FR2569625A1 - Produit de vitrage, vitrage et procede de fabrication d'un produit de vitrage anti-laceration - Google Patents

Produit de vitrage, vitrage et procede de fabrication d'un produit de vitrage anti-laceration Download PDF

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FR2569625A1
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glass
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laceration
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FR8510952A
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English (en)
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Edward William Curtze
Siegfried Harri Herliczek
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Pilkington North America Inc
Original Assignee
Libbey Owens Ford Co
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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ENSEMBLE 10 DE VITRAGE DU TYPE FEUILLETE. IL COMPREND UN SUBSTRAT 12 EN VERRE ET UN ECRAN 14 DE PROTECTION CONTRE LES LACERATIONS S'ETENDANT SUR TOUTE LA SURFACE, AUTREMENT EXPOSEE, DE CE SUBSTRAT. UN JOINT OU ELEMENT D'ENCADREMENT 18, COMPOSE D'UN POLYMERE SYNTHETIQUE, S'ETEND SUR UNE PARTIE IMPORTANTE DE LA PERIPHERIE DU SUBSTRAT ET DE L'ECRAN ET EST COLLE AUX SURFACES DE LEURS BORDS, CE JOINT ETANT FORME SUR PLACE, A PROXIMITE DE LA PERIPHERIE DU VITRAGE 10. DOMAINE D'APPLICATION : GLACES LATERALES, LUNETTES ARRIERE ET AUTRES VITRAGES POUR VEHICULES, ETC...

Description

L'invention concerne d'une manière générale un produit de vitrage enrobé
comprenant un substrat de verre auquel est fixée une couche de matière plastique et qui présente une surface exposée, et un cadre en polymère entourant une grande partie des régions périphériques de l'ensemble formé par le verre et la couche de matière plastique. Dans les débuts de l'industrie automobile, on utilisait comme pare-brise de simples feuillesde verre ordinaire ou recuit. Comme il devenait évident que ce type de pare-brise était très dangereux, les feuilles simples de verre recuit ont été remplacées par des
feuilles simples de verre trempé ou traité thermique-
ment. Ensuite, avec le développement du verre feuilleté de sécurité pour réduire la gravité des blessures par lacération, l'utilisation de ce verre dans des pare-brise pour automobiles s'est notablement accrue jusqu'à ce jour,o presque tous les pare-brise pour automobiles sont constitués
d'un certain type de verre feuilleté. Cependant, l'utili-
sation de structures de vitrage feuilletées dans toutes les baies de véhicules automobiles, outre qu'elle est très coûteuse, peut accroître sensiblement le poids du véhicule
et nuire ainsi aux économies de carburant qui sont actuel-
lement d'une grande importance. Par conséquent, avec l'idée de mettre au point un véhicule aussi sûr que possible pour un poids acceptable, l'attention s'est portée sur la mise au point de structures de vitrage anti-lacération pour véhicules automobiles. L'invention porte principalement sur des structures de vitrage à utiliser dans des véhicules, lesquelles structures présentent des caractéristiques inhérentes de sécurité et sont néanmoins d'un poids global réduit. Il semble avantageux de retracer l'histoire de structures de vitrage de véhicules que l'on mentionnera
brièvement ci-après.
Actuellement, en général, un ensemble en verre feuilleté du type utilisé dans des pare-brise de véhicules comprend deux feuilles de verre liées entre elles à l'aide d'une couche intermédiaire mince de matière plastique, telle qu'une feuille de polyvinylbutyral, par exemple. Dans le cas ou un pare-brise en verre feuilleté est soumis à un
choc suffisant pour briser le verre, la couche intermé-
diaire de matière plastique a pour fonction de lier les morceaux de verre les uns aux autres et de réduire ainsi les risques de blessure du conducteur ou du passager par suite de la projection de verre ou d'un contact avec le pare-brise. D'autres perfectionnements apportés à ce type de verre feuilleté, tels que ceux décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 231 461, ont donné comme résultat des pare-brise feuilletés ayant une plus grande résistance à la pénétration. En conséquence, du
fait qu'il est de plus en plus reconnu nécessaire d'élar-
gir les précautions concernant la sécurité, on s'est continuellement efforcé et on continue de s'efforcer de réduire notablement le risque de blessure présenté par
un pare-brise d'automobile.
