FR2458390A1 - - Google Patents

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Abstract

PANNEAU STRATIFIE COMPRENANT UNE FEUILLE DE PLASTIQUE 3 DONT CHAQUE FACE EST LIEE A UNE FEUILLE DE VERRE 1A, 1B PAR UNE COUCHE D'ADHESIF 2A, 2B. L'ADHESIF, D'UNE EPAISSEUR INFERIEURE A 200MICRONS, EST UNE RESINE THERMOPLASTIQUE DONT LE POINT DE RAMOLLISSEMENT EST INFERIEUR A 100C, SANS PLASTIFIANT ET QUI EST PLASTIQUE A LA TEMPERATURE ORDINAIRE, LA FEUILLE DE PLASTIQUE ETANT EN UNE RESINE DONT LE POINT DE RAMOLLISSEMENT EST SUPERIEUR A CELUI DE LA RESINE DE L'ADHESIF. CE PANNEAU PEUT EN OUTRE COMPRENDRE DES ELEMENTS FAISANT ECRAN CONTRE LA LUMIERE OU REFLECHISSANT LES RAYONNEMENTS CALORIFIQUES, ET IL PEUT COMPRENDRE AUSSI UNE COUCHE DESTINEE A MIEUX ABSORBER LES CHOCS. UTILISATION DE CES PANNEAUX NOTAMMENT COMME VITRES DE FENETRES ET VERRES DE SECURITE D'AUTOMOBILES, OU COMME MATERIAUX POUR L'ISOLATION THERMIQUE DES HABITATIONS.

Description

La présente invention concerne un panneau stratifié, plus précisément un
panneau composé d'une feuille ou plaque de matière plastique et d'une feuille de verre collées l'une à l'autre par une couche adhésive d'une résine thermoplastique ayant des caractéristiques spéci-
fiées et ne contenant pas de plastifiant.
On sait qu'en liant une feuille ou pla-
que de verre, qui a une excellente résistance chimique et
une excellente résistance au rayage, à une plaque de ma-
tière plastique qui est légère et qui a une très bonne résistance à la rupture, on peut obtenir des panneaux
stratifiés présentant l'ensemble de ces propriétés.
Dans la production de ces panneaux stratifiés, le plus gros problème est que la matière plastique et le verre ont des coefficients de dilatation thermique différents. Quand par exemple dans le collage d'une feuille de plastique à une feuille de verre avec une résine thermodurcissable, on refroidit l'assemblage à la température ordinaire puis on le chauffe pour durcir
la résine, il subsiste de fortes tensions d'origine ther-
mique à la surface de liaison du stratifié formé, ce qui
entraîne une déformation mécanique de celui-ci et l'appa-
rition d'une distorsion optique, ou encore la fissuration
ou même le décollement du panneau.
Diverses propositions ont déjà été faites pour résoudre ce problème. Par exemple, la spécification du brevet japonais N0 73859/79 décrit un procédé de formation d'un panneau stratifié constitué par deux feuilles de verre
et une feuille intermédiaire d'une matière plastique ther-
modurcissable, en vue d'une mindre tension résiduelle entre la couche intermédiaire et les feuilles de verre, procédé dans lequel on enduit les surfaces internes à coller des deux feuilles de verre d'un adhésif thermoplastique tel que le polyvinyl butyral, on verse entre les deux couches de l'adhésif une résine thermoplastique liquide durcissant à une tempé-rabure inférieure à la température de collage de l'adhésif thermoplastique, puis on chauffe l'assemblage pour durcir la résine et coller les deux
feuilles de verre par l'adhésif.
On connaît aussi un panneau stratifié
formé d'une feuille de verre et d'une feuille de plasti-
que, une couche d'un adhésif ayant un coefficient de dilata-
tion thermique voisin de celui du verre ayant été déposée sur la feuille de verre, tandis que sur la feuille de plastique a été déposée une couche d'un adhésif dont le coefficiant de dilatation thermique est voisin de celui de la matière plastique, et les deux couches adhésives
ayant été mises en contact pour coller le verre au plas-
tique,en vue de réduire lés tensions d'origine thermique
entre les deux matières.
Mais cette méthode de liaison implique de nombreuses opérations et soulève encore des problèmes à résoudre pour sa mise en oeuvre industrielle, et de plus, les panneaux stratifiés obtenus n'ont que des emplois limités, les couches afhésives pouvant être utilisées étant elles- mêmes limitées. En outre, l'épaisseur de la couche d'adhésif elle-même augmente en général, et ainsi, si la feuille de verre est mince, un choc peut facilement la briser. On emploie souvent le polyvinyl butyral comme adhésif pour fabriquer des panneaux stratifiés, et des essais ont été effectués, avec cet adhésif, en vue de supprimer les tensions résiduelles. C'est ainsi que l'on connaît une méthode dans laquelle on commence par appliquer une pellicule de polyvinyl butyral sur la feuille de verre, puis on lie la feuille de plastique à cette pellicule, de manière que soit absorbée par la couche de polyvinyl butyral
la contrainte résultant du retrait de la feuille de plasti-
que au moment de sa liaison.
Le polyvinyl butyral d'une couche adhé-
sive de panneau stratifié contient une forte proportion de
plastifiant, et il s' ensuit que même si la méthode ci-des-
sus permet de supprimer les tensions, le chauffage pour le
collage a tendance à faire migrer le plastifiant du poly-
vinyl butyral dans la feuille de plastique, par exemple une feuille de polycarbonate ou de polyacrylate souvent employée. De surcroît, si la feuille de verre est mince et que la couche de polyvinyl butyral soit épaisse, le verre peut se briser facilement sous le choc. La présente invention a pour objet un panneau stratifié comprenant une feuille de verre, une feuille de matière plastique et une couche adhésive liant les deux, panneau dans lequel il subsiste peu de tension résiduelle entre le verre et le plastique et la couche d'adhésif absorbe bien les chocs extérieurs, ce panneau
pouvant comprendre aussi une douche supplémentaire d'amor-
tissement absorbant bien des chocs forts. La feuille de verre de ce panneau résiste bien aux chocs extérieurs même
si elle est mince, le panneau ne donne pas lieu à l'appari-
tion de tensiors mécaniques ni d'une distorsion optique, il
ne se déforme pas et ne se fissure pas et il a une borne trans-
parence. L'invention comprend aussi un panneau stratifié ayant les carac-
téristiques ci-dessus, et qui de plus convc.ent très bien comme écran de
protection contre la lumière ou pour réfléchir le rayonnement calorifique.
