NL2016754B1 - Vliegtuigpaneel, in het bijzonder een vliegtuigraam, en werkwijze ter vervaardiging van een dergelijk vliegtuigpaneel - Google Patents

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een vliegtuigpaneel, in het bijzonder een vliegtuigraam. De uitvinding heeft tevens betrekking op een vliegtuig, omvattende ten minste één vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding, waarbij het vliegtuigpaneel bij voorkeur wordt gevormd door een vliegtuigraam. De uitvinding heeft vervolgens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een vliegtuigpaneel, in het bijzonder een vliegtuigraam. overeenkomstig de uitvinding.

Description

Vliegtuigpaneel, in het bijzonder een vliegtuigraam, en werkwijze ter vervaardiging van een dergelijk vliegtuigpaneel

De uitvinding heeft betrekking op een vliegtuigpaneel, in het bijzonder een vliegtuigraam. De uitvinding heeft tevens betrekking op een vliegtuig, omvattende ten minste één vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding, waarbij het vliegtuigpaneel bij voorkeur wordt gevormd door een vliegtuigraam. De uitvinding heeft vervolgens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een vliegtuigpaneel, in het bijzonder een vliegtuigraam, overeenkomstig de uitvinding.

Een in een vliegtuig aangebracht kijkvenster, veelal tevens aangeduid als vliegtuigvenster, is doorgaans opgebouwd uit een buitenraam en een, op afstand van het buitenraam gepositioneerd, kunststof binnenraam. Het binnenraam is daarbij doorgaans vervaardigd uit polycarbonaat. Een nadeel van kunststof binnenramen is dat deze relatief snel beschadigen en vaak relatief dof zijn, hetgeen de lichtdoorlatendheid belemmert, en derhalve het zicht door het kijkvenster negatief beïnvloedt.

Een eerste doel van de uitvinding is het verschaffen van een verbeterd binnenraam voor een vliegtuig.

Een tweede doel van de uitvinding is het verschaffen van een relatief transparant binnenraam voor een vliegtuig.

Een derde doel van de uitvinding is het verschaffen van een relatief krasbestendig vliegtuigpaneel.

Een vierde doel van de uitvinding is het verschaffen van een relatief krasbestendig en/of transparant vliegtuigpaneel met een relatief goede impactresistentie.

Een vijfde doel van de uitvinding is het verschaffen van een verbeterd binnenraam voor een vliegtuig dat voldoet aan door de internationale luchtvaartautoriteiten gestelde eisen met betrekking tot brandwerendheid, zelfdovende en rookgenererende eigenschappen.

Althans één van voornoemde doelen, of een combinatie hiervan, kan worden bereikt door het verschaffen van een vliegtuigpaneel volgens het in aanhef genoemde type, omvattende: ten minste één ultradunne chemisch geharde eerste glasplaat met een maximale dikte van 1,25 mm; ten minste één impact absorberende tussenlaag met een maximale dikte van 0,5 mm, welke tussenlaag ten minste één polymeer omvat, ten minste één tussen de eerste glasplaat en de tussenlaag gepositioneerde polymeer omvattende eerste hechtlaag voor het onderling bevestigen van de eerste glasplaat en de tussenlaag, ten minste één tweede glasplaat, welke tweede glasplaat is gepositioneerd aan een van de eerste glasplaat afgekeerde zijde van de tussenlaag, en ten minste één tussen de tweede glasplaat en de tussenlaag gepositioneerde polymeer omvattende tweede hechtlaag voor het onderling bevestigen van de tweede glasplaat en de tussenlaag. Het vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding is in het bijzonder geschikt om als binnenraam van een vliegtuigvenster in een vliegtuig te worden toegepast. Het vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding wordt gevormd door een laminaat van materiaallagen, waarvan althans één buitenste materiaallaag wordt gevormd door een glasplaat. Glas heeft een significant grotere krasvastheid dan polycarbonaat, hetgeen de duurzaamheid van het vliegtuigpaneel ten goede komt. Bovendien is glas een aanzienlijk helderder en transparanter materiaal dan polycarbonaat, hetgeen de transparantie van het vliegtuigpaneel tevens ten goede kan komen. De eerste glasplaat, en bij voorkeur tevens de tweede glasplaat, hebben een maximale dikte van 1,25 mm en zijn daarmee ultradun uitgevoerd, teneinde het totaalgewicht van het laminaat beperkt te houden, hetgeen relevant is voor de toepassing van het vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding in een vliegtuig. Bij voorkeur is het gewicht van het vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding gelijk of minder aan het gewicht van het conventionele binnenraam vervaardigd uit polycarbonaat. Doordat de eerste glasplaat, en bij voorkeur tevens de tweede glasplaat, chemisch gehard en ultradun (< 1,25 mm) zijn uitgevoerd, zal de eerste glasplaat, en bij voorkeur tevens de tweede glasplaat, aanzienlijk sterker en flexibeler worden gemaakt, hetgeen de impactresistentie aanzienlijk vergroot en de kans op breuk aanzienlijk vermindert. De impactresistentie van het vliegtuigpaneel als zodanig wordt verder vergroot, doordat het laminaat bovendien een impact absorberende tussenlaag omvat die ervoor zorgt dat ingeval van een impact op een (chemisch gehard) glasplaat, de impact deels wordt geabsorbeerd door (tijdelijke vervorming van) de tussenlaag, hetgeen de kans op breuk verdergaand vermindert, hetgeen vanuit oogpunt van veiligheid bijzonder voordelig is. Ingeval van versplintering (decompositie) van een glasplaat tijdens een impact op de glasplaat, zullen de glassplinters in hoofdzaak volledig worden vastgehouden door de toepassing van de achterliggende hechtlaag, hetgeen vanuit oogpunt van veiligheid tevens bijzonder voordelig is. Daar brandveiligheid bij vliegtuigpanelen tevens een belangrijke rol speelt, is de brandbare, polymeer omvattende tussenlaag tevens bijzonder dun (< 0,5 mm) uitgevoerd, teneinde de hoeveelheid brandbaar materiaal in het vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding zo beperkt mogelijk te houden. Doorgaans zal de dikte van zowel de (brandbare) eerste hechtlaag als (brandbare) de tweede hechtlaag kleiner of gelijk zijn aan de dikte van de tussenlaag, waardoor de brandbaarheid van het vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding beperkt is en voldoet aan internationale normen en EASA-regelgeving. In het bijzonder voldoet voornoemde uitvoeringsvorm van het vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding, in tegenstelling tot de conventionele uit polycarbonaat vervaardigde panelen, aan de “Airworthiness Standards” (Part 25) zoals voorgeschreven door de Federal Aviation Administration (FAA), alsmede aan de “Certification Specifcation”-25 (CS-25), zoals voorgeschreven door de European Aviation Safety Agency (EASA), en meer in het bijzonder aan de eisen 25.853 (a), 25.853 (d), 25.775(a), en 25.785(d), die deel uitmaken van voornoemde regelgeving. Het voorschrift 25.853 (a) heeft daarbij betrekking op meerdere brandtesten, waaronder de “H2,5”-test, de “V12”-test, en de “V60”-test, die voornoemde uitvoeringsvorm van het vliegtuigpaneel met goed gevolg aflegt.

