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"VERRE LAMELLAIRE ET SON PROCEDE DE FABRICATION"
La présente invention est relative au verre lamel- laire et à son procédé de fabricationo Le verre lamellaire est généralement fabriqué en réunissant deux ou plus de deux feuilles deverre et une ou plusieurs membranes incassa- bles. La qualité de cette feuille de verre complexe dépend dans une grande mesure de la qualité t de la durée de la liaison réunissant les différentes coucheso Il est essentiel que la liaison soit telle qu'une (ou plusieurs des feuilles de verre) puisse être brisée ou mise en pièces sans qu'elle se sépare de la partie qui est incassable.
La liaison entre les feuilles, pour sonner satis-
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faction au point de vue industriel, doit être telle qu'elle ne soit pas détérioréepar les conditions climatériques ren- contrées en service effectif.
On a constaté que dans le verre lamellaire obtenu conformément à certains procédés, postérieurement à la fa- brication, le verre se sépare fréquemment petit à petit de la substance incassable. Pour désigner cet état, on dit communément que le verre se décolle. Ce décollement peut se produire tout autour de la feuille et peut progresser vers l'intérieur ou bien peut se produire dans n'importe quelle partie du verre complexe. Ce décollement est dû à une rup- ture de la liaison entre les feuilles, de sorte qu'aux en- droits où s'est produit ce détachement, il n'y a plus de liaison.
On a également noté qu'il peut se produire un état défectueux dans la feuille complexe elle-même dû à l'appa- rition de bulles. La réunion de deux feuilles de verre et d'une feuille de substance incassable, de façon à ce qu'il y ait une liaison en apparence excellente entre les différentes feuilles, n'est pas un problème difficile. C'est-à-dire que les feuilles peuvent être réunies les unes aux autres à l'ai- de d'un liant quelconque, la liaison entre les feuilles à tous les points de vue paraissant satisfaisante lors de l'achèvement de la feuille complexe, moment auquel la feuille complexe peut être exempte de bulles, de décollement etc...
Les propriétés mécaniques et physiques de la feuille complexe, lorsqu'elle est achevée, quelque désirables qu'elles puis- sent être, n'établissent pas ou ne déterminent pas nécessai- 'rament que cette feuille gardera ses propriétés, qui sont désirables, lorsqu'elle sera soumise à des conditions de ser- vice.variées et pouvant amener la détériorationo Pour déter- miner la valeur de cette liaison, il est bon de déterminer si le produit restera ou non en bon état lorsqu'il sera soumis,
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en service effectif, aux conditions atmosphériques telles que des températures extrêmement élevées @ @ ou extrêmement basses, des variations de saison ou à /différentes des conditions atmosphériques4 et en particulier à la lumière du soleil.
A titre d'exemple, on a constaté qu'une feuille de verre lamellaire peut résister à des conditions de tempé- rature excessivement élevées telles qu'on les rencontre en service, sans qu'il se produise de bulles ou de décollement mais que, quand elle est soumise à des températures relati- vement basses, elle devient relativement cassante et ne pré- sente plus les qualités désirées de non éclatement. D'autre part, on peut réaliser une feuille complexe qui soit inécla- table aux basses températures mais qui, lorsqu'elle est sou- mise à des températures relativement élevées telles qu'on en rencontre en service, présente des décollements ou des bulles, ou les deux.
On a constaté que la présence de solvants, à pression de vapeur élevée et à point d'ébullition relative- ment bas, dans le verre lamellaire, tels que par exemple l'a- cétone, l'éther amylacétique, l'alcool, l'alcool amylique, rend ces feuilles susceptibles de former des bulles dans des proportions sensibles.
Dans les procédés de fabrication de verre lamel- laire où la membrane incassable est une composition à base de cellulose, on emploie généralement un solvant ou un adoucis- sant pour la membrane incassable. L'agent adoucissant est appliqué sur la substance incassable sur laquelle les feuil- les de verre ou les compositions traitées sont superposées de façon appropriée, le tout étant soumis de préférence à l'action combinée de la chaleur et de la pression, de façon à former une feuille complexe.