Plus précisément, le présent panneau comprend une feuille de plastique et une feuille de verre liées l'une à l'autre par une couche d'adhésif de moins de
microns environ d'épaisseur, formée d'une résine ther-
moplastique dont le point de ramollissement est inférieur
à 1000C environ, ne contenant pratiquement pas de plasti-
fiant et qui est plastique à la température ordinaire, la feuille de matière plastique étant formée d'une résine dont le point de ramollissement est supérieur à celui de
la résine thermoplastique.
Cette invention a aussi pour objet un panneau stratifié qui comprend une feuille de verre formant une couche extérieure,une couche d'adhésif dont l'épaisseur
ne dépasse pas 200 microns, formée d'une résine thermoplas-
tique dont le point de ramollissement est inférieur à 1000C environ, pratiquement sa s plastifiant et qui est plastique à la température ordinaire, une première feuille de plastiqie,
une couche d'amortissement et une seconde feuille de plas-
tique, la feuille de verre étant liée à l'une des faces de la première feuille de plastique par la couche adhésive, et l'autre face de la première feuille de plastique étant liée à l'une des faces de la seconde par la couche d'amor- tissement.
Une caractéristique des panneaux strati-
fiés conformes à la présente invention est que la couche adhésive est formée d'une résine thermoplastique dont le point de ramollissement est inférieur à 100'C environ, : qu'elle est pratiquement sans plastifiant et plastique à la température ordinaire, et que son épaisseur en inférieure
à 200 microns.
Comme la résine thermoplastique consti-
7", 15 tuant la couche adhésive entre la feuille de verre et la
feuille de plastique est plastique à la température ordinai-
re, elle amortit les chocs extérieurs dans les conditions de l'emploi, et de plus, comme sont point de ramollissement
est relativement bas, inférieur à 1000C environ, la diffé-
rence de température n'est pas très grande entre la tempéra-
ture de scellement à chaud (supérieure au point de ramollisse-
* ment de la résine) et la température ordinaire à laquelle l'assemblage est ensuite refroidi. La couche adhésive étant
plastique à la température ordinaire, la contrainte d'ori-
gine thermique a pour effet un écoulement plastique de
cette couche, ce qui réduit les tensions dues à la diffé-
rence entre les coefficients de dilatation thermique du verre et de la matière plastique, et permet ainsi d'obtenir des panneaux stratifiés ne présentant ni tensions mécaniques
ni distorsion optique, ni déformations, ni fissurations.
i En outre, comme la résine thermoplastique estsans plasti-
fiant, la feuille de plastique reste claire puisqu'il n'y a pas migration de plastifiant de la couche adhésive dans cette couche au moment du scellement à chaud, et on obtient
ainsi des panneaux très transparents.
On peut penser dans une certaine mesure
que la résine,plastique à la température ordinaire, cons-
tituant la couche adhésive, peut être capable d'amortir les chocs externes à la température ordinaire par sa propre déformation plastique, et les recherches de la présente Demanderesse ont montré que si l'épaisseur de la couche
adhésive est inférieure à 200 microns environ, et de pré-
férence de l'ordre de 40 à 100 microns, la déformation
plastique pouvant se produire au moment de l'amortisse-
ment du choc subsiste à peine dans cette couche, ce qui permet d' avoir des panneaux stratifiés sans tensions mécaniques ni distorsion optique et sans déformations
ni fissurations, même après un choc.
De préférence, la résine thermoplastique constituant la couche adhésive selon cette invention, dont le point de ramollissement est inférieur à 1000C environ et qui est plastique à la température ordinaire, sera choisie parmi les homopolymères d'acétate de vinyle ou d'isobutylène et les copolymères d'acétate de vinyle ou d'isobutylène avec d'autres monomères à insaturation éthylénique copolymérisables, toutes ces résines étant
employées sans plastifiant.
Des exemples de copolymères d'acétate
de vinyle ou d'isobutylène avec d'autres monomères éthy-
léniques copolymérisables comprennent ceux d'acétate de vinyle ou d'isobutylène avec l'éthylène, le propylène,
le styrène, 1' d\-méthylstyrène, l'acide acrylique ou métha-
crylique et des acrylates ou des méthacrylate' tels que
ceux de méthyle ou d'éthyle.
Les copolymères d'acétate de vinyle avec l'éthylène et/ou des monomères acryliques sont
cependant préférables, en particulier un copolymère d'éthy-
lène et d'acétate de vinyle.
La proportion des motifs d'acétate de
vinyle ou d'isobutylène dans le copolymère sera avantageu-
sement d'environ 17 à 57 moles %, en particulier de l'ordre de 24 à 44 moles %, par rapport à la somme des motifs d'acétate de vinyle ou d'isobutylène et de ceux du ou des
autres monomères éthyléniques.
Parmi les polymères que l'on vient d'indiquer, l'acétate de polyvinyle, le polyisobutylène et les copolymères à environ 17 à 57 moles % de motifs d'acétate de vinyle sont préférables pour constituer la
couche adhésive.
Mais particulièrement avantageux est un copolymère d'acétate de vinyle et d'éthylène formé d'environ 17 à 57 moles %, notamment d'environ 24 à 44 moles %, de motifs d'acétate de vinyle et d'environ 83 à 43 moles %, notamment 76 à 56 moles Ode motifs d'éthylène, car il a les propriétés requises pour l'exécution de cette invention et reste plastique, mais sans présenter d'état cristallin,
à des températures basses, par exemple de l'ordre de -20'C.
Une autre caractéristique de la résine
thermoplastique employée selon l'invention est qu'un écoule-
ment plastique apparaît dans la couche adhésive sous une contrainte plus faible que dans le cas des couches adhésives des panneaux stratifiés connus, couches qui sont formées
de polyvinyl butyral ou.de résines thermodurcissables.
Cette propriété de l'adhésif est intéressante pour amortir les chocs extérieurs, et elle empêche efficacement les craquelures ou fissurations d'une feuille de verre mince pouvant résulter d'une trop forte
adhérence de l'adhésif à la feuille de verre.
Dans l'exécution de la présente invention, les couches d'adhésif auront de préférence une adhérence au cisaillement, qui est une mesure de la force d'adhérence,
d'environ 0,03 à 30.105 Pa.
