FR2537125A1 - PROCESS FOR MANUFACTURING A GLASS / PLASTIC SHEET PANEL - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LA FABRICATION DE PANNEAUX FEUILLETES VERREPLASTIQUE DANS LESQUELS DES FEUILLETS TRANSPARENTS DE VERRE 1 ET DE MATIERE PLASTIQUE 2 SONT SOLIDARISES. ON APPLIQUE SUR LA SURFACE DE LA MATIERE PLASTIQUE, UNE COMPOSITION FLUIDE POLYMERISABLE QUI EST ENSUITE POLYMERISEE PAR IRRADIATION PAR BOMBARDEMENT D'ELECTRONS OU PAR IRRADIATION UV, POUR FORMER UN REVETEMENT 3 TRANSPARENT ADHERENT AU PLASTIQUE. LE PRODUIT OBTENU PRESENTE UNE BONNE RESISTANCE A L'ABRASION ET CONVIENT PARTICULIEREMENT A L'UTILISATION EN TANT QUE PARE-BRISE DE VEHICULE.THE INVENTION CONCERNS THE MANUFACTURE OF GLASSPLASTIC SHEET PANELS IN WHICH TRANSPARENT SHEETS OF GLASS 1 AND OF PLASTIC MATERIAL 2 ARE SOLIDARIZED. A POLYMERISABLE FLUID COMPOSITION IS APPLIED TO THE SURFACE OF THE PLASTIC MATERIAL, WHICH IS THEN POLYMERIZED BY IRRADIATION BY ELECTRON BOMBARDING OR BY UV IRRADIATION, TO FORM A TRANSPARENT COATING 3 ADHERENT TO THE PLASTIC. THE PRODUCT OBTAINED SHOWS GOOD ABRASION RESISTANCE AND IS PARTICULARLY SUITABLE FOR USE AS A VEHICLE WINDSCREEN.
Description
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un panneauThe present invention relates to a method of manufacturing a panel
feuilleté verre-plastique comprenant la solidarisation l'un à l'autre de feuillets transparents en verre et en matière plastique, et laminated glass-plastic comprising the joining together of transparent sheets of glass and plastic, and
un tel panneau feuilleté.such a laminated panel.
De tels panneaux feuilletés peuvent être utilisés à diffé- rentes fins, par exemple comme vitrages extérieurs ou intérieurs de bâtiments Cependant, l'utilisation commerciale la plus importante de panneaux feuilletés verre-plastique est probablement en tant que vitrages Such laminated panels can be used for various purposes, for example as exterior or interior glazing of buildings. However, the most important commercial use of glass-plastic laminated panels is probably as glazing.
de véhicules, en particulier en tant que pare brise de véhicules automo- vehicles, in particular as windshields for motor vehicles.
biles Un pare brise dans lequel un feuillet de matière plastique est disposé vers l'intérieur du véhicule peut présenter une combinaison de propriétés qui est hautement souhaitable pour offrir une protection aux occupants du véhicule contre les lacérations par des fragments de verre au cas o le pare brise se briserait, par exemple par l'impact biles A windshield in which a plastic sheet is disposed towards the interior of the vehicle may have a combination of properties that is highly desirable to provide protection to the occupants of the vehicle against lacerations by fragments of glass in the event that the car breeze would break, for example by the impact
de la tête d'un occupant contre le pare brise Les plus grands avanta- of the head of an occupant against the windshield The greatest advantages
ges à ce point de vue sont obtenus lorsque la force de la liaison entre le verre et la matière plastique est suffisamment élevée pour retenir des fragments de verre brisé mais suffisamment faible pour éviter un risque de déchirure de la matière plastique lorsque le pare This is achieved when the strength of the bond between the glass and the plastic is high enough to retain fragments of broken glass but low enough to avoid a risk of tearing the plastic when the glass
brise est brisé.breeze is broken.
On notera qu'un tel produit doit être optiquement aussi parfait qu'il est commercialement possible et qu'il doit présenter de It should be noted that such a product must be optically as perfect as it is commercially possible and must have
bonnes propriétés de vieillissement. good aging properties.
Un problème rencontré avec de tels produits réside dans le nonparallélisme des faces externes du panneau feuilleté soit à sa fabrication initiale soit en cours de vieillissement Des propositions pour surmonter ce problème ont été avancées dans nos demandes de brevets britanniques 82 12 668 et 8 Z 12 669 et dans la demande de A problem encountered with such products lies in the nonparallelism of the external faces of the laminated panel either in its initial manufacture or during aging. Proposals to overcome this problem have been advanced in our British patent applications 82 12 668 and 8 Z 12 669. and in the request for
brevet britannique de BFG Glassgroup N O 2 074 090 qui traite des con- British Patent BFG Glassgroup No. 2,074,090, which deals with
ditions de solidarisation du panneau feuilleté. fastening arrangements of the laminated panel.
