CA 02262~89 1999-02-03 VlTRAGE FEUILLETÉ RÉSISTANT AUX RAYONS UV
La présente invention concerne un vitrage feuilleté
résistant aux rayons UV.
Il est connu, notamment par FR-A-2 706 446, de fabriquer s des vitrages feuilletés comportant au moins deux plaques rigides entre lesquelles est insérée au moins une couche de matière(s) plastique(s) souple(s). La plaque rigide est le plus souvent en verre, mais peut également être en matière plastique rigide. La présence de la (ou des) couche(s) de matière(s) plastique(s) souple(s) dans le vitrage feuilleté a o pour fonction d'améliorer les propriétés mécaniques du vitrage, en particulier la résistance aux chocs, et les propriétés d'isolation thermique et acoustique.
Il est plus particulièrement connu de fabriquer des vitrages feuilletés constitués de deux plaques extérieures rigides, entre 15 lesquelles sont disposés un film de polyester et au moins une couche de poly(vinylbutyral) (PVB). Un tel vitrage feuilleté est, par exemple, commercialisé par la Société "ST GOBAIN VITRAGES" sous la dénomination "STADIP". On sait aussi réaliser des vitrages feuilletés du type ci-dessus indiqué en remplaçant la couche de PVB par une couche 20 de polyes~er.
Le film de polyester est généralement introduit comme film porteur d'une représentation graphique, holographique, métallisée ou métallisée holographique; et le PVB est introduit non seulement, comme résine de liaison de part et d'autre du film de polyester mais 25 également, comme résine renforçante pour améliorer les propriétés mécaniques du vitrage.
Le PVB a des propriétés de filtre contre les rayons UV et protège le film de polyester du vieillissement dû aux rayons UV, c'est-à-dire du jaunissement et du durcissement. Par ailleurs, le PVB protège 30 la représentation, qui est éventuellement supportée par le film de polyester. Malheureusement, le PVB présente quatre inconvénients. Le premier de ces inconvénients est qu'il n'apporte pas une résistance aux chocs optimale; le second inconvénient est que sa plage de stabilité
thermique est faible d'où incertain pour la sécurité; le troisième 35 inconvénient est qu'il nécessite pour sa mise en oeuvre un matériel important: en effet le PVB est utilisé sous forme de plaques souples CA 02262~89 1999-02-03 que l'on met en place entre deux plaques rigides d'un vitrage feuilleté
et l'adhérence sur lesdites plaques est obtenue par un traitement thermique sous pression ; le quatrième inconvénient est qu' il est sensible à l'eau, qui entraîne un blanchiment et une réduction de ses 5 propriétés d'accrochage sur les plaques rigides sur lesquelles il adhère.
Si l'on remplace la couche de PVB par une couche de polyester, il est nécess~ire d'a~outer dans ladite couche un filtre UV car le polyester n'a pas par lui-même des propriétés de filtration des rayons UV. Or, si l'on met en oeuvre une couche de polyester, il faut réaliser la 10 polymérisation in situ pour assurer l'accrochage; il en résulte trois inconvénients majeurs: en premier lieu, on doit ajouter à la résine monomère un durcisseur d'où un risque d'hétérogénéité du mélange et un risque de faire apparaltre des irrégularités dans le vitrage, qui sont susceptibles de perturber l'homogénéité du vitrage et de déformer les 15 images vues à travers le vitrage ou l'image de la représentation portée par le film de polyester; en second lieu, la mise en oeuvre est toujours délicate car, après le mélange du durcisseur, le fabricant du produit ne dispose que d'un temps assez limité pour couler la résine entre les plaques rigides du vitrage feuilleté; en troisième lieu, le fait d'ajouter 20 un filtre UV au mélange avant polymérisation entraîne toujours un trouble de la transparence ce qui est très gênant pour les qualités optiques du vitrage feuilleté obtenu.
Si on cherche à remplacer le PVB par une autre résine qui n'ait pas des propriétés de filtre UV, le film de résine polyester n'est 25 plus protégé des rayons UV et se dégrade; cette dégradation peut aller jusqu'à entraîner la destruction du vitrage feuilleté par décohésion.
