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BREVET D'INVENTION
Adolf KÄMPFER, 16, Herbartstrasse à BERLIN-OHARLOTTENBURG (Allemagne).
La présente invention est relative à un verre composite de sécurité contre les éclats, dans lequel les plaques de recouvrement sont supportées par une couche intermédiaire souple. Primitivement on utilisait simplement des couches intermédiaires pour le maintien des éclats d'une part et pour le collage d'autre part. Elles avaient pour but, lors d'une fracture de la plaque de recouvrement, d'empêcher le détachement des éclats de verre résultant de la fracture et de les maintenir par leur propriété adhésive. Mais la sécurité de ces verres contre le bris, lorsqu'ils devaient présenter le caractère de verres de sécurité, n'était pas garantie, étant donné que les minces couches intermédiaires n'étaient pas à même de les préserver contre ce bris.
Cette sécurité contre le bris pouvait cependant être obtenue par la suite, dans une certaine mesure, en utilisant des couches intermédiaires
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ayant une élasticité de dilatation et une souplesse considérable devant lesquelles on plaçait des plaques de recouvrement capables de supporter de fortes vibrations, c'est-à-dire des plaques de recouvrement ayant une faible épaisseur, l'épaisseur des couches intermédiaires étant, suivant ce procédé, en rapport avec la plaque de recouvrement utilisée, ces couches intermédiaires ayant environ la moitié de l'épaisseur de la plaque de recouvrement.
Il a déjà été proposé d'utiliser des plaques de recouvrement de masses ou de matières appropriées différentes, du fait que l'on a reconnu qu'il en résulte des vibrations de différents ordres de grandeur, ce qui amène à nouveau une forte élévation du travail de changement de foxme dans les couches intermédiaires à élasticité de dilatation et que de ce fait la stabilisation est pleinement assurée.
L'idée dominante de tous ces procédés résidait dans la considération que seules des plaques de recouvrement capables de vibrer, c'est-à-dire des plaques relativement minces pouvaient être utilisées et qu'à cellesci devait être opposée une couche intermédiaire, possèdant une élasticité de dilatation, en matières résineuses agissant comme frein et stabilisateur de vibrations, et ayant pour but, lors d'un changement de forme, de limiter les vibrations en résultant.
La pratique a démontré l'exactitude de ces procédés. Mais il subsistait un défaut, c'est que les plaques de recouvrement relativement minces, qui étaient disposées sur des couches intermédiaires d'épaisseur correspondante (environ la moitié), qui possédaient une grande souplesse, ne présentaient aucune résistance aux déformations résultant de la construction ou du roulement et par suite de la grande élasticité des couches intermédiaires lors des sollicitations de flexion atteignaient
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la limite de la résistance à la cassure et se brisaient.
Ces inconvénients provenaient du fait que le travail en lui-même si désiré du changement de forme des couches intermédiaires à caractère souple ne pouvait atteindre un degré considérable, c'est-à-dire opposer une résistance de freinage relativement élevée à la valeur de flexion des plaques de recouvrement suscep- tibles de vibrer.
Si l'on ne pouvait, suivant cet état de la technique, opposer de plaques de verre susceptibles de vibrer à une couche intermédiaire suffisamment stabili- sée et susceptible de résister proportionnellement au gauchissement provenant du transport ou autres efforts résultant du roulement des véhicules se déplacant sur route ou sur rails, c'est-à-dire que si celle-ci au lieu d'avoir une grande souplesse possédait une grande tena- cité, on ne pouvait alors normalement d'autant moins opposer de plaques de recouvrement à faible capacité de vibration, ou à plus grande stabilité contre les gau- chissements ou autres sollicitations du travail de roulement,
étant donné qu'à la valeur de flexion et au coefficient élevé de sollicitations en résultant dans la couche intermédiaire souple ne correspondait pas une résistance de freinage suffisante dans la forme d'une couche intermédiaire à élasticité tenace.
Des plaques de recouvrement épaisses d'environ 2 mm, 5 à 3 mm qui présentent relativement peu de possi- bilité de vibration ou de flexion, mais qui sont capables de résister aux gauchissements ou autres collioitations de la construction ou du roulement, ne peuvent être adjointes à des couches intermédiaires souples et min- ces. On doit leur donner un support qui soit à même, par les plus fortes sollioitations de flexions, par sa résistance extrême en raison de sa ténacité et de sa pos- sibilité d'extension d'absorber la force de flexion et
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de l'amortir avant que ne soient atteintes les premières demi-vibrations.
