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La demanderesse a trouvé que les pôlyoarbonates linéaires à haut poids moléculaire des composes dihydroxylés aromatiques, de préférence des Bisphénylolaloanes, en raison de leur rtgidité particulièrement élevée associée à une résistance au choc élevée et à une stabilité qui s'étend depuis les températures très inférieures à - 100*0 Jusqu'à. des températures d'environ + 140 à 150*0 ainsi qu'avec une absorption très faible de la lumière visible, mais une forte absorption des rayons ultra-violets et infra-rouges, conve- naient tout particulièrement à la préparation de glaces de sécurité de tous types.
L'ensemble de ces propriétés dans les polyoar- bonates mentionnés ci-dessus et leur exploitation technique, conformément à la présente invention, permet pour la première fois de mettre 1 la disposition de la teohnique des glaces de sécurité à base de résine synthétique qui répondent non seulement aux exigences posées habituellement aux glaces de sécurité de types antérieurs, mais surpassent dans une
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mesure considérable les glaces de sécurité antérieures connues du type des glaces à couches multiples ou des glaces prétendues, en ce que la résistance au choc des glaces de polycarbonate est incomparablement supérieure à celle des glaces de sécurité antérieures connues.
Ainsi par exemple, de telles plaques de poly- oarbonate, d'une épaisseur de 2 mm environ, ne peuvent déjà plus être peroées vers le haut à la main. Des plaques de 4 à 6 mm d'épaisseur résistent même à des chocs sévères donnés à l'aide d'outils, oomme des marteaux, des haches etc...
' Des plaques d'environ 25 om d'épaisseur peuvent être oCnsi- dérées comme à l'épreuve des projectiles car même des balles d'acier de oalibre 9 mm tirées de la distance la plus favora- ble sous une incidence de 90', ne peuvent plus traverser ces glaces.
Lorsque la taille des glaces augmente, on augmente en général l'épaisseur des plaques de polyoarbonate : oepen- dant, même pour des vitrines de magasins, des plaques de 5 à
8 mm d'épaisseur environ donnent satisfaction,. Pour les applications spéciales, par exemple pour les vitrages à l'épreuve des projectiles, on peut être amené à utiliser des plaques de polycarbonate beaucoup plus épaisses. On peut également assembler deux ou plusieurs plaques minces en une seule plaque épaisse. Lorsqu'une glace de sécurité de ce type vient malgré tout à se briser, il n'apparaît pas d'arête de rupture coupante ni d'éclat, de sorte que les éventualités de blessures par coupures sont exclue'!.
D'autre part, l'élasticité de ces glaces est si .levée que le risque de fractures lors de chocs des personnes, contre ces glaces se trouve fortement diminué. Si l'on prend le travail de formage appliqué comme mesure de l'élasticité
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des plaques, celles-oi s'expriment par un nombre plus de 6 fois plus élevé que ceux qui correspondent aux glaces à couches multiples connues antérieurement.
En raison des propriétés d'absorption favorables mentionnées ci-dessus des polycarbonates vis-à-vis des radia- tions lumineuses, il ne se produit pratiquement pas de perte par absorption dans le spectre visible, même pour des glaces très épaisses, alors que les radiations ultra-violettes et infra-rouges indésirables sont retenues pratiquement complè- tement même par des glaces minces,
Aux avantages énumérés ci-dessus, on ajoutera encore l'économie de poids existant dans de nombreux cas vis-à-vis des glaces de sécurité en verre, car les glaces de sécurité de l'invention peuvent être fréquemment choisies plus minces que les glaces de sécurité en verre } en outre, le poids spécifique des glaces de l'invention est à peine la moitié de celui du verre.
On signalera également le bon effet d'isolation thermique auquel on attribuera, entre autres, le fait que les glaces de l'invention, luesde différences de températures, donnent moins facilement lieu à des dépôts dè condensation*
Les glaces de l'invention peuvent être planes ou courbes, elles peuvent être transparentes ou rendues trans- lucides par addition d'agents provoquant un trouble ou par matage des surfaces, et colorées 4 volonté.
Les glaces plus épaisses peuvent être constituées . éventuellement de deux ou plusieurs glaces plus minces appli,- quées les unes sur les autres, éventuellement étirées et collées par un mastic. Pour obtenir certains effets, on peut introduire entre,deux glaces individuelles des filaments ou des tissus, par exemple des toiles métalliques ou des toiles de verre, ou incorporer directement ces filaments ou tissus dans les glaças ailes-mêmes, par coulée.