L'adjonction d'un filtre UV dans la résine de liaison n'est pas envisageable pour une résine polyester, comme il a été ci-dessus exposé. Si, comme il est aussi connu, on propose d'utiliser comme 30 couche de résine du vitrage feuilleté, une résine polymérisable aux rayons UV, il est évidemment impossible d'y ajouter un filtre UV qui empêcherait la polymérisation et il devient donc impossible de protéger le film de polyester de la dégradation. Or, si l'on utilise une polymérisation par rayonnement UV, I'infrastructure nécessaire à la 35 mise en oeuvre est considérablement réduite par rapport à celle requise pour le traitement du PVB.
CA 02262~89 1999-02-03 Selon la présente invention, pour résoudre le problème exposé ci-dessus, c'est-à-dire pour pouvoir utiliser à la place du PVB
une matière plastique qui, à la fois, donne une bonne résistance mécanique au vitrage, une bonne transparence et une bonne 5 homogénéité optique du produit, une mise en oeuvre aisée et une bonne rési.~t~nce à l'eau tout en conservant une protection du film de polyester contre les UV, on utilise un film de polyester contenant des filtres contre les UV. En effet, si l'on fabrique un film de polyester contenant un filtre UV:
10 - ou bien, on mélange le film à la résine après polymérisation et avant extrusion;
- ou bien, on traite le film après extrusion;
mais, dans les deux cas, la polymérisation du polyester ne s'effectue pas en présence du filtre et il en résulte que l'on n'observe aucun 15 trouble de la transparence. On a constaté que l'utilisation d'un tel film permettait non seulement d'éviter la dégradation du film de polyester, mais également d' éviter, dans tous les cas, ~a dégradation de la représentation supportée par le film de polyester. En ef~et, ou bien la représentation graphique est réalisée dans la masse du film polyester et, 20 dans ce cas, de façon surprenante, la présence du filtre UV dans le film évite la dégradation; ou bien la représentation graphique est portée par le film sur sa face non directement irradiée par les rayons UV; ou bien la représentation graphique est portée par le film sur sa face située du côté de l'irradiation UV et, dans ce cas, on recouvre la représentation 25 graphique par un film polyester comportant un filtre UV en formant ainsi un film sandwich.
La présente invention a, par conséquent, pour objet un vitrage feuilleté comportant deux plaques externes de matériau transparent rigide, au moins un film de polyester disposé entre les deux 30 plaques externes précitées et au moins une couche de résine formant un intercalaire souple entre les deux plaques externes, caractérisé par le fait que la résine d'une couche de résine ne présente pas, par elle-même, des propriétés de filtre UV et que le film de polyester contient au moins un filtre UV. On sait que le film de polyester participe à la 35 résistance aux chocs du vitrage feuilleté; le fait d'y avoir incorporé un CA 02262~89 1999-02-03 filtre UV permet de maintenir au cours du temps les propriétés du vitrage feuilleté ainsi constitué.
Selon l'invention, le vitrage feuilleté comporte deux plaques externes de matériau rigide: il peut comporter au moins une s plaque analogue intercalée entre les plaques externes. Ce matériau rigide est, comme expliqué ci-dessus, du verre ou une matière plastique rigide transparente, telle qu'un polyméthacrylate, notamment le polyméthacrylate de méthyle.
La résine d'une couche de résine est un polymère transparent susceptible de former un film souple et n'ayant pas de propriétés de filtre anti-UV. Elle comporte, de préférence, une résistance aux chocs élevée: elle est, avantageusement, susceptible d'etre réticulée par irradiation aux rayons UV. Elle peut etre choisie dans le groupe formé par les polyesters insaturés, les polycarbonates, les polyméthacrylates ou polyacrylates, en particulier les polymères uréthane acryliques. Parmi les résines particulièrement utilisables, on peut citer la résine commercialisée sous la dénomination commerciale "CONLOC" par la Société "BOHLE" ou sous la dénomination commerciale "VITRALIT" par la Société "CVA".
Le film de polyester est, avantageusement, un film de poly(térépht~l~te d ' éthylglycol) .
Le film de polyester utilisé contient au moins un filtre UV.
