窗膜附着制品本申请是申请日为2008年12月8日、申请号为200880121456.6
(国际申请号为PCT/US2008/085795)、发明名称为“窗膜附着制品”
的发明专利申请的分案申请。
背景技术
本发明整体涉及窗口，更具体地讲，涉及采用了施加到窗玻璃上
的窗膜的抗冲击窗组件。
窗膜通常施加到普通窗玻璃上，例如施加到商业楼宇或住宅的现
有窗上，以提高窗的抗冲击性和其他性质。此类窗膜可以商品名3M
SCOTCHSHIELD超高性能安全防爆窗膜(3MSCOTCHSHIELDUltra
SafetyandSecurityWindowFilm)得自3MCompany(St.Paul,MN)。这
类窗膜提供保护功能，例如使窗免于受到诸如飓风和地震等自然灾害
以及诸如爆炸和砸窗抢劫等人为事件的破坏。
窗膜粘附到窗玻璃上，并且使用有机硅密封剂将窗膜的边缘固定
到窗框。沿窗膜的边缘和沿窗框的邻接边缘部分施加有机硅密封剂。
如果窗玻璃受到冲击，窗膜可使碎裂的玻璃保持在原位。即，受到冲
击之后，玻璃碎片基本保持粘附在窗膜上。有机硅密封剂又能够起到
将窗膜和所粘附的碎裂玻璃保持在窗框上的作用。通过使碎裂玻璃保
持在窗开口中，窗膜减小了飞出的玻璃对建筑物中人员造成伤害的可
能性，也可防止风雨入侵以及风雨对建筑物内部结构造成破坏。
将窗膜固定到窗框的制品是现有技术领域已知的。例如，美国专
利No.5,992,107(Poirier)公开了将安全窗膜边缘固定到窗框的方法和
装置。美国专利No.6,931,799(Webb)公开了用于固定安装在窗框中并
且由窗膜提供冲击保护的窗格的锚固外形。
发明内容
业界一直在寻找改善的抗冲击窗构造，以及用于将窗膜更牢固地
附着到窗框的改善制品和方法。对于采用了施加到窗玻璃的可提供改
善冲击保护能力的窗膜的构造有持续的需求，并且此类构造性价比高、
可更快和更方便地进行安装。本发明提供了用于将窗膜固定到窗框的
改善制品，以及具有改善的抗冲击性能的改善的抗冲击窗膜组件。
在一个实施例中，本发明提供了用于将窗膜固定到窗框的附着制
品。该附着制品可以包括具有第一部分、第二部分和连接部分的主体，
其中第一部分包括第一附着表面，第二部分包括第二附着表面，连接
部分设置在第一部分与第二部分之间。第一部分可以包括朝向第二部
分延伸的跟部，跟部可以设置为与第二部分和连接部分间隔开。此外，
跟部可以包括第一附着表面的至少一部分。
在另一方面，第一部分可以包括第一边缘和第二边缘、第一末端
和第二末端，以及可以在第一边缘与第二边缘之间从第一末端延伸至
第二末端的第一附着表面。
在另一方面，第一部分可以包括与连接部分邻接的中心区，跟部
可以从中心区延伸至第一部分的第二边缘。在另一方面，第一部分可
以包括从中心区延伸至第一边缘的趾部。在更具体的方面，跟部可以
包括与第一附着表面相背的背表面，该背表面从连接部分延伸至第一
部分的第二边缘。
在一个实施例中，第一附着表面可以包括第一粘合剂表面。可以
由例如双面胶带、压敏粘合剂、填缝剂、粘合密封剂等来提供第一粘
合剂表面。
在另一个实施例中，第二部分可以包括第一边缘和第二边缘、第
一末端和第二末端，以及可以在第一边缘与第二边缘之间从第一末端
延伸至第二末端的第二附着表面。第二附着表面可以包括第二粘合剂
表面，可以由例如双面胶带、压敏粘合剂、填缝剂、粘合密封剂等来
提供第二粘合剂表面。
在更具体的实施例中，第二部分可以包括邻接第一边缘的趾部、
与连接部分邻接的从趾部延伸的中心区、以及从中心区延伸至第二边
缘的跟部。
在一个实施例中，第一附着表面和第二附着表面可以位于大致平
行的平面内。在另一个实施例中，第一附着表面和第二附着表面可以
位于大致垂直的平面内。
在多个方面，主体可以是细长的、具有均一的横截面、是对称的、
具有一体式或单片式构造、和/或是柔性的，并且由诸如乙烯丙烯双烯
单体(EPDM)等橡胶材料形成。
在另一个方面，本发明提供了抗冲击窗组件，该组件包括：窗框、
具有设置在窗框内的相背的主表面的玻璃窗、设置在玻璃窗相背主表
面中的至少一个上的窗膜，以及用于将窗膜周边的至少一部分固定到
窗框的制品。制品可以包括细长主体，该细长主体包括第一末端和第
