<Desc/Clms Page number 1>
Verre ne donnant pas.d'éclats.
La présente invention concerne ce que qu'on appelle habituellement du verre ne donna.nt pas d'éclats ou du verre de sûreté, pour la raison qu'en cas d'accident les morceaux brisés sont empêchés de se disperser comme cela se produit fréquemment lorsque du verre ordinaire est brisé, ce qui provoque des blessures pour les personnes se trouvant dans le voisinage.
L'invention est applicable à la fa.brication d'une plaque unique de verre ne donnant pas d'éclats mais elle sera généralement employée pour du verre feuilleté du genre dans lequel une pellicule de matière flexible transparente est interposée entre deux feuilles de verre et adhère à celles-ci.
<Desc/Clms Page number 2>
La feuille interposée employée jusqu'à, présent consistait en un ester de cellulose ou en cellulolde, et dans certains cas de la gélatine a été employée simplement comme adhésif pour fixer une feuille de cellulolde aux surfaces opposées de deux feuilles de verre.
Suivant la présente invention, une pellicule interposée qui empêche le verre de se disperser lorsqu'il est brisé est composée de gélatine organique à laquelle est ajouté un agent de plasticification destiné à la rendre flexible, la flexibilité étant conservée pendant une période prolongée.
Du moment qu'il a été démontré qu'une gélatine organique plasticifiée est capable d'être employée dans le but indiqué, il devient évident pour les personnes au courant du domaine de l'industrie auquel la présente invention se rapporte qu'il y a différentes Tanières de mettre l'invention en oeuvre. il doit par conséquent être bien entendu que les exemples qui suivent sont purement explicatifs et ne sont pas destinés à limiter l'invention aux modes particuliers d'application décrits.
Exemple 1: De la gélatine organique est trempée dans de l'eau jusqu'à ce qu'elle prenne la consistance d'une gelée épaisse et elle est alors enlevée de l'eau et chauffée jusqu'à fluidité, par placement dans un récipient ayant une chemisé d'eau chaude ou par d'autres moyens usuels jusqu'à une température appropriée située entre 110 et 1800 F. il est à remarquear que si la gélatine est chauffée au-dessus de 180 F, l'effet en est de réduire la solidité de la pellicule finale.
Une matière colorante, de préférence de nature transparente, peut 'être a.joutée à ce moment, si on le désire. un agent de plasticification, qui est de préfé-
<Desc/Clms Page number 3>
rence de la glycérine dans les proportions approximatives d'=une cuillérée à café de glycérine pour 0 onces de gélatine, avant qu'elle soit imprégnée d'eau, est alors agité complètement, dans la gélatine, le chauffage étant continué pendant quelques minutes, puis interrompu, et une petite quantité de formol est ajoutée.
Le formol est employé, comme on l'à indiqué ici et aux endroits où il est indiqué, comme agent de conservation et/ou pour durcir la pellicule et la rendre insensible à1 'humidité.
Une feuille ou une plaque de verre qui a été complètement nettoyée est placée à plat dans une bassine et le mélange de gélatine chaud est versé sur cette feuille.
Le verre est pressé vers le bas sur le fond de la bassine pour expulser les globules d'air qui autrement pourraient être emprisonnés entre le verre et la bassine et pourraient passer entre la surface supérieure du verre et la pellicule gélatineuse se trouvant sur celle-ci et en-dessous de cette pellicule. Les bulles d'a.ir da.ns la gélatine doivent être éliminéesautant que possi- ble.
La bassine contenant le verre dont la surface est juste en-dessous du niveau de la gélatine fluide est alors placée sur une surface mise de niveau et on la laisse reposerjusqu'à ce que la gélatine soit prise,ce qui se produit habituellement en 15 à 30 minutes.
Le verre portant la pellicule de gélatine est alors soulevé de la bassine et une partie de l'humidité restant dans la gélatine est enlevée par évaporation, celleci pouvant être accélérée par exposition de la. surface de la pellicule à un courant d'air chauffé.
