FR2470003A1 - Procede de fabrication de panneaux feuilletes multicouches - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE FABRICATION D'UN PANNEAU FEUILLETE MULTICOUCHE COMPORTANT UNE COUCHE DE STRUCTURE EN MATIERE THERMOPLASTIQUE CONSTITUANT UNE COUCHE EXTERNE DU PANNEAU. LE PROCEDE COMPORTE DES ETAPES DE DEGAZAGE ET DE SOLIDARISATION AU COURS DESQUELLES LA FACE EXPOSEE DE LA COUCHE DE MATIERE THERMOPLASTIQUE 3 EST MISE EN CONTACT AVEC UNE PLAQUE DE MOULAGE 4. L'ENSEMBLE DES COUCHES ASSEMBLEES 2, 3, 4 EST SOUMIS A UN CYCLE DE TEMPERATURE ET PRESSION AU COURS DUQUEL LA PRESSION ENVIRONNANTE AINSI QUE LA PRESSION APPLIQUEE SUR LES BORDS DE L'ENSEMBLE SONT INFERIEURES A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE. L'INVENTION S'APPLIQUE AUX VITRAGES FEUILLETES TELS QUE DES PARE-BRISE.

Description

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un panneau

feuilleté multicouches qui comporte au moins une couche

de structure en matière thermoplastique constituant une couche exter-

ne du panneau feuilleté, le dit procédé comportant des étapes de déga-

zage et de solidarisation au cours desquelles du gaz est enlevé d'entre

les couches de structure du panneau feuilleté et les couches sont chauf-

fées pour provoquer leur solidarisation tandis qu'une plaque de, moula-

ge se trouve en contact avec la face exposée de la ou de chaque couche

de matière thermoplastique.

Des produits fabriqués selon la présente invention sont par-

ticulièrement destinés à l'emploi comme pare-brise de véhicules à moteur. Dans de tels cas, le produit doit être transparent et consister

normalement en une seule feuille de verre et une seule feuille de ma-

tière plastique et sera installé avec la feuille de matière plastique dirigée vers l'intérieur du véhicule. Le but de la matière plastique,

ainsi qu'on le sait bien maintenant, est de relier les fragments de ver-

re entre eux en cas d'accident de façon à réduire le risque de blessure d'un conducteur ou d'un passager par des éclats de verre ou en cas de contact avec le pare-brise. Il est clair qu'un tel produit devra être aussi optiquement parfait qu'il est compatible avec un prix de vente

raisonnable. La présente invention est également utile dans la fabrica-

tion de produits opaques, par exemple de miroirs. Un tel miroir peut par exemple être fabriqué à partir d'une feuille de matière plastique

teintée ou d'une feuille de verre teinté de façon à présenter des pro-

priétés de réflexion différentes selon le côté duquel il est vu. Ici aussi,

la feuille de matière plastique retiendra les fragments en cas de casse.

La présente invention concerne particulièrement des pro-

duits feuilletés ayant une qualité optique élevée et durable.

Des défauts optiques peuvent avoir de nombreuses causes.

Une cause principale est l'assemblage imparfait des couches. Ceci

peut, à son tour, donner lieu à un emprisonnement d'air entre les cou-

ches0 Pour cette raison, les couches du panneau feuilleté sont assem-

blées et ensuite dégazées avant leur solidarisation. Afin de faciliter l'étape de dégazage la ou chaque couche de matière thermoplastique

peut avoir une surface à relief. Ceci peut sembler quelque peu para-

doxal, puisque les irrégularités d'épaisseur d'une ou de plusieurs cou-

a ches du panneau feuilleté sont une autre cause principale de défauts optiques. Néanmoins, on a trouvé que les avantages donnés par un tel

relief dans l'étape de dégazage peuvent l'emporter sur les inconvé-

nients -dus à l'emploi d'une matière thermoplastique à relief. Dans un ensemble destiné à former un panneau feuilleté à deux couches, con-

sistant en une couche de verre et une couche de matière thermoplas-

tique, on peut donner un relief à la face de la couche de matière ther-

moplastique qui sera collée, à la face qui restera exposée, ou à l'une et l'autre de ces faces. Lorsque la face à relief est en contact avec une

surface lisse de la couche de verre, le relief peut être disposé de ma-

nière à dessiner des chemins le long desquels des gaz peuvent s'échap-

per facilement pendant le dégazage des couches assemblées. Une pla-

que de moulage en verre lisse ayant la planéité ou la courbure souhai-

tée est placée contre la face exposée de la couche de matière thermo-

plastique pendant les étapes de dégazage et de solidarisation. De la sorte le relief ne sera plus ou sera moins apparent dans le panneau feuilleté terminé. Pendant la solidarisation, la couche thermoplastique

est pressée entre la plaque de moulage et la couche de matière vitreu-

se de telle sorte que le relief disparaît; en général on obtient de cette

façon un produit de bonne qualité optique initiale. Cependant, les ten-

sions dans la couche de matière thermoplastique dues au pressage de la couche entre la plaque de moulage et la couche de matière vitreuse ne sont habituellement pas totalement relaxées à la fin de l'étape de solidarisation. Il en résulte, au terme de quelques mois, une nouvelle

relaxation de la matière thermoplastique qui entraîne souvent une dis-

torsion de sa face exposée. On croit que ceci est dil aux conditions

dans lesquelles le panneau est dégazé et solidarisé.

Un des objets de la présente invention est de fournir un pro-

cédé qui permet la production de panneaux feuilletés dans lesquels l'apparition d'une telle distorsion optique est réduite et/ou retardée

et peut même être éliminée.

