Brevet FR2327208A1 — publié le 19770506

On sait que l'on peut éviter les projections d'éclats à la rupture de glaces et vitres en associant avee ces dernières une feuille élastique sur laquelle, en cas de rupture, les éclats res t-ent fixés. On peut appliquer ce genre de feuille sur la glace oï vitre à l'aide d'un adhésif par exemple mais cette manière d'opérer est pénible et coûteuse. Pour fabriquer des glaces feuilletées, on --associe aux glaces individuelles, sous l'action de la chaleur et de la pression, une feuille consistant par exemple en polyvinylbutyral. Mais ce mode opératoire ne convient pas pour l'application sur une seule face d'une glace ou vitre simple, car la feuille non maintenue ne peut pas être appliquée par pression sur la glace ou vitre. On a alors tenté de durcir sur une glace ou vitre, sous forme d'une feuille non maintenue sur une face, des mélanges polymérisables ayant donné satisfaction dans le collage de plusieurs glaces. Bien que les couches obtenues de cette manière soient trans -parentes après durcissement,des irrégularités optiques les rendent inutilisables. Ces irrégularités optiques doivent être attribuées à de faibles différences d'épaisseur, qui elles-mêmes sont dues à des petites irrégularités dans le cours de,la polymérisation.Ainsi no tamment, lorsque la polymérisation, en raison de petites irrégu- larités accidentelles, est plus avancée dans un endroit limité que -dans l'environnement immédiat, cet endroit commence à s'appauvrir en le monomère polymérisable. Du fait de cette diminution de con centration, du monomère provenant de l'environnement immédiat diffl- se vers cet endroit, avec augmentation du volume en cet endroit et diminution du volume dans l'environnement immédiat.Même si les différences d'épaisseur résultant de ce phénomène ne représentent que des fractions de mm, elles perturbent la bonne transparence au travers de -la glace ou se la vitre, ta demanderesse a recherché un moyen pour transformer de ma nière simple industriellement des glaces ou vitres ordinaires en glaces ou vitres de sécurité, sans apparition de défauts optiques. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-après. Ces buts et avantages ont été atteints conformément à l'invention en -formant- la feuille sur la glace ou vitre à une tempéra ture de O à 40 C par polymérisation d'un monomère ou d'un mélange de monomères en un polymère dont la température de transition du second ordre dynamique (déterminée selon le mode opératoire de la normeallemande DIN 53 445) se situe entre -40 et +40 C, à l'aide d'un système catalyseur Rédox ou à l'aide de la lumière ultra violette. Contre toute attente, la polymérisation dans l'intervalle de température de O à 400C sous l'action d'un système inducteur Rédox ou sous l'action de la lumière ultraviolette progresse régulièrement appoint qu'il n'y a pas de différences locales dans ces progrès ou bien, stil y en a, que ces différences ne conduisent pas à une diffusion notable du monomère et à des variations d'épaisseur concomitantes. On obtient des couches parfaitement régulières, incolores et transparentes, qu'on ne remarque pas par transparence. Naturellement, pour parvenir à une couche parfaitement régulière, il faut que toute la glace ou vitre soit au départ à une température très uniforme dans l'intervalle de O à 40 OC. Les monomères ou mélange de monomères à polymériser sont choisis de manière à donner des pellicules ayant une résistance mécanique et une élasticité appropriées au but recherché. Comme on connait déjà de tels monomères et mélanges de monomères qui conviennent pour le collage des glaces, il n'est pas nécessaire d'entrer ici en détail sur leur composition.En général, on utilise des mélanges de monomères donnant des homopolymères durs et de monomères donnant des homopolymères mous, dans des proportions relatives telles que la température de transition du second ordre dynamique du polymère formé à partir du mélange se situe entre -40 et +40 C. Cependant, on peut aussi utiliser des monomères ou mélanges de monomères qui donnent des polymères dont la température de transition du second ordre dynamique se situe à plus de 400C si l'on ajoute un plastifiant en quantités suffisantes pour que le mélange total, après polymérisation, ait une température de transition du second ordre dynamique dans l'intervalle spécifié.On sait que la température de transition du second ordre dynamique est la température du maximum d'amortissement à l'essai d'oscillations par torsion selon la norme allemande DIN 53 445; on le désigne par la notation T n Amaz Parmi les monomères qui donnent des homopolymères durs, on citera par exemple les méthacrylates de méthyle, d'éthyle et de propyle, le styrène, le vinyltoluène, l'acrylonitrile et l'acétate de vinyle, les méthacrylates d'allyle supérieurs et les esters allyliques de l'acide acrylique sont des exemples de monomères qui donnent des homopolymères mous. Les esters allyliques de l'acide acrylique ou de l'acide méthacrylique et leurs mélanges conviennent tout spécia lement dans l'invention.Il est avantageux