Lorsqu'une humidité suffisante a été enlevée par évaporation, le verre est placé dans un bain de formol
<Desc/Clms Page number 4>
(60% d'eau, 40% de formaldéhyde) et on le laisse dansce bain pendant environ la minutes.
Il est alors enlevé du formol et lorsou'il est séché, il est immergé., avec le côté de la pellicule vers le haut, dans un bain consistant en une partie de baume de Canada dissous dans une partie de xylol ou dans un bain composé de gélatine dissoute dans de l'eau chargée d'environ 10% de formol.
La feuille de verre ainsi traitée ayant été enlevée du bain et autorisée à se sécher, convient pour des nombreuses applications sans autre traite- T.ent. une seconde feuille de verre sera toutefois généralement employée comme protection pour la pellicule et elle peut être appliquée par des moyens dont on a donné des exemples ci-dessous. une seconde feuille de verre de préférence de la même dimension que la première, ayant été complètement nettoyée , est pressée intimement sur la pellicule de gélatine de la première feuille pendant quelle est encore immergée dans la solution de baume du Canada, les bulles d'air étant soigneusement expulsées.
Les deux feuilles de verre sont alors retirées du bain et sont placées sous une pression d'environ 20 livres par pouce carré pendant une période d'environ 15 minutes, ce qui produit l'adhérence complète.
Lorsque la pression a été enlevée et que la pellicule est devenue complètement sèche, le verre est nettoyé, la pellicule en excès est enlevée de ses bords et le verra est alors prêt pour l'emploi.
Exemple 2 : La façon de procéder de l'exemple 1 jusqu'à l'enlèvement du verre du bain de formol ayant été adoptée, on laisse sécher la pellicule gélatineuse se trouvant sur le verre et on y applique une mince couche d'une matière adhésive sous la forme d'une résine synthétique telle que le produit de condensation de glycol et d'anhydride phta-
<Desc/Clms Page number 5>
lique, de phénol et de formaldéhyde, de crésol et de for- mdéhyde, l'urée ou un autre produit de condensation, et on laisse sécher cette couche.
La feuille ainsi traitée et une seconde feuille semblable de verre (qui, si on le juge à conseiller, peut également avoir reçu. une pellicule gélatineuse de la ma- nière décrite ci-dessus) sont immergées l'une au-dessus de l'autre dans un bain de dissolvant qui agit sur la couche de résine synthétique . Des dissolvants approprié pour le type de résine synthétique au glycol sont : le xylol, le toluol, le pyrène, le benzol et le solvent naphta. Pour un autre type de pellicule résineuse, un mélange d'alcools, ou d'alcools avec de l'acétate d'amyle, ou de l'acétone peut être employé, chacun de ces corps pouvant être employé indépendamment mais étant utilisé de préférence en un mélange de deux ou de plusieurs d'entre eux.
Lorsque la ma.tière adhésive employée est une résine glycolique, les proportions d'ingrédients dans le mélange peuvent être de 20 parties de solvant naplta pour quatre parties de chacun des corps : xylol, toluol, pyrène et benzol.
On laisse le dissolvant s'écouler librement entre la pellicule se trouvant sur la première feuille de verre et la surface de la seconde feuille, ou bien lorsque les deux feuilles de verre ont reçu l'application d'une pellicule, entre les deux pellicules, dans le but d'éliminer les bulles d'air et de ramollir la couche résineuse de la pellicule ou des pellicules.
Les surfaces des pellicules des deux feuilles de verre ou bien la pellicule sur une feuille et la surface de la seconde feuille sont alors pressées solidement l'une contre l'autre par. des moyens manuels.
Le dissolvant est alors éliminé par écoulement et le verre feuilleté est placé dans une presse et soumis
<Desc/Clms Page number 6>
à de la chaleur.
La température et la pression dépendent du enre de résine synthétique employé comme 'matière adhésive. Lors- qu'on emploie la matière de glycol et d'anhydride phtalique seule, la température peut être de 200 F et la pression de 100 livres par pouce carré. Lorsqu'il est complètement uni, le feuilletage est retiré de la presse et nettoyé.