La présente invention fournit un procédé de fabrication d'un panneau feuilleté multicouches qui comporte au moins une couche de structure en matière thermoplastique constituant une couche externe du panneau feuilleté, le dit procédé comportant des étapes de dégazage et de solidarisation au cours desquelles du gaz est enlevé d'entre les

247000:

couches de structure assemblées du panneau feuilleté et les couches

sont chauffées pour provoquer leur solidarisation, tandis qu'une pla-

que de moulage se trouve en contact avec la face exposée de la ou de

chaque couche de matière thermoplastique, caractérisé en ce que, pen-

dant l'étape de dégazage, l'ensemble des couches assemblées est sou- mis à une pression environnante inférieure à la pression atmosphérique de valeur absolue égale ou inférieure à 19. 998, 3 Pa tandis que le ou

les espaces entre les couches est ou sont soumis à une pression infé-

rieure à la pression atmosphérique appliquée sur les bords de l'en-

semble (ci-après dénommée "pression de bord") pour dégazer l'en-

semble, la dite pression de bord et la dite pression environnante étant maintenues à des valeurs telles qu'elles donnent lieu à une séparation des couches de l'ensemble qui est imputable au fait que la pression moyenne du gaz de l'espace entre les couches est plus élevée que la pression environnante tandis que l'ensemble des couches est chauffé à une température inférieure à celle o débute l'adhérence effective

entre la matière thermoplastique et une couche adjacente, et caracté-

risé en ce que l'ensemble dégazé reste soumis à une pression de bord inférieure à la pression atmosphérique, tandis que sa température est élevée au-dessus de la température de début d'adhérence effective et en ce que l'ensemble est ensuite soumis à une étape de solidarisation au cours de laquelle les conditions de température et de pression sont telles qu'elles provoquent la solidarisation ferme des couches entre elles. On a trouvé qu'en opérant conformément à l'invention, on

obtenait un dégazage des couches assemblées meilleur que par les.

techniques de dégazage connues antérieurement, ce qui conduit à son tour à la formation d'une meilleure liaison entre la ou chaque couche de matière thermoplastique et sa ou ses couche(s) adjacente(s). On

croit que ceci est dûi en partie au fait que l'ensemble constitué des cou-

ches est chauffé pendant qu'il est soumis à une pression environnante inférieure à la pression atmosphérique de 19. 998, 3 Pa ou moins et à une pression de bord inférieure à la pression atmosphérique de telle

sorte que, non seulement, de l'air est enlevé de l'espace ou des espa-

ces entre les couches pendant le dégazage, mais aussi, que du gaz adsorbé dans une ou plusieurs -couche(s) de structure est libéré et enlevé. La soumission de l'ensemble des couches assemblées, à des pressions inférieures à la pression atmosphérique peut commencer

avant ou après le commence-ment du chauffage, (ou évidemment le chauf-

fage et la soumission à une pression inférieure à la pression atmosphérique peuvent commencer simultanément) à condition que il y ait un laps de temps suffisant pendant lequel l'ensemble est à la fois chauffé et soumis à des pressions inférieures à la pression atmosphérique pour

que se produise le dégazage.

Lorsque les couches sont assemblées, il est possible que

la surface d'une couche de matière thermoplastique puisse être inéga-

lement tendue et il n'est pas impossible qu'une telle couche soit mise en tension dans une partie et en compression dans une autre partie, dans l'assemblage. Si la pression de- bord est telle que la pression

moyenne de gaz entre les couches soit supérieure à- la pression environ-

nante, provoquant ainsi la séparation des couches, la ou chaque couche de matière thermoplastique peut flotter entre les couches qui lui sont adjacentes ou entre sa couche adjacente et la plaque de moulage. Le flottement de la couche de matière thermoplastique entre ses surfaces

adjacentes, qui est permis en opérant selon l'invention, permet la rela-

xation de la couche de sorte que le risque pour la couche thermoplasti-

que d'être collée en état de-tension inégale est réduit et dès lors le

risque de fluage à froid de la ou des couche(s) thermoplastique(s) expo-

sée(s), dans le panneau feuilleté solidarisé, est réduit, réduisant éga-

lement de la sorte toutes irrégularités optiques dues à ces tensions.

Ce qui suit constitue un autre avantage. Il est clair qu'un dégazage efficace de l'ensemble des couches nécessite la faculté pour les gaz de circuler entre les couches, de façon qu'ils puissent être extraits aux bords de l'ensemble. On a cru jusqu'à présent nécessaire d'utiliser des feuilles de matière thermoplastique ayant une surface à relief, ainsi qu'on l'a cité, pour permettre l'aspiration de gaz le long de chemins formés par le relief. Dès lors, on peut utiliser des couches de matière thermoplastique à relief dans un procédé selon l'invention,

mais puisque les couches se séparent pendant lé dégazage, il est égale-

ment possible, et en fait préférable, d'utiliser une ou plusieurs couche(s) de matière thermoplastique lisse(s), c'est-à-dire sans relief. De cette façon, toute possibilité de réapparition du relief de la couche de matière

thermoplastique au cours du vieillissement du panneau est éliminée. -

Pour obtenir les meilleurs résultats, l'action d'une pres-

sion réduite sur les bords du panneau doit être maintenue pendant au moins 10 minutes. Afin de réduire le temps de dégazage, on préfère que le commencement du chauffage de l'ensemble des couches assemblées soit

immédiatement suivi par l'application de pressions de bord et environ-

nante inférieures à la pression atmosphérique. Ceci peut être réalisé facilement par placement de l'ensemble dans une enceinte de traitement chauffée, qui est ensuite fermée et dans laquelle on fait le vide jusqu'à

la pression désirée.

La quantité de gaz adsorbée qui est libérée des couches de

l'ensemble dépendra entre autres de la température à laquelle l'ensem-

ble est soumis pendant le dégazage, et il est dès lors souhaitable que cette température soit aussi proche que possible de la température à

laquelle la matière thermoplastique est suffisamment ramollie pour pré-

senter un début d'adhérence effective.