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Cependant, comme la dureté superficielle des glaces synthétiques de ce type ne suffit pas en règle générale pour la pratique et que les surfaces peuvent être ' facilement endommagées par des contacts et par exemple éraflées, il est indispensable d'y appliquer des couches de protection résistantes aux éraflures.
Pour une protection superficielle de ce type, vue couche mince de SiOx (dans la formule indiquée, x a une . valeur comprise entre 1 et 2) s'est montrée par exemple particulièrement satisfaisante. On a également constaté avec surprise que les polycarbonates, contrairement aux autres résines synthétiques, donnaient lieu à une adhérenoe extrê- mement forte des couches d'oxydes de silicium appliquées de manière connue en soi, dans une atmosphère d'oxygène sur leur surface (voir 4 ce sujet le brevet allemand n 1 104 283 du
6 Juin 1953,
les glaces qui portent un revêtement superficiel de la nature indiquée ci-dessus sont suffisamment résistantes à l'essuyage et aux éraflures pour répondre pratiquement à toutes les exigences à ce sujet. Par ailleurs, ces couches;' superficielles offrent une protection excellente contre les attaques par solvants. Elles permettent également de sup@i- mer la tendance indésirable au chargement électrostatique des surfaces, inhérente au polycarbonate.
Dans les cas où les oouohes de barrière d' @ydes de silicium mentionnées ci-dessus ne donnent pas enti@ement satisfaction pour ce qui concerne par exemple la rés stance aux éraflures, on peut recouvrir les glaces de poly@ bonate de plaques de verre, sur une ou sur les deux faces Ion les exigences. Cependant, l'association de la glace de @ycar- bor.-te et de la plaque de verre doit alors permette un glissement relatif car une liaison trop rigide pro<querait la perte des propriétéa mécaniques intéressantes ,un
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particulier de la résistance au choc des glaces de polyoar- bonnate.
Si au contraire, on prépare une glace dans laquelle la ou les plaques de couverture en verre peuvent glisser sur la glace de polyoarbonate et qu'on soumet cette glace combinée à un choc sévère, la. ou les plaques de verre éclatent effectivement mais la plaque de polyoarbonate manifeste pratiquement sa résistance totale au choc.
Les plaques de verre au moyen desquelles, conformément à l'invention, on recouvre les plaques de polyoarbonate, peuvent présenter une épaisseur quelconque depuis les épaisseurs'les plus faibles réalisables techni- quement d'environ 0,5 mm d'épaisseur car comme on l'a déjà indiqué ci-dessus, ces plaques servent pratiquement unique- ment à rendre: les surfaces des glaces résistantes aux éra- flures. Pour des raisons d'ordre économique, on préfère toutefois les plaques de verre à bon marché dont l'épaisseur est comprise entre 1 et 3 mm.
Même dans les glaces reaouvertes de.la manière .Indiquée ci-dessus de plaquesde verre, les plaques de polyoarbonate constituent la partie essentielle ou la partie prépondérante de la masse totale : en outre, la glace totale peut être maintenue plus mince que les glaces de verre ; lesglaces de sécurité obtenues se distinguent donc par un poids relativement faible. Lors de variations de températures, elles se recouvrant beaucoup moins facile- ment de dép8ts de condensation que les plaques de verre correspondantes.
En général, on utilise des plaques de polyoar- bonate et/ou des plaques de verre transparentes, éventuelle- ment colorées. Lorsqu'on le désire, on peut également utiliser des plaques de polycarbonate et/ou des plaques
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de verre portant des dessins, troubles ou dépolies sur une . ou sur deux faces. '
Pour obtenir certains effets, on peut placer des filaments ou des tissus, par exemple de la toile métallique ou de la toile de verre, entre la plaque de polyoarbonate et les plaques de verre et/ou éventuellement entre plusieurs plaques de polyoarbonate superposées, ou bien incorporer direotement oes filaments ou tissus dans la . plaque de polyoarbonate par coulée.
