<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention est relative à des revêtements protecteurs pour des feuilles de verre ou d'autres objets en verre. Elle concerna plus particulièrement, un procédé pour protéger temporairement le verre contre les griffas et l'a- brasion, par application sur le verre d'une solution aqueuse filmogène, de manière à former un revêtement protecteur mince qui est ultérieurement enlevé
Jusqu'à présent, le précédé le plus courent pour protéger les feuilles de verre contre les griffas et l'abra- sion de la surface de cas feuilles, après leur fabrication,)
consiste à interposer des couches de papier entre les feuilles de verre qui sont empilées avant ou pendant le transport. De même, des objets en verre, tels que des objets ménagers 'en verre, ont été jusque ici protégés, en les emballant avec du papier. Ceci constitue un procédé coûteux et peu efficace de protection du verre.
Dans le cas des feuilles de verre, par exemple de verre à vitra, le papier doit être enlevé au moment de la mise en place de la feuille de verre en sorte que le verre n'est plus à l'abri des taches de peinture, de mastic et de matières analogues, qui doivent être ultérieure- ment enlevées par un grattage laborieux ou par l'emploi de solvants organiques coûteux'.
<Desc/Clms Page number 2>
On a découvert à présent qu'un revêtement protec @ teur qui répond aux conditions de protection efficaces du verre au cours de son emmagasinage, de son transport et de ses mani- pulations et qui peut être très facilement enlevé, lorsqu'il n'est plus nécessaire, peut être obtenu en recouvrant le verre d'une solution aqueuse filmogène contenant, comme indrégients essentiels, de lhydroxyéthyl cellulose ou de l'alcool poly- vinylique soluble dans l'eau,, ainsi qu'un dialdéhyde soluble dans l'eau. Cette solution peut être aisément appliquée sur des feuilles de ?terre ou d'autres objets en verre et elle for- me, par évaporation de l'eau,
une pellicule adhérente mince qui résiste à l'abrasion et qui résiste suffisamment à l'eau pour ne pas devenir trop collante, lorsque le verre est ex- posé à des conditions humides, tout en étant cependant suf- fisamment soluble dans l'eau pour pouvoir être aisément enle- vée du verre par lavage.
Les résines du type hydroxyéthyl cellulose sont des matières bien connues dont on trouve dans le commerce diffé- rentes qualités et différents types qui varient selon leur viscosité en solution aqueuse et la vitesse avec laquelle ils se dissolvent dans l'eau. On peut utiliser, dans le cadre de la présente invention, n'importe quelle résine d'hydroxyéthyl cellulose soluble dans l'eau, la quantité de résine utilisée pour préparer la solution aqueuse filmogène dépendant de ses propriétés physiques et, en particulier, de son poids molé- culaire, comme décrit davantage dans la suite du présent mémoire.
Les résines d'hydroxyéthyl cellulose peuvent être caractérisées par trois paramètres, à savoir le degré de subs- titution, la substitution molaire et le degré de polymérisation*
<Desc/Clms Page number 3>
Le degré de substitution désigne le nombre moyen de positions hydroxylées sur l'unité d'enhydro glucose qui ont été mises en réaction avec de 1;oxyda d'éthylène et, comme il y a trois groupes hydroxyle réactifs sur chaque unité d'anhydroglucose, la valeur maximale de ce paramètre est de 3.
La substitution molaire désigne le nombre moyen de molécules d'oxyde d'éthy- lène qui ont réagi avec chaque unité de anhydroglucose et, comme des chaînes relativement longues de groupes oxyéthylène liées peuvent être formées, la valeur de ce paramètre n'a pas de limite théoriqueo Le degré de polymérisation désigne le nombre d'unités d'anhydroglucose répétées dans l'ossature cellulosique du polymère et il indique donc le poids molé- culaire de la résine
Bien que l'on puisse utiliser n'importe quelle hy- droxyéthylcellulose soluble dans l'eau,
pour obtenir la solu- tion aqueuse filmogène appliquée sur du verre conformément à la présente inventif on préfère utiliser une résine dont le degré de substitution se situe entre environ 0,5 et environ 2 et dont la substitution molaire est comprise entre environ 1 et environ 2,5.