Les panneaux stratifiés selon cette in-
vention, dans lesquels une feuille de verre et une feuille de plastique sont liées par la couche d'adhésif ayant les caractéristiques indiquées, peuvent avoir la structure la plus simple dans laquelle une seule feuille de verre est liée à une feuille de plastique par une couche intermédiaire de la résine adhésive, mais dans la structure courante,
deux feuilles de verre sont liées à une feuille de plas-
tique placée entre elles, par deux couches de l'adhésif.
Le présente panneau stratifié sera maintenant décrit plus en détail ciaprès avec réfé-
rences aux dessins annexés.
La figure 1 des dessins est une coupe longitudinale du panneau stratifié ayant la structure la
plus courante que l'on vient d'indiquer.
Sur cette figure, la référence numé-
rique 3 désigne une feuille de plastique, les réfé-
rences 2A et 2B désignent des couches adhésives et les
références 1A et lB des feuilles de verre.
Les feuilles de verre lA et 1B peuvent être en toute matière appropriée, d'épaisseur variable, et
pour des emplois usuels, par exemple comme verre de sécuri-
té pour véhicules, il n'est pas nécessaire que ces feuilles soient épaisses, une épaisseur de l'ordre de 0,2 à 3 mm
étant en général suffisante.
Les couches adhésives 2A et 2B ont une épaisseur inférieure à 200 microns environ, de préférence de 40 à 100 microns, car si leur épaisseur est supérieure à 200 microns environ, la partie de la feuille de verre
qui-a été soumise à un choc extérieur se déforme locale-
ment et se brise facilement.
Aucune condition particulière n'est imposée à la matière dont est constituée la feuille de plastique 3, des résines de polycarbonates, des résines acryliques ou de chlorure de vinyle ou encore des résines de styrène par exemple convenant bien, résines qui sont transparentes, modérément souples et solides, et la feuille de plastique 3 aura en général une épaisseur d'environ
0,5 à 6 mm.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, avec une feuille de verre de l'ordre de 0,2 à 3 mm d'épaisseur, on fabrique un stratifié dans lequel le rapport de l'épaisseur totale des feuilles de verre lA et lB à l'épaisseur Me la feuille plastique 3 est compris entre 0,1 et 10. En effet, si ce rapport est inférieur
à 0,1, les couches adhésives 2A et 2B absorbent diffici-
lement les contraintes résultant de la différence entre les coefficients de dilatation thermique des feuilles de verre et de matière plastique, tandis que si ce
rapport dépasse 10, on ne peut compter sur un renforce-
ment du verre par la matière plastique. Si l'épaisseur de la feuille de verre est de 2 mm ou moins, ce rapport sera de préférence choisi entre 0, 1 et 1, alors que si l'épaisseur du verre est supérieure à 2 mm, il sera de
préférence choisi entre 0,5 et 10.
La figure 2 des dessins annexés représen-
te une coupe longitudinal d'un autre mode de réalisation du présent stratifié, figure sur laquelle les références 3A' et 3B' désignent des feuilles de plastique, 2A' et 2B' des couches adhésives, 1A' et 1B' des feuilles de
verre, et la référence 4 désigne une couche d'amortissement.
On voit que ce mode de réalisation de la
figure 2 diffère de celui de la figure 1 en ce qu'il com-
prend en outre la couche d'amortissement 4, et par consé-
quent deux feuilles de plastique,les liaisoxp entre les diverses feuilles se faisant conne il a déjà été dit. La couche d'amortissement sert à absorber l'énergie des chocs qui se transmet à la feuille de
plastique par la couche adhésive, et à prévenir la rup-
ture de la feuille de verre qui a subi un choc, ou bienà empêcher cette énergie de se transmettre à la feuille de verre constituant l'autre couche extérieure du stratifié,
et de la briser. Il est donc utile que cette couche d'amor-
tissement soit formée d'une résine adhésive assez élastique, et de préférence d'une résine très élastique dont le module d'Young ne dépasse pas 30 MPa, en particulier dont le
module d'Young soit au plus égal à 6 MPa.
Il est par ailleurs souhaitable que la couche d'amortissement soit constituée par une résine très élastique ayant une constante d'amortissement d'au
-1 -1
moins 1 sec, notamment d'au moins 3 sec, pour empê-
cher la rupture de la feuille de verre formant la couche externe du stratifié, des valeurs plus élevées de la constante d'amortissement signifiant que les résines absorbent mieux les chocs qu'elles ont subis. Des résines appropriées pour constituer la couche d'amortissement comprennent par exemple les résines de silicones ou de polyuréthannes, une résine de polyvinyl butyral contenant un plastifiant ou encore
un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle.
Des résines de silicones utilisables com-
prennent des polyorganosiloxanes à groupes réactifs tels que SiH, SiCHCH2, SiOH ou SiOR (R étant un alkyle), qui sont durcis avec des catalyseurs de réactions d'addition principalement constitués de palladium ou de platine. Des exemples en sont les produits "SYLGARD-184" de Dow Corning Corporation, "CY52-016" et "CY52-003" de Toray Silicone Co., Ltd., et "OF106", "OF-104", "KE-103" et "KE-1551" de Shin-etsu Chemical Co., Ltd. Les résines de polyuréthannes peuvent être par exemple des polymères résultant de la polymérisation de polyéthers-polyols comme le polypropylene glycol ou le polytétraméthylène glycol, ou de polyesters tels que des
esters de l'acide adipique, comme polyol, avec des iso-
cyanates aliphatiquesou alicycliques tels que le diiso-
cyanate d'hexaméthylène ou ses dérivés ou des isocyanates aromatiques comme le 2,4- et le 2,6-diisocyanato-toluènes et le 1,5-diisocyanatonaphatlène, ceux préparés avec des
polyisocyanates aliphatiques ou alicycliques étant cepen-
dant préférables car ils jaunissent moins avec le temps.
La résine de polyvinyl butyral peut com-
porter par exemple 15 à 20 % en poids de groupes hydroxyle et 0 à 4 % de groupes acétate, les autres groupes étant
des groupes butyral, et elle peut contenir comme plasti-
fiant 20 à 45 parties, pour 100 parties en poids de la résine, de di-2éthyl-butyrate de triéthylène glycol, de sébaçate de dibutyle ou encore d'adipate de dihexyle ou de dioctyle.
