EP4281644A1 - Procede de fabrication d'un vitrage isolant - Google Patents

Procede de fabrication d'un vitrage isolant

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EP4281644A1
EP4281644A1 EP22704932.7A EP22704932A EP4281644A1 EP 4281644 A1 EP4281644 A1 EP 4281644A1 EP 22704932 A EP22704932 A EP 22704932A EP 4281644 A1 EP4281644 A1 EP 4281644A1
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EP
European Patent Office
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glass
film
glazing
insulating glazing
glass sheet
Prior art date
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Pending
Application number
EP22704932.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Anne-Laure Vayssade
François GUILLEMOT
Richard VILLEY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
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Pending legal-status Critical Current

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    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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Definitions

  • the invention relates to the field of insulating glazing, in particular double or triple, or even quadruple, with improved impact resistance properties, called insulating safety glazing.
  • Insulating glazing conventionally consists of an assembly of several sheets of glass spaced from each other using, on their periphery, a spacer defining a cavity filled with air or gas. These glazings are typically known by the acronym IGU.
  • insulating safety glazing is made by replacing one of the glass sheets of the IGU with a laminated one.
  • the insulating safety glazing then comprises an additional sheet of glass, which considerably weighs down the insulating glazing (typically +50% for double glazing).
  • a specific cutting machine is required to cut the puff pastry.
  • US 2003/0061783 A1 discloses a method of mounting, in the frame of a window, insulating glazing with impact resistance property.
  • a security film is laminated on one or both sheets of glass previously cut to the final dimensions of the glazing.
  • the film is applied beyond the edges of the glass sheet and is then cut flush with the edges of the glass sheet.
  • the double glazing is then fitted in the traditional way.
  • the security film is additionally trimmed to leave a free edge on the periphery of the glass sheet.
  • This edge-cutting causes a loss of material, a lengthy process and a risk of fouling of the edge-cutting device.
  • the inventors have discovered a more economical method of making insulating glazing with a safety film. The claimed method causes less loss of plastic material. This method is also much faster for the IGU manufacturer.
  • the present invention relates to a method for manufacturing insulating glazing comprising at least two sheets of glass spaced apart at their periphery using a spacer and at least one sealing gasket, delimiting a cavity filled with air or of gas, characterized by the following steps: a) deposition of a security film on a glass sheet of large dimensions, typically one dimension of which has the width of a ribbon of float; b) cutting all the glass and the safety film to the dimensions of the glazing using a single machine, in particular a float glass cutting machine and preferably without significant modification of the machine; c) assembly of the insulating glazing in the traditional manner with the safety film flush with the edge of the glazing.
  • the security film adheres to at least one of the glass sheets using an adhesive of the “pressure-sensitive-adhesive” (PSA) type.
  • PSA pressure-sensitive-adhesive
  • Step b) of cutting is generally carried out by marking/scratching the glass using a cutting wheel and then breaking the glass.
  • the wheel is, in particular, applied to the face of the glass coated with the security film.
  • the breaking of the glass on which the film is deposited, after passage of the cutting wheel, can be carried out in the same way as a glass without film.
  • a low emissive layer (low E) can be applied to any one of the faces of the glass or of the film or in one of the sub-layers of the film.
  • a solar control layer can be applied to any of the faces of the glass or of the film or in one of the sub-layers of the film.
  • the safety film is inside the double glazing, that is to say in contact with the cavity containing air or gas.
  • the safety film rests on the glass sheet which is in contact with the exterior of the building in which the insulating glazing is mounted (side 2).
  • the present invention also relates to a sheet of glass, one of the dimensions of which is the width of a float, comprising a security film.
  • the present invention relates to a sheet of glass, one of the dimensions of which is the width of a float, comprising a security film comprising comprises at least one ply of polyethylene terephthalate (PET) and at least one ply of polyurethane thermoplastic (TPU).
  • a security film comprising comprises at least one ply of polyethylene terephthalate (PET) and at least one ply of polyurethane thermoplastic (TPU).
  • the present invention therefore provides that the step of applying the security film be carried out in the float glass production factories, or in the factories receiving the float glass trays as raw material, trays whose dimensions are generally 6 m by 3.2 m approximately. These large size filmed glass sheets can then be sold to the insulating glazing manufacturer who will himself cut the filmed glass to the final dimensions of the insulating glazing.