d'utiliser conjointement des monomères polaires, de préférence en quantités de 1 à 5% en poids, pour améliorer l'adhérence de la couche sur le verre; -parmi ces monomères, on--eitera surtout des acides mono- et di-carboxyli- ques polymérisables, comme 11 acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acide maléique, l'acide fumarique et l'acide itaconique. Les mono mères portant des groupes hydroxy, amine ou amido améliorent égale ment l'adhérence mais dans une mesure inférieure aux monomères por tant des groupes carboxyle.On utilise de préférence 1' acide acryli que ou l'acide méthacrylique. Les monomères ou mélanges de'monomères peuvent être utilisés tels quels ou à l'état déjà partiellement polymérisés. Si on le dé sire, on peut ajouter à ces mélanges des absorbeurs de lumière ultraviolette ou des colorants solubles. Le durcissement de la couche est de préférence réalisé à l'aide d'inducteurs Rédox.Ces inducteurs peuvent consister par exem ple en peroxydes et amines ou mercaptides de métaux lourds, par exemple en peroxyde de benzoyle et diméthyl-p-toluidine ou en per maléate de tert.butyle et mercaptide de cadmium de l'acide thiogly colique; on les ajoute au mélange polymérisable peu avant ltappli- cation. Si l'on a prévu de durcir sous l'action de la lumière ultra violette, on ajoute au mélange des photo-inducteurs appropriés, com me la benzoïne. il est recommandé d'effectuer la polymérisation en atmosphère de gaz protecteurs exempts d'oxygène. Les couches formées adhérent très fortement sur la glace ou vitre au point que, si celle-ci se rompt, les gros éclates restent adhérents, et on constate au maximum une projection de petits éclats, ne risquant pas de provoquer des blessures, du c8té non protégé de la glace ou vitre. La couche de résine synthétique est évidemment beaucoup plus molle que le verre et par conséquent sensible aux éraflages et autres dommages encours d'utilisation. rar suite, les glaces ou vitres traitées conformément à l'invention sont de préférence utilisées pour la fabrication de vitres isolantes, la couche de résine synthétique étant située sur la face intérieure où elle est protégée contre tout dommage mécanique. On peut revêtir les vitres individuellement et les assembler ensuite en une vitre isolante mais on peut également effectuer la polymérisation dans l'espace creux de la vitre isolante déjà montée si, au montage, on a pris soin de laisser au moins une ouverture d'alimentation libre, Les deux faces internes d'une vitre isolante consistant en deux vitres individuelles doivent alors être revtues successivement. Après le dernier stade de polymérisation et après introduction d'un gaz sec, les ouvertures d'alimentation sont hermétiquement fermées. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter; dans ces exemples, les indications de parties et de % s'entendent en poids sauf mention contraire. EXEI 1. - Dans 500 g d'un mélange de méthacrylate de méthyle, de phtalate de dibutyle et d'une petite quantité d'acide acrylique, on dissout un catalyseur Rédox consistant en 3 g de permaléate de tert. -butyle et 2g de mercaptide de cadmium de l'acide thioglycolique. 2 On coule la solution claire sur une vitre d'environ 0,25 m en position horizontale. le bord de la vitre est limité par un bourrelet de caoutchouc de silicone à l'épaisseur voulue. Be durcissement est effectué à température ambiante en 8 heures environ, en atmosphère de gaz protecteur. Après durcissement, on peut se servir de cette vitre, revêtement vers l'intérieur, pour former une vitre isolante. EXEMPLE 2. On dissout 2,7 g d'éther butylique de la benzoïne dans 500 g d1 un mélange identique à celui de Il exemple 1. On coule la solution comme décrit dans l'exemple 1 sur une glace horizontale. Le durcissement est réalisé en atmosphère de gaz protecteur par irradiation pendant 4 heures sous une lampe d'héliographie à lumière bleue. Au cours de cette exposition, on doit veiller à ce que la température de la pellicule ne dépasse pas 350C, On obtient une pellicule molle, élastique, incolore et transparente. EXEMPLES 7 et 4. On répète les opérations des exemples 1 et 2, mais le mélange de monomères consiste en 5 parties de méthacrylate de méthyle, 20 parties d'acrylate de 2-éthylhexyle, 30 parties d'acrylate de butyle et 5 parties d'acide acrylique. EXEMPTE 5. On répète l'opération de l'exemple 1 mais on applique le revêtement sur une face interne ou sur les deux faces internes d'une vitre isolante toute montée du commerce. On fait ensuite passer de l'air sec dans l'espace creux et on ferme les ouvertures d'alimentation. - REVENDICATION Procédé perfectionné pour fabriquer des glaces ou vitres de sécurité par revêtement à l'aide d'une feuille de résine synthétique, le procédé se caractérisant en ce que l'on forme la feuille sur la glace ou vitre à une température de O à 4000. par polymérisation d'un monomère ou mélange de monomères en un polymère ayant une température de transition du second ordre dynamique située entre -40 et +40 C, à l'aide d'un système catalyseur Rédox ou sous l'action de la lumière ultraviolette.