Un type préféré de copolymère éthylène/acé-
tate de vinyle comprend environ 17 à 57 moles %, de la totalité des motifs structuraux, de motifs d'acétate de
vinyle,dont il a déjà été question pour la résine thermo-
plastique constituant la couche adhésive.
Comme cela ressort de la description qui
précède, le panneau stratifié selon l'invention avec couche d'amortissement se caractérise par une structure telle qu'un choc extérieur est absorbé par cette couche, et ce stratifié comprend fondamentalement une feuille de verre lA' constituant l'une des couches extérieures,
une couche adhésive contiguë 2A', une feuille de plasti-
que contiguë 3A', une couche d'amortissement contiguë 4 et une feuille de plastique contiguë 3B' constituant
l'autre couche extérieure.
Un autre mode de réalisation du présent stratifié avec couche d'amortissement est représenté sur la figure 3 o les numéros de référence lA" et lB" désignent des feuilles de verre, 2A" et 2B" des couches adhésives, 3A" et 3B" des feuilles de plastique, 4A" et
4B" des couches d'amortissement, et la référence 5 dési-
gne une autre matière en feuille.
Ce mode de réalisation représenté par la
figure 3 diffère de celui de la figure 2 en ce qu'il com-
porte en outre l'autre feuille 5, et par conséquent il y a deux couches d'amortissement, tous les éléments autres que la feuille 5 ayant déjà été décrits. Un tel stratifié comportant cette feuille 5 offre une grande résistance à la pénétration aux chocs extérieurs, et une bonne résistance au balles peut lui être ainsi facilement
conférée. Même avec une matière en feuille à faible résis-
tance mécanique on peut formet un stratifié suffisamment solide, cette matière étant protégée sur ses deux côtés
par les couches d'amortissement, les feuilles de plasti-
que et les feuilles de verre.
Comme autre matière en feuille, on peut choi-
sir non seulement les mêmes matières que pour les feuilles
de plastique précédentes, mais encore des feuilles d'au-
tres matières plastiques ainsi que des feuilles de verre ou de métaux. Le stratifié de la figure 3,ayant la même structure des deux côtés de l'autre matière en feuille, résiste au choc de la même manière, quelle que soit la couche extérieure qui est frappéealors qu'un stratifié à une couche d'amortissement et dont une couche extérieure est une feuille de plastique ne résiste aux chocs de la même manière que ce stratifié de la figure 3 que si le
choc frappe la feuille de verre constituant l'autre cou-
che extérieure.
Les éléments individuels du panneau stratifié selon cette invention, c'est-à-dire les feuilles de verre et de plastique, les couches adhésives et le cas échéant la couche d'amortissement et l'autre matière en feuille, peuvent être transparents, colorés ou non, ou bien non
transparents, colorés ou non, mais ils seront de préfé-
rence transparentsypour que le stratifié le soit aussi.
On peut fabriquer le panneau en appliquant à une épaisseur de moins de 200 microns environ l'adhésif constitué d'une résine thermoplastique dont le point de
ramollissement ne dépasse pas 1000C environ, sans plasti-
fiant et plastique à la température ordinaire, à la sur-
face de la feuille de verre ou de plastique à coller, ou bien en faisant couler l'adhésif entre la feuille de verre
et la feuille de plastique placées à une distance détermi-
née l'une de l'autre, puis en maintenant l'assemblage à une
température supérieure au point de ramollissement de la ré-
sine thermoplastique, en général, d'environ 1 à 30'C supé-
rieure au point de ramollissement, et sous une pression de
1 à 15.10 Pa, pendant une durée de l'ordre de 1 à 30 mi-
nutes, et enfin en refroidissant à la température ordi-
naire, sous pression oil après avoir supprimé la pression,
ou encore alors que l'on supprime la pression.
24583e0 L'adhésif peut être appliqué par enduction, et s'il est solide à la température ordinaire, on peut en appliquer une pellicule qui aura été moulée à l'épaisseur voulue. On peut fabriquer le panneau avec couche d'amortissement en liant à cette couche un ensemble déjà lié obtenu comme ci-dessus, comportant la feuille de verre, la couche d'adhésif et la feuille de plastique, ou bien en commençant par faire un ensemble d'une feuille de plastique, d'une couche d'amortissement et d'une autre feuille de plastique, et en le liant à une feuille de verre au moyen de l'adhésif comme ci-dessus, ou encore en liant la feuille de verre et la feuille de plastique
avec l'adhésif et la couche d'amortissement.
Le collage par la couche d'amortissement peut se faire sans autre adhésif si la résine très élastique
qui la constitue adhère suffisamment à la feuille de plas-
tique, et dans le cas contraire on peut employer un autre adhésif, par exemple une résine thermoplastique du même
type que celle constituant la couche adhésive.
Mais comme toutes les résines qui ont été données en exemples ci-dessus comme résines élastiques
pour former la couche d'amortissement adhèrent ordinaire-
ment suffisamment bien par elles-mêmes aux feuilles de plas-
tiques, en général le collage par la couche d'amortissement
ne nécessitera pas un autre adhésif.
Ainsi, on peut en général effectuer le colla-
ge par la couche d'amortissement en appliquant une couche de la résine élastique ou d'un précurseur de celle-ci surl'une ou plusieurs des feuilles de plastique à lier, ou bien en faisant couler la résine ou son précurseur entre deux feuilles de plastique placées à une distance déterminée
l'une de l'autre, puis en scellant l'assemblage ou en trans-
formant le précurseur en une résine élastique sous une pres-
sion d'environ 5 à 15.105 Pa,et en refroidissant finalement l'article à la température ordinaire, sous pression ou bien
après avoir supprimé la pression.
Si par exemple on veut que la résine élastique constituant la couche d'amortissement soit une résine de
silicone ou de polyuréthanne, on peut utiliser un pré-
curseur d'une telle résine, c'est-à-dire un prépolymère suffisamment fluide et coulable, alors que si l'on veut une résine de polyvinyl butyral, on peut en utiliser une pellicule préalablement moulée à l'épaisseur voulue, et si l'on veut comme résine un copolymère d'éthylène et
d'acétate de vinyle, on peut utiliser une solution vis-
queuse du copolymère.
