性フレームは、円筒形状の金属部品（即ち、ボルト、リベット、スタッドなど）を用いて、シートを保持する。半剛性フレームは、横断面の形状および材料特性によって、屈曲するように設計され、ヒンジが、フレームの長手方向に沿って、装着位置の周囲に固定される。
【００４１】
好ましくは、シートまたはラミネートを装着する半剛性金属製フレームは、炭素鋼、すなわち、約２％以下の炭素含有量を示す鋼、ステンレス鋼またはアルミニウム製である。耐久性および美的外観を向上させるために、炭素鋼製のフレームを、さび止めコーティングおよび／または塗料で処理してもよい。屋外用途の場合、ステンレス鋼が好ましい。何故ならば、それらは、炭素鋼および低合金鋼よりも、錆および汚染に対する耐性をより有するので、美的外観を維持できるからである。画像層が水蒸気を吸収する場合、シートまたはラミネートの端部を密封してウィッキングを防ぐことが必須である。適当な密封は、薄いポリマーフィルム、例えばポリカーボネートフィルムを端部に接着させるか、シリコーンを施すことにより行なうことができる。
【００４２】
要素１２、２２および３２として、それぞれ図１，図２および図３に示されるような金属製フレームは、充分な剛性および強度をもたらす形状部材（例えば「Ｃ」形断面部材）から製造され、大きな歪みを生じることなく、爆風によりもたらされる外力を吸収する。強化した地上へ拡張部を組み込むことができるように、フレームの下部を垂直方向に拡張してもよい。あるいは、金属製フレームを、衝撃波を消散させる形で、対象物（例えば建物）の鉄骨へ装着してもよい。また、対象物へ該金属製フレームを装着させるために、中空管状部材を使用できる。所望により、更なるエネルギー消散能力を備えるバリヤー／フレームをもたらすために、このような中空管状部材へポリウレタンフォームを充填させてもよい。
【００４３】
シートまたはラミネートは、複数のボルト、リベット、スタッドなどにより、金属製フレームへ装着できる。要素１６，２６および３６として、それぞれ図１、図２および図３において示されるボルト、好ましくは、段付きボルトは、直径０.７５〜１.２５インチ、より好ましくは直径１.０インチであり、締め付けを行なえるよう平頭である。ボルト頭部およびナットは、圧縮させた状態で、亀裂または切欠きを生じることが無いように、ボルト穴の周囲を囲むようにしてシートまたはラミネートへ配設される。好ましくは、ボルトは各々６インチ〜２４インチの間隔を有し、シートまたはラミネート端部から約１.０インチ〜１.５インチオフセットして配設される。好ましくは、シートまたはラミネートにおけるボルト穴は、熱膨張を考慮し、および圧力を緩和させるために、平滑で、細長い端部を備えて製造される。ゴムまたはエラストマーのワッシャーまたはスペーサーが、シート若しくはラミネートとフレームの間で好ましく使用され、その結果、衝撃エネルギーを更に吸収し、建物へ伝搬される力を弱めることができる。
【００４４】
好ましくは、「Ｃ」形断面の金属に関する機械的性質は、最終的に約３００ＭＰａの伸長強度を示す。別の方法として、係数がより高いかより低い材料、例えばアルミニウムの場合、同様な断面の特性は、好ましくは、壁をより薄くするかより厚くすることによりもたらされる。概して、爆風から生じる衝撃波が衝突する結果としてバリヤーが曲がる間に、ポリカーボネートバリヤーが建物を叩くことを防ぐために、好ましくは、本発明に係る方法におけるシートまたはラミネートは、保護対象物の表面から少なくとも１２インチ離して配設される。より短い間隔は、より低い脅威レベルまたはより小さなパネルの場合に使用できる。
【００４５】
本発明に係る方法は、高エネルギー衝撃用途、例えば、ポリカーボネートシートまたはラミネートを用いて建物の外観／窓などへの爆風を低減させる用途、並びにハリケーンに耐えるパネル用途を提供する。本明細書において両アクティブフレーミング法と称される方法は、二軸または両側部において装着物が能動的に動き（または屈曲性）であり、一方、他の２本の側部が非アクティブである（または、系の表面に衝撃が加えられる間に屈曲性を示す）という意味を含む。
【実施例】
【００４６】
本発明は、以下の例により更に説明されるが、これらに限定されない。
【００４７】
４８インチ×６６インチ、厚さ０.３７５インチの透明で一体型のポリカーボネートパネル２枚を、常套の非アクティブ（非屈曲性）フレームへ装着し、図４に示すように衝撃波管へ固定した。該ポリカーボネートパネルを、本技術分野において標準的なシリコーンを使用してフレーム内へ湿潤的に嵌合させた。いずれのパネルも耐摩耗性の硬質被覆を表面へ施した。該パネルは、それぞれ、ＤＯＤ（米国国防省）荷重試験に似た条件で、６.５ｐｓｉおよび６１ｐｓｉ−ｍｓｅｃの圧力および衝撃を付与して試験した。両パネルは、図５に示すように破壊的に破損した。
【００４８】
しかしながら、２つのより長い側部を、円筒状の金属製品を介して半剛性（屈曲性）金属製フレーム部へ装着する、本発明に係る両アクティブフレーミング法により同じパネルを装着した場合、図６（４分の１対称モデル）に示されるように、パネル中に小規模な亀裂のみが生じることをコンピュータシミュレーションにより予測された。このことは、ＤＯＤ認証試験のレベル２を通過したものと考えることができ、先行技術に係るフレーミング法に比べて充分に改良された性能をもたらした。
【００４９】
同様に、４８インチ×６６インチ、厚さ０.５インチの透明で一体型のポリカーボネートパネル２枚を、常套の、非アクティブ（非屈曲性）フレームへ装着し、図７に示すように衝撃波管へ固定した。該ポリカーボネートパネルを、本技術分野において標準的なシリコーンを使用してフレーム内へ湿潤的に嵌合させた。いずれのパネルも耐摩耗性の硬質被覆を表面へ施した。該パネルは、それぞれ、のＧＳＡ-Ｄ荷重試験に似た条件で、１０．７ｐｓｉおよび９３．８ｐｓｉ−ｍｓｅｃの圧力および衝撃を付与して試験した。両パネルは、図８に示すように破壊的に破損した。
【００５０】
しかしながら、２つのより長い側部を、円筒状の金属製品を介して半剛性（屈曲性）金属製フレーム部品へ装着する、本発明に係る両アクティブフレーミング法により、同じパネルを装着した場合、図９（４分の１対称モデル）に示されるように、パネル中に小規模な亀裂のみが生じることをコンピュータシミュレーションが予測した。このことは、ＧＳＡ評価におけるレベル２を通過したと考えることができ、先行技術に係るフレーミング法に比べて充分に改良された性能をもたらした。
【００５１】
先行技術のフレーミング法と、本発明に係るフレーミング法の比較を、以下の表１に示す。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
前述した実施例は、本発明を説明するために記載されるが、本発明を限定するものではない。本明細書に記載された実施態様が、本発明の精神と範囲から逸脱することなく種々の方法で改良または修正できることは、当業者にとって明らかである。本発明の範囲は、添付した請求の範囲によって請求される。
【符号の説明】
【００５４】
１２金属製フレーム
１４ポリカーボネートシートまたはラミネート
１６ボルト
２２金属製フレーム
２４ポリカーボネートシートまたはラミネート
２６ボルト
３４ａラミネートを構成するシート
３４ｂラミネートを構成するシート
３４ｃ接着剤層
３６ボルト
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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