Het vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding zal doorgaans als binnenraam (vliegtuigraam) van een vliegtuigvenster in een vliegtuig worden toegepast. Het is echter tevens denkbaar dat het vliegtuigpaneel als (andersoortige) scheidingspaneel en/of, ingeval voornoemd laminaat tevens een spiegellaag omvat, als spiegel in een vliegtuig wordt toegepast. Het is tevens denkbaar om het krasvaste, bij voorkeur bijzonder transparante, relatief brandveilige, lichtgewicht paneel met relatief hoge impactresistentie overeenkomstig de uitvinding toe te passen in vaartuigen en (land)voertuigen, doordat ook in deze alternatieve voertuigen aspecten als gewicht, krasvastheid, transparantie, brandveiligheid en impactresistentie doorgaans een belangrijke rol spelen.

Zoals reeds aangegeven is de tweede glasplaat bij voorkeur tevens chemisch gehard, teneinde de sterkte van de glasplaat te vergroten. Bij het chemische harden van de eerste glasplaat, en bij voorkeur tevens van de tweede glasplaat, wordt het (ongeharde) glas bij voorkeur ondergedompeld in een bad met gesmolten kaliumnitraat bij een temperatuur van ongeveer 400 °C. Daarbij ontstaat chemische uitwisseling van K+-ionen uit het bad met de Na+-ionen uit het glas. De K+-ionen (afmetingen 2,66 A) nemen de plaats in van de Na+-ionen (afmetingen 1,96 A). Vermits deze grotere afmetingen hebben, induceren zij drukspanningen aan de oppervlakte van het glas, dat zodoende meer weerstand kan bieden. De onderdompelingsduur is (mede) bepalend voor het uiteindelijk verkregen spanningsniveau. De spanningsverdeling vertoont niet dezelfde vorm als bij thermisch gehard glas, en leidt doorgaans tot beduidend sterker glas, met een hogere buigsterkte, dan wanneer ongehard glas op thermische wijze zou worden gehard. Het chemisch harden van de glasplaat kan eventueel in meerdere stappen geschieden, bij voorkeur om successievelijk verschillende selectieve ionen, zoals natriumionen, zilverionen, koperionen en/of lithiumionen, uit te wisselen voor kaliumionen. In dit kader wordt opgemerkt dat chemisch gehard glas doorgaans een veel hogere drukspanning heeft aan de oppervlakte van de glasplaat die juist onder het oppervlak relatief snel afneemt, waarbij in het midden (1/2 diepte) van de glasplaat een beperkte trekspanning aanwezig is, waardoor een geblokt spanningsprofiel ontstaat. Thermisch gehard glas heeft doorgaans een aanzienlijk lagere drukspanning aan de oppervlakte van de glasplaat, waarbij in het midden van de glasplaat een relatief hoge trekspanning aanwezig is, waardoor een parabolisch spanningsprofiel ontstaat.