Etant donné que les résines d'hydroxyéthylcellulose de poids moléculaire élevé, c'est-à-dire celles dont le degré de polymérisation a une valeur élevée, donnent des solutions aqueuses plus visqueuses que les mêmes résines de plus faible poids moléculaire, à la même concentration, la résine est habi- tuellement utilisée en une quantité inversement proportionnelle à son poids moléculaire, c'est-à-dire que l'on utilise de plus grandes quantités de résines de faible poids moléculaire et de plus petites quantités de résines de poids moléculaire éle- vé.
La condition essentielle réside dans le fait que la solu- tion aqueuse filmogène appliquée sur le verre doit avoir une
<Desc/Clms Page number 4>
consistance telle qu'elle peut être appliquée par des techni- ques commerciales, par exemple par pulvérisation ou par enduc- tion au couteau$ Selon ce critère, la solution aqueuse filmo-
EMI4.1
gène peut avoir une viscosité allant d'environ 2 centipoises à plusieurs milliers de centipoiseso Lorsque la solution doit être appliquée par pulvérisation, une viscosité d'environ 2 à 40 centipoises convient ordinairement le mieux.
EMI4.2
Au lieu de la résine d'hydroxyéthylcellulose décrite plus haut, on peut utiliser de l'alcool polyvinylique dans le procédé suivant la présente invention. L'alcool polyvinylique utilisé doit évidemment être d'une nature telle qu'il se dis- solve dans la solution aqueuse filmogène appliquée sur le verre.
Coma on le sait, l'alcool polyvinylique s'obtient par hydroly-
EMI4.3
se d1aoâte de aolyvinyle et le degré de solubilité dans l'cau dépend principalement de la mesure dans laquelle le poly- mére est hydrolyse les polymères en forte teneur on groupes
EMI4.4
ac4tace résiduels à.1n1 insolubles dans l'eau et ne convenant doné pas puur 1?application décrite dans le présent mémoire'.
De bots s :',ta peuvent ordinairement être obtenus avec des alcools pelyviayliquca ayant une tenseur en acétate résiduel in- â . : j-nviroa 13 P-3T&' obtenir 1 gu3..ib v3ul entre la résistance &7,'31* ce:à A5 l3.bilit 1 dans le revêtaient protee- tCU!'1i .,r'8^' â w.':',, .'t.'3a'" partielle de la pellicule est a seu.r6ef' lm ,., : -, n r¯,:;::'?, cbtëau on ajoutent à la solution aqueuse fil- 10c;:jr.ts 6:jl:;1;htCl st.>.:.:> lGJ ".7 erre" un dialdêhyde soluble dans l'eau.
C3Ë!!Mu J5.r;:.('&É.Y(08 iàisiîi#ableon peut ccntionner ceux qui con- ' Âa""Z#y ¯ ,J(;'Of.!t1 de. e';ß i'd3''" par exemple le glyoxal, le 5 'l.:1;'.:1.clGh;çJ.:. <L0 3 hydroxysaipaldéhydep été. Le dieldéhyde .s'":' 's.3é::i','.:: #l. 1.:'.0 ;5?'n v''t> comprise entre environ 0,04 et Pm:,:¯" /#; 1 3it& p3r partio en poids d?hydroxyéthylcellulose <:>\'1, Ó? cÜc;;!ol p,:Ù:-;;iayliqt'3 la quantité de disidchyde étant., de 4;;.-. Ú 'J!'J.'\;:i.!"on '5;.:; à environ 1,5 partis par partie en ,ss; 'r d(\ .:--: 2.!..:!>1o
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
La solution aqueuse tilmogène peut être applique sur l'objet en verre par n'importe quel procédé adéquate Ainsi, cette solution peut étre appliquée par pulvérisation, au rou- leau, A la brosse ou par un procédé deenductîon à l'aide d'une raclette ou d'un couteau à air.
