Procédé de fabrication de feuilles de verre renforcé et feuille obtenue selon ce procédé. On fabrique des plaques de verre se bri sant sans donner d'éclats, en collant une feuille -de matière plastique formant armature à base de nitrocellulose ou d'acétate de cel lulose ou d'autres dérivés cellulosiques entre deux plaques de verre. Cette fabrication est très délicate, -car il faut, d'une part, réaliser une adhérence parfaite des plaques de verre a. la feuille interposée et, d'autre part, éviter soigneusement qu'il reste des bulles d'air en tre les feuilles. Pour atteindre ce résultat, on a employé des solvants volatils qu'on est ensuite obligé d'éliminer, problème qui pré sente de grosses difficultés.
La Présente invention comprend un pro cédé de fabrication de feuilles de verre ren forcé et une feuille obtenue selon ce procédé.
Ce dernier permet de réaliser les deux con ditions stipulées ci-dessus et il est particuliè rement simple à exécuter, aucun solvant vola til ne devant être éliminé de la feuille après que les éléments ont été assemblés.
Ce procédé utilise comme armature, entre les plaques de verre, -des matières plastiques à base d'acétate de cellulose, de nitro cellulose ou d'autres dérivés cellulosiques, exemptes de solvants volatils susceptibles de s'éliminer au cours de la fabrication. mais dont la surface est légèrement ramol lie pour pouvoir être déformée sous l'action d'une pression peu élevée.
Selon le procédé qui fait l'objet de l'in vention, on élimine les bulles d'air adhérant à au moins deux plaques de verre et à au moins une armature en un dérivé cellulosi que, exempte de solvants volatils susceptibles de s'éliminer au cours de la fabrication, ces plaques et cette armature étant immergées dans un bain constitué par au moins un plas tifiant du dérivé cellulosique de l'armature. puis on applique les plaques de verre l'une contre l'autre avec interposition entre elles de ladite armature qui est au moins superficiel lement ramollie, les plaques étant immergées dans le bain, de façon que la matière plasti que cellulosique remplisse complètement l'in- tervalle compris entre les deux plaques . de verre.
L'armature cellulosique peut être consti tuée par une feuille que l'on place entre le:: plaques de verre ou bien être un mince filin recouvrant une des faces de l'une ou même des deux plaques de verre.
Le bain dans lequel cette armature et les plaques sont immergées est constitué par des agents plastifiants de la matière plastique de l'armature, c'est-à-dire par des produits très peu volatils, capables de l'assouplir.
Lorsque l'armature cellulosique est cons tituée par une feuille, on peut opérer comme suit: On plonge dans le bain les pla ques de verre .et la feuille qui est légèrement ramollie superficiellement, on élimine les bulles d'air adhérant à leurs surfaces, par exemple en les déplaçant dans le bain ou en les mettant verticalement, ou encore en les inclinant dans le bain; on applique ensuite les plaques de verre contre chaque côté de la feuille. Il suffit alors de presser légèrement l'ensemble dans le bain lui-même ou hors du bain, pour que la matière plastique légère ment ramollie de la surface de la feuille, se moule entre les plaques de verre, en- s'adap tant à toutes les inégalités de leurs surfaces.
Les plaques de verre ne peuvent alors plus être séparées de la matière plastique contre laquelle la pression atmosphérique les appli que étroitement.
Il a été en outre reconnu avantageux. pour éviter la présence de bulles gazeuses à la surface de la feuille de matière plastique, de soumettre cette feuille et le bain plasti- fia-ut à. l'action du vide, avant d'appliquer les plaques de verre contre la. feuille. En opérant ainsi, les gaz dissous dans le bain plastifiant et les gaz occlus dans la feuille de matière plastique sont parfaitement élimi nés, ce qui assure l'obtention de produits de qualité supérieure.