Bij voorkeur omvat het toegepaste glas van de glasplaat aluminiumoxide (AI2O3), bij voorkeur in een hoeveelheid van ten minste 7 mol%. Dergelijk glas wordt ook aangeduid als aluminiumsilicaatglas. Gebleken is dat aluminiumoxide omvattend glas, met name ingeval de hoeveelheid aluminiumoxide ten minste 7 mol% omvat, de kaliumionen (K+-ionen) dieper in de glasplaat zullen penetreren, gemiddeld tot circa 50 micrometer, hetgeen de dunne glasplaat een hogere en daarmee verbeterde buigsterkte, doorgaans circa 800 MPa, verschaft. Het aluminiumoxide gehalte in de glasplaat zoals toegepast in het vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding is bij voorkeur gelegen tussen 7 en 25 mol%. De verhoogde buigsterkte leidt tot een relatief sterk en flexibel glas dat een relatief hoge impactresistentie heeft, en hoegenaamd niet gevoelig is voor trillingen. Dit maakt de glasplaat bijzonder geschikt om in en/of op een vliegtuig (of andersoortig voertuig) te worden toegepast. Tijdens het harden zullen de kaliumionen de glasplaat tweezijdig (aan overliggende (frontale) zijden) penetreren, waardoor over een totale dikte van 100 micrometer (2 x 50 micrometer) kaliumionen worden ingebouwd in het glas tijdens het harden. Bij een glasdikte van bijvoorbeeld 1,0 millimeter bedraagt de totale penetratiediepte aldus 10%. Aldus zal doorgaans een oppervlaktelaag van de eerste glasplaat en/of de tweede glasplaat chemisch gehard zijn, en zal een kernlaag van de eerste glasplaat en/of tweede glasplaat in hoofdzaak ongehard blijven. Verder voordeel van de toepassing van AI2O3 in de glasplaat dat hierdoor de smelttemperatuur van de glasplaat aanzienlijk kan worden verhoogd, hetgeen vanuit oogpunt van brandveiligheid aanvullend voordelig is. In plaats van uit aluminiumsilicaatglas is het tevens denkbaar om natronkalkglas toe te passen. Natron kal kg las kan op eenzelfde wijze als hierboven beschreven chemisch worden gehard. Alvorens de eerste glasplaat en/of tweede glasplaat chemisch te harden, wordt de omtreksrand van de eerste glasplaat en/of de tweede glasplaat bij voorkeur geslepen of op andere wijze afgewerkt. Door deze randafwerking kunnen bijvoorbeeld scherpe, uitstekende randdelen worden verwijderd alvorens de glasplaat wordt gehard. Na het chemisch harden is het praktisch niet meer mogelijk, of althans niet eenvoudig, om deze randafwerking te realiseren.

De eerste glasplaat van het vliegtuigpaneel is doorgaans toegekeerd naar in het vliegtuig aanwezige personen (passagiers en/of bemanning). De dikte van de eerste glasplaat is bij voorkeur groter of gelijk aan de dikte van de tweede glasplaat. Bij voorkeur zijn de glasplaten beide ultradun (< 1,25 mm) uitgevoerd, teneinde de glasplaten een relatief flexibel karakter te verschaffen, hetgeen kans op breuk vermindert, en waarbij de glasplaten, ingeval van breuk, zullen (op)breken in relatief kleine glasdeeltjes (glassplinters), hetgeen vanuit veiligheidsoogpunt bijzonder voordelig is. Bovendien heeft een dergelijke geringe dikte tevens als voordeel dat het totaalgewicht van het vliegtuigpaneel beperkt zal blijven, hetgeen vanuit economisch en logistiek oogpunt relevant en voordelig is. Bovendien zal op deze wijze de optische vervorming van het vliegtuigpaneel beperkt zal blijven, hetgeen het prettig is voor personen die via het vliegtuigpaneel naar buiten kijken. De dikte van ten minste één glasplaat is bij voorkeur kleiner dan 1,25 mm, bij nadere voorkeur 1,0 mm of kleiner, in het bijzonder (circa) 0,55 mm. Doorgaans zal de ondergrens van de dikte van de eerste glasplaat en/of de tweede glasplaat 0,4 mm bedragen, teneinde de glasplaat nog op gecontroleerde wijze te kunnen vervaardigen.

De eerste hechtlaag en/of tweede hechtlaag heeft bij voorkeur een maximale dikte van 0,4 mm. De dikte bedraagt bij voorkeur maximaal 0,2 mm, bij nader voorkeur maximaal 0,1 mm, en bedraagt in het bijzonder circa 0,05 mm. Doorgaans is het voordelig om een zo dun mogelijk hechtlaag toe te passen, doordat dit de brandbaarheid van het vliegtuigpaneel vermindert. De eerste hechtlaag, en bij voorkeur tevens de tweede hechtlaag, hebben bij voorkeur een maximale Young’s modules heeft van 2100 MPa. Door deze geringe Young’s modulus hebben de hechtlagen een relatief flexibel karakter, hetgeen voordelig is voor het absorberen van een op het vliegtuigpaneel uitgeoefende impact. Bij voorkeur hebben de eerste hechtlaag en/of de tweede hechtlaag een breukrek van ten minste 500%, bij voorkeur ten minste 1.000%. Een dergelijk hoge breukrek voorkomt dat de hechtlagen relatief snel zullen scheuren, waardoor het vliegtuigpaneel als zodanig langer in tact kan worden gehouden.