Récemment, il est apparu que l'addition d'une seconde couche de matière plastique liée à la surface exposée de la feuille de verre intérieure du pare-brise feuilleté accroissait encore l'efficacité de la sécurité du pare-brise. La seconde couche de matière plastique est
généralement appelée écran de protection contre les lacé-
rations, car il est apparu que la couche de matière plas-
tique supplémentaire réduisait notablement le nombre et la gravité des blessures par lacération occasionnées aux personnes projetées contre le pare-brise dans toutes les conditions de choc. Il est en outre apparu que l'écran anti-lacération, lorsqu'il est produit dans certaines
conditions de fabrication, améliore l'aptitude du pare-
brise feuilleté à ralentir le mouvement d'une personne projetée contre ce pare-brise tout en augmentant également la résistance à la pénétration dans le pare-brise, en
comparaison avec les pare-brise feuilletés classiques.
De plus, l'écran anti-lacération réduit la quantité de verre projeté et donc les blessures des occupants par suite de la projection d'objets contre le pare-brise à partir de passages supérieurs ou d'autres points extérieurs au véhicule. Un exemple de pare-brise d'automobile dont la structure feuilletée comprend un écran de protection contre les lacérations, lié à la surface intérieure du verre, est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 242 403. Dans ce brevet l'écran de protection contre les lacérations comprend un corps multicouche résistant à la pénétration, constitué d'une couche intérieure de matière plastique extensible, relativement tendre, telle que du polyvinylbutyral, par exemple, qui est collée à la surface intérieure du pare-brise, d'une couche intermédiaire de matière plastique plus résistante, telle qu'un polyester, et d'un revêtement extérieur en matière résistant à l'abrasion. Il convient de noter qu'une feuille de verre non feuilletée pourrait être utilisée à une épaisseur suffisante pour empêcher l'éclatement. Cependant, un tel
produit de verre ne conviendrait pas à l'industrie auto-
mobile car il serait à l'origine d'une pièce beaucoup trop pesante. Alors que les normes de sécurité des véhicules imposent des structures feuilletées pour les pare-brise, les glaces latérales et les glaces arrière peuvent être
fabriquées en feuillesde verre simples qui sont trempées.
Etant donné que, dans un nombre relativement important de collisions de véhicules, les occupants sont projetés à
travers les glaces latérales, on doit également conti-
nuer de porterson attention sur les conditions de sécurité pour la réalisation des structures de glaces arrière et latérales. Il est apparu possible de produire une pièce de verre plus mince à partir d'un ensemble constitué d'une feuille de verre et d'une couche de matière plastique pour obtenir un produit plus léger, possédant des propriétés
acceptables de résistance aux rayures et à l'éclatement.
En supposant que la liaison appropriée a été.établie entre le verre et la feuille de matière plastique, le produit éclate en de nombreux petits morceaux de verre, dont une grande partie tend à adhérer à la matière plastique avec
des effets évidents de sécurité.
Un aspect important de la conception d'un produit en verre et matière plastique devant être utilisé dans l'industrie automobile est la manière dont un tel produit absorbe de l'énergie à la suite d'un choc du type rencontré
lors d'une collision d'automobiles. Un souhait des concep-
teurs est de mettre au point une structure à utiliser dans des applications à des véhicules, qui absorbe l'énergie
d'un choc selon une courbe minimisant la blessure des occu-
pants d'une automobile.
Il est apparu qu'un procédé pour appliquer une couche de matière plastique à une surface d'une feuille simple de verre est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 806 387. Dans ce procédé, une feuille de verre, une couche d'adhésif et une couche constituée d'une mince feuille de matière plastique transparente sont
assemblées en superposition pour produire un ensemble feuille-
té. Une seconde feuille de verre à façonner, correspondant à la forme de la feuille de verre de l'ensemble feuilleté, est ensuite placée sur le dessus de la feuille de matière plastique. La surface de la feuille de façonnage de verre, contiguë à la feuille de matière plastique, est enduite d'un agent e démoulage afin d'empêcher toute adhérence entre la
feuille de façonnage et la feuille de matière plastique.