Le poids moléculaire de la ré- sine et la concentration de la solution en résine sont choisis selon les conditions du procédé d'application particulier uti- lisé.
La solution aqueuse filmogène est appliquée sur
EMI5.2
l'objet en veITe en l1ne quantité suffisante pour former une pellicule continue sur la surface du verre e après élimina- tion de l'eau. Cette surface peut être constituée par toute la surface de l'objet en verre ou par une partie déterminée de cette surface, selon les exigences particulières en présence.
Ainsi, des feuillas de verre peuvmt n'être reflues que sur une surface, puis empilées. Ou bien, les deux faces des feuil- les de verre peuvent être enduites, de façon que deux pelli- cules de revêtement soient en contact l'une avec l'autre, lors-
EMI5.3
qu'on empile les feuilles de verrez Le revêtesent appliqué sur le verre peut avoir n'importe quelle épaisseur désirée, cette épaisseur étant habituellement cosiprisa ontre environ 5,08 et 127 microns, de préférence entre enviren z7 et 50,8 Nierons.
L'épaisseur désirée de la pellicule peut être obtenue en fai- sant varier la concentration en résine de la solution ou en
EMI5.4
choisissant, de maniôru ip?r,Dprµx#+, le B'peeêdc 6?applicati@a de le solution flîàwogànee Les pel1icu10s protoctrinez obtenues par la pro- cédé suivant la présente inen'sioa sont continues et durose tandis cutelles résistent 0. 1'" abrasion ot ainsi de protéger ;z:f,.riCcai1IH!t le coiitre i'abi=asi*n nt les
<Desc/Clms Page number 6>
griffes, dans toutes les conditions ordinaires de manipulation et de stockage.
Au surplus, ces pellicules sont transparentes et ont un aspect convenable, c'est-à-dire qu'elles sont exemptes de bulles et d'autres défauts, en sorte que les feuilles de verre ou les objets de verre revêtus de ces pellicules protec- trices ont un aspect qui ressemble fortement à celui qu'ils avaient avant application de la pellicule protectrice. Lors- que l'aspect a une importance particulière, il faut veiller à ce que la solution filmogène ne soit pas appliquée sous forme d'une couche trop épaisse, de façon à éviter les traînées et l'aspect ondulé qui en résultent.
Après application de la solution aqueuse filmogène sur le verre, l'eau est évaporée, de façon à laisser sur le verre une pellicule adhérente. Le séchage peut s'effectuer à la température ambiante, mais il est ordinairement souhaitable d'accélérer l'évaporation de l'eau par application de chaleur.
De bons résultats sont obtenus en séchant la solution appli- quée à des températures d'environ 45 à 85 C,Pendant environ 5 à 10 minutes. Le verre peut être chauffé avant que la solu- tion aqueuse filmogène soit appliquée; ou bien il peut être chauffé après l'application de la solution aqueuse filmogène.
Lorsque la solution est appliquée par pulvérisation, le verre doit être à une température inférieurs A environ 95 C, poil.- éviter une évaporation instantanée de l'eau et la formation d'une pellicule à médiocres propriétés. Etant donné que les feuilles de verre sont chaudes, lorsqu'elles sortent de la chaîne de fabrication, il est pratique et simple de choisir le moment convenable pour appliquer le revêtement , c'est-à- dire un endroit où le verre s'est refroidi jusqu'à la 'tempé- rature désirée. Les feuilles de verre peuvent être enduites
<Desc/Clms Page number 7>
avant ou après avoir été découpées aux dimensions voulues.
En plus de la résine soluble dans l'eau. c'est-à- dire de l'hydroxyéthylcellulose ou de l'alcool polyvinylique, et du dialdéhyde, la solution aqueuse filmogène appliquée sur le verre peut contenir une petite quantité de sulfate d'aluminium.
Ce composé agit comme catalyseur pour la réaction de réticula- tion et favorise la formation d'une pellicule ayant une dureté et une résistance à l'eau accrues. Le sulfate d'aluminium est avantageusement utilisé en une quantité pouvant aller jusqu'à environ 0,1 partie par partie en poids de dialdéhyde.