Pour empêcher l'humidité de pénétrer dans le feuilletage, les bords qui l'entourent sont fermés par des moyens appropriés. Suivant un procédé, la matière entre les bords des feuilles est éliminée par grattage et remplacée par du mastic ou une autre matière résistant à l'eau.
L'imperméabilité peut également être produite par le fait qu'on élimine la pellicule de gélatine près des bords du verre avant l'application de la couche de matière résineuse.
Lorsque la résine a été ramollie par le bain dissolvant, une quantité suffisante de celle-ci se déplace vers l'extérieur lorsque les feuilles de verre sont pressées j'une contre l'autre de façon à remplir le vide produit par l'enlèvement de la gélatine.
La résine durcit alors et forme un cadre résistant à l'humidité autour du feuilletage.
Exemple 3 : De la gélatine organique, aussi transparente qu'on peut l'obtenir, est trempée dans de l'eau pendant en- viron 4 heures et est alors lavée dans l'eau courante.
Elle est alors placée dans un récipient contenant de l'eau froide, en quantité suffisante pour produire la proportion de trois onces de gélatine pour une pinte d'eau.
Le récipient est pourvu d'une chemise d'eau chau- de et la gélatine, qui est bientôt dissoute, est maintenue à une température d'environ 160 F pendant environ 15 minutes et pendant cette période on ajoute un agent de plastici-
<Desc/Clms Page number 7>
fication, de préférence du glycol de diéthylène, en proportions égales à 6% en poids de la teneur encmatière solide de la solution gélatineuse ; un agent de conservation est également ajouté, par exemple de l'ortho-phényl-phéna.te de sodium en quantité ne dépassant pas un demi pour cent du contenu de matière solide de la solution.
Le composé ainsi produitest déversé sur la surface d'une feuille de verre qui a été complètement nettoyée.
On trouve qu'une quantité de la solution ayantune teneur en matière solide de troisonces couvre effectivement un pied carré du verre.
La couche gélatineuse suffisamment solidifiée est enduite d'une couche mince du produit de condensation de glycol et d'anhdyride phtalique qui peut être déversé sur celle-ci et réparti au moyen d'une brosse douce.
Le verre, avec le c8té de la pellicule de gélatine placé vers le haut, es't alors mis dans un bain contenant un mélange d'hydrocarbures aromatiques, de préférence du solvant naphta et du toluol, une seconde feuille de verre, de dimensions analogues à. celles de la première, est immergée dans le bain et pressée intimement sur la pellicule.
Les deux feuilles de verre sont alors soulevées hors du bain et après égouttage sont placées dans une presse chauffée où elles sont soumises à une température d'environ 160 F et à une pression d'environ 15 livres par pouce carré au-dessus de l'atmosphère, pendant environ 30 minutes.
Exemple 4: De la gélatine organique est trempée dans l'eau comme dans l'exemple 1 et liquéfiée par la chaleur, un agent de plasticification, de préférence de la glycérine en proportions relatives de deux onces de glycérine pour 12 onces de gélatine sèche,.-est alors ajouté avec une ma-
<Desc/Clms Page number 8>
tière colorante, si on le désire.
Lorsque la gélatine est devenue fluide, elle est déversée uniformément sur une feuille de verre préparée, de la manière décrite précédemment. Du formol ou un autre agent ayant une action analogue n'est pas employé dans cet exemple.
Lorsque la matière gélatineuse a formé une gelée, le verre est soulevé avec la pellicule qu'il porte et l'humidité est évaporée par exposition à l'atmosphère ou avec l'aide d'air chaud.
La pellicule gélatineuse sèche adhérant alors au verre et n'ayant pas été rendue insoluble par le formol ou une matière analogue reçoit aisément et rapidement l'action d'un dissolvant naturel de la gélatine.
On tire parti de ce fait en rendant la surface de la gélatine "collante" au moyen d'un dissolvant et en obtenant l'adhérence de la seconde feuille de verre sans emploi d'une autre matière adhésive.
Le dissolvant ne doit pas avoir une action tellement violente qu'il disperse la pellicule et on a trouvé qu'un dissolvant approprié est composé d'acide acétique et de glyéérine en proportions égales en volume.