二末端、具有粘附到窗框和窗膜中至少一者的第一附着表面的第一部
分、与第一附着表面相背的从第一部分向外延伸的连接部分、以及与
连接部分的与第一部分相背的末端接合的第二部分，并且第二部分可
以具有粘附到窗框和窗膜中另外一者的第二附着表面。
在又一个方面，本发明提供了用于将窗膜固定到窗框的制品，该
制品包括具有第一部分、连接部分和第二部分的细长主体，其中第一
部分具有第一附着表面，连接部分从与第一附着表面相背的第一部分
的区域向外延伸，第二部分与第一部分相背的连接部分的末端接合。
本发明的某些实施例的优点包括提供用于将窗膜固定到窗框的附
着制品，该制品具有改善的抗冲击性，可牢固粘附到窗膜和窗框，易
于制造，易于安装而且很难以不正确的方式安装，并且具有令人满意
的外观。
附图说明
参照附图，将对本发明进一步进行描述，其中：
图1为包括根据本发明的用于将窗膜固定到窗框的附着制品的抗
冲击窗组件的前平面图；
图2为沿图1中直线2-2截取的剖视图；
图3a为图1和图2中附着制品的详细透视图；
图3b为沿图3a中直线3b-3b截取的剖视图；
图4为包括根据本发明替代实施例的附着制品的窗膜组件的剖视
图；
图5a为图4中附着制品的详细透视图；以及
图5b为沿图5a中直线5b-5b截取的剖视图。
具体实施方式
现在参见附图，其中相似的参考编号是指相似或对应的部件，图1
和图2示出了抗冲击窗组件2，其大致包括窗框4、设置在窗框4内的
窗玻璃窗格或玻璃窗6、施加到玻璃窗6的内表面10的窗膜8、以及
施加到窗膜8的周边和窗框4的邻接边缘以将窗膜8固定到窗框4的
附着制品12。
内垫片14和外垫片16(图2)分别设置在玻璃窗6的边缘与窗框
4的边缘之间，以对玻璃窗6形成密封并且使玻璃窗6固定在窗框4内。
图1和图2旨在表示商业窗组件，例如可在(如)商业办公楼中找到
的那些。
窗框4可以由常规材料制成，例如木材、合成塑性材料、复合物
或金属(如铝)。此外，此类材料可以涂有例如丙烯酸类树脂、胶乳
或油漆，或可以包括其他涂层，如聚氨酯、环氧树脂或生漆。玻璃窗6
通常显示为单个玻璃窗格，但玻璃窗6可以包括绝缘玻璃单元(IGU)、
层合玻璃、夹丝玻璃或其他窗玻璃构造。
实施到玻璃窗6的具体窗膜8对目前所述发明并非十分重要，只
要其可为窗组件2提供所需水平的抗冲击性。合适的窗膜包括由例如
一个或多个韧性耐用材料(如聚酯)层形成的抗刺穿和抗撕裂膜。合
适的窗膜可以任选地包括丙烯酸类树脂耐磨涂层、用于阻挡紫外线辐
射的紫外线吸收体，和/或用于减少太阳得热的涂层。
合适的窗膜在例如美国专利No.5,427,842(Bland等人)、美国专
利No.6,040,061(Bland等人)、以及美国专利No.4,540,623(Im等
人)中有所描述，这些专利的内容以引用方式全文并入本文中。合适
的窗膜可以商品名SCOTCHSHIELD超高性能安全防爆窗膜
(SCOTCHSHIELDUltraSafetyandSecurityWindowFilm)从3M
Company(St.Paul,MN)商购获得。具体的SCOTCHSHIELD超高性能
安全防爆窗膜为SH14CLARL窗膜。还可以提供具有太阳控制功能的
此窗膜以减少太阳得热。
窗膜8以本领域技术人员已知的方式粘附到玻璃窗6的内表面。
由于窗膜8粘附到玻璃窗6，因此如果玻璃窗6破裂，碎裂的玻璃基本
上会保持附着在窗膜8上。
如图1所示，附着制品12可以沿窗膜8的周边的至少一部分施加
到窗膜8的边缘部分以及施加到窗框4的邻接边缘部分。施加附着制
品12使得其同时粘附到窗膜8和窗框4，从而使窗膜8粘附到窗框4。
通过以这种方式连接附着制品12，在遭受冲击的情况下，附着制品12
会形成强力粘附，将窗膜8固定到窗框4，从而使得窗膜8(包括附连
在窗膜8上的碎裂窗玻璃)在窗开口中的位置保持不变。
为了在窗框4与窗膜8之间形成适当的牢固粘附，希望每个附着
制品12都能够同时与窗框4和窗膜8形成牢固粘附。此外，附着制品
12将具有足够的内聚强度来抵挡通常与设计目标冲击相关的力。
还希望附着制品12具有合适的环境耐久性特性，包括抵抗热劣化