Ensuite, le vide est fait dans les espaces compris entre les feuilles individuelles et l'ensemble feuilleté est placé dans un autoclave. Ce dernier applique une pression aux surfaces extérieures de l'ensemble feuilleté en même temps que celui-ci est chauffé à une température provoquant une liaison entre la feuille de verre et la feuille de matière plastique. Après que l'ensemble a été retiré de l'autoclave, la feuille de façonnage peut être retirée
de l'empilage.
Les structures et procédés de production des structures de l'art antérieur n'ont pas réussi à pourvoir complètement à la nécessité de produire des structures de vitrage anti-lacération pouvant être utilisées dans des applications à des glaces latérales,arrière et
à des toits ouvrants, ainsi qu'à des pare-brise.
L'invention concerne une structure de vitrage anti-lacération et un procédé de production de cette structure, conçus pour accroître le niveau de sécurité
des vitrages de véhicules à un coût et un poids accepta-
bles.
Un ensemble de vitrage multicouche complet selon l'invention comprend essentiellement un substrat de verre
et un écran de protection contre les lacérations suppor-
té par le substrat et s'étendant sur ce qui devrait être autre-
ment une surface exposée ou apparente du substrat. Le substrat de verre peut prendre des formes aussi diverses
que les structures classiques de verre feuilleté de sécu-
rité actuellement demandées pour les pare-brise d'automobiles, le vitrage constitué d'une simple feuille de verre trempé ou renforcé par un traitement thermique, couramment utilisé pour les glaces latérales, les glaces arrière et les toits ouvrants d'automobiles, ou une feuille de verre recuit. Un élément de joint ou de cadre, composé d'un polymère synthétique, s'étend sur une grande partie de la périphérie du substrat de verre et de l'écran et est collé aux surfaces des bords marginaux de ce substrat et de cet écran, ce joint ayant été formé sur place, contre la périphérie, et ayant établi, en étant maintenu, un contact intime avec les parties auxquelles il est collé. L'invention a pour objet la production d'une structure de vitrage anti-lacération à utiliser dans des glaces latérales, des glaces arrière et des toits ouvrants,
ainsi que dans des pare-brise, dans l'industrie automobile. -
Un autre objet de l'invention porte sur la produc-
tion d'une structure anti-lacération qui présente des caractéristiques physiques naturelles lui permettant de dissiper rapidement l'énergie d'un objet frappant contre une surface relativement petite de la structure, l'énergie
étant dissipée par toute la surface du produit.
Un autre objet de l'invention est de produire une structure antilacération à utiliser dans des véhicules, comportant un cadre en polymère formé sur place et qui
enrobe les parties périphériques de la structure.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble de pare-brise d'automobile antilacération conforme à l'invention; la figure 2 est une coupe partielle de l'ensemble de pare-brise suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue en plan d'une partie de moule utilisée pour former l'élément de cadre en polymère sur le produit de vitrage illustré sur les figures 1 et 2; la figure 4 est une coupe partielle à échelle agrandie de la structure du moule de la figure 3, suivant la ligne 4-4 de la figure 3; et la figure 5 est une coupe transversale partielle
à échelle agrandie montrant des patins destinés à suppor-
ter une structure feuilletée pendant la production d'un
ensemble de pare-brise enrobé selon l'invention.
L'invention concerne donc un produit de vitrage à utiliser pour fermer une ouverture d'une structure,carac-
térisé par un corps principal constitué d'une feuille globa-
lement transparente en matière de vitrage, une couche de matière plastique transparente collée en superposition sur au moins une surface de la feuille de matière de vitrage, pratiquement sur toute son étendue, et un joint formé sur
place sur les bords marginaux périphériques du corps prin-
cipal et de la couche et collé à ces bords.