Il est cependant essentiel que la matière thermoplastique ne soit pas chauffée trop fortement pendant l'étape de dégazage, puisque si cela se produisait, il est vraisemblable qu'un collage prématuré se

produirait, empêchant ainsi la relaxation correcte de la feuille de matiè-

re thermoplastique et le dégazage ultérieur serait gêné et même empê-

ché. La température de début de l'adhérence effective entre'une couche de matière thermoplastique et une feuille adjacente dépend d'un grand nombre de facteurs. Parmi ces facteurs, on peut citer les suivants (1) nature de la couche de matière thermoplastique; (2) nature de la feuille adjacente;

(3) utilisation ou non d'une matière d'accrochage favorisant l'adhé-

rence;

(4) tout autre traitement de surface.

De ce fait, nous proposons un test, basé sur ASTM

D 903-49, pour déterminer la température de début d'adhérence effec-

tive. Une bande de matière destinée à former la couche thermoplastique exposée est coupée à 4 cm de largeur. La matière thermoplastique est appliquée à une feuille destinée à former la couche adjacente dans le panneau feuilleté, et une plaque de moulage est placée en contact avec l'autre face de la couche de matière thermoplastique. Cet ensemble est ensuite soumis au programme de température et pression prévu par l'invention pour l'étape de dégazage. Après le dégazage et avant toute élévation de température ultérieure, le spécimen du test est enlevé de l'enceinte de traitement. Une adhérence légère ou ineffective peut s'être développée entre la couche de matière thermoplastique et la couche de structure adjacente. L'ensemble est placé sur un support en dessous d'une paire de rouleaux et une extrémité de la bande thermoplastique est prise entre les rouleaux et pincée entre les mâchoires de la machine d'essai. La bande est ensuite pelée de la couche de structure contre un

des rouleaux et sous un angle de 90 par rapport à la couche de struc-

ture. Ce rouleau a un diamètre de 28 mm. Dans le cadre de la présente invention, on considère que le début d'adhérence correspond à une force

de pelage de 25 gr/cm.

La quantité de gaz qui est enlevée d'entre les couches de

l'ensemble dépendra entre autres de la pression absolue à laquelle l'en-

semble est soumis pendant l'étape de dégazage. De bons résultats peu-

vent être obtenus en soumettant l'ensemble à une pression environnante inférieure à la pression atmosphérique, qui est de 19. 998,3 Pa ou moins pendant que l'ensemble est chauffé à une température inférieure à celle

de début d'adhérence entre la couche thermoplastique et une couche ad-

jacente, de meilleurs résultats peuvent être obtenus plus rapidement lorsque ladite pression est ou est réduite à une valeur absolue de 13. 332,2 Pa ou'moins pendant l'étape de dégazage. Des résultats encore

meilleurs peuvent être obtenus lorsque la pression environnante infé-

rieure à la pression atmosphérique est ou est réduite à une valeur abso-

lue de 3. 999,66 Pa ou moins pendant que l'ensemble est chauffé à une température inférieure à celle de début d'adhérence entre la matière thermoplastique et une couche adjacente. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque la pression environnante est ou est réduite à une valeur

absolue de 1.333,22 Pa ou moins pendant le chauffage.

- Dans les formes préférées de réalisation de l'invention, la pression de bord inférieure à la pression atmosphérique et la pression

environnante inférieure à la pression atmosphérique sont, ou sont ré-

duites à, une valeur absolue de 1. 333, 22 Pa ou moins pendant le chauf-

fage. Avantageusement, avant que n'ait lieu la solidarisation

ferme, la pression environnante est ramenée à la pression atmosphé-

rique tandis que la pression de bord est maintenue à une valeur inférieu-

re à la pression atmosphérique. Si la pression de bord était ramenée à la pression atmosphérique, en mgme temps que ou avant la pression environnante, il est possible que, dans certaines circonstances, de l'air puisse pénétrer à nouveau dans les bords de l'ensemble, ce qui n'est pas souhaitable puisque des bulles pourraient se former dans les bords du panneau feuilleté terminé Lorsqu'on ramène la pression environnante à la pression atmosphérique à une température appropriée, spécialement si cela se produit brusquement9 cela peut amorcer la solidarisation. Dès lors,

on préfère que la pression environnante soit ramenée à la pression at-

mosphérique lorsque la température de l'ensemble est à 10'C près,

et de préférence à 5 C près la température de début d'adhérence effec-

tive.

De préférence la pression de bord est ramenée à la pres-

sion atmosphérique pendant que la température de l'ensemble augmente

encore.

Avantageusement, dans l'étape de solidarisation, l'ensem-

ble est chauffé à une température maximum supérieure de 20 à 80'C

à la température de début d'adhérence effective.

Dans certaines formes préférées de réalisation de l'in-

vention, l'ensemble est maintenu à 50C près à cette température ma-

ximum pendant au moins 5 minutes et dans certaines formes préférées de réalisation de l'invention, l'ensemble des couches assemblées est maintenu à une telle températurependant au moins 20 minutes. Chacune de ces caractéristiques contribue à la formation d'une bonne liaison et permet un certain niveau de relaxation des tensions dans la matière thermoplastique. Il est clair que la température maximum que cette matière peut tolérer sans décoloration dépendra de la matière que l'on utilise, et en général, une augmentation de la quantité de plastifiant de

la matière thermoplastique réduira sa tolérance des hautes tempéra-

tures. Le maintien de la température de l'ensemble à ce niveau pendant au moins 20 minutes est particulièrement important lorsque des feuilles

de matière thermoplastique à relief sont utilisées.

En général, en opérant selon un procédé tel que décrit

ci-dessus, on a trouvé que le panneau feuilleté obtenu présente une so-

lidarisation suffisamment ferme sans autre traitement. Dans certains cas cependant, il peut être souhaitable que les faces principales de l'ensemble soient soumises, dans une étape de traitement ultérieure,

à une pression supérieure à la pression atmosphérique.