Pour répondre à l'exigenoe de liberté de glisse- ment relatif des plaques après l'association, le procédé le plus commode consiste à placer les plaques les unes sur les autres sans les ooller par un liant en maintenant .. ' la cohésion mutuelle par un encadrement. Cependant, cette manière d'opérer ne permet pas en général d'éliminer complè- tement l'air ou l'humidité qui se trouvent entre les plaques ' et d'éviter des défauts optiques, en partioulier les "anneaux de Newton". Par conséquent, et surtout lorsque les glaces doivent être entièrement transparentes, il est préférable de lier les plaques à l'aide d'un mastic mais en utilisant un liant qui reste mou et qui permette un glissement relatif des plaques les unes sur les autres.
Comme liants répondant à des caractéristiques, on citera par exemple le caoutchouc de silicone et les mélanges durcissa- bles polyester-styrène, de préférence ceux dans lesquels le rapport polyester/styrène est d'au moins 4 :1 environ, ainsi que les résines époxydées molles. La couche de colle ne doit pas être trop mince : en fait, elle ne doit pas 'il,? présenter une épaisseur inférieure à 0,1 mm environ.
En raison de leurs nombreuses propriétés avantageuses, les glaces de sécurité de l'invention ont des applications multiples. On peut les utiliser par exemple ; d'une manière particulièrement avantageuse dans la
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carrosserie, en particulier pour les véhicules automobiles et pour les wagons, comme glaces de parebrises, comme glaces latérales, comme vitrines ou glaces arrières ; dans la fabrication de lanterneaux ou de coupoles, par exemple dans des autocars eto,..
On citera également leur utilisation dans la construction des bateaux et navires ou des avions, notamment pour la vitrification de carlingues d'avions effectuée éventuellement sur des avions très rapides, Elles peuvent également servir comme vitrages de devantures, d'étalages ou de fenêtres, de soupiraux eto.... dans la construction des bâtiments, pour la confection de vitrages de portes etc..
On signalera également comme autres possibilités duplications le vitrage de locaux placés sous des pressions supérieures ou inférieures à la normale (oabines d'avions) ainsi que de locaux ou règnent des dangers d'explosion ou d'implosion ; comme glaces de sécurité pour les écrans de télévision, les dispositifs et appareillages techniques de tous types, pour la protection de guichets de banques et en particulier pour les vitrages à l'épreuve des projectiles de tous types.
L'exemple suivant illustre l'invention sans toutefois la limiter, EXEMPLE
Pour la préparation d'une glace de sécurité, on applique par vaporisation sous vide, sur un verre de polycarbonate de 3 à 4 mm d'épaisseur, aelon grandeur de la vitre, une couche de SiO2 résistante aux éraflures.
On applique ensuite par coulée, sur la face non vaporisée de la vitre de polyoarbonate, une masse de résine synthétique exempte de bulles, par exemple une masse de caoutchouc de silicone, préalablement dégazée et, sur cette
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couche d'adhésif liquide, la glace de verre minéral préalablement coupée aux dimensions correctes, en opérant de manière telle qu'il ne se forme pas de bulle. Afin d'obtenir une couche d'épaisseur régulière, d'environ 0,2 mm, la plaque de verre minéral porte sur ses contours des pièces d'espaoement d'épaisseur correspondante, en' métal, en verre ou en papier. On provoque l'expulsion de la masse d'adhésif en excès par pression sur une face de la glace de sécurité.
Suivant le type de l'agent adhésif utilisé, la glace de sécurité peut être éventuellement soumise à un traitement thermique à l'étuve (environ 30 minutes à 50 C) pour.accélérer le duroissement.
La glace de sécurité terminée peut être placée directement dans le cadre de caoutchouc ou de métal du véhicule et Jointoyée aveo une masse de caoutchouc de silioone, la face verre minéral vers l'extérieur.
.Une vitre préparée de cette manière est incassa- ble et aooepte un travail de formage d'enviroh 30 fois celui accepté par une vitre de sécurité en verre prétendu.
Pour les vitres de grande dimension, pour les pare-brises de véhiculée do grande taille, comme les voitures de 21 de capacité, il est recommandé de prendre une plaue de polycarbonate d'environ 5 à 6 mm d'épaisseur, L'épa @seur de la plaque de verre minéral peut alors, pour des rai@ons de préparation et de travail plus faciles du verre, al@er Jusqu'à environ 1, 5 mm,
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The Applicant has found that linear high molecular weight polyoarbonates of aromatic dihydroxy compounds, preferably bisphenylolaloanes, due to their particularly high stiffness associated with high impact strength and stability which extends from temperatures much lower than - 100 * 0 Up to. temperatures of about +140 to 150 * 0 as well as with a very low absorption of visible light, but a strong absorption of ultraviolet and infra-red rays, were particularly suitable for the preparation of safety glasses of all types.