L'invention concerne également un vitrage compre-
nant un substrat de verre sur une surface principale duquel est collteune couche de matière plastique présentant une surface exposée et ayant pour effet de conférer à la feuille de verre des propriétés anti-lacération accrues lorsque le vitrage est soumis à un choc et queilafeuille de verre est brisée, et un joint s'étendant sur une grande partie de la périphérie du vitrage et collé aux surfaces des bords marginaux adjacents du substrat de verre et de la couche de matière plastique, le joint ayant été polymérisé sur place à proximité immédiate des surfaces des bords et ayant
pris forme par le mécanisme autogène résultant de sa polymé-
risation et de son durcissement tandis qu'il était maintenu
en contact intime avec lesdites surfaces.
De plus, conformément à l'invention, il est prévu
un procédé de fabrication d'un produit de vitrage anti-
lacération comprenant une feuille de verre et un joint
collé à la périphérie de la feuille de verre, caracté-
risé par les étapes qui consistent: à assembler,en empilage superposé, une feuille de substrat en verre et une feuille anti-lacération en matière plastique; à former par feuilletage de la feuille de matière plastique et de la feuille de verre un assemblage monobloc; à positionner l'assemblage monobloc à l'intérieur de la cavité d'un moule formé de plusieurs parties de moule coopérantes, la cavité du moule ayant la forme et la position, par rapport à l'assemblage monobloc, du joint final, et
renfermant les surfaces marginales de l'assemblage à proxi-
mité immédiate de sa périphérie; à injecter dans la cavité du moule une composition capable de former un joint en durcissant et adhérant aux surfaces marginales de l'assemblage feuilleté monobloc, surfaces marginales avec lesquelles cette composition est en contact pendant qu'elle durcit; à régler la pression à laquelle la composition est injectée dans la cavité du moule à une valeur suffisamment basse pour que la feuille de substrat en verre et la feuille
anti-lacération en matière plastique ne soient pas endomma-
gées; à régler la température de la cavité du moule, l'injection de la composition et la quantité de composition
injectée de manière que la composition établisse, en durcis-
sant, un contact intime avec la cavité du moule et avec les feuilles de l'assemblage monobloc; à faire durcir la composition et à retirer le produit de vitrage anti-lacération enrobé résultant de la
cavité du moule.
Il convient de noter, au commencement de cette
description que, bien que la forme de la réalisation de
l'invention illustrée sur les dessins et décrite ici porte sur un assemblage de pare-brise anti-lacération comprenant une seule feuille de verre, l'invention peut être aisément appliquée à un pare-brise antilacération comprenant un composite feuilleté utilisant deux feuilles de verre
ou plus. De plus, bien que la forme préférée de réali-
sation de l'invention telle que décrite se présente sous la forme d'une pare-brise de véhicule, on appréciera que l'ensemble peut être également utilisé avantageusement comme glaces latérales ou comme lunettes arrière pour un véhicule. On notera également que la feuille de verre peut aussi être remplacée par une feuille de ma- tière plastique pour donner un produit présentant un grand
nombre des mêmes avantages qui lui sont propres.
Les figures 1 et 2 représentent un assemblage de type anti-lacération à base de verre pouvant être utilisé comme pare-brise 10 d'automobile, et qui comprend une feuille de verre 12 et une feuille anti-lacération 14 en matière plastique fixée sur une première surface de la feuille de verre 12 par une couche intermédiaire 16 en
matière plastique extensible, relativement tendre.
Dans une forme préférée de réalisation, la feuille
de verre 12 présente une épaisseur de 1,27 à 5,08 mm.
En général, la couche 16 de matière plastique extensible et tendre présente une épaisseur de 0,127 à 1,143 mm et peut être constituée d'un polyvinylacétal tel que du polyvinylbutyral, par exemple. La couche ou feuille
anti-lacération 14 est généralement réalisée à une épais-
seur comprise entre 0,051 et 0,178 mm et elle peut être
constituée d'un polyester,. par exemple.