Ce procédé tient compte de l'invention permettant l'établissement de verres composites présentant une grande sécurité contre les éclats et le bris, même sous l'effet des plus grands gauchissements, et qui permet l'obtention de plaques de recouvrement étant presques susceptibles de vibrer, qui, même par les plus fortes sollicitations résultant de la construction, du transport ou du roulement, du fait de leur stabilité ne permettent qu'à peine une demi-vibration.
Suivant cette invention, le but recherché est atteint par deux moyens. Les couches intermédiaires ayant les propriétés nécessaires sont formées de produits de polymérisation qui en raison des composites organiques utilisés ont une grande viscosité, mais doivent être encore solubles et liquéfiables.
Des couches intermédiaires de cette espèce ne peuvent répondre aux exigences de l'invention que si elles correspondent environ aux trois quarts de l'épaisseur de la plaque de recouvrement utilisée la plus forte, d'où il n'est pas à considérer que l'on puisse utiliser des plaques de revêtement de différentes épaisseurs.
Il est, en considération de l'utilisation de telles couches intermédiaires pour l'obtention de ce haut rendement, justement de la plus exceptionnelle importance de savoir que par exemple des composites organiques par leur polymérisation acquièrent les plus différentes propriétés, c'est-à-dire qu'ils peuvent être différemment modifiés par la polymérisation.
Il est particulièrement reconnu a cet effet, d'après l'état actuel de la technique, qu'un produit, ayant une élasticité d'extension et une souplesse remarquable résultant d'un degré moyen de polymérisation, convient pour l'obtention de verres de sécurité contre les éclats
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ayant une sécurité suffisante contre le bris, mais, plus particulièrement pour des verres de cette sorte possédant des couches intermédiaires épaisses, il a été récemment établi qu cette sécurité contre le bris atteignant un degré déterminé était aussi fonction d'une température tout à fait déterminée.
D'après l'invention cependant ces couches in- termédiaires de produits de polymérisation peuvent être de produits résultants soit de polymérisation finie, soit de polymérisation à un degré moyen, et obtenues de la facon suivante :
Les produits principalement utilisés, c'est-à- dire les produits susceptibles d'être polymérisés et qui se prêtent à cette opération (en particulier et en premiè- re ligne les vinylaaetates) sont pourvus aussi bien d'une stabilité aux chaleurs considérables, lorsque la polyméri- sation est poussée aussi lion que seuls les monomères res- tants subsistent comme support homogène.
On sait que la polymérisation consiste en ce que les molécules des chaines latérales se concentrent en une seule molécule. Plus on pousse la polymérisation, plus se dégage cette réaction de l'agglomération moléculaire vers une molécule principale. Lorsque les molécules se trou- vant dans les chaines latérales se sont assemblées en une molécule, cette.dernière possède alors une excellente té- nacité et peut prendre une formation presque ronde.
Cette forme de la molécule collective du produit dominant répond du degré de ténacité extensive et elle mar- que le point de la polymérisation comme étant voisin de celui précédant la terminaison. Si la polymérisation était poussée jusqu'à la fin, le produit serait alors très dif- ficilement résolvable c'est-à-dire que des solvants ne pourraient que difficilement être employés, étant donné que la réaction initiale produit la caractéristique du travail.
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Du fait cependant que l'on emploi le produit dans la forme précédemment décrite comme produit de polymérisation, on a bien réalisé la production de couches intermédiaires dans le sens de cette invention pour l' obtention de bandes inéclatables et ne pouvant être brisées. On n'a cependant pas encore trouvé la stabilité ou la durabilité voulue. Des couches intermédiaires de cette sorte on évidemment déjà été établies d'après ce procédé, dans les mesures désirées de stabilité au froid et à la chaleur, et il a déjà été relevé qu'elles garantissaient aussi pratiquement aux températures les plus basses et les plus hautes contre les éclats et le bris, il leur manquait cependant une force de stabilité durable.
Il fut au contraire trouvé dans la conception antérieure que ces produits hautement moléculaires ne sont nécessaires que dans des petites adjonctions émollientes, et suivant leur plus ou moins grande viscosité, pour obtenir une conservation stable et constante des propriétés précédemment décrites.