Un autre problème rencontré avec de tels panneaux feuilletés est le peu de dureté relatif de la face exposée de la matière Another problem encountered with such laminated panels is the little relative hardness of the exposed face of the material
plastique Après un certain temps, elle tend à être abrasée, par exem- After a while, it tends to be abraded, for example
ple en raison d'unnettoyage peu soigneux C'est ce problème que con- This is the problem that
cerne particulièrement la présente invention. particularly the present invention.
Il serait évidemment possible d'utiliser un feuillet de It would obviously be possible to use a slip of
Z 537125Z 537125
matière plastique relativement dure et résistante à l'abrasion, mais celui-ci tendrait à se rompre ou à se déchirer plus facilement lors du bris du pare brise et réduirait les avantages de sécurité offerts a relatively hard and abrasion-resistant plastic, but it tends to break or tear more easily when the windshield breaks and reduce the safety benefits offered
par l'utilisation d'un panneau feuilleté verre-plastique. by the use of a laminated glass-plastic panel.
On a proposé de réaliser un panneau feuilleté triple It has been proposed to produce a triple laminated panel
verre/matière plastique peu dure/matière plastique résistant à l'abra- glass / soft plastic / abrasion resistant plastic
sion Il est cependant bien connu dans ce domaine que le feuilletage However, it is well known in this field that
d'un feuillet de matière plastique avec un autre dans un panneau feuil- one sheet of plastic material with another in a sheet
leté donne naissance à des problèmes considérables et augmente for- gives rise to considerable problems and increases
tement le nombre de rebuts de fabrication Il est plus facile de fabri- the number of manufacturing rejects It is easier to manufacture
quer un panneau feuilleté verre/matière plastique/verre, mais ceci a laminated glass / plastic / glass panel, but this
réduit à nouveau les avantages de sécurité offerts. further reduces the security benefits offered.
On a également proposé d'appliquer un revêtement mince It has also been proposed to apply a thin coating
de silice résistant à l'abrasion déposé sous vide sur le feuillet de ma- abrasion-resistant silica deposited under vacuum on the sheet of
tière plastique du panneau feuilleté verre/plastique, mais ceci augmente plastic laminated glass / plastic panel, but this increases
fortement les coûlts de fabrication. strongly the manufacturing costs.
Un des objets de la présente invention est de fournir un panneau feuilleté verre/plastique résistant à l'abrasion qui se prête à One of the objects of the present invention is to provide an abrasion-resistant glass / plastic laminate panel which is suitable for
une fabrication aisée.easy manufacture.
La présente invention fournit un procédé de fabrication d'un panneau feuilleté verre-plastique comprenant la solidarisation l'un à l'autre de feuillets transparents en verre et en matière plastique caractérisé en ce que, après la solidarisation, on applique sur la The present invention provides a method of manufacturing a laminated glass-plastic panel comprising the joining to each other of transparent sheets of glass and plastic characterized in that, after the joining, is applied to the
surface exposée de la matière plastique du panneau feuilleté, un revê- exposed surface of the plastic material of the laminated panel, a coating
tement uniforme d'une composition fluide polymérisable par irradiation par faisceau d'électrons ou par ultra-violet qui est ensuite polymérisée in situ en formant un revêtement superficiel adhérent transparent qui uniformly of a polymerizable fluid composition by electron beam or ultraviolet irradiation which is then polymerized in situ to form a transparent adherent surface coating which
est plus résistant à l'abrasion que la matière plastique sous-jacente. is more resistant to abrasion than the underlying plastic.