Les résines de siliconesou de polyuréthannes peuvent être facilement obtenues sous forme de prépolymères
du type à deux composants, qui durcissent en donnant des rési-
nes très élastiques à la température ordinaire ou à des tem-
pératures modérées. Une résine de polyvinyl butyral peut être collée par exemple entre 110 et 1300C environ, et un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle à la
température précédemment indiquée.
Le collage par la couche d'adhésif et le collage par la couche d'amortissement peuvent se faire simultanément ou séparément, ainsi qu'il a déjà été dit. Cependant, si la température nécessaire pour coller la feuille de verre
à la feuille de plastique par la couche d'adhésif est infé-
rieure à la température nécessaire pour coller les feuilles de plastique par la couche d'amortissement,et qu'elle déoasse 1200C environ, il sera préférable de commencer par lier les feuilles de plastique, puis de lier ensuite l'assemblage
à la feuille de verre. Les propriétés requises pour la cou-
che adhésive conforme à l'invention se manifestent ainsi pleinement et les contraintes ou tensions résultant de la différence entre les coefficients de dilatation thermique
du verre et du plastique peuvent être réduites au minimum.
La présente invention permet ainsi d'obtenir un stratifié à contraintes résiduelles réduites, ayant une bonne résistance aux chocs extérieurs et qui peut être
avantageusement employé pour des véhicules et comme maté-
riau de construction, par exemple dans le bâtiment.
On peut par exemple utiliser directement, pour des véhicules ou dans le bâtiment, un tel stratifié dont les deux couches extérieures sont des feuilles de verre, ou pour les mêmes emplois, un stratifié dont l'une des couches extérieures est une feuille de verre et l'autre une feuille de plastique, soit directement soit après avoir formé un revêtement de SiO2 ou autre sur la surface de la feuille de plastique, ou encore on peut disposer deux panneaux stratifiés se faisant face avec un certain écartement entre eux, le côté des feuilles de plastique dirigé vers l'intérieur, et s'en servir pour les mêmes
emplois comme élément de double vitrage.
Cette invention comprend aussi un panneau stra-
tifié ayant la structure décrite, et qui en outre peut
protéger de la lumière et réfléchir le rayonnement calori- fique. Un tel stratifié se caractérise en ce que sa partie ayant la
fonction indiquée ne se trouve pas à l'une des couches extérieures, verre ou plastique, mais au sein du panneau lui-même, et comme ainsi cette partie n'est pas directement exposée à l'atmosphère extérieure,
* le stratifié conserve bien et longtemps ces propriétés.
Dans un tel panneau, plusieurs pellicules ou
étoffes tissées ou tricotées pouvant faire écran de pro-
tection contre la lumière, sont noyées, à peu près parallè-
lement les unes par rapport aux autres et suivant un cer-
tain angle avec la surface extérieure du panneau, dans la feuille de plastique, la couche d'amortissement ou l'autre matière en feuille, et ainsi ce panneau protège
de la lumière et il est transparent quand il est vu sen-
siblement parallèlement aux pellicules noyées.
Dans un autre mode de réalisation, une couche pouvant réfléchir le rayonnement calorifique se trouve à la surface interne d'une feuille de verre ou de plastique vis-à-vis de l'adhésif, ou bien à la surface interne d'une feuille de plastique vis-à-vis de la couche d'amortissement, ou encore à la surface interne de l'autre matière en feuille vis-à-vis de la couche d'amortissement, et un tel panneau,
également transparent, réfléchit le rayonnement calori-
fique.
La figure-4 des dessins annexés re-
présente une coupe longitudinale d'un mode de réalisation
d'un stratifié faisant écrant de protection contre la lu-
mière, figure sur laquelle les numéros de référence lA et lB désignent des feuilles de verre, 2A et 2B des couches adhésives, et la référence 3' désigne une feuille de plastique dans laquelle sont noyées des pellicules ou
des étoffes tissées ou tricotées 10.
Le mode de réalisation de la figure 4 correspond à celui de la figure 1, mais naturellement il
pourrait tout aussi bien correspondre à celui de la figu-
re 2 ou 3. Dans le panneau de la figure 2, les pellicules ou étoffes de protection contre la lumière peuvent être noyées dans la feuille de plastique 3A' ou 3B' ou dans la couche d'amortissement 4, et dans celui de la figure 3, elles peuvent être noyées dans la feuille de plastique 3A" ou 3B", dans la couche d'amortissement 4A" ou 4B" ou
encore dans l'autre matière en feuille, mais cette der-
nière ne pouvant être alors qu'une feuille de matière plas-
tique. Des exemples de pellicules ayant un effet de protection contre la lumière sont des feuilles de métaux tels que l'aluminium, le palladium, l'or, l'argent, le cuivre, le fer, le nickel, le chrome, le plomb et l'étain, ou d'alliages, des pellicules d'oxyde
de métaux comme les oxydes d'indium ou d'étain, des pelli-
cules de matières plastiques non transparentes colorées par des pigments organiques ou minéraux, ou encore de
minces pellicules de bois et des feuilles de papier.
Mais on peut employer aussi, à la place de ces pellicules, des étoffes tissées ou tricotées, dont
des exemples sont celles en fibres de polyesters, poly-
amides, polypropylène, fibres acryliques ou d'acétate de cellulose, fibres de verre ou de carbone, étoffes de coton ou de laine, et de préférence elles seront à mailles serrées de manière à donner un bon effet de protection
contre la lumière.
Si les pellicules ou les étoffes tissées ou tricotées sont en des matières conductrices de l'élec- tricité, par exemple dans le cas de feuilles de métaux
ou de fibres de carbone, on peut y faire passer un cou-
rant dont l'effet Joule empêche la condensation de la va-
peut d'eau à la surface du verre, pour ne pas empêcher la
visibilité.
Les figures 5a, 5b et 5c sont des coupes transversales montrant la manière de noyer dans une feuille
de plastique des pellicules ou des étoffes tissées ou tri-
cotées destinées à protéger contre la lumière.
La figure 5a représente un moule 20 à section droite en dents de scie, dans lequel on verse une résine destinée à former la feuille de plastique 3' <voir
la figure 4). Si cette résine est une résine thermoplas-
tique, elle est ensuite refroidîeet solidifiée,et si c'est
une résine thermodurcissable, on la chauffe pour la solidi-
fier puis on la refroidit. Cette opération donne la feuille 3A' représentée sur la figure 5b. Ensuite, comme le montre
la figure 5b, on lie des pellicules ou des étoffes tis-
sées ou tricotées 10 au même côté des dents de la feuille 3A', on met le tout dans le moule 21 représenté sur la figure 5c puis on verse par dessus une résine, en général du même type que celle employée pour former la feuille 3A', que l'on solidifie ou que l'on durcit de la même manière que précédemment, ce qui donne une feuille dans
laquelle sont noyées des pellicules ou des étoffes ser-
vant à protéger de la lumière.