Pour obtenir des armatures ramollies superficiellement et exemptes de solvants vo latils, pouvant être utilisées dans le présent procédé, on peut opérer d'après les procédés connus. On peut, par exemple, plonger une feuille de matière plastique dure dans le bain de plastifiant utilisé pour l'assemblage jus qu'à ce que sa surface ait atteint le léger de gré -de ramollissement désiré et, dans ce cas, il peut être bon d'attendre un certain temps avant de pressier l'ensemble feuille-plaques pour obtenir la feuille de verre renforcée. On peut aussi coller une feuille ramollie très mince sur une feuille dure. On peut encore.
quoique ce soit moins avantageux, utiliser des feuilles ramollies dans toute leur épais seur, telles qu'on les obtient par les procédés en usage dans l'industrie des films ou du celluloïd en incorporant à l'éther cellulosique une quantité de plastifiant suffisante pour as surer le degré .de ramolissement désiré; dans ce cas, il est spécialement important que les solvants volatils utilisés pour la préparation des feuilles, en soient éliminés avant leur emploi pour le présent procédé.
Un mode d'exécution de l'invention, qui est particulièrement intéressant pour la fa brication de feuilles de grandes dimension. consiste à couler une solution de la matière plastique sur l'une des plaques de verre ser vant de support et à évaporer le solvant vo latil de cette solution. On obtient ainsi une pellicule de matière plastique parfaitement appliquée par l'une de ses faces contre son support. Il suffit alors d'appliquer la deuxième plaque de verre sur la face libre rte la pellicule en opérant dans un bain plastifiant, d'après la technique exposée ci- dessus, pour obtenir une plaque de verre renforcé.
On peut aussi couler un film sur la deuxième plaque avant de l'appliquer sur la pellicule portée par la. première.
On a trouvé, que les feuilles de verre renforcé, préparées comme il est décrit ci dessus, peuvent être améliorées, si on les maintient pendant quelques heures à une température supérieure à la température or dinaire. Avant cette opération, on peut, si dé siré, soumettre l'ensemble- à une légère pres sion, ce qui peut être avantageux, en parti culier lorsqu'il s'agit de plaques d e grandes dimensions, pour améliorer l'assemblage. Le collage définitif des plaques de verre et de l'armature est réalisé en chauffant l'ensem ble ainsi obtenu à une température supérieure < a, la température ordinaire, sans exercer au cune pression sur les plaques de verre.
Il est bon de chauffer d'abord l'ensemble à une température modérée; en effet, si l'on chauffe directement l'ensemble à une tempé rature trop élevée, il peut arriver que l'air dissous dans le bain plastifiant ou occlus dans l'armature en matière plastique se dé gage sous forme -de bulles pendant le chauf fage, ce qui doit être évité. Il a été trouvé, par exemple, en opérant avec des ai-natures en matière plastique à base d'acétate de cel lulose, qu'il est bon de ne pas porter les en sembles à une température supérieure à 60 ou de les maintenir pendant un certain temps à une température inférieure à 60 avant d'élever la température.
Si toutefois l'armature en matière plastique et le bain plastifiant ont été débarrassés, avant l'as semblage, des gaz dissous ou occlus, par exemple par action du vide, comme décrit ci-dessus, on veut chauffer l'ensemble sans précautions, aucun dégagement de bulles n'étant à. craindre. Il est bon également de nettoyer soigneusement les plaques de verre et la. feuille de matière plastique pour les dé barrasser des poussières adhérentes -qui de viendraient des germes de bulles lors de<B>l'élé-</B> vation de température.
Les avantages de ce mode d'exécution sont nombreux. La fabrication ne comporte aucun autre pressage que celui par lequel on serre la feuille de matière plastique entre les pla ques de verre pendant l'assemblage; te pres sage n e nécessite qu'une pression très faible, il peut s'exécuter au moyen de presses dont les plateaux sont garnis de caoutchouc et n'entraîne aucune casse. Les produits obte nus sont de qualité supérieure, car l'adhé rence entre la matière plastique et le verre est excellente, particulièrement lorsque les as semblages ont été chauffés.