Le revêtement protecteur suivant la présente inven- tion résiste suffisamment à l'abrasion pour que deux objets en verre munis de ce revêtement puissent être frottés l'un contre l'autre, sans être griffés. Au surplus, le revêtement peut être soumis à diverses conditions ambiantes, par exemple à des températures et/ou des teneurs en humidité variables, sans perdre ses caractéristiques intéressantes. La couche ap- pliquée sur le verre peut être aisément enlevée, lorsqu'elle n'est plus nécossaire, par traitement avec dos solutions de nettoyage neutres ou alcalines. Ainsi, cette couche peut être par exemple enlevée on trempant l'objet en verre dans de l'eau chaude ou dans une solution de savon et d'eau, pondant quel- ques minutes ou davantage.
Le procédé suivant la présenta invention est appli- cable dans diverses conditions où des objets en verre nécessi- tent une protection. Ainsi, ce procédé peut être utilisé pour supprimer l'emploi de couches intermédiaires de papier lors de l'empilage de feuilles de verre, en permettant une substan- tielle économie.
Etant donné qu'il n'est plus nécessaire dtem piler les feuilles à la main, pour permettre la mise en place
<Desc/Clms Page number 8>
de feuilles intercalaires de papier, l'emploi de machines pour empiler directement les feuilles de verre venant de la chaîne de fabrication est facilité.Le procédé suivant l'inven- tion peut aussi être utilisé pour revêtir des objets en verre ménagers= pour les protéger contre tout dommage, pendant qu'ils sont transportés par des courroies transporteuses.
L'invention est illustrée davantage par les exemples suivants ! Exemple 1
On a pulvérisé une solution, aqueuse filmôgène sur des feuilles de verre maintenues àune température d'environ 95 C, à l'aide d'un dispositif de pulvérisation Devilbiss, puis on a laissé sécher les feuilles de verre enduites à la température ambiante. La solution filmogène avait une visco- sité de 30 centipoises, mesurée à une température de 25 C à l'aida d'un viscosimètre de Brookfield modèle LVT équipé d'un arbre n 2 tournant à une vitesse da 60 tours par minute. La solution avait la composition suivante
EMI8.1
<tb> Ingrédient <SEP> poids <SEP> (grammes)
<tb>
<tb> .
<tb>
<tb>
<tb>
- <SEP> Eau <SEP> @ <SEP> 328
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> - <SEP> Hydrcxyéthyl <SEP> cellulose <SEP> 12
<tb>
<tb> Viscosité <SEP> Hoeppler <SEP> d'une <SEP> solution <SEP> à
<tb>
<tb> 5 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> à <SEP> 20 C <SEP> de <SEP> 1'ordre <SEP> de <SEP> 80-160
<tb>
<tb> centipoises)
<tb>
<tb>
<tb> Clyoxal <SEP> (solution <SEP> aqueuse <SEP> à <SEP> 30 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids) <SEP> 60
<tb>
Six feuilles de verre enduites sur chaque face ont été empilées os on a constaté que le glissement des feuilles l'une sur l'autre n'a pas donna- lieu à la formation de griffes.
Trois feuilles ont été trempées dans de l'cau à la température ambiarte et trois autres feuilles ont été dans de
<Desc/Clms Page number 9>
l'eau contenant 2 % de savon liquide. Dans chaque cas, la pel- licule protectrice a été complètement enlevée du verre, après trempage pendant 22 minutes.
Exemple 2
Des feuilles de verre maintenues à une température de 95 C ont été revêtues, par pulvérisation et par utilisation d'une raclette, d'une solution filmogéne ayant une viscosité de 35 centipoises mesurée de la manière décrite dans l'exemple 1, la solution filmogène ayant le composition suivante.