和抗紫外线劣化的特性、抵抗清洁溶剂和液体的特性、以及抵抗增塑
剂或其他可能存在于玻璃窗垫片或窗框材料中的添加剂的特性。附着
制品12的其他所需特性包括理想的美观性，例如有光泽、不会粉化以
及一般性外观。
如图3a和图3b所示，附着制品12包括具有第一末端20a和第二
末端20b的细长主体20。细长主体20包括第一部分22、连接部分24
和第二部分26，这三个部分中的每一个均从第一末端20a延伸至第二
末端20b。在图示实施例中，附着制品12具有一体式或单片式构造，
但其也可以由两个或更多个组装在一起的单个小片构成，或者可以被
共挤出以添加更多功能。
细长主体20可以为柔性的。细长主体20的适合材料包括能量耗
散材料，例如弹性体、热塑性和热固性聚合物、泡沫、进一步包括例
如填料或增强纤维的材料的复合物，以及它们的层合物和组合。特别
合适的材料是橡胶，例如乙烯丙烯双烯单体(EPDM)。细长主体20也可
以是不可挠曲的，由诸如合成塑性材料、木材或金属等材料制成。
在图示实施例中，细长主体20具有均一的横截面。即，细长主体
20的横截面不会沿其纵向轴线长度变化。细长主体20可以具有预定长
度的不连续段形式提供，或以可从其切出所需长度的附着制品12的连
续长度形式(如以卷筒形式)提供。不连续段的纵向尺寸范围可以为
例如一(1)英寸至六(6)英寸或更长。这些不连续段可以设置在窗组件2
的选定位置处，从而使窗膜8的周边固定到窗框4。或者，如图1所示，
细长主体20可以由连续长度切至合适长度，使得可以沿窗膜8与窗框
4邻接的整个周边施加附着制品12。
细长主体20的第一部分22包括第一边缘22a、第二边缘22b、第
一末端22c、第二末端22d和第一附着表面22e，其中第一附着表面22e
在第一边缘22a与第二边缘22b之间从第一末端22c延伸至第二末端
22d。
现在将详细描述第一部分22。由于图示实施例中的第二部分26
与第一部分22相同，以下描述将被理解为同时指第一部分22和第二
部分26，而不再重复描述第二部分26。
参见图3b，第一部分22可以包括邻接第一边缘22a的任选趾部
22f、从与连接部分24邻接的趾部22f延伸的中心区22g，以及从中心
区22g延伸至第二边缘22b的跟部22h。连接部分24在与第一附着表
面22e相对的方向上从第一部分22向外延伸向第二部分26。第二部分
26接合与第一部分22相背的连接部分24的末端。
在图示实施例中，趾部22f包括与第一附着表面22e相背的背表
面22f’，该背表面从第一部分22的第一边缘22a延伸至连接部分24。
跟部22h包括与第一附着表面22e相背的背表面22h’，该背表面从连
接部分24延伸至第一部分22的第二边缘22b。这样，连接部分24在
第一边缘22a和第二边缘22b的中间区域以及趾部背表面22f’与跟部
背表面22h’之间邻接第一部分22。即，连接部分24邻接第一部分22
的中心区22g，而以相对方向从中心区22g向外延伸的趾部22f和跟部
22h不邻接中心区22g。在另一个实施例中，可以省去趾部22f，这样
第一部分22仅包括跟部22h。
在不受理论束缚的情况下，据信通过使连接部分24邻接第一部分
22的中心区22g，并且不邻接第一部分22的跟部22h，当玻璃窗6受
到冲击时，附着制品12的第一部分22将承受剪切力和/或张力，而非
剥离力。由于粘附接合通常能够更好地抵抗剪切力和/或张力而非剥离
力，因此附着制品12通常能够抵抗对玻璃窗6更大的冲击力。即，由
于附着制品12的形状，以及由于其形状能够向细长主体20的第一部
分22施加剪切力和/或张力，因此附着制品12可以使玻璃窗6/窗膜8
单元更牢固地附着到窗框4。
换句话说，附着制品12包括具有与窗框4邻接的前缘和远离此前
缘的后缘的表面。此表面包括具有接合线的附着表面22e。附着制品12
的几何形状形成了不会出现在接合线前缘的至窗框4的承载连接点。
即，承载连接点在后缘方向上从附着表面前缘的错开，使得力被引导
至前缘与后缘之间区域上的附着表面。这样，当附着制品12上有负载
时，施加在附着表面22e上的力不会出现在附着表面的前缘。因此，施