  • the object of the invention therefore extends to the sheet of glass as described above, which is capable of being cut to the final dimensions of an insulating glazing and of being used in the manufacturing process according to the invention. .
  • the object of the invention extends to the glass sheet obtained according to step a) as described above and able to be used according to steps b) and c) as described above. .
  • the security film may comprise one or more plies of thermoplastic film, in particular at least one pli of PET or at least one pli of PET and at least one pli of TPU.
  • the total thickness of the security film can be between 30 and 1000 ⁇ m, preferably between 100 and 600 ⁇ m, and more preferably between 170 and 450 ⁇ m.
  • the present invention also relates to the use of a sheet of glass as described above for the manufacture of insulating glazing comprising at least two sheets of glass.
  • the present invention also relates to an insulating glazing obtained by the implementation of a method as described above.
  • Different films were laminated on a glass sheet with a thickness of 4 or 6 mm and of which at least one of the lateral dimensions measures more than 1 m.
  • the cutting of the glass sheet with the film is done with the same tools as for cutting the glass sheets without film, in this case a float glass cutting machine, using only commercially available components and without modification. of the machine.
  • the cutting parameters are simply adapted to the thickness of the film and the glass.
  • the marking/scratching of the glass is carried out, at the same time as the cutting of the film, using a cutting wheel, applied to the face comprising the film, then the glass-film assembly is broken, in the traditional way .
  • the double glazing is then mounted in the traditional way using a second sheet of glass of the same size, kept spaced apart using a spacer placed at the periphery, a primary sealing joint (generally made of butyl ) and a secondary seal.
  • a primary sealing joint generally made of butyl
  • the film Since the film is not edged, it is sandwiched, at the periphery of the glazing, between the sealing joints and the glass sheet.
  • the adhesion between the film and the seals is good and aging tests (exposure to ultraviolet radiation, heat and humidity) have confirmed good resistance the tightness of the double glazing with the film deposited on one of the internal faces of the double glazing, without trimming.
  • a ball drop test is carried out on a single sheet of glass 6 mm or 4 mm thick on which a film is applied.
  • the experimental setup is the same as that of standard EN356.
  • MBH average rupture height
  • a sequence of impact heights is carried out: if the tested sample fails the EN356 test, another sample is tested according to the same protocol but with a drop height reduced by one previously chosen increment; and if the sample resists, the drop height is increased by this increment for the next sample.
  • the mean value of the break height is the height at which 50% of the samples pass and 50% fail the test. This MBH value is used to compare the impact resistance performance of different films.
  • the film is a 7 mil polyethylene terephthalate (PET) film, the glass is 6 mm thick.
  • PET polyethylene terephthalate
  • Film is 14 mil PET film, glass is 6 mm thick.
  • the film has a 4 mil PET ply and a 6 mil Thermoplastic Polyurethane (TPU) ply, the glass is 6 mm thick.
  • TPU Thermoplastic Polyurethane
  • the film has a 7 mil PET ply and a 6 mil TPU ply, the glass is 6 mm thick.
  • the film has a 7 mil PET ply and a 9 mil TPU ply, the glass is 6 mm thick.
  • the film is a 7 mil PET film, the glass is 4 mm thick.
  • the results of the ball drop test as a function of the total thickness of the films are summarized in fig 1.
  • the impact resistance performance increases significantly with the total thickness of the film (approximately +0.3 m of MBH for +1 mil of film, i.e. +0.025 mm) and much less with the thickness of the glass (approximately +0.3 m of MBH for +1 mm of glass).
  • the composition of the film did not show a significant influence.
  • the value of MBH must be substantially above 3m. More precisely, the value of MBH must be at least one standard deviation of the distribution of the failure heights above 3 m, this standard deviation being between 0.1 and 0.4 m for the tests of fig. 1.
  • Fig. 1 thus shows by interpolation that the film must then have a minimum thickness of 15 mil, ie 381 ⁇ m.
  • the total thickness of the film reaches 406 ⁇ m.
  • the total weight of the insulating glazing is therefore not significantly increased, the thickness of the glass sheets being typically a few mm each.

Landscapes

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Abstract

L'invention est un procédé de fabrication d'un vitrage isolant (IGU) de sécurité qui consiste à déposer un film de sécurité sur une feuille de verre de larges dimensions avant découpe aux dimensions finales du vitrage. Cette méthode de réalisation est plus économique. La méthode revendiquée provoque moins de perte de matière plastique. Elle est aussi beaucoup plus rapide pour le fabriquant de vitrages isolants. L'invention concerne également la feuille de verre de large dimension comportant un film de sécurité, et son utilisation dans le procédé revendiqué de fabrication du vitrage isolant.