La figure 6 est une coupe longitudinale
d'un mode de réalisation du panneau stratifié réfléchis-
sant le rayonnement calorifique, figure sur laquelle les numéros de référence lA' et lB' désignent des feuilles de verre, 2A' et 2B' des couches d'adhésif, 3A' et 3B' des feuilles de plastique, la référence 4 désigne une couche d'amortissement et la référence 6 une couche réfléchissant
le rayonnement calorifique.
Le mode de réalisation de la figure 6 correspond à celui de la figure 2, mais naturellement il pourrait tout aussi bien correspondre à celui de la fi- gure l ou 3. Sur la figure 6, la couche réfléchissant le rayonnement calorifique est contiguë à la feuille de
verre lA', mais elle peut être placée ailleurs, par exem-
ple sur la feuille de verre lB', ou bien A la surface de
la feuille de plastique 3A' ou 3B' faisant face à la cou-
che d'amortissement 4, ou encore à la surface de la feuille de plastique 3A' ou 3B' faisant face à la couche
adhésive 2A' ou 2B'.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, une pellicule réfléchissant le rayonnement calorifique peut
être placée sur la feuille de plastique 3 ou bien à la sur-
face de la feuille de verre 1A ou lB faisant face à la cou-
che adhésive, et dans le mode de réalisation de la figure 3, cette pellicule peut être placée à la surface de la feuille de verre lA" ou lB" faisant face à la couche adhésive, ou bien la surface de la feuille de plastique 3A" ou 3B" faisant face à la couche adhésive, ou encore à la surface de la feuille de plastique 3A" ou 3B" ou de l'autre matière en
feuille 5 faisant face à la couche d'amortissement.
On peut former la couche réfléchissant le rayonnement calorifique par exemple en déposant une mince pellicule d'un métal, d'environ 20 à 3000 A d'épaisseur par exemple, sur une feuille de verre, par un moyen chimique tel qu'un dépôt chimique, ou physique tel qu'un dépôt sous
vide, et avec cette feuille de verre dont la surface métalli-
sée est tournée vers l'intérieur, on peut former un panneau stratifié selon l'invention, ayant la structure représentée
sur la figure 6.
La couche réfléchissant le rayonnement
calorifique peut être aussi une pellicule de matière plas-
tique sur laquelle un mê5tal a été déposé sous vide. On trou-
ve facilement dans le commerce de telles pellicules de ma-
tières plastiques réfléchissant la chaleur rayonnante, par exemple une pellicule de polyester recouverte d'une couche
d'aluminium déposée sous vide.
Dans la production du présent panneau stratifié avec une telle pellicule de plastique réfléchis- sant la chaleur rayonnante, on peut lier la pellicule réfléchissante à une feuille de verre ou de plastique avec un adhésif connu ou bien avec la résine formant la couche
adhésive employée selon cette invention.
Les panneaux stratifiés conformes à l'invention,qui font écran contre la lumière,peuvent être
avantageusement utilisés comme vitres de véhicules auto-
mobiles ou de maisons et bâtiments nécessitant une protec-
tion contre le soleil, ainsi que comme verres
de vitrines, et les panneaux qui réfléchissent la cha-
leur rayonnante comme matériaux thermo-isolants pour murs et cloisons d'habitations, vitres de véhicules automobiles etc..., pour empêcher la pénétration de la chaleur dans les
habitations et sa déperdition vers l'atmosphère extérieur.
Les exemples suivants, qui ne limitent nullement la portée de la présente inventionine sont donnés
que pour illustrer celle-cu plus en détail.
Dans ces exemples, l'adhérence de la résine constituant la couche de l'adhésif employé est mesurée par la méthode de l'ASTM D1002 à la vitesse de traction de
mm/mn, l'épaisseur de la couche adhésive étant de 50 mi-
crons.
EXEMPLE 1
On nettoie l'une des faces d'une feuille
de verre de 300 mm x 300 mm x 1 mm, successivement à l'acé-
tone, à l'eau désionisée et à l'alcool, on porte la surface
propre aux environs de 1000C puis on y pulvérise au pisto-
let une solution toluénique à 30 % d'un copolymère à 60 % en poids de motifs d'acétate de vinyle et 40 % de motifs d'éthylène de manière à former une couche régulière du
copolymère de 0,06 mm d'épaisseur.
On lave par ailleurs à l'étahnol les deux faces d'une feuille d'un polycarbonate de 300 mm x 300 mm x 2 mm, que l'on place ensuite en sandwich entre deux des feuilles de verre ci-dessus portant la couche du copolymère, puis on presse l'ensemble au moyen d'un rouleau à 1000C, on évacue l'air de l'assemblage et on
continue à traiter celui-ci en autoclave pendant 30 mi-
nutes à 120'C sous la pression manomètrique de 13.105 Pa.
On refroidit ensuite à la température ordinaire le panneau stratifié ainsi formé, dont l'examen
montre à peine une très légère distorsion optique.
On place ce panneau horizontalement sur un cadre en bois et on fait tomber une boule d'acier de
225 g d'une hauteur de 2,3 m. Les feuilles de verre cons-
tituant les couches extérieures du panneau ne se brisent pas. Si par ailleurs on chauffe le panneau à 1000C, on
n'observe aucun changement en son sein.
Le copolymère employé pour la couche adhé-
sive a un point de ramollissement de 91aC, il est plastique
à la température ordinaire et son adhérence est de 8.10 Pa.
EXEMPLE 2:
On dispose une feuille de 300 mm x 300 mm X 2 mm d'une résine de silicone (produit "SYLGARD-184", de
Dow Corning Corporation) entre deux feuilles de polycarbo-
nate de 300 mm x 300 mm x 2 mm et on chauffe l'ensemble
pendant 30 minutes à 120'C pour former un Stratifiéde poly-
carbonate avec couche intermédiaire de la résine de silicone.