In een voorkeursuitvoering omvat de eerste hechtlaag en/of de tweede hechtlaag een thermoplastisch polymeer. Bij voorkeur omvat de eerste hechtlaag en/of de tweede hechtlaag een polymeer gekozen uit de groep bestaande uit: ethyleenvinylacetaat (EVA), thermoplastisch polyurethaan (TPU), en polyvinylbutyral (PVB). Doorgaans geniet EVA voor de beoogde toepassing in een vliegtuig de voorkeur, daar EVA het minst brandbaar is van voornoemde polymeren. Ingeval TPU als polymeer wordt toegepast in de eerste hechtlaag en/of tweede hechtlaag, dan geniet het, ingeval het paneel wordt toegepast als (binnen)raam, de voorkeur om een alifatisch TPU toe te passen, daar dit in hoofdzaak kleurloos, en ingeval het paneel niet als raam wordt toegepast, maar als andersoortig scheidingspaneel en/of spiegel, dan geniet het doorgaans de voorkeur om een aromatisch TPU toe te passen. Een aromatisch TPU heeft een gele kleur, maar is minder brandbaar dan een alifatisch TPU. Het is hierbij denkbaar om de tussenlaag (bewust) te voorzien van een kleur, waardoor het paneel bijvoorbeeld tevens als zonwerend paneel kan worden toegepast.

Bij voorkeur zijn de eerste hechtlaag en/of de tweede hechtlaag in hoofdzaak volledig transparant. Bij de hechtlagen is het voordelig ingeval de Haze minder of gelijk is aan 1% gemeten conform ASTM E430 en ISO13803. De Haze is maatgevend voor de mate van transparantie en heeft in het bijzonder betrekking op een (ongewenst) optische effect veroorzaakt door microscopische structuren of een residu op een oppervlak (gemeten conform ASTM E430 en ISO13803).

De impact absorberende tussenlaag omvat bij voorkeur een thermoplastisch polymeer. De impact absorberende tussenlaag omvat bij voorkeur een polymeer gekozen uit de groep bestaande uit: polyethyleentereftalaat (PET), polyvinylchloride (PVC), polycarbonaat (PC), en polytetrafluoretheen (PTFE). Dergelijke thermoplasten zijn in hoofdzaak transparant hebben als eigenschap een impact relatief goed te kunnen absorberen, waardoor deze polymeren bijzonder geschikt zijn om als een of in een tussenlaag te worden toegepast. Teneinde de tussenlaag verbeterd te kunnen laten hechten aan de naastgelegen lagen, doorgaans gevormd door de eerste hechtlaag en de tweede hechtlaag, is het doorgaans voordelig om de tussenlaag te onderwerpen aan een oppervlaktebehandeling alvorens de tussenlaag met de overige materiaallagen tot lamineren tot het daadwerkelijke vliegtuigpaneel. Deze oppervlaktebehandeling kan bijvoorbeeld worden gevormd door een plasmabehandeling. Teneinde de brandbaarheid van de tussenlaag (en/of ten minste één hechtlaag) te verminderen, hetgeen voordelig is vanuit oogpunt van veiligheid, geniet het de voorkeur ingeval de tussenlaag (en/of ten minste één hechtlaag) ten minste één brandvertragend additief omvat. Dit additief verhindert verbreiding van vuur, of gaat verbreiding van vuur althans tegen. Het additief wordt bij voorkeur gevormd door een organohalogeenverbinding. Dergelijke verbindingen zijn in staat om reactieve H- en OH-radicalen te verwijderen tijdens een brand. De organohalogeenverbinding omvat bij voorkeur broom en/of chloor. Vanuit brandvertragend oogpunt geniet een organobroomverbinding, zoals PBDE (polybroomdifenylether), de voorkeur boven een organochloorverbinding, zoals PCB (polychloorbifenyl). Andere voorbeelden van toepasbare gebromeerde verbindingen zijn: Tetrabroombisfenol A, Decabroomdifenylether (Deca), Octabroombifenylether, Tetrabroombifenylether, Hexabroomcyclododecaan (HBCD), Tribroomfenol, Bis(tribroomfenoxy)ethaan, Tetrabroombisfenol A polycarbonaatoligomer (TBBA of TBBPA),

Tetrabroombisfenol A epoxyoligomer (TBBA of TBBPA), en Tetrabroomftaalzuuranhydride. Andere voorbeelden van toepasbare gechloreerde verbindingen zijn: gechloreerde paraffine, Bis(hexachlorocyclopentadieno)cyclo- octaan, Dodecachloorpentacyclodecaan (Dechlorane), en 1,2,3,4,7,8,9,10,13,13,14,14-dodecachloor- 1,4,4a,5,6,6a,7,10,10a,11,12,12a-dodecahydro-1,4:7,10-dimethanodibenzo(a,e)cycloocteen (Dechlorane Plus). Echter, vanuit milieuvriendelijkheidsoogpunt en economisch oogpunt gaat de voorkeur doorgaans naar het niet toepassen van een organohalogeenverbinding in de tussenlaag. Een dergelijke organohalogeenverbinding-vrije tussenlaag die voldoende brandveilig is, is realiseerbaar door de tussenlaag voldoende dun uit te voeren, bij voorkeur door een maximale dikte aan te houden van 150 micrometer.