Description

Description
Titre : PROCEDE DE FABRICATION D'UN VITRAGE ISOLANT
L'invention concerne le domaine des vitrages isolants, notamment double ou triple, voire quadruple, avec propriétés de résistance à l'impact améliorées, appelés vitrages isolants de sécurité.
Un vitrage isolant se compose classiquement d'un assemblage de plusieurs feuilles de verre espacées l'une de l'autre à l'aide, sur leur périphérie, d'un espaceur délimitant une cavité remplie d'air ou de gaz. Ces vitrages sont typiquement connus sous le sigle IGU.
Traditionnellement, les vitrages isolants de sécurité sont réalisés en remplaçant une des feuilles de verre de l'IGU, par un feuilleté. Le vitrage isolant de sécurité comporte alors une feuille supplémentaire de verre, ce qui alourdit considérablement le vitrage isolant (typiquement +50% pour un double vitrage). De plus, une machine de découpe spécifique est nécessaire pour découper le feuilleté.
On connaît de US 2003/0061783 Al, une méthode de montage, dans le châssis d'une fenêtre, d'un vitrage isolant avec propriété de résistance à l'impact.
Selon le procédé décrit, un film de sécurité est laminé sur une ou les deux feuilles de verre préalablement découpées aux dimensions finales du vitrage. Le film est appliqué en dépassant les bords de la feuille de verre et est ensuite coupé à fleur des bords de la feuille de verre. Le double vitrage est ensuite monté de manière traditionnelle.
Cette étape de découpe du film de sécurité est délicate et chronophage.
Selon WO 2009/152220, le film de sécurité est en plus émargé pour laisser un bord libre sur la périphérie de la feuille de verre. Cet émargeage provoque une perte de matière, un procédé allongé et un risque d'encrassement du dispositif d'émargeage. Les inventeurs ont découvert une méthode plus économique de réalisation d'un vitrage isolant avec film de sécurité. La méthode revendiquée provoque moins de perte de matière plastique. Cette méthode est aussi beaucoup plus rapide pour le fabriquant d'IGU.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un vitrage isolant comportant au moins deux feuilles de verre espacées à leur périphérie à l'aide d'un espaceur et d'au moins un joint de scellement, délimitant une cavité remplie d'air ou de gaz, caractérisé par les étapes suivantes : a) dépôt d'un film de sécurité sur une feuille de verre de larges dimensions, typiquement dont une dimension a la largeur d'un ruban de float ; b) découpe de l'ensemble du verre et du film de sécurité aux dimensions du vitrage à l'aide d'une seule machine, en particulier une machine de découpe de verre float et de préférence sans modification importante de la machine ; c) montage du vitrage isolant de manière traditionnelle avec le film de sécurité affleurant le bord du vitrage.
En particulier, le film de sécurité adhère sur au moins une des feuilles de verre à l'aide d'un adhésif de type « pressure-sensitive-adhesive » (PSA).
L'étape b) de découpe est en générale réalisée par le marquage/rayage du verre à l'aide d'une molette de découpe puis rompage du verre.
La molette est, en particulier, appliquée sur la face du verre revêtue du film de sécurité. Le rompage du verre sur le lequel est déposé le film, après passage de la molette de découpe, peut s'effectuer de la même manière qu'un verre sans film.
Selon certains modes de réalisation, une couche basse émissive (low E) peut être appliquée sur l'une quelconque des faces du verre ou du film ou dans l'une des sous- couches du film. Selon certains modes de réalisation, une couche de contrôle solaire peut être appliquée sur l'une quelconque des faces du verre ou du film ou dans l'une des sous-couches du film.
De manière avantageuse, après montage du vitrage isolant, le film de sécurité est à l'intérieur du double vitrage, c'est-à-dire au contact de la cavité contenant de l'air ou du gaz.
Avantageusement, le film de sécurité repose sur la feuille de verre qui est en contact avec l'extérieur du bâtiment dans lequel est monté le vitrage isolant (face 2).
La présente invention a également pour objet une feuille de verre, dont une des dimensions est la largeur d'un float, comportant un film de sécurité.
En particulier, la présente invention a pour objet une feuille de verre, dont une des dimensions est la largeur d'un float, comportant un film de sécurité comportant comporte au moins un pli de polyéthylène téréphtalate (PET) et au moins un pli de polyuréthanne thermoplastique (TPU).
La présente invention prévoit donc que l'étape d'application du film de sécurité soit effectuée dans les usines de production du verre float, ou dans les usines recevant les plateaux de verre float en tant que matière première, plateaux dont les dimensions sont en général de 6 m sur 3,2 m environ. Ces feuilles de verre filmées de grandes dimensions, peuvent alors être vendues au fabriquant de vitrages isolants qui découpera lui-même le verre filmé aux dimensions finales du vitrage isolant.
L'objet de l'invention s'étend donc à la feuille de verre telle que décrite ci-dessus, qui est apte à être découpée aux dimensions finales d'un vitrage isolant et à être utilisée dans le procédé de fabrication selon l'invention.
En particulier, l'objet de l'invention s'étend à la feuille de verre obtenue selon l'étape a) telle que décrite ci-dessus et apte à être utilisée selon les étapes b) et c) telles que décrites ci-dessus.