On notera que toute couche de matière thermoplastique dans le panneau feuilleté peut être constituée d'une ou de plusieurs épaisseurs de la même matière thermoplastique. On notera également que des

couches de matières thermoplastiques différentes peuvent être présen-

tes dans un panneau feuilleté fabriqué selon l'invention. Lorsque diffé-

rentes matières thermoplastiques sont présentes, la température de début d'adhérence effective devant être prise en considération est la plus basse température à laquelle commence l'adhérence effective

entre deux couches adjacentes de l'ensemble.

Dans certaines formes de réalisation de l'invention, le pan-

neau feuilleté consiste en deux ou plusieurs couches de matière ther-

moplastique, mais de préférence au moins une des couches est consti-

tuée d'une feuille de matière vitreuse. Ceci procure un produit ayant

une surface plus résistante à l'abrasion.

De préférence la ou chaque feuille de matière vitreuse est revêtue avant assemblage d'une substance d'accrochage qui favorise son adhérence à une couche de matière thermoplastique adjacente, par

exemple un silane organo-fonctionnel. La substance d'accrochage uti-

lisée peut être un mélange de silanes, de façon que l'on puisse contrô-

ler le degré d'adhérence à des fins spéciales, si on le désire.

Il est nécessaire que la ou chaque plaque de moulage ait

une surface lisse et n'adhère pas à la face exposée de la couche de ma-

tière thermoplastique. Afin de favoriser ceci, certaines formes préfé-

rées de réalisation de l'invention prévoient que la plaque de moulage

soit une feuille de verre revêtue d'une substance inhibitrice de l'adhé-

rence de la plaque à la couche thermoplastique, par exemple un silane

à silicium fonctionnel.

Selon une autre possibilité, la plaque de moulage consiste en une partie de la paroi d'une enveloppe dans laquelle l'ensemble des

couches à solidariser estinséré de telle manière que les bords de l'en-

semble et ses faces principales puissent être soumis à différentes pres -

s ions inférieures àlapression atmosphérique. Une telle enveloppe peut

être constituée de résine silicone et sa portion servant de moule sera suf -

fisamment épaisse pour obtenir le résultat souhaité.

L'emploi d'une telle enveloppe de moulage présente des avan-

tages particuliers lorsque l'invention est utilisée dans la fabrication de panneaux feuilletés incurvés, par exemple de pare-brise de véhicule. En

fait, dans la fabrication de pare-brise de véhicule, le degré de reproducti-

bilité de la courbure donnée par les procédés de bombage utilisés commer-

cialementn'estpas élevé. La reproductibilité est évidemment suffisante pour que les pare-brise destinés àun modèle particulier de véhicule soient montes dans un véhicule de ce modèle, mais la courbure n'est pas identique entre des feuillescourbées succes-sives. C'est la raison pour laquelle par exemple dans le cas d'unpare-brise conventionnel verre- plastique-verre

les deux feuilles de verre destinées à ce pare-brise doivent être bom-

bées en une même opération à la courbure voulue. En fait, si l'une de ces feuilles est cassée ou endommagée de toute autre façon, dans la

pratique normale, on jette aussi l'autre feuille. Lorsqu'on opère se-

lon l'invention et en utilisant une plaque de moulage en verre dans la fabrication d'un panneau feuilleté incurvé comprenant une couche de

structure en verre, on obtient les meilleurs résultats lorsque la pla-

que de moulage et la ou chaque feuille de structure en verre sont bom-

bées à la courbure voulue en une même opération. La plaque de mou-

lage en verre peut être jetée après sa première utilisation. Ce gas-

pillage manifeste peut être évité par l'emploi d'une plaque de moulage en matière plastique synthétique constituée par exemple d'une partie de la paroi de l'enveloppe de dégazage, cette matière plastique étant suffisamment dure pour offrir l'effet de moule souhaité tout en étant suffisamment flexible pour s'accommoder de toute variation tolérable

de courbure de l'ensemble à feuilleter.

Différentes matières thermoplastiques peuvent être utili-

sées pour la mise en oeuvre de la présente invention.

Parmi celles que l'on préfère spécialement utiliser, se trouvent les suivantes: 1. Chlorure de polyvinyle a. chlorure de polyvinyle de type rigide, par exemple les chlorures de polyvinyle rigides fournis par Solvay les chlorures de polyvinyle rigides fournis par Soc. Ital. Resina DURAPLEX (fourni par Duraplex Plastics Ltd.) BETAGLASS * (fourni par Aerotherm) VINYCLAIR: (fourni par La Cellophane) b. chlorure de polyvinyle plastifié, par exemple les chlorures de polyvinyle plastifiés fournis par Solvay ASTRAGLAS * (fourni par Dynamit Nobel) ALKORFAN * (fourni par Alkorwerke Lissmann) 2. Polyuréthanes, par exemple les polyuréthanes fournis par Bayer TUFTANE i (fourni par B. F. Goodrich Cy.) 3. Polyvinylbutyral, par exemple

SAFLEX * (fourni par Monsanto) -

4. Fluorure de polyvinyle, par exemple TEDLAR * (fourni par Du Pont) 5. Polycarbonate, par exemple MAKROLON - (fourni par Bayer) 6. Polyéthylène tèrèphtalate, par exemple MYLAR * (fourni par Du Pont) 7. Polyamide, par exemple: TROGAMID * (fourni par Dynamit Nobel)

: Marques commerciales.

Des méthodes préférées de mise en oeuvre de la présente

invention seront maintenant décrites en se référant aux dessins sché-

matiques annexés, dans lesquels:

La figure I est une vue d'une première forme de réalisa-

tion d'un appareillage à utiliser pour la mise en oeuvre de la présente invention.