加在附着表面22e上的力是张力而非剥离力。
在图示实施例中，第一部分22包括与第一边缘22a邻接的覆盖物
部分22i。覆盖物部分22i延伸超出附着表面22e所在平面，从而起到
将粘合剂表面28原本会暴露的边缘隐藏起来的作用。这样，覆盖物22i
便与邻接表面形成更完整和更美观的附着界面。
在图示实施例中，附着制品12具有对称外形。即，图3b中所示
的横截面图是对称的，因此第一部分22和第二部分26是相同的。对
称外形的优点是不会上下颠倒或反向安装附着制品12。即，无论最终
使用者如何将附着制品12施加到窗组件2，附着制品12都将具有正确
的取向。
在图示实施例中，附着制品12的第一部分22和第二部分26均分
别包括跟部22h、26h。即，参见图3a和图3b，第二部分26可以包括
跟部26h，跟部26h与跟部22h相似，延伸超出第二部分26与连接部
分24接合的区域。
通过同时提供具有跟部22h、26h的第一部分22和第二部分26，
附着制品12的总体性能可以得到改善。此外，通过提供具有跟部22h、
26h的第一部分22和第二部分26，无论是第一部分22固定到窗框4
而第二部分26固定到窗膜8，还是与此相反，均可实现跟部提供的性
能优势(即附着制品12抵抗由对玻璃窗6的冲击产生的上述剪切和/
或拉伸模式而非剥离模式的力的能力)。
因此，通过制备对称的附着制品12，或者至少通过同时提供具有
跟部22h、26h的第一部分22和第二部分26，可以降低最终使用者不
当安装附着制品12的可能性。
在图示实施例中，第一部分22和第二部分26包括具有粘合剂表
面28的附着表面22e、26e。可以由例如直接施加在第一附着表面22e
和/或第二附着表面26e上的双面胶带、压敏粘合剂、热熔融或热活化
粘合剂来提供粘合剂表面28。
合适的双面胶带为丙烯酸泡棉胶带，例如以商品名3MVHB丙烯
酸泡棉胶带(3MVHBacrylicfoamtape)得自3MCompany(St.Paul,MN)
的丙烯酸泡棉胶带。使用附着制品12将窗膜8固定到窗框4时，双面
胶带可以预先粘附到第一附着表面22e和/或第二附着表面26e，也可以
单独提供双面胶带然后再施加到第一附着表面22e和/或第二附着表面
26e。
还可以使用例如胶水、粘合填缝剂和粘合密封剂等或通过热粘结
将第一附着表面22e和/或第二附着表面26e粘附到窗膜8和窗框4。合
适的密封剂包括例如有机硅类密封剂(如道康宁995有机硅结构密封
剂(DowCorning995SiliconeStructuralSealant))、聚醚类密封剂(如
3M船舶粘合密封剂快速固化4000UV型(3MMarineAdhesiveSealant
FastCure4000UV，部件号06580，3M#60-9800-4288-5))、或氨基
甲酸酯类密封剂(如中粘度3M汽车玻璃氨基甲酸酯挡风玻璃粘合剂
(3MAutoGlassUrethaneWindshieldAdhesive–MediumViscosity，部
件号08693，3M#60-9800-2405-7))。
如图2所示，附着制品12与窗膜8之间的间隙30可以任选地填
充此类密封剂，以进一步增强附着制品12与窗框4和窗膜8的对应表
面之间的接合，从而进一步增强窗组件2的抗冲击性。
在某些实施例中，粘合剂表面28的边缘到边缘尺寸(即从第一边
缘22a、26a分别到第二边缘22b、26b)可以为至少约1/8英寸或至少
约1/4英寸到不大于约1英寸或不大于约3/4英寸。
在图1至图3所示的实施例中，第一部分22和第二部分26被设
置成形成90度角，使得第一附着表面22e和第二附着表面26e位于大
致垂直的平面内。此构型在应用中十分有用，例如图2所示的构型，
其中窗框4包括相对于附着制品12可以接合的窗膜8呈90度布置的
平边缘。此构型在商业楼宇中较为常见。
现在参见图4和图5，其中与图1至图3所示部件功能相似的部件
用相似的附图标号来表示(数值加100)，图中所示为抗冲击窗组件
102，其大致包括窗框104、设置在窗框104内的窗玻璃窗格或玻璃窗
106、施加到玻璃窗106内表面110的窗膜108，以及用于将窗膜108