Uneautre matière qui peut être utilisée pour la
couche 16 de matière plastique est un polyuréthanne résis-
tant aux rayures, par exemple du type décrit dans le brevet des EtatsUnis d'Amérique n 3 979 548, qui peut être coulé directement sur une surface du substrat 12 en verre et qui est auto-adhérent à ce substrat, ou bien qui est préalablement coulé et puis collé au verre au moyen d'un adhésif convenable, ainsi qu'il est bien
connu dans la technique.
Un élément de cadre ou joint 18 est moulé de façon à entourer les parties du bord périphérique de l'assemblage constitué par la feuille de verre 12, la couche anti-lacération 14 et la couche intermédiaire associée 16. L'élément de cadre 18 est généralement formé d'une matière élastomérique qui est appliquée
avantageusement par un procédé de moulage par réac-
tion-injection (procédé RIM), et le mécanisme autogène du processus de moulage assure la fixation ferme de cet élément de cadre au substrat de verre et à la couche anti-lacération. Le produit décrit ci-dessus peut être aisément solidarisé à la matière définissant la périphérie ou le contour d'une ouverture ou baie de pare-brise de véhicule,
par exemple pendant la construction du véhicule.
Il convient de noter que l'assemblage de pare-
brise décrit ci-dessus constitue une structure extrêmement sure et légère qui peut être posée aisément et à bon marché sur un véhicule pendant la construction de ce dernier. La structure résultante donne des résultats relativement imprévus du point de vue de la sécurité. Il semble,que du fait que le cadre 18 est formé de façon à constituer une partie intégrante de l'assemblage, la couche anti-lacération 14 en matière plastique et le cadre 18 coopèrent de façon à dissiper l'énergie par toute la surface de l'assemblage lors d'un choc d'un projectile
tel qu'un être humain, au cours d'une collision d'automo-
biles. Grâce à cette dissipation efficace de l'énergie, la gravité des blessures, en particulier les blessures de la tête, peut être notablement réduite. Pour mieux comprendre et apprécier le phénomène, on peut assimiler
l'assemblage selon l'invention à un dessus de tambour.
Dans ce cas, une membrane, par exemple une peau d'animal, est tendue sur l'extrémité ouverte d'un cylindre creux et maintenue fixement dans la position tendue au moyen d'un cerclage réglable de serrage ou autre. La couche 14 de matière plastique de l'assemblage décrit ci-dessus est analogue à la membrane du dessus de tambour, alors il que le cadre 18 assume une fonction analogue à celle du
cerclage du tambour.
Par conséquent, lors du choc d'un objet contre une surface limitée du produit composite, l'énergie de l'objet est rapidement dissipée dans la totalité de l'assemblage. Il en est ainsi, même dans le cas o des "relâchements" ou défaillances de l'adhésif entre la couche 14 de matière plastique et le verre peuvent se produire. En plus de sa fonction de dissipation de l'énergie d'un choc, la couche 14 de matière plastique coopère avec le cadre 18 de façon à présenter une fermeture même dans le cas d'un bris du verre et d'une défaillance de la liaison entre le verre et le cadre, afin de s'opposer à la pénétration totale de l'objet à travers l'assemblage, et cette couche 14 de matière plastique a pour fonction de provoquer élastiquement le retour de l'objet, une fois l'énergie du choc absorbée, dans sa direction initiale de mouvement et de favoriser un
mouvement de retour.