All of these properties in the polyoarbonates mentioned above and their technical use, in accordance with the present invention, make it possible for the first time to provide technology with safety glasses based on synthetic resin which meet the requirements of the invention. not only to the requirements usually placed on safety glass of previous types, but surpass in a
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Known prior safety glass of the multi-layered or pretended glass type is of considerable importance in that the impact resistance of polycarbonate glass is incomparably superior to that of known prior safety glass.
Thus, for example, such polycarbonate sheets, with a thickness of about 2 mm, can no longer be pierced upwards by hand. Plates 4 to 6 mm thick even withstand severe shocks given with tools, such as hammers, axes etc ...
'Plates about 25 µm thick may be deemed to be projectile proof because even 9mm steel bullets fired from the most favorable distance at 90' incidence. can no longer cross these ice.
When the size of the glasses increases, the thickness of the polyoarbonate sheets is generally increased: however, even for shop windows, sheets of 5 to
About 8 mm thick are satisfactory. For special applications, eg projectile-proof glazing, it may be necessary to use much thicker polycarbonate sheets. It is also possible to assemble two or more thin plates into a single thick plate. When a safety glass of this type does break anyway, no sharp breaking edges or splinters appear, so that the possibility of cut injuries is excluded !.
On the other hand, the elasticity of these glasses is so high that the risk of fractures during impacts of people against these glasses is greatly reduced. If we take the applied forming work as a measure of elasticity
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of the plates, these are expressed by a number more than 6 times higher than those corresponding to the previously known multi-layered ice.
Due to the above-mentioned favorable absorption properties of polycarbonates against light radiation, virtually no absorption loss occurs in the visible spectrum, even for very thick glasses, whereas Unwanted ultra-violet and infra-red radiations are almost completely retained even by thin glasses,
To the advantages enumerated above, the saving in weight existing in many cases with respect to glass safety glasses will be added further, since the safety glasses of the invention can frequently be chosen to be thinner than the glasses. safety glass} In addition, the specific weight of the glasses of the invention is barely half that of glass.
We will also point out the good thermal insulation effect to which we will attribute, among other things, the fact that the glasses of the invention, due to differences in temperature, give rise less easily to condensation deposits *
The glasses of the invention can be flat or curved, they can be transparent or made translucent by the addition of agents causing haze or by matting the surfaces, and colored as desired.
Thicker ice can be made. possibly two or more thinner mirrors applied, - ced one on top of the other, possibly stretched and glued with a putty. To obtain certain effects, it is possible to introduce filaments or fabrics, for example metal cloths or glass cloths, between two individual glasses, or directly incorporate these filaments or fabrics into the wing glazas themselves, by casting.
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However, as the surface hardness of synthetic glasses of this type is not generally sufficient for practice and the surfaces can be easily damaged by contact and, for example, scratched, it is essential to apply resistant protective layers. to scratches.
For a surface protection of this type, a thin film of SiOx (in the formula indicated, x has a value between 1 and 2) has been shown, for example, to be particularly satisfactory. It was also surprisingly found that polycarbonates, unlike other synthetic resins, give rise to extremely strong adhesion of the layers of silicon oxides applied in a manner known per se, in an oxygen atmosphere on their surface (see 4 on this subject German Patent No. 1,104,283 of
June 6, 1953,
glasses which have a surface coating of the nature indicated above are sufficiently resistant to wiping and scuffing to meet virtually all requirements therein. Moreover, these layers; ' superficial offer excellent protection against solvent attack. They also help to overcome the undesirable tendency to electrostatic charging of surfaces inherent in polycarbonate.
In cases where the above-mentioned silicon oxide barrier products do not give full satisfaction with regard to, for example, scratch resistance, the glass plates can be coated with glass plates. , on one or both sides Ion the requirements. However, the association of the ice of @ ycar- bor.-te and of the glass plate must then allow a relative sliding because a too rigid connection would cause the loss of the interesting mechanical properties, a
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particularly the impact resistance of polyoarbonnate glass.
If, on the contrary, an ice is prepared in which the glass cover plate (s) can slide on the polyoarbonate ice and this combined ice is subjected to a severe shock, the. or the glass plates do indeed burst but the polyoarbonate plate practically manifests its total impact resistance.