Le verre renforcé préparé ainsi ne compr nd aucune pellicule intermédiaire de matière adhésive et cette particularité est très intéressante; la. plupart des matières adhésives proposées pour cette fabrication sont en effet hygroscopiques et nécessitent le lutage,des bords du verre avec un mastic imperméable à l'humidité; le verre renforcé préparé d'après le présent procédé ne nécessite aucun lutage et peut, par suite, être découpé par l'employeur.
Voici des exemples de mise en pratique du procédé de cette invention: <I>Exemple 1:</I> Une feuille de matière plastique à base d'acétate de cellulose de 1 mm d'épaisseur est plongée dans un bain d'alcool benzylique à la température ordinaire pendant. quelques minutes. On plonge ensuite dans . ce bain, deux plaques de verre. On élimine les bulles d'air adhérant aux plaques et à la feuille en inclinant celles-ci dans le bain, et on ap plique les deux plaques contre chaque côté de la feuille sous le liquide. On retire l'en semble du bain, on -laisse égoutter et, après avoir attendu pendant. quelques heures, on presse modérément l'ensemble. On obtient ainsi une feuille de verre renforcé se brisant difficilement et sans donner d'éclats.
Exemple <I>2:</I> Une feuille de matière plastique à, base d'acétate de cellulose et deux plaques de verre sont disposées verticalement, côte à côte, dans une cuvette placée dans un ap pareil clos. On fait le vide dans l'appareil, de façon à éliminer l'air occlus dans la feuille. On coule alors dans la cuvette un mélange de triacétine et de toluène sulfoéthylamide, qu'on a débarrassé de l'air dissous en le maintenant sous le vide pendant un temps convenable.
On _ laisse ensuite la feuille dans le bain jusqu'à ce que sa. sur face soit amenée au degré de ramollissement convenable, puis on laisse rentrer l'air dans l'appareil et on effectue le collage et le pres sage comme dans l'exemple 1. Exemple <I>3:</I> On coule, sur une plaque de verre, une solution acétonique d'acétate de cellulose ou de nitrocellulose et de plastifiants. Par éva- poration .de l'acétone, il reste sur la plaque un film qui est plus ou moins dur suivant la proportion de plastifiants utilisés.
La plaque ainsi recouverte du film est plongée dans un bain d'alcool benzylique pendant un temps suffisant pour que la surface du film soit amenée au degré de ramollissement con venable. On plonge alors dans le bain une deuxième plaque de verre et, après avoir éliminé les bulles d'air adhérentes, on ap plique la deuxième plaque sur la surface -du film, on retire l'ensemble du bain et on presse modérément. On obtient ainsi une feuille de verre renforcé de très bonne qualité.
Dans cet exempta, on peut aussi couler un film sur la deuxième plaque de verre, plonger simultanément les deux plaques dans le bain, les appliquer ensuite l'une contre l'autre par leurs faces recouvertes de ma tières plastiques, retirer l'ensemble du bain et presser modérément; ce mode opératoire a l'avantage de permettre le glaçage presque aussitôt après que les feuilles ont été p1011- gées dans le liquide.
Exemple <I>4:</I> Deux feuilles de verre à glace et une feuille de matière plastique à base d'acétate (le cellulose sont plongées pendant quelques minutes dans un bain constitué par un mé lange de 7 parties de triacétine et $ parties de monoéthylparatoluèncsulfonamide. On élimine les bulles d'air adhérant aux glaces et à la feuille plastique en inclinant celles-ci dans le bain, on applique les deux plaques de verre contre la feuille plastique et. on presse très légèrement. On retire alors l'en semble du bain et on le place pendant 42 heures dans une étuve à 45 à la pression at mosphérique. On obtient ainsi un verre ren forcé sans défaut, se brisant sans donner d'éclats.
<I>Exemple 5:</I> Deux feuilles de verre et une feuilla de matière plastique à base d'acétate de cellu lose sont plongées dans un bain d'alcool ben- zylique pendant quelques minutes; on éli mine les bulles d'air adhérant aux plaques et à la feuille et on applique les plaques de verre contre la feuilla de matière plastique. on presse ensuite l'ensemble retiré du bain pendant deux minutes sous une pression de 0,100 kg par cm\, dans une presse dont les plateaux sont recouverts de caoutchouc. La feuille complexe obtenue est alors maintenue: pendant 52 heures à 40 , puis pendant 24 heures à 65 .