Bij voorkeur is de dikte van de tussenlaag is gelegen tussen 0,1 en 0,5 mm. Een dikkere tussenlaag is ongewenst vanuit oogpunt van brandveiligheid. Ingeval de tussenlaag brandwerend is uitgevoerd bijvoorbeeld door toevoeging van één of meerdere van voornoemde additieven, dan kan de tussenlaag dikker zijn uitgevoerd dan ingeval de tussenlaag niet brandwerend is uitgevoerd. De dikte van een brandwerende tussenlaag is bij voorkeur gelegen tussen 200 en 500 micrometer. De dikte van een niet-brandwerende tussenlaag is bij voorkeur gelegen tussen 100 en 150 micrometer. De tussenlaag heeft bij voorkeur een breukrek van ten minste 200%, hetgeen voldoende is om een aanzienlijke impact te kunnen absorberen. De dichtheid van de tussenlaag heeft bij voorkeur een dichtheid heeft die kleiner of gelijk is aan 1,5 g/cm3. Materialen met een hogere dichtheid maken het vliegtuigpaneel ongewenst zwaar. De tussenlaag heeft bij voorkeur een maximale Young’s modulus van 4150 MPa. Hierbij zal de tussenlaag doorgaans (enigszins) stugger zijn dat de eerste hechtlaag en tweede hechtlaag, maar nog juist voldoende flexibel om een impact voldoende te kunnen absorberen. In plaats van een polymeer omvattende tussenlaag is het tevens denkbaar om een glas omvattende tussenlaag toe te passen. Eventueel kan de glas omvattende tussenlaag hierbij worden gevormd door een al dan niet chemisch geharde glasplaat. De maximale dikte van deze tussengelegen (derde) glasplaat is bij voorkeur tevens 1,25 mm, bij nadere voorkeur 1,0 mm, en in het bijzonder circa 0,55 mm.

Het is denkbaar en kan voordelig zijn ingeval tussen de eerste glasplaat en de tweede glasplaat ten minste één aanvullende laag is gepositioneerd, bij voorkeur gekozen uit de groep bestaande uit: een elektrochromatische laag, een thermochromatische laag, een spiegellaag, een ondoorzichtige laag, en een verdere glasplaat. De spiegellaag kan divers zijn uitgevoerd. Het is daarbij denkbaar dat de spiegellaag is uitgevoerd als een ten minste eenzijdig reflecterend folie. Voordeel van een folie is dat de laagdikte van de spiegellaag in hoofdzaak homogeen is, hetgeen een homogene reflectie van de spiegel ten goede kan komen. Het is tevens denkbaar dat een (dunne) metaal(oxide)laag wordt aangebracht op een andere laag van het laminaat, welke andere dragende laag bij voorkeur wordt gevormd door de glasplaat. Voorbeelden van geschikte metalen zijn koper, zilver, goud, nikkel, aluminium, Berillium, chroom, molybdeen, platina, rhodium, wolfraam, en titaan. De metaallaag kan middels vacuümdamptechnieken en/of sputteren worden aangebracht op de dragende laag, in het bijzonder de glasplaat. Eventueel kan de aangebrachte metaallaag ten minste gedeeltelijk worden verwijderd, bijvoorbeeld middels zandstralen, teneinde een deel van de spiegel volledig of semi-transparant te maken en/of om de spiegel een gesatineerd (mat) uiterlijk te verschaffen. Dit maakt het mogelijk om achter te spiegellaag, bijvoorbeeld in een separate materiaallaag, visuele effecten te genereren die via de semi-transparante spiegel zichtbaar zullen zijn voor personen die in de spiegel kijken. Voornoemde voorbeelden van de spiegellaag betreffen uitvoeringsvormen waarbij de (statische) spiegellaag permanent spiegelend is uitgevoerd. In een voorkeursuitvoering is een van de glasplaat afgekeerde zijde van de spiegellaag ten minste gedeeltelijk voorzien van een de spiegellaag beschermende coating. De coating is met name voordelig ingeval de spiegellaag wordt gevormd door een metaallaag, teneinde oxidatie van de metaallaag te kunnen voorkomen, of althans te kunnen tegengaan. Ingeval de spiegellaag wordt gevormd door een koperlaag is het bijvoorbeeld denkbaar te koperlaag te bekleden met een inhibitor gebaseerd op bijvoorbeeld azoolderivaat. Het is echter tevens denkbaar dat de spiegellaag semipermanent (tijdelijk) spiegelend is uitgevoerd. Doorgaans kan de spiegellaag daarbij naar wens spiegelend worden gemaakt. Dit is bijvoorbeeld mogelijk door ten minste een deel van de spiegellaag te laten vormen door een elektrochromatische laag. Door de elektrochromatische laag, eventueel gebaseerd op vloeibare kristallen (LCD), aan te sluiten op een elektrische energiebron, zoals een batterij, kan de laag worden geladen, waardoor de spiegelende laag kan worden geactiveerd dan wel worden gedeactiveerd. De elektrochromatische laag kan eventueel mee worden gelamineerd tijdens het productieproces. Het is tevens denkbaar een dergelijke laag later te assembleren met het reeds gevormde laminaat. Het is denkbaar de thermochromatische laag te positioneren achter een eventueel niet-spiegelend, eventueel ontspiegeld, deel van de spiegel, in het bijzonder van de glasplaat.