Par l'utilisation de la présente invention, il est possible de réaliser des panneaux feuilletés verre/plastique ayant une face de By the use of the present invention, it is possible to produce laminated glass / plastic panels having a face of
matière plastique plus résistante à l'abrasion sans avoir d'effet subs- plastic material which is more resistant to abrasion and has no
tantiel sur la liaison verre/plastique et sans provoquer de détérioration substantielle de la forme géométrique de la face de matière plastique exposée ou de la qualité optique du produit Par exemple, en évitant on the glass / plastic bond and without causing substantial deterioration of the geometric shape of the exposed plastic face or the optical quality of the product. For example, avoiding
toute application significative de chaleur pour effectuer la polymérisa- any significant application of heat to effect the polymerization
tion du revêtement de résine, on n'augmente pas de manière indésirable la liaison entre le verre et le plastique et le feuillet de plastique n'est pas chauffé à un point tel qu'il y ait un certain risque que des inégalités d'épaisseur apparaissent comme défauts superficiels Un autre avantage de la polymérisation par irradiation par faisceau d'électrons ou par ultra-violet est la rapidité avec laquelle le revêtement est polymérisé de sorte que la surface résistant à l'abrasion est rapidement formée. L'expression "résistance à l'abrasion" est utilisée ici pour décrire la résistance à l'abrasion mesurée par l'American National Standard n' Z 26 1-1977-Abrasion Resistance (Plastics), Test no 17, au moyen d'un dispositif d'abrasion Taber In the resin coating, the bond between the glass and the plastic is not undesirably increased and the plastic film is not heated to such a degree that there is a certain risk that unevenness of thickness Another advantage of electron beam or ultraviolet irradiation polymerization is the speed with which the coating is polymerized so that the abrasion resistant surface is rapidly formed. The term "abrasion resistance" is used herein to describe the abrasion resistance measured by the American National Standard No. 1-1977-Abrasion Resistance (Plastics), Test No. 17, by means of US Pat. a Taber abrasion device
(ASTM D 1044-76).(ASTM D 1044-76).
Avantageusement, la composition appliquée comprend un photoactiva-teur pour ultra-violet et est polymérisée par rayonnement ultra-violet Le rayonnement ultra-violet nécessaire à la polymérisation en présence d'un photoactivateur est moins énergétique que l'irradiation par faisceau d'électrons et présente moins de risque d'affecter la Advantageously, the applied composition comprises a photoactivator for ultraviolet and is polymerized by ultraviolet radiation. The ultraviolet radiation necessary for the polymerization in the presence of a photoactivator is less energetic than electron beam irradiation. is less likely to affect the
qualité du feuillet de matière plastique. quality of the plastic sheet.
De préférence, la dite composition est appliquée au Preferably, said composition is applied to
rouleau Ceci est un moyen simple et rapide d'application de revête- roller This is a quick and easy way of coating application
ments uniformes.uniform
L'invention comprend un panneau feuilleté verre/plasti- The invention comprises a laminated glass / plastic panel
que fabriqué par un procédé tel que décrit ci-dessus. as manufactured by a method as described above.
L'invention s'étend également à des produits intermé- The invention also extends to intermediate products
diaires destinés à former de tels panneaux feuilletés verre/plastique. diaries for forming such laminated glass / plastic panels.
La présente invention fournit dès lors un panneau feuilleté verre/plastique dont la surface de la matière plastique porte un revgtement d'une composition polymérisable qui comprend un photoactivateur pour ultra-violet et qui forme par polymérisation un revêtement superficiel adhérent transparent qui est plus résistant à The present invention therefore provides a glass / plastic laminated panel whose surface of the plastics material bears a coating of a polymerizable composition which comprises a photoactivator for ultraviolet and which forms by polymerization a transparent adherent surface coating which is more resistant to
l'abrasion que la matière plastique sous-jacente. abrasion as the underlying plastic material.
En outre la présente invention fournit un panneau feuilleté verreplastique caractérisé en ce que la surface de la matière plastique porte un revêtement d'une composition polymérisable par irradiation par faisceau d'électrons et qui forme par polymérisation un revêtement superficiel, adhérent transparent qui est plus résistant à In addition, the present invention provides a laminated plastics glass panel characterized in that the surface of the plastics material carries a coating of an electron beam irradiating polymerizable composition and which forms by polymerization a transparent, adherent, surface coating which is stronger at
l'abrasion que la matière plastique sous-jacente. abrasion as the underlying plastic material.
Des formes préférées de réalisation de la présente invention seront maintenant décrites à titre d'exemple et en se référant au dessin schématique annexé qui est une section au-travers d'un panneau feuilleté verre/plastique selon l'invention. Dans le dessin, un panneau feuilleté verre/plastique consiste en une feuille de verre 1 à laquelle est solidarisé un feuillet Preferred embodiments of the present invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying diagrammatic drawing which is a section through a laminated glass / plastic panel according to the invention. In the drawing, a laminated glass / plastic panel consists of a sheet of glass 1 to which a sheet is secured.
de matière plastique 2 La surface libre du feuillet de matière plas- of plastic material 2 The free surface of the sheet of plastic material
tique 2 est revêtue, après solidarisation, d'une couche de revêtement 2 is coated, after joining, with a coating layer
superficiel transparent 3 qui est ensuite polymérisée. transparent surface 3 which is then polymerized.