Dans la production de l'invention telle que décrite ci-dessus, la feuille 12 de verre est initialement façonnée à la forme souhaitée afin de correspondre à la forme de l'ouverture ménagée dans la t1ôle du véhicule sur lequel l'assemblage de l'invention doit être monté, puis, en général, un composite plastique formé de la couche 14 et de la couche 16 est appliqué sur une surface précédemment nettoyée de la feuille de verre 12 de façon à faire face
vers l'intérieur du véhicule associé. Une feuille de recou-
vrement, qui est une feuille de verre présentant les proprié-
tés optiques élevées souhaitées, est placée contre la surface exposée de la couche 14 de matière plastique afin de favoriser la liaison du composite plastique à la surface intérieure de la feuille de verre 12. Après que la feuille de recouvrement a été mise en position contre la surface
extérieure de la couche 14 de matière plastique, les espa-
ces d'air compris entre les feuillets individuels sont évacués de façon que les feuillets soient plaqués les
uns contre les autres. Ceci peut être réalisé par l'utili-
sation d'un dispositif à vide associé qui comprend généralement un anneau à vide conçu pour s'appliquer sur le pourtour des bords périphériques de l'assemblage. L'anneau à vide est raccordé à une source de vide qui coopère efficacement de façon à éliminer toutes poches
d'air formées entre les feuillets individuels. L'assem-
blage sur lequel l'anneau à vide est fixé est ensuite placé dans un autoclave conçu pour appliquer une pression aux surfaces extérieures de l'assemblage en même temps qu'il chauffe ce dernier à une température
prédéterminée provoquant la liaison, par la feuille inter-
médiaire 16 de matière plastique,de la feuille anti-lacéra-
tion 14 à la surface intérieure associée de la feuille de verre 12. Pendant le séjour dans l'autoclave, l'anneau à
vide peut être raccordé à une source de vide afin de main-
tenir le vide pendant l'opération consistant à établir la liaison. En général, la pression régnant dans l'autoclave
est comprise entre 1400 et 1925 kPa, tandis que la tempé-
rature est comprise entre 120 et 162 C. Cette température et cette pression sont généralement maintenues pendant environ 20 minutes pour assurer une liaison efficace
entre les feuillets individuels.
Apres que l'assemblage ainsi feuilleté a été retiré de l'autoclave, l'anneau à vide associé est enlevé. Puis la feuille de recouvrement ou plaque de recouvrement associée peut être retirée de l'assemblage feuilleté et ce dernier, achevé, peut être placé dans la cavité 24 d'une partie
de moule 22 d'un appareil 20 de moulage par réaction-injec-
tion, comme représenté globalement sur les figures 3 à 5.
En référence aux figures 3 à 5, on y voit représen-
té un appareil 20 de moulage conçu spécialement pour former un joint sur la périphérie d'un assemblage feuilleté anti-lacération, tel qu'un parebrise d'automobile, par exemple. L'appareil 20 de moulage comprend une partie inférieure 22 (dont une vue en plan est donnée sur la partie de gauche de la figure 3) et une partie supérieure 26 (dont une vue en plan est donnée sur la partie de droite de la figure 3). Bien que les parties 22 et 26 du moule soient généralement formées d'une matière métalli- que telle que de l'acier ou de l'aluminium, par exemple, d'autrestypes de matière sensiblement non élastique peuvent être utilisés. Des moyens convenables (non représentés) sont prévus pour ouvrir et fermer les parties 22 et 26 du moule. Chacune de ces parties du moule peut présenter des
canaux 28 et 30 permettant la circulation d'un fluide con-
venable de refroidissement.
Comme montré sur les figures 4 et 5, les parties 22 et 26 du moule présentent des évidements 32 et 34, respectivement, disposés face à face de manière que, lorsque les parties du moule' sont fermées, les évidements
32 et 34 forment ensemble une chambre 36 destinée à rece-
voir une feuille de verre 12 sur laquelle un joint doit être formé. Lorsque les parties du moule sont ouvertes, l'assemblage feuilleté est positionné sur la partie inférieure 22 de manière que la portion périphérique extérieure de sa surface inférieure repose sur un joint inférieur élastique 38 placé dans une gorge 40 formée
dans la surface supérieure de la partie inférieure 22.
Après que l'assemblage feuilleté a été convenablement positionné sur le joint 38 de la partie inférieure 22 du moule, la partie supérieure 26 est abaissée en position pour permettre aux portions périphériques extérieures des surfaces en vis-à-vis des parties coopérantes 22 et 26 du moule d'être serrées l'une contre l'autre, en
contact métal-sur-métal, comme montré sur la figure 5.