Het vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding kan een in hoofdzaak vlakke geometrie bezitten, doch zal ingeval het vliegtuigpaneel als binnenraam van een vliegtuigvenster wordt toegepast doorgaans een enkelvoudig (of meervoudig) gekromde geometrie bezitten, afhankelijk van de vormgeving van het vliegtuigvenster, in het bijzonder de vormgeving van een frame van het vliegtuigvenster dat is ingericht voor het vasthouden van het binnenraam.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een voertuig, in het bijzonder een vliegtuig, omvattende ten minste één vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding. Hierbij wordt ten minste één vliegtuigpaneel bij voorkeur toegepast als vliegtuigraam is toegepast, bij nadere voorkeur zodanig dat de eerste glasplaat is toegekeerd naar, de tweede glasplaat is afgekeerd van, een door het vliegtuig ingesloten ruimte. De vliegtuigpanelen kunnen eventueel ook worden toegepast als scheidingspaneel, videoscherm, aanraakscherm (touchscreen), spiegel en/of combinaties hiervan. Onder voertuigen worden onder meer motorfietsen, automobielen, vaartuigen en luchtvaartuigen (vliegtuigen) verstaan.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding, omvattende de stappen: A) het verschaffen van een eerste glasplaat met een dikte van 1,25 mm; B) het bewerken van een omtreksrand van de eerste glasplaat; C) het chemisch harden de eerste glasplaat; D) het reinigen van de eerste glasplaat, E) het op de eerste glasplaat positioneren van: een polymeer omvattende eerste hechtlaag, een impact absorberende tussenlaag met een maximale dikte van 0,5 mm, welke tussenlaag ten minste één polymeer omvat, een polymeer omvattende tweede hechtlaag, en een tweede glasplaat; F) het gedurende een tijdsperiode t onderwerpen van het tijdens stap E) gevormde samenstel van lagen aan een onderdruk alsmede aan een temperatuurprofiel met een verhoogde temperatuur onder vorming van een laminaat. De tijdsperiode t is bij voorkeur gelegen tussen 90 en 270 minuten. Gedurende stap F) wordt de temperatuur bij voorkeur stapsgewijs opgehoogd, bij nadere voorkeur met ten minste 40 graden per stap tot een eindtemperatuur is bereikt. Een temperatuurstap kan bijvoorbeeld elke 30 minuten worden toegepast.

Een typische maximumtemperatuur is gelegen boven de glastemperatuur van de toegepaste polymere materialen, en zal doorgaans liggen tussen 100 en 200 graden Celsius. Bij voorkeur wordt tijdens stap F) een temperatuurprofiel toegepast met een gemiddelde temperatuurstijging die van circa 1 graad Celsius per minuut. Het kan voordelig zijn om tijdens stap F), bij het bereiken van de maximumtemperatuur, de onderdruk geleidelijk op te heffen. Verdere voordelen en uitvoeringsvarianten van het verkregen gelamineerde vliegtuigpaneel overeenkomstig de uitvinding zijn reeds in het voorgaande op uitvoerige wijze beschreven.

De uitvinding zal worden verduidelijkt aan de hand van in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: • figuur 1 schematisch een zijaanzicht op een vliegtuigpaneel volgens de onderhavige uitvinding; • figuur 2 schematisch een vliegtuigpaneel, uitgevoerd als vliegtuigraam, volgens de onderhavige uitvinding; • figuur 3 schematisch een de werkwijze voor het vervaardigden van een vliegtuigpaneel vervolgens de onderhavige uitvinding

Figuur 1 toont schematisch een zijaanzicht op een vliegtuigpaneel (1) volgens de uitvinding. Het paneel (1) omvat een eerste ultradunne chemisch geharde glasplaat (2), met een maximale dikte van 1,25 mm, en een tweede glasplaat (3), welke eventueel ook chemisch gehard is. Het glas is bijvoorbeeld een aluminosilicaat, welk materiaal hard is, en niet snel breekt. Een dergelijk glas omvat bijvoorbeeld 15-25% AI203 en 50-60% Si02. Het glas kan tevens 15-35% aardalkalimetaal omvatten (Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Radium), om het chemisch harden van het glas te verbeteren. Het glas heeft bijvoorbeeld een Young’s modulus tussen de 60 en 80 GPa.

Het chemisch harden van de glasplaat (2) zorgt ervoor dat het glas bijzonder sterk wordt, en zorgt er bijvoorbeeld ook voor dat wanneer de glasplaat zou breken, splintervorming wordt voorkomen en/of dat de gevormde glassplinters relatief klein zijn. Het chemisch harden vindt bijvoorbeeld plaats door de glasplaat (2) onder te dompelen in een bad gesmolten zout, met een hoge temperatuur, bijvoorbeeld rond 400 graden Celsius. Eventuele bewerkingsstappen van de glasplaat (2) vinden bij voorkeur voor het chemisch harden plaats, aangezien het harden van het glas verdere bewerking van het glas tegenwerkt. Na het chemisch harden van de glasplaat (2) wordt deze bijvoorbeeld gewassen, bijvoorbeeld door ultrasoon wassen, zodat de glasplaat (2) schoon is en beter aan opvolgende materiaallagen kan hechten.

Tussen de twee glasplaten (2, 3) bevindt zich een polymeren tussenlaag (4), met een maximale dikte van 0,5 mm. De tussenlaag (4) heeft een impact absorberende werking. De tussenlaag (4) is bijvoorbeeld gemaakt van brandvertragend polyethyleentereftalaat (PET), polyvinylchloride (PVC), polycarbonaat (PC), of polytetrafluoretheen (PTFE of Teflon). De tussenlaag (4) is bij voorkeur transparant, zodat het paneel toe te passen is als doorzichtig raam. De tussenlaag (4) is bij voorkeur ook brandvertragend, door bijvoorbeeld toepassing van halogenen in de tussenlaag (4). De dikte van de tussenlaag ligt doorgaans tussen de 100 en 500 micrometer. De dichtheid van de tussenlaag (4) ligt doorgaans tussen de 0.9 en 1.5 gram per kubieke cm. In een alternatieve uitvoeringsvorm is de tussenlaag (4) een centrale glasplaat (4).