Exemple 1Example 1
Un panneau feuilleté verre-plastique destiné à être utilisé comme parebrise de véhicule comprenant une feuille de verre flotté de 3 mm d'épaisseur et un feuillet de chlorure de polyvinyle plastifié de 1 mm d'épaisseur fourni par Dynamit Nobel sous le nom commercial ASTRAGLAS, est fabriqué par le procédé décrit dans la A glass-plastic laminated panel for use as a vehicle windshield comprising a 3 mm thick float glass sheet and a 1 mm thick plasticized polyvinyl chloride sheet supplied by Dynamit Nobel under the tradename ASTRAGLAS, is manufactured by the process described in
demande de brevet britannique 82 12 669. British Patent Application 82 12 669.
La face exposée du chlorure de polyvinyle est ensuite revêtue d'une couche d'une épaisseur de lpm environ, d'une composition The exposed face of the polyvinyl chloride is then coated with a layer of a thickness of about 1 pm, a composition
polymérisable à base acrylique, au moyen d'un rouleau. polymerizable acrylic based, by means of a roller.
Cette composition contient: Plex 6628-0 * (de Rohm) 35 parties en poids (résine acrylique) Triacrylate de triméthylolpropane 14 parties en poids Diacrylate de 1-6 hexane diol 35 parties en poids (durcisseur) IRGACURE 651 (de Ciba) 4 parties en poids (sensibilisateur UV) Benzophénone 1, 5 parties en poids (photoinitiateur) BYK 344 (de Mallinckrodt) 0, 5 parties en poids (agent dispersant) This composition contains: Plex 6628-0 * (Rohm) 35 parts by weight (acrylic resin) Trimethylolpropane triacrylate 14 parts by weight 1-6 hexanediol diacrylate 35 parts by weight (hardener) IRGACURE 651 (from Ciba) 4 parts by weight (UV sensitizer) Benzophenone 1.5 parts by weight (photoinitiator) BYK 344 (Mallinckrodt) 0.5 parts by weight (dispersing agent)
Marques commerciales. Trademarks.
La composition est ensuite polymériséetpar exposition au rayonnement ultra-violet On a trouvé que les propriétés optiques -du panneau feuilleté ne sont pas affectées par ce traitement, de même que la résistance de la liaison entre les feuillets de verre et de matière 2 5 3 t 1 25 plastique. La résistance à l'abrasion du panneau feuilleté est alors testée suivant l'Amrnerican National Standard n Z 26 1-1977, avec une abrasion de 100 cycles et une charge de 500 gr ainsi que le décrit The composition is then polymerized andexposed to ultraviolet radiation. It has been found that the optical properties of the laminated board are not affected by this treatment, as well as the strength of the bond between the sheets of glass and material. 1 plastic. The abrasion resistance of the laminated panel is then tested according to Amrnerican National Standard No. Z 1-1977, with an abrasion of 100 cycles and a load of 500 gr as described.
1 'ASTM D 1044-76.ASTM D 1044-76.
On a trouvé que l'accroissement de la proportion de transmission diffuse vis-à-vis de la transmission totale (voile) dû It has been found that the increase in the proportion of diffuse transmission with respect to the total transmission (veil) due to
à l'abrasion, est inférieur à 4 pour cent. at abrasion, is less than 4 percent.
En l'absence du revêtement de résine, l'accroissement In the absence of the resin coating, the increase
du voile noté lorsque le chlorure de polyvinyle est testé de façon simi- veil noted when polyvinyl chloride is tested similarly
laire est environ 30 pour cent.about 30 percent.
On trouve des résultats similaires lorsqu'on utilise Similar results are found when using
une composition de résine similaire, mais en omettant le sensibilisa- a similar resin composition, but omitting the sensitization
teur ultra-violet et le photoinitiateur et que l'on polymérise le revê- ultraviolet light and the photoinitiator and that the coating is cured
tement de résine par irradiation par un faisceau d'électrons. resin by irradiation with an electron beam.
On trouve également des résultats similaires lorsqu'un panneau feuilleté verre/ASTRAGLAS (marque commerciale) fabriqué par un procédé décrit dans la demande de brevet britannique 82 12 668 Similar results are also found when a laminated glass / ASTRAGLAS (trade mark) panel manufactured by a process described in British Patent Application 8212668.
est traité de façon similaire.is treated similarly.