Le film de sécurité peut comporter un ou plusieurs plis de film thermoplastique, en particulier au moins un pli de PET ou au moins un pli de PET et au moins un pli de TPU. L'épaisseur totale du film de sécurité peut être comprise entre 30 et 1000 pm, de préférence entre 100 et 600 pm, et de manière encore préférée entre 170 et 450 pm.
La présente invention a également pour objet l'utilisation d'une feuille de verre telle que décrite ci-dessus pour la fabrication d'un vitrage isolant comportant au moins deux feuilles de verre.
La présente invention a également pour objet un vitrage isolant obtenu par la mise en œuvre d'un procédé tel que décrit ci-dessus.
Exemples
Différents films ont été laminés sur une feuille de verre d'épaisseur 4 ou 6 mm et dont l'une au moins des dimensions latérales mesure plus de 1 m. La découpe de la feuille de verre comportant le film se fait avec les mêmes outils que pour découper les feuilles de verre sans film, en l'occurrence une machine de découpe de verre float, en utilisant uniquement des composants disponibles dans le commerce et sans modification de la machine. Les paramètres de découpe sont simplement adaptés à l'épaisseur du film et du verre.
Le marquage/rayage du verre est réalisé, en même temps que la découpe du film, à l'aide d'une molette de découpe, appliquée sur la face comportant le film, puis l'ensemble verre-film est rompu, de manière traditionnelle.
Le double vitrage est ensuite monté de manière traditionnelle à l'aide d'une deuxième feuille de verre de même dimension, maintenue espacée à l'aide d'un espaceur disposé à la périphérie, d'un joint de scellement primaire (généralement en butyle) et d'un joint de scellement secondaire.
Le film n'étant pas émargé, il est pris en sandwich, à la périphérie du vitrage, entre les joints de scellement et la feuille de verre.
L'adhésion entre le film et les joints est bonne et des tests de vieillissement (exposition au rayonnement ultra-violet, à la chaleur et à l'humidité) ont confirmé la bonne tenue de l'étanchéité du double vitrage avec le film déposé sur une des faces internes du double vitrage, sans émargeage.
Pour mesurer la performance mécanique de résistance à l'impact, un test de chute de billes est réalisé sur une feuille de verre simple de 6 mm ou de 4 mm d'épaisseur sur laquelle un film est appliqué.
Le montage expérimental est le même que celui de la norme EN356. Pour établir une hauteur moyenne de rupture (MBH), une séquence de hauteurs d'impact est réalisée : si l'échantillon testé échoue au test EN356, un autre échantillon est testé selon le même protocole mais avec une hauteur de chute diminuée d'un incrément préalablement choisi ; et si l'échantillon résiste, la hauteur de chute est augmentée de cet incrément pour l'échantillon suivant. La valeur moyenne de la hauteur de rupture correspond à la hauteur à laquelle 50% des échantillons réussissent et 50% échouent au test. Cette valeur MBH est utilisée pour comparer les performances de résistance à l'impact de différents films.
Exemple 1 :
Le film est un film de polyéthylène téréphtalate (PET) de 7 mil, le verre fait 6 mm d'épaisseur.
Exemple 2 :
Le film est un film de PET de 14 mil, le verre fait 6 mm d'épaisseur.
Exemple 3 :
Le film comporte un pli de PET de 4 mil et un pli de polyuréthanne thermoplastique (TPU) de 6 mil, le verre fait 6 mm d'épaisseur.
Exemple 4 :
Le film comporte un pli de PET de 7 mil et un pli de TPU de 6 mil, le verre fait 6 mm d'épaisseur.
Exemple 5 :
Le film comporte un pli de PET de 7 mil et un pli de TPU de 9 mil, le verre fait 6 mm d'épaisseur.
Exemple 6 :
Le film est un film de PET de 7 mil, le verre fait 4 mm d'épaisseur. Les résultats du test de chute de billes en fonction de l'épaisseur totale des films sont rassemblés dans la fig 1.
Les performances de résistance à l'impact augmentent sensiblement avec l'épaisseur totale du film (environ +0.3 m de MBH pour +1 mil de film, soit +0.025 mm) et beaucoup moins avec l'épaisseur du verre (environ +0.3 m de MBH pour +1 mm de verre). La composition du film n'a pas montré d'influence significative.
Pour atteindre la résistance classiquement souhaitée pour un verre feuilleté destiné à une fenêtre (EN356 niveau P2A), la valeur de MBH doit être sensiblement au-dessus de 3m. Plus précisément, la valeur de MBH doit être au moins un écart-type de la distribution des hauteurs de rupture au-dessus de 3 m, cet écart-type valant entre 0.1 et 0.4 m pour les tests de la fig. 1. La fig. 1 montre ainsi par interpolation que le film doit alors présenter une épaisseur minimum de 15 mil, soit 381 pm.
En ajoutant une couche d'adhésif, l'épaisseur total du film atteint 406 pm. Le poids total du vitrage isolant n'est donc pas augmenté significativement, l'épaisseur des feuilles de verre étant typiquement de quelques mm chacune. On obtient donc un vitrage isolant de sécurité avec un poids bien moindre que les vitrages isolants de sécurité actuellement sur le marché qui comportent une feuille de verre de plus (un verre feuilleté assemblé en vitrage isolant avec un verre simple pour un double vitrage, ou avec plusieurs verres simples pour un triple ou quadruple vitrage) que les vitrages isolants simples.