Le verre armé ainsi préparé .est sans défaut et se brise sans donner d'é clats. Exemple B: Deux feuilles de verre et une feuille de matière plastique à base d'acétate de cellulose sont posées verticalement dans une cuvette placée dans un appareil clos. On fait le vide clans l'appareil de façon à éliminer l'air oc clus dans la feuille. On coule alors dans la cuvette de l'alcool benzylique que l'on a dé barrassé de l'air dissous en le maintenant sous le vide pendant un temps convenable. On laisse ensuite rentrer l'air dans l'appareil et on applique rapidement les plaques de verre contre la feuille de matière plastique.
L'ensemble ainsi réalisé est retiré du bain et maintenu pendant 4 heures à 85 sous la pression atmosphérique. On obtient ainsi un verre renforcé d'excellente qualité. E.ze@it.lvle <I>7:</I> Deux feuilles de verre et une feuille de matière plastique à base d'acétate de cellu lose sont disposées verticalement dans une e.uve renfermant un mélange de 6 parties de triacétine et de 4 parties d'alcool benzylique. L'ensemble est placé clans une enceinte close dans laquelle on abaisse la pression à 5 mm de mercure; après 15 minutes, on presse les glaces contre l'armature plastique en opé rant sous le bain plastifiant.
L'ensemble ob tenu est alors retiré du bain et maintenu pendant 4 bel-ires dans une étuve chauffée à 85! . On obtient ainsi un verre renforcé sans défaut, se brisant sans donner d'éclats.
Process for manufacturing reinforced glass sheets and sheet obtained according to this process. Glass plates which break without giving any splinters are made by gluing a sheet of plastic material forming a frame based on nitrocellulose or cellulose acetate or other cellulose derivatives between two glass plates. This production is very delicate, because it is necessary, on the one hand, to achieve perfect adhesion of the glass plates a. the interposed sheet and, on the other hand, carefully prevent air bubbles remaining between the sheets. In order to achieve this result, volatile solvents have been used which are then obliged to eliminate, a problem which presents great difficulties.
The present invention comprises a process for manufacturing reinforced glass sheets and a sheet obtained according to this process.
The latter makes it possible to achieve the two conditions stipulated above and it is particularly simple to perform, no volatile solvent having to be removed from the sheet after the elements have been assembled.
This process uses as reinforcement, between the glass plates, plastics based on cellulose acetate, nitrocellulose or other cellulose derivatives, free from volatile solvents liable to be eliminated during manufacture. but the surface of which is slightly softened so as to be able to be deformed under the action of a low pressure.
According to the process which is the subject of the invention, the air bubbles adhering to at least two glass plates and to at least one frame made of a cellulose derivative, free from volatile solvents capable of being eliminated, are eliminated. during manufacture, these plates and this frame being immersed in a bath consisting of at least one plasticizer of the cellulose derivative of the frame. then the glass plates are applied against each other with the interposition between them of said frame which is at least superficially softened, the plates being immersed in the bath, so that the plastic cellulosic material completely fills the in - tervalle between the two plates. of glass.
The cellulosic reinforcement can be constituted by a sheet which is placed between the :: glass plates or else be a thin wire covering one of the faces of one or even of the two glass plates.
The bath in which this frame and the plates are immersed consists of plasticizing agents for the plastic of the frame, that is to say of products with very low volatility, capable of softening it.
When the cellulosic reinforcement is constituted by a sheet, one can operate as follows: The glass plates are immersed in the bath. And the sheet which is slightly softened on the surface, one eliminates the air bubbles adhering to their surfaces, for example by moving them in the bath or by putting them vertically, or even by tilting them in the bath; the glass plates are then applied against each side of the sheet. It is then sufficient to lightly press the assembly in the bath itself or out of the bath, so that the slightly softened plastic material of the surface of the sheet, molds itself between the glass plates, adapting to all the inequalities of their surfaces.