De tussenlaag (4) is met de twee glasplaten (2, 3) verbonden middels twee polymeren hechtlagen (5, 6). De hechtlagen (5, 6) zijn bijvoorbeeld gemaakt van ethyleenvinylacetaat (EVA), thermoplastisch polyurethaan (TPU) of polyvinylbutyral (PVB). De dikte van de hechtlagen (5, 6) is bij voorkeur zo dun mogelijk, en minder dan 0.38 mm, in het bijzonder minder dan 0.2 mm. De hechtlaag (5, 6) is doorgaans relatief brandbaar, waarbij het verminderen van de dikte, en dus de hoeveelheid hechtmateriaal de aanwezige brandstof voor een eventuele brand beperkt. Een hechtlaag (5, 6) van EVA heeft bijvoorbeeld een Young’s Modulus tussen 0.01 en 0.05 GPa. EVA is ten opzichte van TPU en PVB relatief slecht brandbaar, en dus een voorkeursmateriaal voor een brandvertragend vliegtuigpaneel (1).

Ook de hechtlagen (5, 6) zijn bij voorkeur transparant, voor gebruik van het paneel in een vliegtuigraam. Daartoe hebben de hechtlagen bijvoorbeeld een lage troebelheid, zodat het ten minste 95%, in het bijzonder ten minste 99% licht doorlatend is.

Figuur 2 toont schematisch een deel van een vliegtuig (11), voorzien van een vliegtuigpaneel (12), of vliegtuigraam (12) volgens de onderhavige uitvinding. Het paneel zal hierbij doorgaans gekromd zijn uitgevoerd. Bijkomende voordelen van het toegepaste paneel overeenkomstig de uitvinding, naast het licht van gewicht zijn en het hebben van een relatief hoge impactresistentie, zijn het hebben van een relatief homogene lichtdoorlaatbaarheid, de hoge mate van krasbestendigheid, en het hebben van een uniforme dikte waardoor de lichtbreking eveneens relatief uniform is.

Figuur 3 toont schematisch een de werkwijze voor het vervaardigden van een vliegtuigpaneel (21) vervolgens de onderhavige uitvinding. De werkwijze heeft de stappen van: A) het verschaffen van een eerste glasplaat (22) met een dikte (d) van 1,25 mm; B) het bewerken van een omtreksrand (27) van de eerste glasplaat (22); C) het chemisch harden de eerste glasplaat (22), bijvoorbeeld door onderdompeling van de glasplaat (22) in een bad gesmolten zout; D) het reinigen van de eerste glasplaat (22), E) het op de eerste glasplaat (22) positioneren van een polymeer omvattende eerste hechtlaag (25), een impact absorberende tussenlaag (24) met een maximale dikte van 0,5 mm, welke tussenlaag (24) ten minste één polymeer omvat, een polymeer omvattende tweede hechtlaag (26), en een tweede glasplaat (23); F) het gedurende een tijdsperiode t onderwerpen van het gevormde samenstel van lagen (22-26) aan een onderdruk (P) alsmede aan een temperatuurprofiel (T) met een verhoogde temperatuur onder vorming van een laminaat.

Het bewerken van de omtreksrand (27) van de eerste glasplaat (22) vindt plaats voordat de eerste glasplaat (22) chemisch wordt gehard. Voor het harden van de glasplaat (22) is deze namelijk makkelijker te bewerken. Het reinigen van de eerste glasplaat (22) vindt bijvoorbeeld plaats door de glasplaat in een ultrasoon bad te plaatsen, waarbij geluidsgolven door het bad worden gestuurd. Ultrasoon reinigen van de glasplaat (22) heeft als voordeel dat er geen krassen op de glasplaat (22) ontstaan, dat de volledige glasplaat (22) wordt gereinigd en dat de reiniging relatief snel kan plaatsvinden.

Het onderwerpen van het samenstel lagen (22-26) aan een onderdruk (P) vindt bijvoorbeeld plaats onder vacuüm. De temperatuur (T) waaraan het samenstel lagen (22-26) wordt onderworpen is bijvoorbeeld ongeveer 105 graden Celsius.

Het samenstellen van het samenstel lagen (22-26) en/of het onderwerpen van het samenstel aan een onderdruk en verhoogde temperatuur vindt bijvoorbeeld plaats in een clean room. Bij voorkeur wordt in een dergelijke ruimte een temperatuur tussen de 18 en 23 graden Celsius gehandhaafd, met een relatieve luchtvochtigheid van ongeveer 20 procent. Bij dergelijk omstandigheden vindt een degelijk lamineren van de materiaallagen plaats.

Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier weergegeven en beschreven uitvoeringsvoorbeelden, maar dat binnen het kader van de bijgaande conclusies legio varianten mogelijk zijn, die voor de vakman op dit gebied voor de hand zullen liggen. Hierbij is het denkbaar dat verschillende inventieve concepten en/of technische maatregelen van de hierboven beschreven uitvoeringsvarianten volledig of gedeeltelijk gecombineerd kunnen worden zonder daarbij afstand te doen van de in bijgesloten conclusies beschreven uitvindingsgedachte.

Met het in dit octrooischrift gebruikte werkwoord “omvatten” en vervoegingen hiervan wordt niet alleen “omvatten” verstaan, maar wordt ook verstaan de uitdrukkingen “bevatten”, “in hoofdzaak bestaan”, “gevormd door”, en vervoegingen hiervan.