La figure 2 montre une modification d'une partie de l'appa-

reillage de la figure 1; et Les figures 3 à 5 illustrent chacune un cycle spécifique pression-température auquel un ensemble de couches assemblées

peut être soumis pour réaliser l'invention.

247000'

La figure 1 montre un autoclave 1 dans lequel est placé

un ensemble comprenant une couche de structure 2 en matière vitreu-

se et une couche de structure 3 en matière thermoplastique que l'on

doit solidariser pour former -un panneau feuilleté dont -la couxche ther-

moplastique 3 doit constituer une couche externe. On notera que tout nombre souhaité de couches thermoplastiques et vitreuses alternées peut être interposé entre les deux couches Z, 3 représentées dans le dessin. On notera également que la couche de matière vitreuse 2 ou

chacune des ou toutes les autres couches de matière vitreuse faculta-

tives, peuvent être remplacées par une couche de matière thermoplas-

tique rigide. Une plaque de moulage 4, ici représentée en verre, est

placée en contact avec la face exposée de la couche de matière ther-

moplastique 3 de l'ensemble. Les couches de structure 2, 3 et la pla-

que de moulage 4 sont représentées, pour la facilité, espacées l'une de l'autre. Un tube sans fin 5 en matière élastomère est fendu pour définir des lèvres sans fin 6 qui sont placées en contact avec les bords des faces externes de la couche de structure en matière vitreuse 2 et de la plaque de moulage 4, de manière à définir un espace 7 autour des tranches de l'ensemble 2, 3. On peut faire le vide dans cet espace 7 au moyen d'une pompe (non représentée) connectée par un conduit 8 au tube périphérique 5. L'intérieur 9 de l'autoclave 1 est connecté a une pompe au moyen d'un conduit 10. L'autoclave est pourvu de

moyens de chauffage (non représentés).

Exemple 1

Z5 Dans une forme spécifique de réalisation pratique, la ma-

tière thermoplastique qui forme la couche 3 est un chlorure de poly-

vinyle plastifié fourni par Dynamit Nobel sous le nom commercial ASTRAGLAS. La température de début d'adhérence effective de cette

matière à la couche de structure en matière vitreuse, dans les condi-

tions de dégazage que l'on spécifiera, est environ 110'C.

La couche 3 d' ASTRAGLAS (marque commerciale) a 1 mm d'épaisseur et on doit la solidariser à une feuille 2 de verre flotté qui

a 3 mm d'épaisseur. Ainsi qu'on l'a signalé, la force d'adhérence en-

tre une couche de plastique et une feuille de verre dépend entre autres du traitement de surface que le verre aurait subi. Ainsi qu'il est bien connu, pendant la fabrication de verre flotté, une face du verre est en contact avec un bain de métal fondu, habituellement de l'étain, tandis

que l'autre face (que nous appelons "côté air") est en'contact avec l'at-

mosphère régnant au-dessus du bain dans le chambre de flottage. La couche de matière thermoplastique doit être solidarisée à la face côté air de la feuille de verre. Avant l'assemblage, la face côté air de la

feuille de verre est pulvérisée avec une solution de substance d'accro-

chage contenant 10 % en poids de chlorure de polyvinyle plastifié et 0, a % en poids d'un mélange d'aminosilane et de chlorosilane dissous

dans un mélange de dichloroéthylène et de cyclohexanone.

Les couches 2, 3 à solidariser sous forme feuilletée sont assemblées et la plaque de moulage 4 est mise en place, on applique le tube sans fin 5, et le tout est introduit dans l'autoclave 1. La plaque de moulage 4 est en verre flotté dont la face côté air est traitée au diméthyl- dichlorosilane et placée en contact avec la couche de matière

thermoplastique.

La température à l'intérieur de l'autoclave est maintenue

aux environs de 2000C. Par leur introduction dans l'autoclave 1, l'ensemble 2, 3 et la plaque de

moulage 4 sont immédiatement chauffés. L'autoclave 1 2O est scellé et l'intérieur 9 est évacué par le conduit 10 pour créer une pression environnante P9 à l'intérieur de l'autoclave qui est au plus 19. 998, 3 Pa. La figure 3 montre le cycle température-pression dans le cas pratique spécifique considéré. La pression environnante P est e 9 réduite à environ 133,32 Pa environ deux minutes après la fermeture de

l'autoclave. En même temps, l'espace 7 autour des tranches de l'en-

semble 2, 3 est évacué par le conduit 8 pour créer une pression de bord P7 de valeur telle qu'elle provoque la séparation des couches 2, 3 de l'ensemble, ce qui est imputable au fait que la pression moyenne

dans l'espace entre les couches est plus élevée que la pression envi-

ronnante. On remarquera qu'en pratique, il est difficile de mesurer une telle pression dans l'espace entre les.couches, et il est également difficile de mesurer avec précision la pression de bord P Ce qui est

en fait contrôlé est la pression P8 dans le conduit 8 extérieur à l'auto-

clave 1. On notera que la pression moyenne dans l'espace entre les couches doit être plus élevée que la pression de bord moyenne P7 qui à son tour doit être plus élevée que la pression de conduit P8 s'il doit y avoir un écoulement de gaz depuis l'espace entre les couches 2, 3, par le conduit 8: ceci est évidemment nécessaire pour que se produise le dégazage de l'espace entre les couches. Pour cette raison, on.notera que sous certaines conditions, la pression de conduit P8 contrôlée peut en fait être inférieure à la pression environnante P9 tandis que la pres-

sion entre les couches est, elle, plus élevée que la pression environnan-

te, comme requis pour la séparation des couches. Dans la forme de réalisation considérée, le tube périphérique 5 est évacué jusqu'à une

pression de conduit de 133, 3Z Pa en deux minutes environ après ferme-

*ture de l'autoclave.