La première feuille de verre est placée dans une bassine contenant le dissolvant et une seconde feuille de verre, qui a été complètement nettoyée, est pressée fortement sur la pellicule gélatineuse, les bulles d'air étant soigneusement éliminées.
Les deux feuilles de verre sont alors retirées du bain et comme l'acide acétique , de même que d'autres acides, dissout la gélatine sans l'aide de la chaleur, la très mince couche de dissolvant restant entre la pellicule de gélatine et la seconde feuille de verre est suffisante pour modifier la surface de la gélatine et produire sous une pression d'environ 20 livres par pouce
<Desc/Clms Page number 9>
carré pendant une période d'environ 10 minutes, une adhérence parfaite.
L'acide peut avoir éventuellement une action légèrement nuisible sur la qualité de la pellicule de gélatine et il est possible de remplacer l'acide par un bain de glycérine, auquel cas une pression d'environ 20 livres par pouce carré doit être appliquée aux deux feuilles de verre.¯tandis qu'elles sont soumises à une température de 160 à 206 F.
La réunion de la couche de glycérine à la pellicule de gélatine ne se produit pas toutefois aussi rapidement que lorsque de l'acide est introduit, et par conséquent lorsque le verre feuilleté est enlevée de la presse chaude, il n'est pas prêt pour l'usage avant 24 heures environ.
Pour empêcher l'humidité d'agir surla pellicule aux bords du verre, le feuilletage est plongé dansun bain d'acide non dilué (de préférence de l'acide formique).
Aux endroits où. l'acide vient en contact avec les bords de la pellicule, la gélatine se dissout et passe dans le bain acide.
Lorsque la gélatine située aux bords du verre a été dissoute sur un espace de 1/16 de pouce de largeur par exemple le verre feuilleté est retiré du bain et la cavité formant cadre est nettoyée et remplie de mastic ou d'une autre matière d'étanchéité . Le verre est alors nettoyé et est prêt pour l'emploi.
<Desc / Clms Page number 1>
Glass not giving any splinters.
The present invention relates to what is usually referred to as non-shattering glass or safety glass, for the reason that in the event of an accident the broken pieces are prevented from dispersing as frequently occurs. when ordinary glass is shattered, causing injury to people in the vicinity.
The invention is applicable to the manufacture of a single glass plate not giving shards but it will generally be used for laminated glass of the kind in which a film of transparent flexible material is interposed between two sheets of glass and adheres to these.
<Desc / Clms Page number 2>
The interposed sheet heretofore employed has consisted of a cellulose ester or cellulose, and in some cases gelatin has been used simply as an adhesive to attach a cellulose sheet to the opposing surfaces of two sheets of glass.
According to the present invention, an interposed film which prevents the glass from scattering when broken is composed of organic gelatin to which is added a plasticizing agent intended to make it flexible, the flexibility being retained for an extended period.
Once it has been demonstrated that a plasticized organic gelatin is capable of being employed for the stated purpose, it becomes apparent to those of ordinary skill in the field of industry to which the present invention relates that there is different dens of implementing the invention. it should therefore be understood that the examples which follow are purely explanatory and are not intended to limit the invention to the particular modes of application described.
Example 1: Organic gelatin is soaked in water until it takes on the consistency of a thick jelly and is then removed from the water and heated to fluidity, by placing in a container jacketed with hot water or by other usual means up to a suitable temperature between 110 and 1800 F. It should be noted that if the gelatin is heated above 180 F the effect is reduce the strength of the final film.
Coloring material, preferably transparent in nature, can be added at this time, if desired. a plasticizing agent, which is preferably
<Desc / Clms Page number 3>
The presence of glycerin in the approximate proportions of = one teaspoon of glycerin for 0 ounces of gelatin, before it is impregnated with water, is then stirred completely, in the gelatin, the heating being continued for a few minutes, then discontinued, and a small amount of formalin is added.
Formalin is employed, as indicated herein and where indicated, as a preservative and / or to harden the film and render it insensitive to moisture.