En effectuant cette opération, il y a lieu de bien prendre soin de régler le temps pendant lequel la substance incassable est soumise à l'action du sol- vant ou'du mélange de solvants avant de comprimer les matières
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empilées, autrement la membrane incassable sera extrudée dans une proportion importante sur les bords des feuilles de verre pendant l'opération de compression. Le terme "empilage" est utilisé pour désigner le verre lamellaire comme une réunion lorsque les éléments sont à l'état superposé convenable avant qu'ils n'aient été réunis les uns aux autres pour pro- duire la feuille complexe terminée.
Cet état pendant lequel se produira l'extrudage entraîne des efforts internes dans la feuille complexe terminée, provoquant fréquemment dans le produit fini des craquelures, c'est-à-dire une rupture d'une ou de plusieurs des feuilles de verre. Cet état est plus prononcé avec des solvants ou un mélange de solvants qui pénètrent dans la matière incassable d'une quantité sensible pendant la compression.
La présente)invention envisage l'application d'une substance ou.dtun agent de liaison pour les différentes feuilles, qui donne .après échèvement un produit ou une feuil- le complexe pouvant être utilisée de façon générale avec des conditions climatériques différentes sans formation des défectuosités à éviter, tels que bulles, décollements ou cra- quelures, comme indiqué ci-dessus. Avec un agent de réunion de ce genre, deux ou plusieurs feuilles de verre et une ou plusieurs membranes constituées par une composition à base de cellulose, peuvent être réunies, de préférence sous l'ac- tion combinée de la chaleur et de la pression, et de façon telle qu'on ait une liaison satisfaisante.
Dans la fabrication d'une feuille de verre complexe ou lamellaire conformément à la présente invention, deux ou plusieurs feuilles de verre préalablement nettoyées sont réunies avec une couche interposée d'une membrane incassable constituée par une composition à base de cellulose. Cette membrane incassable peut se présenter sous des formes dif- férentes, par exemple:
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1 - La surface intérieure de chacune des feuilles de verre peut être enduite par pulvérisation ou autrement d'une pellicule ou de plusieurs pellicules d'une composition à base de cellulose.
2 . On peut ne pas couvrir la surface intérieure de chacune des feuilles de verre et celles-ci sont réunies les unes aux autres en y interposant une feuille d'une com- position à base de celluloseo
3 . Les surfaces intérieures de chacune des feuil- les de verre sont revêtues par pulvérisation ou autrement d'une pellicule d'une composition à base de celluloses On interpose ensuite une feuille d'une composition à base de cellulose entre les surfaces des feuilles de verre recouver- tes d'une pellicule.
Quelle que soit la façon dont la pellicule à base de cellulose peut être appliquée et qu'il y ait des couches ou des pellicules d'autre matière en dessous de cette subs- tance, on constate que dans n'importe lequel des cas mention- nés ci-dessus, au moins une surface de cette pellicule ou une surface de la feuille constitue une des surfaces formant liant.
La présente invention vise à obtenir la réunion entre les suraces à assembler au moyen d'un agent provoquant la liaison ayant des propriétés adhésives, inhérentes, faibles, si même il en a, l'application de cet agent ayant pour effet d'adoucir la surface de la composition à base de cellulose. On pense que les conditions néfastes provoquant la formation de bulles, mentionnées ci-dessus, peuvent être à un degré sensible, réduites au minimum, sinon complètement éliminées, grâce à l'application d'un agent provoquant la liaison, ayant un point d'ébullition relativement élevé et une faible pression de vapeur.
En dehors d'autres causes de
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formation de bulles, on a constaté que l'utilisation de sol- vants ou d'adoucissants ayant une pression de vapeur élevée, tend à produire ces conditions néfastes donnant des bulles dans la feuille complexe après achèvement. Si l'on utilise un solvant, ayant un point d'ébullition bas, on obtient généralement une attaque trop rapide de la surface de la cel- lulose pendant l'opération d'achèvement. Cet état tend à provoquer un extrudage ou un coulage de la membrane interpo- sée sous ltaction de la compression. Ce coulage à son tour rend possible la rupture d'une ou de plusieurs des feuilles de verre, du fait que plusieurs portions de la feuille ces- sent d'être soumises à la pression.