Lorsque la température de l'ensemble monte jusqu'à envi-

ron 110'C, température de début d'adhérence effective entre les cou-

ches 2, 3 de l'ensemble, la pression environnante P9 inférieure à la pression atmosphérique à l'intérieur de l'autoclave est relâchée, de

sorte que la pression P9 retourne à la. pression atmosphérique.

Ce changement de pression, qui peut durer une demi-minute,

se produit entre 10 et 15 minutes après la fermeture de l'autoclave.

C'est à ce stade que L'ensemble peut être enlevé de l'autoclave lorsque l'on fait un essai pour déterminer si l'adhérence effective correspondant a une résistance au pelage de 25 gr/cm a débuté ou non. Peu de temps, c'est-à-dire quatre à cinq minutes, après avoir relâché la pression environnante P9, la pression de bord P7 est également ramenée à la pression atmosphérique. Pendant cette étape, l'ensemble en cours de solidarisation a été chauffé davantage, de sorte que sa température est environ 150'C. Après que les pressions de bord et environnante soient

revenues à la pression atmosphérique, l'ensemble continue à être chauf-

fé pendant encore environ cinq minutes,, jusqu'à ce que sa température

atteigne 180'C. Ceci assure une solidarisation ferme de l'ensemble.

On laisse ensuite refroidir le panneau feuilleté solidarisé et on enlève

la plaque de moulage.

Le fait que pendant le dégazage, l'ensemble 2, 3 est soumis à une pression de bord inférieure à la pression atmosphérique et à une pression environnante inférieure à la pression atmosphérique dont les valeurs relatives provoquent la séparation des couches en même

temps que l'ensemble est à température élevée, mais inférieure à la tempé-

rature de début d'adhérence effective, fait apparaître un certain nom-

bre d'avantages importants. La température élevée permet d'extraire

une plus grande quantité de gaz adsorbé par la couche de matière ther-

moplastique. Les couches 2, 3 n'adhèrent pas effectivement entre elles, de sorte que le dégazage n'est pas gêné par une adhérence prématurée des couches. La couche thermoplastique 3 peut flotter dans les courants de gaz qui s'échappent, de sorte que toute tension résiduelle (due par

exemple à une superposition imparfaite des couches 2, 3) peut se re-

laxer avant la solidarisation des couches. La séparation des couches

permet également le dégazage trèss aisé de l'espace entre les couches.

Ce dernier fait est très important, puisqu'il permet de se dispenser

de l'emploi d'une couche de matière thermoplastique à relief, et d'uti-

liser une couche lisse, sans relief.

On avait pensé jusqu'à maintenant qu'il était nécessaire d'utiliser une couche de matière thermoplastique à relief pour créer

des chemins d'évacuation du gaz d'entre les couches.

Lorsque le panneau feuilleté terminé est soumis au test d'adhérence décrit ci-avant, on trouve une résistance au pelage de 0, 5 à 1, 0 kg/cm selon les proportions relatives d'aminosilane et de

chlorosilane utilisées.

Dans une variante, la plaque de moulage est constituée de

matière plastique synthétique dure.

Exemple 2

Un film 3 de 0, 6 mm d'épaisseur est constitué de polyu-

réthane fourni par Bayer et doit être solidarisé à la face côté air d'une

feuille 2 de verre flotté de 3 mm d'épaisseur. Pour favoriser l'adhéren-

ce entre les couches 2, 3, on revêt une face du polyuréthane d'une so-

lution d'aminosilane dans de l'alcool isopropylique. La face côté air

d'une plaque de moulage en verre flotté traitée avec un diméthyl dichlo-

rosilane est placée contre la feuille thermoplastique.

L'ensemble 2, 3 la plaque de moulage 4 et le tube périphé-

rique 5 sont placés dans un autoclave 1 et l'ensemble est soumis à un cycle pression-température donné dans la figure 4. La pression P8 dans le conduit relié au tube périphérique et la pression environnante

P9 sont toutes deux réduites à environ 133, 32 Pa en deux minutes en-

viron, tandis que l'ensemble est chauffé. Lorsque l'ensemble atteint

900C, température à laquelle débute l'adhérence effective entre le po-

lyuréthane et la feuille de verre 2, la pression environnante P est

ramenée à la pression atmosphérique. Ceci se produit environ dix mi-

nutes après l'introduction de l'ensemble dans l'autoclave. La basse pression de bord inférieure à la pression atmosphérique est maintenue pendant encore sept minutes, lorsque la température de l'ensemble est environ 1250C. La pression de. bord est alors ramenée à la pression atmosphérique. Pendant ce temps l'ensemble continue à être chauffé

jusqu'à ce que sa température atteigne, au bout de treize autres minu-

tes, 150'C. On laisse ensuite refroidir l'ensemble solidarisé et on

enlève la plaque de moulage.

L'adhérence du panneau feuilleté terminé dépend de la quantité de silane d'accrochage utilisée. Lorsque le panneau est testé ainsi qu'on l'a décrit, on observe des valeurs de résistance au pelage

de 1,75 à 7,5 kg/cm.

Dans une modification de cet exemple, l'ensemble est main-

tenu à cette température maximum d'environ 150'C pendant une période

d'environ 10 minutes avant que commence le refroidissement.

Dans une variante de cet exemple, la matière d'accrochage

utilisée est une solution d'époxysilane dans l'alcool isopropylique.

Exemple 3

Dans une variante de l'exemple Z, la feuille de verre 2 est remplacée par un panneau feuilleté préformé consistant en une couche

intercalaire de polyuréthane de 0,6 mm d'épaisseur reliant deux feuil-

les de verre respectivement de 2,6 mm et de 1,5 mm d'épaisseur. Un

film de polyuréthane est solidarisé par le procédé décrit dans l'exem-

ple 2 à la plus mince de ces feuilles de verre.