Ce filtre anti-UV peut être introduit dans le film de polyester par tout moyen connu, tel que greffage de molécules en surface, dépôt en surface ou addition dans la masse. Le filtre anti-UV est, par exemple, une benzophénone, un benzotriazole, un acrylonitrile substitué ou un complexe phénol-nickel, ces composés étant bien connus de l'homme de metier. On peut plus particulièrement citer les filtres UV vendus sous la dénomination "UV-SHIELD" par la Société "GAMCOLOR" . La quantité de filtre anti-UV utilisée varie selon le filtre anti-UV et le polyester. Elle est, de façon générale, comprise entre 0,1 et 1,5 % en poids par rapport au poids du film de polyester.
Le film de polyester peut etre coloré de façon uniforme ou porter une représentation graphique ou holographique.
Lorsque le film de polyester sert de support à une représentation, le filtre anti-UV est introduit dans ledit film de CA 02262~89 1999-02-03 polyester avant la mise en place de la représentation. La représentation peut être une impression graphique mise en place de façon quelconque, not~mment par sérigraphie; éventuellement, le film de polyester peut être teinté dans la masse. Par représentation graphique~ on entend selon 5 la présente invention tout dessin, motif ou inscription, obtenu par tout procédé.
Le film de polyester peut etre encollé. Dans ce cas, le film est fixé par la partie encollée contre une plaque de matériau rigide transparent du vitrage; il peut notamment être fixé par collage sur la 10 face interne de l'une des deux plaques externes du vitrage. Lorsque le film de polyester porte une représentation graphique, on prévoit un tel collage sur la face interne de la plaque externe qui reçoit le rayonnement UV, la couche de résine, qui forme un intercalaire souple, étant disposée entre la face non-encollée du ~llm de polyester et 15 la plaque rigide qui ne reçoit pas le rayonnement UV. On peut avantageusement utiliser une colle de type acrylique qui favorise la filtration UV.
Lorsque le film de polyester n'est pas encollé, il est, de préférence, disposé entre deux couches de résine formant intercalaire 20 souple.
Le vitrage feuilleté peut être préparé par tout procédé
connu.
Par exemple, pour un vitrage comportant seulement deux plaques rigides, la première plaque rigide externe est placée sur une 25 table horizontale et une bande adhésive double face est appliquée sur le pourtour de la plaque. Il est bien entendu que l'on pourrait utiliser tout autre matériau susceptible de coller aux plaques rigides et de former entre elles un bourrelet d'épaisseur uniforme. Cette bande adhésive définit l'écartement entre les plaques externes du vitrage et donc 30 l'épaisseur de la couche de résine formant intercalaire souple; la bande sert de joint d'étanchéité. Une deuxième plaque externe rigide est déposée sur la bande adhésive et les deux plaques rigides sont pressées l'une contre l'autre. La couche de protection de la bande adhésive a été
m~intenue sur une certaine longueur de façon à ménager au moins une 35 ouverture permettant l'introduction de la résine entre les deux plaques externes et une ouverture pour que l'air puisse s'échapper; ces deux ouvertures peuvent n'en former qu'une seule dans la mesure où elle est assez grande. On injecte ensuite la résine dans le volume ménagé entre les deux plaques rigides.
Lorsque la résine est mélangée à un catalyseur et/ou 5 durcisseur, on l'injecte entre les plaques rigides et on la laisse réticuler.
Lorsque la résine est une résine réticulable par un rayonnement UV, après avoir rempli le volume entre les deux plaques rigides, on fait passer le vitrage dans un four UV équipé de lampes a~ropliées.
Lorsque le film de polyester est encollé, le procédé de fabrication du vitrage feuilleté se déroule comme décrit ci-dessus, le film de polyester étant collé sur la face tournée vers l'intérieur d'une des plaques rigides.
Lorsque le film de polyester n ' est pas encollé, la préparation est effectuée sur une table verticale et le film de polyester est suspendu sous tension, parallèlement aux plaques rigides: on verse la résine de part et d'autre du film de polyester pour constituer deux couches de résine formant des intercalaires souples de part et d'autre du film de polyester.
L'exemple de mise en oeuvre donné ci-après permettra de mieux comprendre l'invention.