A sheet or glass plate that has been completely cleaned is placed flat in a basin and the hot gelatin mixture is poured over this sheet.
The glass is pressed down on the bottom of the bowl to expel air globules that might otherwise be trapped between the glass and the bowl and could pass between the top surface of the glass and the gelatinous film on it and below this film. Air bubbles in the gelatin should be removed as much as possible.
The bowl containing the glass whose surface is just below the level of the fluid gelatin is then placed on a level surface and allowed to stand until the gelatin is set, which usually occurs in 15 to 30 minutes.
The glass bearing the gelatin film is then lifted from the basin and part of the moisture remaining in the gelatin is removed by evaporation, which can be accelerated by exposure of the. film surface to a stream of heated air.
When sufficient moisture has been removed by evaporation, the glass is placed in a formalin bath
<Desc / Clms Page number 4>
(60% water, 40% formaldehyde) and left in this bath for about 1 minute.
It is then removed from the formalin and when dried it is immersed, with the film side facing up, in a bath consisting of one part of Canada balsam dissolved in one part of xylol or in a compound bath. gelatin dissolved in water loaded with about 10% formalin.
The glass sheet thus treated having been removed from the bath and allowed to dry, is suitable for many applications without further treatment. however, a second sheet of glass will generally be employed as a protection for the film and can be applied by means exemplified below. a second sheet of glass preferably of the same size as the first, having been completely cleaned, is pressed intimately on the gelatin film of the first sheet while it is still immersed in the Canada balsam solution, the air bubbles being carefully expelled.
The two sheets of glass are then removed from the bath and are placed under a pressure of about 20 pounds per square inch for a period of about 15 minutes, which produces complete adhesion.
When the pressure has been removed and the film has become completely dry, the glass is wiped clean, excess film is removed from its edges and the glass is then ready for use.
Example 2: The procedure of Example 1 until the removal of the glass from the formalin bath having been adopted, the gelatinous film on the glass is allowed to dry and a thin layer of a material is applied to it. adhesive in the form of a synthetic resin such as the condensation product of glycol and phta anhydride
<Desc / Clms Page number 5>
lique, phenol and formaldehyde, cresol and formdehyde, urea or other condensation product, and this layer is allowed to dry.
The sheet thus treated and a second similar sheet of glass (which, if deemed advisable, may also have received a gelatinous film as described above) are immersed one above the above. the other in a solvent bath which acts on the synthetic resin layer. Suitable solvents for the type of synthetic glycol resin are: xylol, toluol, pyrene, benzol and solvent naphtha. For another type of resinous film, a mixture of alcohols, or alcohols with amyl acetate, or acetone can be used, each of these can be used independently but preferably being used in combination. a mixture of two or more of them.
When the adhesive material employed is a glycolic resin, the proportions of ingredients in the mixture can be 20 parts of naplta solvent for four parts of each of the bodies: xylol, toluol, pyrene and benzol.
The solvent is allowed to flow freely between the film on the first sheet of glass and the surface of the second sheet, or when the two sheets of glass have received the application of a film, between the two films, for the purpose of removing air bubbles and softening the resinous layer of the film or films.
The film surfaces of the two glass sheets or the film on one sheet and the surface of the second sheet are then pressed firmly against each other by. manual means.
The solvent is then removed by flow and the laminated glass is placed in a press and subjected
<Desc / Clms Page number 6>
to heat.
The temperature and pressure depend on the synthetic resin material employed as the adhesive material. When the glycol phthalic anhydride material alone is employed, the temperature may be 200 F and the pressure 100 pounds per square inch. When completely united, the lamination is removed from the press and cleaned.
To prevent moisture from entering the lamination, the edges surrounding it are closed by suitable means. In one method, the material between the edges of the sheets is scraped off and replaced with mastic or other water resistant material.
Impermeability can also be produced by removing the gelatin film near the edges of the glass prior to application of the resinous material layer.
When the resin has been softened by the dissolving bath, a sufficient amount of it moves outward as the sheets of glass are pressed against each other so as to fill the void produced by the removal of gelatin.