Claims

7 REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un vitrage isolant comportant au moins deux feuilles de verre espacées à leur périphérie à l'aide d'un espaceur et d'au moins un joint de scellement, délimitant une cavité remplie d'air ou de gaz, caractérisé par les étapes suivantes : a) dépôt d'un film de sécurité sur une feuille de verre de larges dimensions, typiquement dont une dimension a la largeur d'un ruban de float ; b) découpe de l'ensemble du verre et du film de sécurité aux dimensions du vitrage à l'aide d'une seule machine, en particulier une machine de découpe de verre float; c) montage du vitrage isolant avec le film de sécurité affleurant le bord du vitrage.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film de sécurité adhère sur au moins une des feuilles de verre à l'aide d'un adhésif de type « pressure-sensitive- adhesive » (PSA).
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape b) de découpe est réalisée par le marquage/rayage du verre à l'aide d'une molette de découpe puis rompage du verre.
4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la molette est appliquée sur la face du verre revêtue du film de sécurité.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une couche low E et/ou de contrôle solaire est appliquée sur l'une quelconque des faces du verre ou du film. 8
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'après montage du vitrage isolant, le film de sécurité est au contact de la cavité contenant de l'air ou du gaz.
7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le film de sécurité repose sur la feuille de verre qui est en contact avec l'extérieur du bâtiment dans lequel est monté le vitrage isolant.
8. Feuille de verre dont une des dimensions est la largeur d'un float, comportant un film de sécurité, caractérisée en ce que le film de sécurité comporte au moins un pli de polyéthylène téréphtalate (PET) et au moins un pli de polyuréthanne thermoplastique (TPU).
9. Feuille de verre selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle présente des dimensions de 6 m sur 3,2 m.
10. Feuille de verre selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisée en ce qu'elle est obtenue selon l'étape a) et apte à être utilisée selon les étapes b) et c) du procédé de fabrication selon les revendications 1 à 7.
11. Feuille de verre selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que l'épaisseur totale du film de sécurité est comprise entre 30 et 1000 pm, de préférence entre 100 et 600 pm, et de manière encore préférée entre 170 et 450 pm.
12. Utilisation d'une feuille de verre selon l'une quelconque des revendications 8 à
12, pour la fabrication d'un vitrage isolant comportant au moins deux feuilles de verre.
13. Vitrage isolant obtenu par la mise en œuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
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