On chauffe par ailleurs à 1000C des pas-
tilles d'un copolymère formé d'environ 45 % en poids d'éthy-
lène et 59 % d'acétate de vinyle (ayant un point de ramollis-
sement d'environ 780C) et on en forme une pellicule, que
l'on refroidit, en l'étendant à une épaisseur de 0,05 mm.
Avec cette pellicule on recouvre les deux faces du stratifié de polycarbonate à couche intermédiaire de silicone, puis on recouvre les deux faces de l'assemblage ainsi formé d'une feuille de verre de 0,6 mm d'épaisseur,
on presse le tout au moyen d'un rouleau, à 1000C, et on con-
tinue ensuite à chauffer à 110'C pendant 30 minutes sous
la pression de 13.10 5'Pa.
Après refroidissement à la température
ordinaire, on n'observe pour ce panneau ni tensionsmécani-
ques, ni distorsion optique. De la même manière qu'à l'exemple 1,
une boule d'acier de 225 g tombant sur ce panneau stra-
tifié d'une hauteur de 2,3 m ne brise pas les feuilles
de verre.
EXEMPLE 3
Dans un moule du même type que celui représenté sur la figure 5a desdessins annexés, à section transversale en dents de scie avec encoches de 2 mm de profondeur et 4 mm de pas, on verse une résine de silicone (produit "OF-106", nom de marque de Shin-etsu Chemical Co., Ltd.) que l'on chauffe et solidifie pour former une feuille de 100 mm x 100 mm, à section transversale en dents de scie,
à chacune des arêtes de laquelle on lie, avec la même résine de si-
licone, une pellicule d'aluminium de 100 mm de longueur, 2,8 mm de largeur et 30 microns d'épaisseur. On place ensuite cette feuille dans un moule en forme de cuvette plate de mm x 100 mm x 2 mm, du même type que celui représenté à la figure 5c, on verse par-dessus la même résine de silicone que ci-dessus et on la chauffe pour la solidifier, ce qui donne une couche d'amortissement de 100 mm x 100 mm
x 2 mm.
Toujours au moyen de la même résine de
silicone on lie aux deux faces de cette couche d'amortisse-
ment une feuille de polycarbonate de 100 mm x 100 mm et 2 mm d'épaisseur, puis sur chaque feuille de polycarbonate on applique à une épaisseur de 0, 05 mm une couche adhésive d'un copolymère à environ 59 % en poids d'éthylène et 41 % d'acétate de vinyle, ayant un point de ramollissement de l'ordre de 770C, et par-dessus chaque couche d'adhésif on place une feuille de verre de 100 mm x 100 mm x 1 mm. On
chauffe le tout à 1000C, on presse au rouleau puis on con-
tinue à chauffer à 1100C pendant 30 minutes sous une pres-
sion de 10.105 Pa pour former le panneau stratifié.
Ce panneau fait bien écran contre la lumière, et placé horizontalement sur un cadre en bois, une boule d'acier de 225 g tombant d'une hauteur de
2,5 m ne brise pas les feuilles de verre extérieures.
On constate ainsi que ce panneau stratifié a une bien meilleure résistance à la rupture qu'un verre stratifié du commerce formé de deux feuilles de verre de 2,3 mm d'épaisseur collées l'une à l'autre par une couche de résine.
EXEMPLE 4
Sur une face d'une feuille de verre de 300 mm x 300 mm x 1 mm on dépose sous vide une couche d'aluminium puis on pulvérise au pistolet sur l'aluminium une solution toluénique du même copolymère d'acétate de vinyle et d'éthylène qu'à l'exemple 1 de manière à former
une pellicule d'environ 0,06 mm d'épaisseur.
Sur la face recouverte de la feuille
de verre on applique ensuite la même feuille de polycarbo-
nate qu'à l'exemple 2, à couche intermédiaire de résine silicone, on presse l'assemblage au rouleau aux environs de 1000C puis on le traite en autoclave à 120'C pendant minutes à la pression manomètrique de 13.105 Pa et on
le refroidit à la température ordinaire.
Le panneau stratifié ainsi obtenu trans-
met modérément la lumière et il a un haut pouvoir de rélec-
tion des rayonnements calorifiques, et sa résistance au
choc est égale, sinon supérieure, à celle d'un verre stra-
tifié formé de deux feuilles de verre de 5 mm d'épaisseur.
EXEMPLE 5:
Sur l'une des faces d'une feuille de verre de 300 mm x 100 mm x 0,6 mm on colle une pellicule en téréphtalate de polyéthylène sur laquelle a été déposée sous vide une couche d'aluminium, en utilisant comme adhésif une
émulsion acrylique d'un copolymère à 70 % en poids d'aory-
late de 2-éthylhexyle, 29 % d'acétate de vinyle et 1 %
d'acide acrylique.
On verse par ailleurs une résine de polyuréthane (formée principalement de 100 parties en
poids d'un polyester-polyol et 8 à 10 parties de 2,4-
et de 2,6- diisocyanato-toluènes; produit "POLYLITE OD-X106" de Dainippon Ink et Chemicals Inc.) entre deux feuilles d'une résine de polycarbonate de 300 mm x 300 mm x 2 mm et on chauffe le tout à 100 C pendant 1 heure pour former un stratifié de polycarbonate avec couche
intermédiaire de polyuréthanne, de 2 mm d'épaisseur.
Sur la face de la feuille de verre revêtue d'aluminium on applique à une épaisseur de 0,06 mm une résine adhésive d'un copolymère à 45 % en poids d'éthylène
et 55 % d'acétate de vinyle.
Entre deux de ces feuilles de verre on place ensuite en sandwich le stratifié de polycarbonate, on chauffe l'assemblage à 100 C et on le presse au rouleau puis on continue à le chauffer à 110 C pendant 30 minutes sous la pression manomètrique de 10.105 Pa, on refroidit
enfin le stratifié formé aux environs de 40 C et on suppri-
me la pression.
La réflectance pour les rayonnements calo-
rifiques du panneau stratifié ainsi obtenu est équivalente à celle de verres du commerce réfléchissant très bien la chaleur rayonnante, et ce panneau a une résistance au
choc égale, si non supérieure,à celle d'un verre strati-
fié formé de deux feuilles de verre liées, de 5 mm d'épais-
seur.