The resin then hardens and forms a moisture resistant frame around the lamination.
Example 3: Organic gelatin, as transparent as can be obtained, is soaked in water for about 4 hours and then washed in running water.
It is then placed in a container containing cold water, in sufficient quantity to produce the ratio of three ounces of gelatin to one quart of water.
The container is provided with a jacket of hot water and the gelatin, which soon dissolves, is held at a temperature of about 160 F for about 15 minutes and during this time a plasticizing agent is added.
<Desc / Clms Page number 7>
fication, preferably diethylene glycol, in proportions equal to 6% by weight of the solid content of the gelatinous solution; a preservative is also added, for example sodium ortho-phenyl-phenate in an amount not exceeding half a percent of the solid content of the solution.
The compound thus produced is spilled onto the surface of a sheet of glass which has been thoroughly cleaned.
It was found that an amount of the solution having a solid content of three ounces effectively covered one square foot of the glass.
The sufficiently solidified gelatinous layer is coated with a thin layer of the condensation product of glycol and phthalic anhdyride which can be poured onto it and distributed by means of a soft brush.
The glass, with the side of the gelatin film facing up, is then placed in a bath containing a mixture of aromatic hydrocarbons, preferably naphtha solvent and toluol, a second sheet of glass, of similar dimensions at. those of the first, is immersed in the bath and pressed intimately on the film.
The two sheets of glass are then lifted out of the bath and after draining are placed in a heated press where they are subjected to a temperature of about 160 F and a pressure of about 15 pounds per square inch above it. atmosphere, for about 30 minutes.
Example 4: Organic gelatin is soaked in water as in Example 1 and liquefied by heat, a plasticizing agent, preferably glycerin in the relative proportions of two ounces of glycerin for 12 ounces of dry gelatin, .-is then added with a ma-
<Desc / Clms Page number 8>
color, if desired.
When the gelatin has become fluid, it is poured evenly onto a prepared sheet of glass, as described above. Formalin or other agent having a similar action is not employed in this example.
When the gelatinous material has formed a jelly, the glass is lifted with the film it carries and the moisture is evaporated by exposure to the atmosphere or with the help of hot air.
The dry gelatinous film then adhering to the glass and having not been rendered insoluble by formalin or the like readily and rapidly receives the action of a natural gelatin dissolver.
This is taken advantage of by making the surface of the gelatin "tacky" by means of a solvent and obtaining the adhesion of the second sheet of glass without the use of another adhesive material.
The solvent should not act so violently that it disperses the film and it has been found that a suitable solvent is composed of acetic acid and glycerin in equal proportions by volume.
The first sheet of glass is placed in a basin containing the solvent and a second sheet of glass, which has been completely cleaned, is pressed strongly on the gelatinous film, the air bubbles being carefully removed.
The two sheets of glass are then removed from the bath and since acetic acid, along with other acids, dissolves the gelatin without the aid of heat, the very thin layer of solvent remaining between the gelatin film and the gelatin. second sheet of glass is sufficient to modify the surface of the gelatin and produce under a pressure of about 20 pounds per inch
<Desc / Clms Page number 9>
square for a period of about 10 minutes, perfect adhesion.
The acid may possibly have a slightly detrimental effect on the quality of the gelatin film and the acid can be replaced with a glycerin bath, in which case a pressure of about 20 pounds per square inch should be applied to both. sheets of glass. While they are subjected to a temperature of 160 to 206 F.
The reunion of the glycerin layer to the gelatin film, however, does not take place as quickly as when acid is introduced, and therefore when the laminated glass is removed from the hot press it is not ready for l 'use within approximately 24 hours.
To prevent moisture from acting on the film at the edges of the glass, the laminate is immersed in a bath of undiluted acid (preferably formic acid).
In places where. the acid comes into contact with the edges of the film, the gelatin dissolves and passes into the acid bath.
When the gelatin at the edges of the glass has dissolved over a space of 1/16 inch in width for example the laminated glass is removed from the bath and the frame cavity is cleaned and filled with putty or other material. sealing. The glass is then cleaned and is ready for use.