On dispose sur une table verticale, susceptible de pivoter, une plaque rectangulaire de verre clair de type "float glass" d'une ~paisseur de 4 mm, ayant des dimensions de 100 x 100 cm. On fixe sur la périphérie de cette plaque une bande adhésive double face commercialisée sous la dénomination "3 M n~ 4910" par la Société
"3M". On a enlevé la pellicule de protection de la bande adhésive sauf sur une longueur de 1 cm située à l'un des angles supérieurs de la première plaque de verre.
On suspend parallèlement à la première plaque un film de poly(térépht~l~te d'~thylglycol) contenant 0,1 % en poids d'un filtre anti-UV vendu sous la dénomination commerciale "TINUVIN 571" par la société "CIBA-GEIGY". Une image a été imprimée par sérigraphie sur une des faces de ce film à l'aide des encres organiques de l'une des g~mmes:
- UVI-SPEED UX commercialisé par la Société "SERICOL", CA 02262~89 1999-02-03 W O 98155294 PCT~R98/01~15 - POLYPLAST commercialisé par la Société "SERICOL", - MD 8960.80.009 commercialisé par la société "MARCOLAC".
On applique ensuite sur la bande adhésive une seconde plaque de verre identique à la première.
On introduit entre les plaques, à l'aide d'une buse d'injection, une résine commercialisée sous la dénomination "CONLOC"
par la Société "BOHL": il s'agit d'une résine réticulable par irradiation aux rayons UV. On bascule la table en position horizontale et l'air s'échappe par l'ouverture d'injection. Après remplissage, l'ouverture d'injection est scellée à l'aide d'une colle thermofusible.
On effectue ensuite la polymérisation de la résine dans un four tunnel muni de lampes UV-A. Le temps de séjour de la plaque est de 20 secondes.
On constate à la sortie du four que l'on obtient un verre feuilleté dans lequel la représentation graphique supportée par le film de polyester n'est pas modifiée. Après un stockage de 3 mois à
l'atmosphère ambiante, le vitrage feuilleté ne s'est pas dégradé et l'image de la représentation graphique ne s'est pas modifiée.
... , ._~ CA 02262 ~ 89 1999-02-03 LAMINATED UV-RESISTANT LAMINATE
The present invention relates to laminated glazing UV resistant.
It is known, in particular from FR-A-2 706 446, to manufacture s laminated glazing comprising at least two rigid plates between which is inserted at least one layer of plastic material (s) flexible. The rigid plate is most often made of glass, but can also be made of rigid plastic. The presence of (or) layer (s) of flexible plastic material (s) in the laminated glazing a o the function of improving the mechanical properties of the glazing, by particularly impact resistance, and insulation properties thermal and acoustic.
It is more particularly known to manufacture glazing laminated sheets consisting of two rigid outer plates, between 15 which are arranged a polyester film and at least one layer of poly (vinylbutyral) (PVB). Such laminated glazing is, for example, marketed by the company "ST GOBAIN VITRAGES" under the denomination "STADIP". We also know how to make laminated glazing from type above indicated by replacing the PVB layer with a layer 20 of polyes ~ er.
Polyester film is generally introduced as film bearer of a graphic, holographic, metallic or holographic metallic; and PVB is introduced not only, as a bonding resin on either side of the polyester film but 25 also, as a reinforcing resin to improve the properties glazing mechanics.
PVB has filter properties against UV rays and protects the polyester film from aging due to UV rays, ie yellowing and hardening. PVB also protects 30 the representation, which is possibly supported by the film of polyester. Unfortunately, PVB has four drawbacks. The first of these drawbacks is that it does not provide resistance to optimal shock; the second disadvantage is that its stability range thermal is low hence uncertain for safety; the third 35 drawback is that it requires a material for its implementation important: PVB is used in the form of flexible plates CA 02262 ~ 89 1999-02-03 that is put in place between two rigid plates of laminated glazing and the adhesion to said plates is obtained by a treatment thermal under pressure; the fourth disadvantage is that it is sensitive to water, which leads to bleaching and a reduction in its 5 properties of attachment to the rigid plates on which it adheres.