EMI9.1
<tb>
Ingrédients <SEP> Poids <SEP> (grammes)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Eau <SEP> 328
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hydroxyéthyl <SEP> cellulose <SEP> 12
<tb>
<tb>
<tb> (viscosité <SEP> Hoepplerd'une <SEP> solu-
<tb>
<tb>
<tb> tion <SEP> à <SEP> 5 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> à <SEP> 20 C <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> l'ordre <SEP> de <SEP> 80-160 <SEP> centipoisas)
<tb>
<tb>
<tb> - <SEP> Glyoxal <SEP> (solution <SEP> aqueuse <SEP> à
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids-) <SEP> 60
<tb>
<tb>
<tb> - <SEP> Sulfate <SEP> d'aluminium <SEP> 0,6
<tb>
On a constaté que les feuilles de verre revêtues résistaient à l'abrasion. Le revêtement a été enlevé par trem- page dans du savon et de 1?eau pendant 1,35 minute..
Exemple 3
Des feuilles de verre maintenues à une température de 95 C ont été revêtues, par pulvérisation et à l'aide d'une raclette, d'une solution filmogène ayant la composition suivan- te :
EMI9.2
<tb> Ingrédients <SEP> Poids <SEP> (grammes)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Eau <SEP> 326
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> - <SEP> Hydroxyéthyl <SEP> cellulose <SEP> (vis-
<tb>
<tb> cosité <SEP> Hoeppler <SEP> d'une <SEP> solution
<tb>
<tb> aqueuse <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> à <SEP> 20 C <SEP> de <SEP> 12
<tb>
<tb> l'ordre <SEP> de <SEP> 250-400 <SEP> centipoises)
<tb>
<tb> - <SEP> Glyoxal <SEP> (solution <SEP> aqueuse <SEP> à <SEP> 30 <SEP> %
<tb>
<tb> en <SEP> poids <SEP> 60
<tb>
<Desc/Clms Page number 10>
On a constaté que les feuilles de verre enduites résistaient bien à l'abrasion. Le revêtement a été enlevé par trempage dans du savon et de l'eau pendant 1 heure.
Exemple 4
Des feuilles de verre maintenues à une temp3- rature de 95 C ont été revêtues, par pulvérisation et à l'aide d'une raclette, d'une solution filmogène ayant la com- position suivante :
EMI10.1
<tb> Ingrédient <SEP> Poids <SEP> (grammes)
<tb>
<tb>
<tb> - <SEP> Eau <SEP> 343
<tb>
<tb> - <SEP> Hydroxyéthyl <SEP> cellulose <SEP> (vis-' <SEP> 12
<tb> cosité <SEP> d'une <SEP> solution <SEP> à <SEP> 2 <SEP> % <SEP>
<tb> en <SEP> poids <SEP> à <SEP> 20 C <SEP> de <SEP> l'ordre <SEP> de
<tb> 80-145 <SEP> centipoises)
<tb>
<tb> -' <SEP> Glyoxal <SEP> (solution <SEP> aqueuse <SEP> à
<tb> 30 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids)
<SEP> 40
<tb>
Les feuilles de verre enduites présentaient une bonne résistance à l'abrasion. Le revêtement a été enlevé par trempage dans du savon et de l'eau pendant 22 minutes.
Exemple
On a enduit de feuilles de verre maintenues à une température de 95 C par pulvérisation à l'aide d'une solution filmogène ayant une viscosité de 4 centipoises, mesurée de la manière décrite dans l'exemple 1, cette solution ayant la com- position suivante :
EMI10.2
<tb> Ingrédients <SEP> Poids <SEP> (grammes)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> - <SEP> Eau <SEP> 358
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hydroxyéthyl <SEP> cellulose <SEP> (visco-
<tb>
<tb> sité <SEP> Hoeppler <SEP> d'une <SEP> solution <SEP> à <SEP> 12
<tb>
<tb> 5 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> à <SEP> 20 C <SEP> de <SEP> l'ordre
<tb>
<tb> de <SEP> 7-20 <SEP> centipoises)
<tb>
<tb> ..