Ce coulage peut également occasionner des efforts ou des tensions dans la feuille com- plexe après achèvement, ce qui provoque une rupture ultérieu- re.
En supposant que l'endeuille fabriquer une feuille complexe de deux, ou plusieurs feuilles de verre et une ou plusieurs membranes incassables, on propose l'application, comme agent provoquant la liaison, d'un solvant à point d'ébullition relativement élevé et à pression de vapeur fai- ble, la pression de vapeur du solvant étant suffisamment bas- se pour qu'il n'ait pas d'action nuisible sur la feuille terminée lorsqu'elle est en service effectif. On propose l'application d'esters de l'acide phtalique tel que, par exemple, du phtalate dibutylique et du phtalate diéthylique.
Les esters de l'acide phtalique en général ont un point d'ébullition relativement élevé et une faible pression de vapeur.
Quoique la présente invention envisage l'emploi des esters de l'acide phtalique de façon générale, pour la simplicité de la description, on ne décrira que l'application du phtalate dibutylique comme agent provoquant la liaison.
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Il est préférable que la substance incassable uti- lisée soit une composition à base de cellulose, expression qui comprend évidemment le pyroxile plastiquée Le phtalate dibutylique (et évidemment tous les esters de l'acide phtali- que) est un bon agent provoquant la liaison en vue de la pro- duction du verre lamellaire lorsque l'on utilise une composi- tion à base de cellulose comme partie incassable du verre complexe. Le phtalate dibutylique est un liquide très sta- ble et peut être obtenu commercialement à l'état relative- ment pur. Il possède en outre un point d'ébullition relati- vement élevé et une faible pression de vapeur, ce qui, comme indiqué ci-dessus, est un facteur important au point de vue pratique.
Dans les dessins, la fig. 1 est une vue schématique montrant la formation d'une pellicule sur la feuille de verre.
La fig. 2 représente schématiquement un mode d'ap- plication de l'agent provoquant la liaison sur une membrane incassable.
La fig. 3 est une coupe transversale partielle re- présentant les feuilles avant qu'elles soient réunies et com- portant des revêtements pelliculaires sur les feuilles de verre,
La fig. 4 est une vue analogue sans revêtement pelliculaire,
La fig. 5 est une coupe transversale des feuilles de la fig. 3 après qu'elles ont été réunies.
La fig. 6 est une coupe transversale des feuilles de la fig. 4 après qu'elles ont été réunieso
La fig. 7 est une coupe transversale d'une feuille de verre à l'épreuve des bulles.
Pour fabriquer une feuille de verre complexe ou
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lamellaire) on peut munir une des surfaces de chaque feuille de verre 10 dans la fig. 1, d'un revêtement pelliculaire 11 ou non, à volonté., On peut mettre la pellicule sur la feuil- le de verre en.la pulvérisant au moyen de l'appareil 12, ou en déposant autrement un revêtement'en toute matière appro- priée, telle qu'une composition à base de cellulose, sur les feuilles de verre, de façon à former des pellicules. Bien qu'il soit préférable d'utiliser une composition à base de cellulose comme revêtement pelliculaire, il est bien enten- du que des substances d'autre type peuvent être utilisées, soit seules comme revêtement pelliculaire, ou comme sous- revêtement pour la pellicule de composition à base de cellu- lose.
Une feuille 13 de composition à base de cellulose, est alors revêtue d'une pellicule de phtalate dibutylique qui peut être appliquée par immersion, pulvérisation ou autrement.