If you replace the PVB layer with a polyester layer, it is necess ~ ire a ~ outer in said layer a UV filter because polyester has not by itself UV filtering properties. Now, if we uses a polyester layer, 10 in situ polymerization to ensure attachment; this results in three major drawbacks: first, add to the resin monomer a hardener hence a risk of heterogeneity of the mixture and a risk of revealing irregularities in the glazing, which are likely to disturb the homogeneity of the glazing and deform the 15 images seen through the glazing or the image of the representation worn by the polyester film; second, implementation is always delicate because, after mixing the hardener, the manufacturer of the product does not has only a fairly limited time to pour the resin between the rigid sheets of laminated glazing; third, adding 20 a UV filter in the mixture before polymerization always results in a transparency disorder which is very annoying for the qualities optics of the laminated glazing obtained.
If we are looking to replace PVB with another resin that does not have UV filter properties, the polyester resin film is not 25 more protected from UV rays and degrades; this degradation can go until the destruction of the laminated glazing by decohesion.
The addition of a UV filter in the bonding resin is not possible for a polyester resin, as it was above exposed. If, as is also known, it is proposed to use as 30 resin layer of laminated glazing, a polymerizable resin UV rays, it is obviously impossible to add a UV filter which would prevent polymerization and therefore it becomes impossible to protect the polyester film of degradation. Now, if we use a polymerization by UV radiation, the infrastructure necessary for 35 implementation is considerably reduced compared to that required for the treatment of PVB.
CA 02262 ~ 89 1999-02-03 According to the present invention, to solve the problem exposed above, that is to say to be able to use instead of PVB
a plastic which at the same time gives good resistance mechanical glazing, good transparency and good 5 optical homogeneity of the product, easy implementation and good water resistant while retaining protection of the polyester film against UV, a polyester film containing filters is used against UV. Indeed, if we manufacture a polyester film containing a UV filter:
10 - or else, the film is mixed with the resin after polymerization and before extrusion;
- Or, the film is treated after extrusion;
but, in both cases, the polymerization of the polyester does not take place not in the presence of the filter and the result is that no 15 transparency disorder. It has been found that the use of such a film not only prevented degradation of the polyester film, but also to avoid, in all cases, ~ degradation of the representation supported by the polyester film. In fact, or either graphic representation is made in the mass of the polyester film and, 20 in this case, surprisingly, the presence of the UV filter in the film avoids degradation; or the graphic representation is carried by the film on its face not directly irradiated by UV rays; or the graphic representation is carried by the film on its face located on the side of UV irradiation and, in this case, we cover the representation 25 graphic by a polyester film comprising a UV filter forming so a sandwich film.
The present invention therefore relates to a laminated glazing comprising two external plates of material rigid transparent, at least one polyester film placed between the two 30 above-mentioned external plates and at least one layer of resin forming a flexible interlayer between the two external plates, characterized by the because the resin in a resin layer does not, by itself even, UV filter properties and that the polyester film contains at least one UV filter. We know that the polyester film participates in the 35 impact resistance of laminated glazing; the fact of having incorporated a CA 02262 ~ 89 1999-02-03 UV filter helps maintain the properties of the laminated glazing thus formed.
According to the invention, the laminated glazing comprises two external plates of rigid material: it can include at least one s analog plate inserted between the external plates. This material rigid is, as explained above, glass or plastic rigid transparent, such as a polymethacrylate, especially polymethyl methacrylate.
The resin in a resin layer is a polymer transparent capable of forming a flexible film and having no UV filter properties. It preferably includes a high impact resistance: it is advantageously susceptible to be crosslinked by irradiation with UV rays. She can be chosen in the group formed by unsaturated polyesters, polycarbonates, polymethacrylates or polyacrylates, in particular polymers acrylic urethane. Among the resins which can be used particularly, may cite the resin marketed under the trade name "CONLOC" by the company "BOHLE" or under the name commercial "VITRALIT" by the company "CVA".
The polyester film is advantageously a film of poly (terepht ~ l ~ te of ethylglycol).
The polyester film used contains at least one UV filter.
This UV filter can be introduced into the polyester film by any known means, such as grafting of molecules on the surface, deposition in surface or mass addition. The UV filter is, for example, a benzophenone, a benzotriazole, a substituted acrylonitrile or a phenol-nickel complex, these compounds being well known to man business. Mention may more particularly be made of the UV filters sold under the name "UV-SHIELD" by the company "GAMCOLOR". The quantity of UV filter used varies depending on the UV filter and the polyester. It is generally between 0.1 and 1.5% in weight relative to the weight of the polyester film.