Le panneau feuilleté préformé verre-polyuréthane-verre

est fabriqué selon un procédé classique.

Dans une variante de cet exemple, le panneau feuilleté pré-

-formé est remplacé par d'autres panneaux feuilletés préformés.

Exemple 4 -

Un ensemble de trois couches doit étre solidarisé pour for-

mer un panneau feuilleté. On prend une feuille de verre flotté de 3 mm d'épaisseur et on revêt sa face côté air d'une solution d'accrochage de 0, 1 % d'aminosilane dans le chlorothène (1. 1. 1. trichloréthane) (proportions en volume). Un film de 0,4 mm d'épaisseur de chlorure de polyvinyle plastifié est déposé sur la face supérieure d'un film de 0, 7Z mm d'épaisseur d'un copolymère de chlorure de polyvinyle et de

glycidyl métacrylate déposé préalablement sur la feuille de verre trai-

tée par la substance d'accrochage. La face côté air d'une plaque de mou-

lage en verre flotté, revêtue de diméthyl dichlorosilane comme inhibi-

teur d'adhérence, est appliquée sur la face exposée du film de chlorure de polyvinyle et l'ensemble est traité en autoclave suivant un cycle

pression-température représenté à la figure 5.

Ainsi qu'on le voit à la figure 5, les pressions environnante

et de conduit relié au tube périphériqueP9 et P. sont toutes deux ré-

duites à environ 133, 32 Pa, en cinq minutes environ après placement

de l'ensemble dans l'autoclave. L'autoclave est initialement à la tem-

pérature ambiante, et l'ensemble n'est pas chauffé avant que ces basses pressions n'aient été atteintes. Six minutes après. la température de

l'ensemble commence à s'élever. Après douze autres minutes, la tem-

pérature de l'ensemble à atteint 1300C (température de début d'adhéren-

ce effective du film de chlorure de polyvinyle plastifié) et la pression

environnante P9 est alors ramenée à la pression atmosphérique. Envi-

ron deux minutes plus tard, lorsque l'ensemble a atteint 140'C, la pres-

sion de bord est ramenée à la pression atmosphérique. On augmente encore la température de l'ensemble jusqu'à environ 1600C; ceci prend environ huit minutes, et l'ensem-Able est maintenu à cette température maximum pendant 20 autres minutes, après quoi on laisse refroidir

l'ensemble solidarisé.

On obtient une adhérence entre le verre et la matière ther-

moplastique correspondant à une résistance au pelage de l'ordre de

1, 0 kg/cm.

Exemple 5

Une couche de chlorure de polyvinyle de 1, 5 mm d'épais-

seur a été solidarisée à une feuille de verre trempé de 3, 5 mm d'épais-

seur par un procédé tel qu'on l'a décrit en se référant à la figure 1, pour former un pare-brise de véhicule. La feuille de verre trempé a été pré-revêtue d'une solution contenant 10 % en poids de chlorure de polyvinyle dissous dans un solvant formé en parties égales (en volume) de dichloroéthylène et de diméthylformamide auquel on a ajouté un aminosilane organo-fonctionnel en quantité comprise entre 0, 5 % et % en poids du chlorure de polyvinyle dissous. (Les silanes A 1100 et A1120 de Union Carbide conviennent). le revêtement a été pulvérisé

jusqu'à l'obtention d'une épaisseur comprise entre 14m et 7nm.

En général, plus le revêtement est épais et plus la propor-

tion de silane organofonctionnel est élevée, plus solide sera la liai-

son entre la feuille de verre et le chlorure de polyvinyle. Un contrôle précis d'épaisseur est difficile à obtenir à l'échelle industrielle. Pour

les pare-brise de véhicules, il est souhaitable d'avoir une force d' a-

dhérence comprise dans des limites assez étroites, suffisamment élevée pour résister au décollement des couches pendant une utilisation normale, et suffisamment basse pour réduire les blessures en cas d'accident.

On a trouvé qu'il est aisé de contr8ler l'adhérence en utili-

sant un silane à silicium fonctionnel en conjugaison avec un silane organofonctionnel. Par exemple, dans une solution contenant 0,2 % en poids de silane, le contenu en silane peut être fait de 0, 05 à 0, 15 % de silane Al100 et de 0, 15 à 0, 05 % de silane A143 qui est un silane chloré disponible chez Union Carbide. Ceci donne au produit fini une résistance au pelage de 0, 5 à 1, 0 kg/cm lorsque le panneau feuilleté

est testé ainsi qu'on l'a décrit..

Dans des variantes de cet exemple, le solvant utilisé 'est a) de la cyclohexanone, b) des volumes égaux de cyclohexanone et de dichloroéthylène et c) jusqu'à 40 % en volume de toluène eh mélange

' avec un des trois solvants cités précédemment.

Exemple 6

Une couche de polyvinylbutyral a été solidarisée àune feuil-

le de verre par un procédé tel que décrit ci-dessus. En vue de favori-

ser l'adhérence entre le verre et le polyvinylbutyral, le verre a d'a-

bord été pulvérisé avec une solution de polyvinylbutyral dans de l'étha-

nol contenant du silane All00. On a obtenu de bons résultats.

Exemple 7

Une feuille de polyuréthane a été solidarisée à une feuille de

verre par un procédé tel que décrit ci-dessus. Afin de favoriser l'a-

dhérence entre le polyuréthane et le verre, ce dernier a été- d'abord pulvérisé avec une solution contenant approximativement 10 % en

poids de polyuréthane et 2 % d'un époxysilane dans la cyclohexanone.