The glass plates can then no longer be separated from the plastic material against which atmospheric pressure presses them only tightly.
It was further recognized as beneficial. to avoid the presence of gas bubbles on the surface of the plastic sheet, subject this sheet and the plasti-ut bath to. the action of the vacuum, before applying the glass plates against the. leaf. By operating in this way, the gases dissolved in the plasticizing bath and the gases occluded in the plastic sheet are perfectly eliminated, which ensures that superior quality products are obtained.
In order to obtain reinforcements which are superficially soft and free from volatile solvents, which can be used in the present process, it is possible to operate according to known processes. One can, for example, immerse a sheet of hard plastic material in the plasticizer bath used for the assembly until its surface has reached the desired level of softening and, in this case, it can be good to wait a certain time before pressing the sheet-plate assembly to obtain the reinforced glass sheet. You can also stick a very thin softened sheet on a hard sheet. We can still.
although this is less advantageous, to use sheets softened throughout their thickness, as obtained by the processes in use in the film or celluloid industry by incorporating into the cellulosic ether an amount of plasticizer sufficient to as surer the desired degree of softening; in this case, it is especially important that the volatile solvents used for the preparation of the sheets are removed therefrom before their use for the present process.
An embodiment of the invention, which is particularly advantageous for the manufacture of large dimension sheets. consists in pouring a solution of the plastic material onto one of the glass plates serving as a support and in evaporating the solvent vo latil from this solution. A plastic film is thus obtained which is perfectly applied by one of its faces against its support. It is then sufficient to apply the second glass plate on the free face rte the film by operating in a plasticizing bath, according to the technique described above, to obtain a reinforced glass plate.
A film can also be cast on the second plate before applying it to the film carried by the. first.
It has been found that sheets of reinforced glass, prepared as described above, can be improved if they are kept for a few hours at a temperature above the normal temperature. Before this operation, it is possible, if desired, to subject the assembly to a slight pressure, which may be advantageous, in particular in the case of large-size plates, to improve the assembly. The final bonding of the glass plates and the frame is achieved by heating the assembly thus obtained to a temperature greater than the ordinary temperature, without exerting at cune pressure on the glass plates.
It is good to first heat the whole to a moderate temperature; in fact, if the assembly is heated directly to too high a temperature, it may happen that the air dissolved in the plasticizing bath or occluded in the plastic frame is released in the form of bubbles during the heating. heating, which should be avoided. It has been found, for example, by operating with plastic materials based on cellulose acetate, that it is good not to bring them to a temperature above 60 or to keep them for a long time. some time at a temperature below 60 before raising the temperature.
If, however, the plastic frame and the plasticizing bath have been freed, before assembly, of dissolved or occluded gases, for example by the action of vacuum, as described above, we want to heat the whole without precautions, no release of bubbles being at. to fear. It is also good to carefully clean the glass plates and the. plastic sheet to rid them of adherent dust -which would come from the germs of bubbles during <B> rise- </B> of temperature.
The advantages of this mode of execution are numerous. The manufacture does not involve any other pressing than that by which the plastic sheet is clamped between the glass plates during assembly; This pressing requires only a very low pressure, it can be carried out by means of presses whose plates are lined with rubber and does not cause any breakage. The products obtained are of superior quality, as the adhesion between the plastic material and the glass is excellent, particularly when the assemblies have been heated.
The reinforced glass prepared in this way does not include any intermediate film of adhesive material and this feature is very interesting; the. Most of the adhesive materials proposed for this manufacture are in fact hygroscopic and require the edges of the glass to be wrenched with a mastic impermeable to humidity; reinforced glass prepared according to the present process does not require any wringing and can therefore be cut by the employer.