Exemple 2Example 2
Une paire de panneaux feuilletés verre/plastique des- A pair of laminated glass / plastic panels des-
tinés à être utilisés comme pare-brise de véhicule comprenant chacun une feuille de verre flotté de 3 mm d'épaisseur solidarisée à une feuille de polyuréthanede 0,6 mm commercialisé par Bayer est fabriquée de intended to be used as vehicle windshields each comprising a 3 mm thick float glass sheet secured to a 0.6 mm polyurethane sheet marketed by Bayer is manufactured from
la manière décrite dans l'exemple 1 de la demande de brevet britanni- the manner described in Example 1 of the British patent application
que 82 12 668.than 82 12 668.
Le feuillet de polyuréthane d'un de ces panneaux feuil- The polyurethane sheet of one of these panels
letés est protégé par un revêtement de lum d'épaisseur formé par application au rouleau de la composition polyrnmérisable suivante Epoxyacrylate 50 parties en poids Triacrylate de triméthylolpropane 30 parties en poids Diacrylate de 1-6 hexanediol 14 parties en poids (durcisseur) IRGACURE 651 (de Ciba) 4 parties en poids (sensibilisateur UV) Benzophénone 1,5 parties en poids (photoinitiateur) It is protected by a coating of lum lter formed by roller application of the following polymerizable composition Epoxyacrylate 50 parts by weight Trimethylolpropane triacrylate 30 parts by weight 1-6 hexanediol diacrylate 14 parts by weight (hardener) IRGACURE 651 (from Ciba) 4 parts by weight (UV sensitizer) Benzophenone 1.5 parts by weight (photoinitiator)
253 125253 125
BYK 344 (de Mallinckrodt) 0, 5 parties en poids (agent dispersant) BYK 344 (from Mallinckrodt) 0.5 parts by weight (dispersing agent)
c Marques commerciales.c Trademarks.
Le revêtement est polymérisé par irradiation par ultra-violet et les propriétés optiques du panneau feuilleté n'en sont pas affectées Lorsque les faces de la matière plastique des deux The coating is polymerized by ultraviolet irradiation and the optical properties of the laminated panel are not affected when the faces of the plastic material of both
panneaux feuilletés sont soumises au test d'abrasion décrit dans l'exem- laminated panels are subjected to the abrasion test described in the
ple 1, on trouve que la présence du revêtement contribue à réduire l'accroissement du voile Après abrasion de l'exemplaire non protégé, on trouve que, de la lumière transmise par le panneau feuilleté, Z % de plus sont transmis par diffusion Après abrasion de l'exemplaire protégé, seulement 1 % de plus, delalumière transmise, esttransmis par diffusion. On obtient des résultats similaires en appliquant un In FIG. 1, it is found that the presence of the coating contributes to reducing the increase in the haze After abrasion of the unprotected copy, it is found that, from the light transmitted by the laminated panel, Z% more are transmitted by diffusion after abrasion. of the protected copy, only 1% more, of the transmitted light, is transmitted by broadcast. Similar results are obtained by applying a
revêtement similaire à un panneau feuilleté verre/polyuréthane fabri- similar to a laminated glass / polyurethane panel
qué par un procédé décrit dans la demande de brevet britannique by a method described in the British patent application
n 82 1 Z 669.n 82 1 Z 669.
Exemple 3Example 3
La composition polymérisable suivante est substituée à celle décrite dans l'exemple 2: Plex 6617 0: 40 parties en poids Plex 6628 O 10 parties en poids (résines acryliques de Rohm) Triacrylate de triméthylolpropane 30 parties en poids Diacrylate de 1-6 hexane diol 14 parties en poids (durcisseur) IRGACURE 651 * (de Ciba) 4 parties en poids (sensibilisateur UV) Benzophénone 1,5 parties en poids (photoinitiateur) BYK 344 (de Mallinckrodt) 0, 5 parties en poids (agent dispersant) The following polymerizable composition is substituted for that described in Example 2: Plex 6617 0: 40 parts by weight Plex 6628 O 10 parts by weight (Rohm acrylic resins) Trimethylolpropane triacrylate 30 parts by weight 1-6 hexanediol diacrylate 14 parts by weight (hardener) IRGACURE 651 * (from Ciba) 4 parts by weight (UV sensitizer) Benzophenone 1.5 parts by weight (photoinitiator) BYK 344 (from Mallinckrodt) 0, 5 parts by weight (dispersing agent)
Marques commerciales.Trademarks.
Le revêtement est polymérisé et est ensuite testé ainsi qu'on l'a décrit dans l'exemple 2; on obtient des résultats très The coating is polymerized and is then tested as described in Example 2; we get very good results
similaires.Similar.
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