Claims (26)

1. Vliegtuigpaneel, in het bijzonder een vliegtuigraam, omvattende: ten minste één ultradunne chemisch geharde eerste glasplaat met een maximale dikte van 1,25 mm; ten minste één impact absorberende tussenlaag met een maximale dikte van 0,5 mm, welke tussenlaag ten minste één polymeer omvat, ten minste één tussen de eerste glasplaat en de tussenlaag gepositioneerde polymeer omvattende eerste hechtlaag voor het onderling bevestigen van de eerste glasplaat en de tussenlaag, ten minste één, bij voorkeur chemisch geharde, tweede glasplaat, welke tweede glasplaat is gepositioneerd aan een van de eerste glasplaat afgekeerde zijde van de tussenlaag, en ten minste één tussen de tweede glasplaat en de tussenlaag gepositioneerde polymeer omvattende tweede hechtlaag voor het onderling bevestigen van de tweede glasplaat en de tussenlaag.

2. Vliegtuigpaneel volgens conclusie 1, waarbij de dikte van de eerste glasplaat groter of gelijk is aan de dikte van de tweede glasplaat.

3. Vliegtuigpaneel volgens conclusie 1 of 2, waarbij de eerste hechtlaag en/of de tweede hechtlaag een polymeer omvat gekozen uit de groep bestaande uit: ethyleenvinylacetaat (EVA), thermoplastisch polyurethaan (TPU), en polyvinylbutyral (PVB).

4. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste hechtlaag en/of de tweede hechtlaag een maximale Young’s modules heeft van 2100 MPa.

5. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de tussenlaag een polymeer omvat gekozen uit de groep: polyethyleentereftalaat (PET), polyvinylchloride (PVC), polycarbonaat (PC), en polytetrafluoretheen (PTFE).

6. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een oppervlaktelaag van de eerste glasplaat en/of de tweede glasplaat chemisch gehard is, en waarbij een kernlaag van de eerste glasplaat en/of de tweede glasplaat in hoofdzaak ongehard is uitgevoerd.

7. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste glasplaat en/of de tweede glasplaat is vervaardigd uit aluminiumsilicaatglas of natronkalkglas.

8. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste glasplaat een maximale dikte heeft van 1,0 mm, bij voorkeur 0,7 mm, bij nadere voorkeur 0,55 mm, in het bijzonder 0,4 mm.

9. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de omtreksrand van de eerste glasplaat en/of de tweede glasplaat geslepen zijn.

10. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste hechtlaag en/of tweede hechtlaag een maximale dikte hebben van 0,4 mm, bij voorkeur 0,2 mm, bij nadere voorkeur 0,1 mm, in het bijzonder 0,05 mm.

11. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste hechtlaag en/of de tweede hechtlaag transparant zijn.

12. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste hechtlaag en/of de tweede hechtlaag een maximale Haze hebben van 1 % gemeten conform ASTM E430 en ISO13803.

13. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste hechtlaag en/of de tweede hechtlaag ten minste gedeeltelijk is vervaardigd uit een thermoplast.

14. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste hechtlaag en/of de tweede hechtlaag een breukrek hebben van ten minste 500%, bij voorkeur ten minste 1.000%.

15. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de dikte van de tussenlaag is gelegen tussen 0,1 en 0,5 mm.

16. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de tussenlaag transparant is uitgevoerd.

17. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de tussenlaag een breukrek heeft van ten minste 200%.

18. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de tussenlaag ten minste één brandvertragend additief omvat, waarbij het ten minste ene brandvertragende additief bij voorkeur wordt gevormd door een organohalogeenverbinding.

19. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de tussenlaag een dichtheid heeft die kleiner of gelijk is aan 1,5 g/cm3.

20. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de tussenlaag een maximale Young’s modules heeft van 4150 MPa.

21. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de tweede glasplaat dikker is dan de eerste glasplaat.

22. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij tussen de eerste glasplaat en de tweede glasplaat ten minste één aanvullende laag is gepositioneerd, gekozen uit de groep bestaande uit: een elektrochromatische laag, een thermochromatische laag, een spiegellaag, een ondoorzichtige laag, en een verdere glasplaat.

23. Vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het vliegtuigpaneel gekromd is uitgevoerd.

24. Vliegtuig, omvattende ten minste één vliegtuigpaneel volgens een der voorgaande conclusies.

25. Vliegtuig volgens conclusie 24, waarbij ten minste één vliegtuigpaneel als vliegtuigraam is toegepast, zodanig dat de eerste glasplaat is toegekeerd naar, de tweede glasplaat is afgekeerd van, een door het vliegtuig ingesloten ruimte.

26. Werkwijze voor het vervaardigen van een vliegtuigpaneel volgens een der conclusies 1-23, omvattende de stappen: A) het verschaffen van een eerste glasplaat met een dikte van 1,25 mm; B) het bewerken van een omtreksrand van de eerste glasplaat; C) het chemisch harden de eerste glasplaat; D) het reinigen van de eerste glasplaat, E) het op de eerste glasplaat positioneren van: a. een polymeer omvattende eerste hechtlaag, b. een impact absorberende tussenlaag met een maximale dikte van 0,5 mm, welke tussenlaag ten minste één polymeer omvat, c. een polymeer omvattende tweede hechtlaag, en d. een tweede glasplaat; F) het gedurende een tijdsperiode t onderwerpen van het tijdens stap E) gevormde samenstel van lagen aan een onderdruk alsmede aan een temperatuurprofiel met een verhoogde temperatuur onder vorming van een laminaat.