The polyester film can be uniformly colored or wear a graphic or holographic representation.
When the polyester film is used to support a representation, the UV filter is introduced into said film CA 02262 ~ 89 1999-02-03 polyester before setting up the representation. The representation can be any kind of graphic printing, not ~ mment by screen printing; eventually the polyester film can be tinted in the mass. By graphic representation ~ means according to 5 the present invention any drawing, pattern or inscription obtained by any process.
The polyester film can be glued. In this case, the film is fixed by the glued part against a plate of rigid material transparent glass; it can in particular be fixed by gluing on the 10 internal face of one of the two external plates of the glazing. When the polyester film carries a graphical representation, such is expected bonding on the internal face of the external plate which receives the UV radiation, the resin layer, which forms an interlayer flexible, being disposed between the non-glued side of the polyester ~ llm and 15 the rigid plate which does not receive UV radiation. We can advantageously use an acrylic type adhesive which promotes UV filtration.
When the polyester film is not glued, it is, preferably placed between two layers of resin forming an interlayer 20 flexible.
Laminated glazing can be prepared by any process known.
For example, for glazing with only two rigid plates, the first external rigid plate is placed on a 25 horizontal table and double-sided adhesive tape is applied to the around the plate. It is understood that one could use any other material capable of sticking to rigid plates and forming between them a bead of uniform thickness. This adhesive tape defines the spacing between the outer plates of the glazing and therefore The thickness of the resin layer forming a flexible interlayer; the band serves as a seal. A second rigid outer plate is deposited on the adhesive strip and the two rigid plates are pressed one against the other. The protective layer of the adhesive tape has been m ~ contained over a certain length so as to provide at least one 35 opening allowing the introduction of the resin between the two plates external and an opening for air to escape; these two openings can only be one as long as it is tall enough. The resin is then injected into the volume formed between the two rigid plates.
When the resin is mixed with a catalyst and / or 5 hardener, it is injected between the rigid plates and allowed to crosslink.
When the resin is a resin crosslinkable by a UV radiation, after filling the volume between the two plates rigid, the glass is passed through a UV oven equipped with lamps a ~ ropliées.
When the polyester film is glued, the process of manufacture of laminated glazing takes place as described above, the polyester film being bonded to the inside facing side of a rigid plates.
When the polyester film is not glued, the preparation is carried out on a vertical table and the polyester film is suspended under tension, parallel to the rigid plates: we pour the resin on either side of the polyester film to form two resin layers forming flexible inserts on both sides polyester film.
The example of implementation given below will allow better understand the invention.
It is arranged on a vertical table, capable of pivoting, a rectangular plate of clear float glass type of a ~ thickness of 4 mm, having dimensions of 100 x 100 cm. We fix on the periphery of this plate a double-sided adhesive strip marketed under the name "3M n ~ 4910" by the Company "3M". We removed the protective film from the adhesive tape except over a length of 1 cm located at one of the upper corners of the first glass plate.
A film of poly (terepht ~ l ~ te of ~ thylglycol) containing 0.1% by weight of a filter anti-UV sold under the trade name "TINUVIN 571" by the company "CIBA-GEIGY". An image was printed by screen printing on one side of this film using organic inks from one of the g ~ mmes:
- UVI-SPEED UX marketed by the company "SERICOL", CA 02262 ~ 89 1999-02-03 WO 98155294 PCT ~ R98 / 01 ~ 15 - POLYPLAST marketed by the company "SERICOL", - MD 8960.80.009 sold by the company "MARCOLAC".
Then apply on the adhesive tape for a second glass plate identical to the first.
Introduced between the plates, using a nozzle injection, a resin sold under the name "CONLOC"
by the company "BOHL": it is a resin crosslinkable by irradiation UV rays. We tilt the table in a horizontal position and the air escapes through the injection opening. After filling, the opening is sealed with hot melt adhesive.
The resin is then polymerized in a tunnel oven with UV-A lamps. The residence time of the plate is 20 seconds.
We notice at the exit of the oven that we get a glass laminated in which the graphic representation supported by the film polyester is not changed. After storage for 3 months at the ambient atmosphere, the laminated glazing has not deteriorated and the image of the graphic representation has not changed.
..., ._ ~