固定到窗框104的附着制品112的替代实施例。图4和图5旨在表示
住宅窗组件，例如可在住家中找到的那些。虽然下面将更详细地描述
附着制品112，但在一个方面，图4和图5所示的附着制品112不同于
图1至图3中所示的附着制品12，区别在于前者的粘合剂表面128朝
向相同方向并且设置在大致平行的平面内。
如图5a和5b所示，附着制品112包括细长主体120，该细长主体
具有第一末端120a、第二末端120b，以及从第一末端120a延伸至第二
末端120b的第一部分122、连接部分124和第二部分126。
第一部分122与图1至图3所示的第一部分22相似，包括第一边
缘122a、第二边缘122b、第一末端122c、第二末端122d、以及在第一
边缘122a与第二边缘122b之间从第一末端122c延伸至第二末端122d
的第一附着表面122e。
参见图5b，第一部分122包括邻接第一边缘122a的任选趾部122f、
从与连接部分124邻接的趾部122f延伸的中心区122g，以及从中心区
122g延伸至第二边缘122b的跟部122h。连接部分124在与第一附着
表面122e大致相背的方向上从第一部分122向外延伸，第二部分126
接合与第一部分122相背的连接部分124的末端。
在图示实施例中，趾部122f包括与第一附着表面122e相背的背
表面122f’，该背表面从第一部分122的第一边缘122a延伸至连接部
分124。跟部122h包括与第一附着表面122e相被的背表面122h’，该
背表面从连接部分124延伸至第一部分122的第二边缘122b。这样，
连接部分124在第一边缘122a和第二边缘122b的中间区域以及趾部背
表面122f’与跟部背表面122h’之间邻接第一部分122。即，连接部
分124邻接第一部分122的中心区122g，而以相对方向从中心区122g
向外延伸的趾部122f和跟部122h不邻接中心区122g。在另一个实施
例中，可以省去趾部122f，这样第一部分122仅包括跟部122f。
已经发现的是，通过提供具有第一部分122及趾部122f、中心区
122g和跟部122h的附着制品112，附着制品112能够更好地抵抗对玻
璃窗106的冲击力，从而使玻璃窗106/窗膜108单元更牢固地附着到
窗框104。
如图5a所示，第二部分126从连接部分124延伸至与第一部分122
错开的位置，并且包括第一边缘126a、第一末端126c、第二末端126d、
以及在第一边缘126a与连接部分124之间从第一末端126c延伸至第二
末端126d的第二附着表面126e。
第一附着表面122e和第二附着表面126e包括可以与结合图1至
图3描述的粘合剂表面相似的粘合剂表面128。在图4和图5所示的实
施例中，粘合剂表面128朝向相同方向，并且位于错开的大致平行的
平面内。此构型在应用中十分有用，例如图4所示的构型，其中窗框
104狭窄，并且窗框104的侧面提供了与玻璃窗106大致平行的附着表
面，这样，与固定到如图2所示的窗框凸缘相比，窗膜108更易于固
定到窗框104的侧面。
此构型在住宅窗口构造中较为常见。在此构型中，附着制品112
的第一部分122粘附到窗膜108，附着制品112的第二部分126粘附到
窗框104的侧面。这种构型为住宅窗组件提供了一种附着机构，其能
够抵抗由对窗口的冲击产生的剪切或拉伸模式(而非剥离模式)的力，
从而提高窗组件的抗冲击性，并且这种构型还具有不显眼的较小外形，
因而更加美观。
附着制品112与窗膜108之间的间隙130可以任选地填充结合图2
所述的那些密封剂，以进一步增强附着制品112与窗框104和窗膜108
的对应表面之间的接合，从而进一步增强窗组件102的抗冲击性。
本领域的普通技术人员可以理解，在不偏离本发明概念的情况下
可以对上述本发明进行各种变化和修改。例如，附着制品可以修改为
具有匹配不同于文本所述的那些窗组件角度的附着表面。此外，附着
制品可以被加工成例如具有90度弯角的形式，以有利于在窗组件的拐
角安装附着制品。因此，本发明的范围不应限于本专利申请所述的结
构，而只应受权利要求中的文字所述的结构和其等同结构的限制。