The glass plates by means of which, in accordance with the invention, the plates are covered with polyoarbonate, can have any thickness from the smallest technically achievable thicknesses of about 0.5 mm in thickness because as it is As already indicated above, these plates are used practically only to make: the surfaces of glasses resistant to scratches. For reasons of economy, however, inexpensive glass plates are preferred, the thickness of which is between 1 and 3 mm.
Even in mirrors reopened in the above manner of glass plates, the polyoarbonate plates constitute the essential part or the preponderant part of the total mass: moreover, the total ice can be kept thinner than the glass of glass. glass; the safety glasses obtained are therefore distinguished by a relatively low weight. During temperature variations, they are much less easily covered with condensation deposits than the corresponding glass plates.
In general, polyoarbonate plates and / or transparent glass plates, optionally colored, are used. When desired, polycarbonate plates and / or plates can also be used.
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glass bearing designs, cloudy or frosted on a. or on two sides. '
To obtain certain effects, one can place filaments or fabrics, for example wire mesh or glass cloth, between the polyoarbonate plate and the glass plates and / or possibly between several superimposed polyoarbonate plates, or else specifically incorporate these filaments or tissues into the. polyoarbonate sheet by casting.
In order to meet the requirement of relative sliding freedom of the plates after association, the most convenient method is to place the plates on top of each other without bonding them with a binder while maintaining the mutual cohesion by a frame. However, this way of operating generally does not completely eliminate the air or humidity between the plates and avoid optical defects, in particular "Newton rings". Therefore, and especially when the glasses must be completely transparent, it is preferable to bind the plates with a putty but using a binder which remains soft and which allows a relative sliding of the plates one on the other.
As binders meeting these characteristics, mention will be made, for example, of silicone rubber and curable polyester-styrene mixtures, preferably those in which the polyester / styrene ratio is at least about 4: 1, as well as epoxy resins. soft. The layer of glue should not be too thin: in fact, it shouldn't be? have a thickness less than approximately 0.1 mm.
Due to their many advantageous properties, the safety glasses of the invention have multiple applications. They can be used for example; particularly advantageously in the
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bodywork, in particular for motor vehicles and for wagons, as windshield windows, as side windows, as display cases or rear windows; in the manufacture of skylights or domes, for example in eto coaches, ..
Mention will also be made of their use in the construction of boats and ships or airplanes, in particular for the glazing of aircraft cabins possibly carried out on very fast airplanes. They can also be used as glazing for fronts, displays or windows, eto ... in the construction of buildings, for making door glazing etc.
Other possible duplications include the glazing of rooms placed under pressures higher or lower than normal (aircraft cabin) as well as of rooms where there is a danger of explosion or implosion; as security glass for television screens, technical devices and equipment of all types, for the protection of bank counters and in particular for glazing resistant to projectiles of all types.
The following example illustrates the invention without however limiting it, EXAMPLE
For the preparation of a safety glass, a scratch-resistant layer of SiO2 is applied by vaporization under vacuum, on a polycarbonate glass 3 to 4 mm thick, depending on the size of the glass.
Next, a mass of synthetic resin free of bubbles, for example a mass of silicone rubber, degassed beforehand, is applied by casting to the non-vaporized face of the polyoarbonate pane.
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layer of liquid adhesive, the mineral glass ice previously cut to the correct dimensions, operating in such a way that no bubbles are formed. In order to obtain a layer of regular thickness, of about 0.2 mm, the mineral glass plate bears on its contours spacing pieces of corresponding thickness, made of metal, glass or paper. The excess adhesive mass is expelled by pressure on one side of the safety glass.
Depending on the type of adhesive agent used, the safety glass may optionally be subjected to a heat treatment in an oven (approximately 30 minutes at 50 ° C.) in order to accelerate the hardening.
The finished safety glass can be placed directly in the rubber or metal frame of the vehicle and grouted with a mass of silioone rubber, the mineral glass side outwards.
A pane prepared in this manner is unbreakable and aooes a forming job of about 30 times that accepted by a safety pane of pretensioned glass.
For large windows, for large vehicle windshields, such as 21 capacity cars, it is recommended to take a sheet of polycarbonate approximately 5 to 6 mm thick. The mineral glass plate can then, for reasons of easier preparation and working of the glass, reach up to approximately 1.5 mm,