Claims (24)

R E V E N D I C A T I O N S
1.- Panneau stratifié comprenant une feuille de plastique et une feuille de verre liéesl'une à l'autre par une couche d'adhésifde moins de 200 microns environ d'épaisseur, formée d'une résine thermoplastique dont le point de ramollissement est inférieur à 1000C environ, ne contenant pratiquement pas de plastifiant et qui est plastique à la température ordinaire, la feuille de matière plastique étant forméed'une résine dont le point de ramollissement est supérieur à celui de la résine thermoplastique.
2.- Stratifié selon la revendication 1,
dans lequel la résine thermoplastique constituant la cou-
che adhésive est choisie parmi les homopolymères de l'acé-
tate de vinyle ou de l'isobutylène et leurs copolymères
avec d'autres monomères à insaturation éthylénique copo-
lymérisable avec eux.
3.- Stratifié selon la revendication 2, dans lequel la résine thermoplastique est un copolymère de l'éthylène et/ou d'un monomère acrylique avec l'acétate de vinyle, en particulier un copolymère éthylène/acétate
de vinyle.
4.- Stratifié selon la revendication 2, dans lequel les copolymères de l'acétate de vinyle avec d'autres monomères éthyléniques ne comprennent pas plus de 57 moles % environ de motifs d'acétate de vinyle par
rapport à la totalité des motifs structuraux.
5.- Stratifié-selon la revendication 4, dans lequel les copolymères de l'acétate de vinyle avec d'autres monomères éthyléniques comprennent environ 17 à 44 moles % de motifs d'acétate de vinyle par rapport
à la totalité des motifs structuraux.
6.- Stratifié selon l'une quelconque des
revendications 1 à 5 dans lequel la couche d'adhésif a
une épaisseur de l'ordre de 40 à 100 microns.
7.- Stratifié selon l'une quelconque des
revendications 1 à 6 dans lequel la résine constituant la feuille
de plastique est choisie parmi des résines de polycarbonates, des résines acryliques et des résines de chlorure de vinyle ou de-styrène.
8.Stratifié selon l'une quelconque des
revendications 1 à 7 dans lequel la feuille de plastique
a une épaisseur d'environ 0,5 à 6 mm.
9.- Stratifié selon l'une quelconque des
revendications 1 à 8, dans lequel deux feuilles de verre
constituant les couches extérieures du panneau sont liées aux deux faces de la feuille de plastique par la couche d'adhésif.
10.- Panneau stratifié qui comprend une feuille de verre constituant une couche extérieure du panneau, une couche d'adhésif dont l'épaisseur ne dépasse pas 200 microns, formée d'une résine thermoplastique dont le point de ramollissement est inférieur à 1000C environ, pratiquement sans plastifiant et qui est plastique à la température ordinaire, une première feuille de plastique,
une couche d'amortissement et une seconde feuille de plas-
tique, la feuille de verre étant liée à l'une des faces de la première feuille de plastique par la couche adhésive, et l'autre face de la première feuille de plastique étant
liée à l'une desfaces de la seconde par la couche d'amor-
tissement.
11.- Stratifié selon la revendication 10, dans lequel deux feuilles de verre constituant les couches extérieures du panneau sont liées chacune à l'une des faces de deux feuilles de plastique par une couche de l'adhésif, les autres faces des deux feuilles de plastique étant liées
l'une à l'autre par la couche d'amortissement.
12.- Stratifié selon la revendication 10,
dans lequel la seconde feuille de plastique constitue l'au-
tre couche extérieure du panneau.
13.- Stratifié selon l'une quelconque
des revendications 10 à 12, dans lequel la couche d'amor-
tissement est constituée par une résine à haute élasti-
cité, ayant un module d'Young ne dépassant pas 300.e105 Pa.
14.- Stratifié selon la revendication 13,
dans lequel le module d'Young de la résine à haute élasti-
cité constituant la couche d'amortissement ne dépasse pas
60.105 Pa.
15.- Stratifié selon l'une quelconque
des revendications 10 à 14, dans lequel la couche d'amortis-
sement est constituée par une résine à haute élasticité
ayant une constante d'amortissement d'au moins 1 sec 1.
16.- Stratifié selon la revendication 15, dans lequel la constante d'amortissement de la résine est
d'au moins 3 sec1.
17.- Stratifié selon l'une quelconque
des revendications 10 à 16, dans lequel la couche d'amortis-
sement est constituée par une résine choisie parmi des ré-
sines de silicones, de polyuréthanes, de polyvinyl butyral
plastifié et d'un copolymère éthylène/acétate de vinyle.
18.- Stratifié selon la revendication 10, dans lequel ceux feuilles de verre constituant les couches extérieures du panneau sont liées chacune à l'une des faces de deux feuilles de plastique parune couche d'adhésif, les autres faces des feuilles de plastique étant liées au deux
faces d'une autre matière en feulle par la couche d'amor-
tissement.
19.- Panneau stratifié selon l'une quelcon-
que des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il
est transparent.
20.- Panneau stratifié selon la revendica-
tion 19, dans lequel plusieurs pellicules ou étoffes tis-
sées ou tricotées pouvant faire écran contre la lumière
sont noyées, parallèlement entre elles et suivant un cer-
tain angle avec la surface extérieure du panneau, soit
dans les feuilles de plastique, soit dans l'une quelcon-
que des feuilles de plastique et de la couche d'amortisse-
ment, soit dans l'une quelconque des feuilles de plastique, de la couche d'amortissement et de l'autre matière en
feuille, selon le cas.
21.- Panneau stratifié selon la revendica-
tion 20, dans lequel les pellicules ou étoffes de protec-
tion contre la lumière sont constituées par des matières
conductrices de l'électricité.
22.- Panneau stratifié selon la revendica-
tion 19, dans lequel une couche réfléchissant les rayonne-
mentscalorifiques recouvre la surface de la feuille de verre ou de plastique faisant face à la couche d'adhésif, ou bien recouvre la surface de la feuille de verre ou de plastique faisant face à la couche d'adhésif ou la surface de la feuille de plastique ou de l'autre matière en feuille
faisant face à la couche d'amortissement, selon le cas.
23.- Panneau stratifié selon la revendica-
tion 22, dans lequel la couche réfléchissant les rayonne-
ments calorifiques est constituée par une pellicule de
métal déposée sur la feuille de verre.
24.- Panneau stratifié selon la revendica-
tion 22, dans lequel la couche réfléchissant les rayonne-
ments calorifiques est une pellicule de matière plastique réfléchissante sur laquelle une couche de métal a été
déposée sous vide.
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