Exemple 8

Afin d'éviter l'adhérence de la face exposée de la couche de matière thermoplastique 3 à la plaque de moulage 4, cette dernière a été revêtue d'un silane à silicium fonctionnel ne contenant pas de groupe organofonctionnel. Des exemples de tels silanes sont: silane

chloré A143, propyltriéthoxysilane, propyltriméthoxysilane, isopro-

pyldiméthoxyéthoxysilane et n-butyl-ou isobutyl-triéthoxy-ou trimé-

thoxysilane-.

La figure 2 montre une variante de la disposition d'un en-

semble feuilleté et d'une plaque de moulage. Dans la figure 2, un en-

semble Il comporte une couche de- structure 12 incurvée, en matière vitreuse, etune couche de matière thermoplastique 13 qui formera la face exposée dans le panneau feuilleté terminé. Une plaque de moulage

14 est appliquée sur la face exposée de la couche thermoplastique 13.

Ainsi qu'on le montre, la plaque.de moulage fait partie intégrante d'une enveloppe 15 ayant des lèvres 16 suffisamment flexibles pour

être amenées par dessus les tranches de l'ensemble Il et reposer con-

tre la face principale de la couche vitreuse 12 pour définir un espace 17 autour des tranches de l'ensemble. La partie de l'enveloppe 15

entourant l'espace périphérique 17 présente une ouverture (non repré-

sentée) de façon que l'ensemble contenu dans l'enveloppe puisse être dégazé avant solidarisation, par exemple comme cela a été décrit en se référant à la figure 1. La plaque de moulage 14 de l'enveloppe 15 est suffisamment dure pour constituer une surface de moulage de la face exposée de la couche de matière thermoplastique 13, mais est suffisamment flexible pour accepter des variations tolérables de la courbure de différentes feuilles de matière vitreuses successives, tellesque la feuille 12. La plaque de moulage 14 et les lèvres 16 de

l'enveloppe 15 peuvent être constituées d'une seule pièce ou de matiè-

res différentes liées entre elles. L'enveloppe de moulage d'une seule pièce montrée à la figure 2 peut être utilisée dans la mise en oeuvre

de chacun des exemples - à 8.

Les résines silicones sont des matières appropriées à la

réalisation d'enveloppes d'une seule pièce.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication d'un panneau feuilleté multicou-

ches qui comporte au moins une couche de structure en matière ther-

moplastique constituant une couche externe du panneau feuilleté, le dit procédé comportant des étapes de dégazage et de solidarisation au S cours desquelles du gaz est enlevé d'entre les couches de structure assemblées du panneau feuilleté et les couches sont chauffées pour

provoquer leur solidarisation tandis qu'une plaque de moulage se trou-

ve en contact avec la face exposée de la ou de chaque couche de matière thermoplastique, caractérisé en ce que, pendant l'étape de dégazage, :10 l'ensemble (1l) des couches assemblées (2, 3; 12, 13) est soumis à une pression environnante inférieure à la pression atmosphérique de valeur absolue égale ou inférieure à 19. 998, 3 Pa tandis que le ou les espaces entre les couches est ou sont soumis à une pression inférieure à la pression atmosphérique appliquée sur les bords de l'ensem1ale (ci-après

dénommée "pression de bord") pour dégazer l'ensemble, la dite pres-

sion de bord et la dite pression environnante étant maintenues à des valeurs telles qu'elles donnent lieu à une séparation des couches (2, 3; 12, 13) de l'ensemble qui est imputable au fait que la pression moyenne du gaz de l'espace entre les couches est plus élevée que la pression

environnante tandis que l'ensemble des couches est chauffé à une tem-

pérature inférieure à celle o débute l'adhérence effective entre la matière thermoplastique (3, 13) et une couche adjacente (2,, 12), et caractérisé en ce que l'ensemble dégazé reste soumis à une pression

de bord inférieure à la pression atmosphérique tandis que sa tempéra-

ture est élevée au-dessus de la température de début d'adhérence effec-

tive et en ce que l'ensemble est ensuite soumis à une étape de solidari-

sation au cours de laquelle les conditions de température et de pression sont telles qu'elles provoquent la soridarisation ferme des couches

entre elles.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pendant le chauffage de l'ensemble (11) dans l'étape de dégazage, la pression environnante est ou est réduite à une valeur absolue de 13.332,2 Pa ou moins, et de préférence à une valeur absolue de 1. 333,22 Pa ou moins, ZO

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pendant le chauffage de l'ensemble (11) dans l'étape de dégazage la pression de bord et la pression environnante sont ou sont réduites

à une valeur absolue de 1. 333, 22 Pa ou moins.

4. Procédé'selon l'une des revendications 1 à 3, carac-

térisé en ce que avant que la solidarisation ferme n'ait lieu, la pres-

sion environnante est ramenée à la pression atmosphérique tandis que la pression de bord est maintenue à une valeur inférieure à la pression

- atmosphérique.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, carac-

térisé en ce que la pression environnante est ramenée à la pression atmosphérique lorsque la température de l'ensemble (11) està 1O0Cprès

la température dé début d'adhérence effective.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caracté-

risé en ce que, dans l'étape de solidarisation, l'ensemble (11) est chauffé à une température maximum supérieure de 20 à 80'C à la

température de début d'adhérence effective.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, carac-

térisé en ce que au moins une couche (2, 12) est constituée d'une feuil-

le de matière vitreuse.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la ou au moins une feuille de matière vitreuse est revêtue avant assemblage d'une substance d'accrochage qui favorise son adhérence

à la couche thermoplastique (3, 13).

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce

que la couche d'accrochage comporte un ou plusieurs silanes organo-

fonctionnels.

10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caracté-

risé en ce que la plaque de moulage (4) est une feuille de verre revêtue d'une substance inhibitrice de l'adhérence de la plaque à la couche thermoplastique.

11. Panneau feuilleté transparent fabriqué par un procédé

selon l'une des revendications 1-à 10.