Du fait que les couches intermédiaires suivant l'invention, après la polymérisation, ne peuvent être établies par l'utilisation de solvants pour l'obtention d'un état fluide, il s'en suit une addition au moyen d' un émollient stable déterminé conformément à cette invention dans les proportions suivantes :
Un produit, travaillé jusqu'au point de polymérisation décrit précédemment et qui donne une masse très visqueuse de résistance et de dilatation très particulières sans être cependant dure et cassante comme le cristal ou le verre ainsi qu cela se produisait dans tous les cas pour les produits obtenus après une polymérisation finie, est réduit et travaillé, dans un autoclave avec un apport de par exemple 7 à 20 % d'éthers
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à ébullition élevée (soit au moyen d'éther d'acide phtalique ou autres à point d'ébullition élevé), en utilisant un dispositif de conduit approprié pour être amené à une masse homogène soumise à une élévation de chaleur d'environ 80 .
La masse homogène ainsi obtenue n'est par elle même pas fluide, elle doit de ce fait, après que 1'homogénéité absolue a été atteinte, rapidement, pour qu'une polymérisation ultérieure ne s'ensuive pas, et par l'application d'une élévation de température déterminée, par example jusqu'à environ 140 , être amenée à l'état fluide, cette masse dans cet état fluide étant immédiatement après sa sortie de l'autoclave soumise à une forte pression pour recevoir la forme de plaques ou de feuilles.
Dans ce procédé l'utilisation de tels éthers à ébullition élevée est de la plus grande importance, du fait qu même sous l'action de la chaleur ils ne changent pas de couleur et conservent leur propriété émolliente, la condition fondamentale lors de l'établissement d'une couche intermédiaire durable étant qu'elle reste lumineuse et ne change pas de couleur.
Les deux caractéristiques de l'invention consistent donc en ce que les produits de polymérisation hautement moléculaires et de grande viscosité atteignent la forme nécessaire à leur application, qu'ils sont uniquement avec un apport déterminé d'émollients et par application de températures appropriées, amenés sous l'action d'une forte pression à un état fluide en vue de leur donner la forme désirée, et que les couches intermédiaires d'un tel composite atteignent pour leur utilisation environ les trois quarts de la plaque de recouvrement la plus épaisse.
L'établissement des couches intermédiaires suivant cette invention résulte, indépendamment de l'épais-
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seur recherchée, toujours d'une seule passe de travail, alors que jusqu'à maintenant de longues manipulations étaient nécessaires pour l'éloignement final et l'évacua- tion des solvants. Du fait que les plaques de verre de toutes épaisseurs peuvent être utilisées pour la fabri- cation d'un composite, il en résulte qu'il est également possible d'obtenir des verres à vitres ou autres en composites présentant une sécurité contre les éclats.
Du fait que les couches intermédiaires obtenues suivant cette invention ne nécessitent pour leur éta- blissement aucune espèce de solvants et qu'elles ne présentent aucune propriété collante, il est nécessaire, pour obtenir la sécurité demandée contre les éclats et le bris, d'assembler d'une facon durable les couches intermédiaires avec les plaques de verre juxtaposées et ceci de telle sorte que même par les plus grands chocs des éclats ou des morceaux de verre ne puissent se libé- rer.
Il est recommandé pour l'obtention d'une tel- le propriété adhésive d'utiliser une solution fortement collante qui est obtenue d'un produit de polymérisation à degré moyen libéré à haute ébullition. Par suite de la haute propriété collante que possède une telle so- lution, les feuilles badigeonnées avec cette solution, qui suivant l'invention sont utilisées comme couches intermédiaires,absorbent une partie des solvants à ébul- lition élevée se trouvant dans la solution et forment entièrement corps avec cette solution collante de tel- le sorte que les parties de solvants à ébullition élevée absorbées par les feuilles constituent un très efficace renforcement des apports émollients.
Des verres composites et des produits en couches obtenus conformément à cette invention ont fait leurs preuves comme parois de protection contre la cha- leur et le bruit. Ces verres composités conviennent par-
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ticulièrement pour la construction de cabines téléphoniques dans les lieux publics, pour l'établissement de cabines pour microphones dans les installations de transmissions sans fil, etc.
R É S U M É
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