<SEP> Glyoxal <SEP> (solution <SEP> aqueuse <SEP> à <SEP> 30 <SEP> %
<tb>
<tb> en <SEP> poids) <SEP> 30
<tb>
<Desc/Clms Page number 11>
On constaté que les feuilles de verre enduites ré- sistaient à l'abrasion. le revêtement a été enlevé par trem- page dans du savon et de l'eau pendant 4 minutes. Des zones déterminées des feuilles de verre enduites' ont été éclaboussé,. avec de la peinture au latex, de la peinture du type émail, de la graisse, de l'huile pour moteur et une composition de 'glaçage .
Après 24 heures, on a constate que dans chaque cas le verre a pu être nettoyé de manière à être propre, par un léger rinçage avec de leau chaude Exemple
Des feuilles de verre à la température ambiante ont été recouvertes, par pulvérisation, d'une solution filmogêne ayant une viscosité de 4,5 centipoises, mesurée de la manière décrite dans l'exemple 1.
cette solution ayant la composition suivante
EMI11.1
<tb> Ingrédients <SEP> Poids <SEP> (grammes)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> - <SEP> Eau <SEP> 1948
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> - <SEP> Hydroxyéthyl <SEP> cellulose <SEP> (visco- <SEP> 30
<tb>
<tb> site <SEP> Hoeppler <SEP> d'une <SEP> solution <SEP> à
<tb>
<tb> 5 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> à <SEP> 20 C <SEP> de <SEP> l'ordre
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> 7-20 <SEP> centipoises)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> - <SEP> Glyoxal <SEP> (solution <SEP> aqueuse <SEP> à <SEP> 30%
<tb>
<tb>
<tb> enpoids)
<tb>
Le séchage s'est effectué dans un tour à 9800 pendant 30 minutes. On a constaté que le verre enduit résistait bien à l'abrasion. Le revêtement a pu être enlevé par simple lavage à l'eau chaude.
Exemple
Des feuilles de verre à la température ambiante ont été enduites, par pulvérisation, d'une solution filmogène ayant une viscosité de 3,5 centipoises, mesurée de la manière décrite
<Desc/Clms Page number 12>
dans l'exemple 1, la solution filmogène ayant la composition suivante :
EMI12.1
Ingrédients Poids(gramme a) Eau 1940 Alcool polyv'n11que(hydro-
EMI12.2
<tb> lyse <SEP> 88 <SEP> %) <SEP> 30
<tb>
<tb> Glutaraldéhyde <SEP> 30
<tb>
Le séchage s'est effectué dans un four à 98 C pendant 30 Minutes. On a constaté que le verre enduit résistait bien à l'abrasion. Le revêtement a pu être enlevé par simple lavage à lteau chaude.
Exemple 8
On a procédé comme dans l'exemple 7, si ce n'est
EMI12.3
que le glutaralddhyde a été remplacê par un poids équivalait de 2-hydroxyadipalàéhyà%e On a obtenu des résultats sensible- ment identiques 6
EMI12.4
tXt;mP...2.
Des feuilles de verre à la température ambiante ont été enduites, par pulvérisation, d'une solution filmogène ayart une viscosité de 3,5 centipoises, mesurée de la manière décrite
EMI12.5
dans l'xepl0 1, la solution filmogène ayant la composition su;t-Jante :
EMI12.6
<tb> Ingrédients <SEP> Poids <SEP> (grammes)
<tb>
<tb> Eau <SEP> 1940
<tb>
EMI12.7
Alcool polyvinyliqu hydJ." 0'" lys'j' à 99 Ît1} 30 vh!t.a',-l1.déh:de 30
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
Le séchage s'est effectué dans un four à 980C pondant 30 minutes. On a constaté que le verre enduit résistait bien à l'abrasion.. Le revêtement a pu être enlevé par simple lavage à l'eau chaude.
Exemple 10 On a procédé comme dans ltexemple 9,, si ce n'est qu'on a utilisé, au lieu de glutaraldéhyde, un poids équivalent
EMI13.2
de 2-hydroxyadipeldéhyda. On a obtenu des résultats sensible- ment identiques.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux
EMI13.3
détails décrits ci-dessus et que de nombreuses aodificsbions peuvent être opportées à ces détails; sans sortir du cadre de l'invention*