The following are examples of practice of the process of this invention: <I> Example 1: </I> A sheet of cellulose acetate plastic material 1 mm thick is immersed in a bath of benzyl alcohol at room temperature for. a few minutes. We then dive into. this bath, two glass plates. Air bubbles adhering to the plates and the sheet are removed by tilting them in the bath, and the two plates are pressed against each side of the sheet under the liquid. The whole is removed from the bath, left to drain and, after waiting for. a few hours, the whole thing is moderately pressed. A sheet of reinforced glass is thus obtained which breaks with difficulty and without giving any splinters.
Example <I> 2: </I> A sheet of plastic material based on cellulose acetate and two glass plates are arranged vertically, side by side, in a cuvette placed in a closed apparatus. A vacuum is made in the apparatus, so as to eliminate the air trapped in the sheet. A mixture of triacetin and toluene sulfoethylamide is then poured into the cuvette, which has been freed from dissolved air by keeping it under vacuum for a suitable time.
The sheet is then left in the bath until its. on the face is brought to the suitable degree of softening, then the air is allowed to enter the apparatus and the bonding and pressing are carried out as in example 1. Example <I> 3: </I> We pour, on a glass plate, an acetone solution of cellulose acetate or nitrocellulose and plasticizers. By evaporation .de acetone, a film remains on the plate which is more or less hard depending on the proportion of plasticizers used.
The plate thus covered with the film is immersed in a bath of benzyl alcohol for a time sufficient for the surface of the film to be brought to the suitable degree of softening. A second glass plate is then immersed in the bath and, after having eliminated the adhering air bubbles, the second plate is applied to the surface of the film, the whole of the bath is removed and the pressure is moderate. A very good quality reinforced glass sheet is thus obtained.
In this exemption, one can also pour a film on the second glass plate, simultaneously immerse the two plates in the bath, then apply them one against the other by their faces covered with plastics, remove the whole of the bath and squeeze moderately; this procedure has the advantage of allowing the icing almost immediately after the leaves have been dipped into the liquid.
Example <I> 4: </I> Two sheets of ice-glass and a sheet of acetate-based plastic (the cellulose are immersed for a few minutes in a bath consisting of a mixture of 7 parts of triacetin and $ parts of monoethylparatoluencsulfonamide The air bubbles adhering to the glasses and the plastic sheet are removed by tilting them in the bath, the two glass plates are placed against the plastic sheet and pressed very lightly. In addition to the bath and placed for 42 hours in an oven at 45 at atmospheric pressure, a reinforced glass flawless, shattering without splintering is obtained.
<I> Example 5: </I> Two sheets of glass and a sheet of plastic material based on cellulose acetate are immersed in a bath of benzyl alcohol for a few minutes; the air bubbles adhering to the plates and the sheet are removed and the glass plates are applied against the plastic sheet. the assembly removed from the bath is then pressed for two minutes under a pressure of 0.100 kg per cm 1, in a press the plates of which are covered with rubber. The complex sheet obtained is then maintained: for 52 hours at 40, then for 24 hours at 65.
The wired glass thus prepared. Is flawless and shatters without giving shards. Example B: Two sheets of glass and a sheet of plastic material based on cellulose acetate are placed vertically in a cuvette placed in a closed apparatus. The apparatus is evacuated so as to eliminate the air occluded in the sheet. Benzyl alcohol is then poured into the bowl, which has been stripped of the dissolved air by keeping it under vacuum for a suitable time. The air is then allowed to enter the apparatus and the glass plates are quickly pressed against the plastic sheet.
The assembly thus produced is removed from the bath and maintained for 4 hours at 85 under atmospheric pressure. An excellent quality reinforced glass is thus obtained. E.ze@it.lvle <I> 7: </I> Two sheets of glass and a sheet of plastic material based on cellulose acetate are placed vertically in an oven containing a mixture of 6 parts of triacetin and 4 parts of benzyl alcohol. The assembly is placed in a closed chamber in which the pressure is lowered to 5 mm of mercury; after 15 minutes, the glasses are pressed against the plastic frame while operating under the plasticizer bath.
The whole obtained is then removed from the bath and kept for 4 bel-ires in an oven heated to 85! . This gives a reinforced glass without defect, shattering without giving shards.