Dans la fig. 2, un bain 14 de phtalate dibutylique est disposé dans un récipient 15 et en y plongeant la feuille 13 comme représenté, la feuille est recouverte de façon con- venable sur ses deux faces. Lorsque la feuille incassable a été convenablement traitée par le phtalate dibutylique, elle peut être interposée entre les surfaces revêtues de pellicules de la feuille de verre, comme indiqué dans la fig. 3 et l'empilage ainsi formé est placé.dans un appareil de compression approprié. On voit que dans la fig. 3, la membrane incassable 13 porte des pellicules 16 de phtalate dibutylique. L'appareil est de préférence réglé de façon à ce que l'empilage soit soumis à l'action combinée de la cha- leur et de la pression, réunissant ainsi les feuilles les unes aux autres de façon à former une feuille complexe terminée.
Bien que l'on puisse faire varier le temps, la
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pression, et l'échelle de température pour produire du verre complexe ou lamellaire satisfaisant, on a constaté que l'on obtenait une bonne qualité de verre commercial lorsque l'empilage mentionné ci-dessus est soumis à une pression d'en- viron 7kgs par cm2 pendant approximativement 15 minutes et à une température d'environ 1000 C.
Bien que l'on ait mentionné dans ce qui précède l'application de revêtements pelliculaires sur les feuilles de verre, on obtient du verre commercial satisfaisant sans ces pellicules, c'est-à-dire qu'une feuille de matière in- cassable traitée par le phtalate dibutylique peut être inter- posée entre des feuilles de verre dont les surfaces ont été préalablement nettoyées, de façon à produire un empilage lequel est soumis à l'action combinée de la chaleur et delà pression, de façon à former un verre complexe.
! Dans la fig. 4, les feuilles de verre 17 ne sont pas munies de revêtements pelliculaireso Cependant, la membrane incassable 18 porte les pellicules 19 de phtalate dibutylique.
On attire l'attention sur le fait que, dans le cas où l'on n'utilise pas de revêtements pelliculaires sur la feuille de verre, la feuille incassable doit être soumise à l'action du phtalate dibutylique pendant une période de temps relativement plus longue avant l'opération de compression que lorsqu'on applique des revêtements pelliculaires sur les feuilles de verre, avec ou sans la feuille incassableo
Le phtalate dibutylique est d'une nature telle que la feuille incassable peut être soumise à l'action de celui- ci pendant une période de temps variable avant qu'elle soit placée entre les feuilles de verre, sans que cela nuise à l'uniformité du produit dans une proportion appréciable.
En pratique, ceci est d'importance, car il est difficile, sinon impossible, de régler avec exactitude le temps qui
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s'est écoulé depuis le moment où l'on a traité la feuille incassable par l'agent facilitant la liaison, et le moment où l'on applique la chaleur et la pression à l'empilage.
Bien que le phtalate dibutylique n'altère pas la feuille in- cassable pendant les différentes périodes de temps qui s'écoulent avant la compression, il a une action plastifian- te suffisante sur la feuille incassable pour que celle-ci,en fait, se moule au contour de la surface intérieure des feuilles de verre, ou des pellicules portées par celles-ci, suivant le cas et y soit fixée de façon intime lorsqu'on applique la chaleur et la pression sur l'empilage dans l'ap- . pareil de fabrication. Cette réunion est permanente au point que la feuille complexe, ainsi obtenue, est inéclatable dans les conditions ordinaires.
Quoique l'action du phtalate dibutylique sur une feuille incassable soit suffisante pour provoquer une bonne liaison entre les feuilles, il ne pénètre pas ou n'adoucit pas la feuille à un point tel que la feuille incassable coule pendant la compression. Comme la feuille incassable est moulée au contour des feuilles de verre ou des pellicules qu'elles portent au lieu que les feuilles de verre soient distordues pour se conformer aux feuilles incassables, il ne se produit pas de tensions internes suffisantes pour provo- quer un craquement ultérieur dans la feuille de verre complexe
Comme on le voit sur les f igs. 5, 6, 7, les feuil- les de verre terminées 20, 21, 22 respectivement, sont pro- tégéespar des lutages qui protègent le liant placé entre les feuilles, contre l'action de l'atmosphère etc...
Les lutages peuvent être faits en toute matière imperméable appropriée, telle que du brai ou analogue...