La partie supérieure 26 du moule porte un joint supérieur élastique 44 d'étanchéité logé dans une gorge 46 formée en face de la gorge 40. Le joint supérieur 44 d'étanchéité coopère avec le joint inférieur 38 d'étanchéité de façon à exercer une pression élastique contre le produit feuilleté pour le maintenir efficacement et élastiquement à
l'intérieur de la chambre 36.
Sur les dessins, la chambre 36 de l'appareil de moulage est légèrement plus grande que le produit feuilleté afin d'éviter tous contacts entre le verre et le métal, c'est-à-dire entre le produit feuilleté et les parties métalliques 22 et 26 du moule. Cependant, on appréciera que la chambre 36 peut être réalisée selon toute forme pourvu qu'elle soit suffisamment grande pour éviter tous contacts verre-métal entre le produit feuilleté et les parties métalliques du moule. Par exemple, les portions des parties 22 et 26 du moule se trouvant en-dessous et au-dessus de la partie centrale du produit feuilleté peuvent être éliminées de manière que chaque partie de
moule présente globalement la forme d'un anneau.
Les joints d'étanchéité 38 et 44 sont avan-
tageusement réalisés en caoutchouc siliconé et peuvent être fixés dans les gorges respectives 40 et 46 au moyen
d'un adhésif convenable.
En plus de supporter élastiquement le produit
feuilleté à l'intérieur de la chambre 36, les joints d'é-
tanchéité 38 et 44 coopèrent avec des portions choisies du produit feuilleté et des parties 22 et 26 du moule afin de définir une cavité 50 de formation d'un joint utilisée pour former un joint d'enrobage. La cavité 50 communique
avec un canal 52 et des moyens d'entrée 54 destinés à rece-
voir, d'une buse associée 56, une composition capable de
produire, par polymérisation, par exemple, un joint élas-
tomérique microcellulaire. En général, la matière formant le joint est conçue pour polymériser et durcir sur place, sur la portion périphérique du produit feuilleté, et le procédé par lequel elle est formée est le procédé bien
connu de moulage par réaction-injection.
La première étape de la production du joint 18 destiné au pare-brise feuilleté 10 consiste en un nettoyage complet des bords avant, arrière et périphériques de la feuille de verre 12 et de la couche 14 pour préparer les surfaces pour l'adhérence du joint 18. A cet égard, dans le
cas ou la couche 14 est constituée d'une feuille anti-lacé-
ration en polyester, il est souvent souhaitable d'appliquer
à sa surface exposée un revêtement résistant à l'abrasion.
Si tel est le cas, il est avantageux que ce revêtement soit retiré deszones de la feuille de polyester sur lesquelles le joint doit s'étendre et coller, avant la formation du
joint.
L'étape suivante consiste à appliquer un revêtement d'apprêt sur au moins les surfaces du verre préalablement nettoyées. Des résultats satisfaisants ont été obtenus par l'utilisation initiale d'une couche d'un produit qui est disponible dans le commerce sous la désignation "Betaseal, Glass Primer 435.18 Commercial Grade", de la
firme Essex Chemical Company, Clifton, New Jersey,U.S.A.
La zone de liaison au verre est initialement essuyée à l'aide de l'apprêt pour former la couche; qui se comporte comme un
agent de jonction. La matière d'apprêt est un apprêt trans-
parent,sensible à l'humidité, comprenant de la gamna-amino-
propyltriéthoxysilane, qui favorise l'adhérence entre d'autres
produits du type "Betaseal" et le verre. Si cela est souhai-
té, des apprêts de ce type peuvent également être appliqués
auxsurfaces de la feuille anti-lacération devant 8tre recou-
vertes par la matière formant le joint.
Après l'application de la couche mentionnée ci-dessus, une seconde couche d'apprêt est appliquée sur la première couche. Des résultats satisfaisants peuvent
être obtenuspar l'utilisation d'un produit qui est commer-
cialisé sous la désignation "Betaseal, Glass Primer 435.20
Commercial Grade", par la firme Essex Chemical Company.
Cette matière est un apprêt de blocage qui empêche la dé-
gradation par les ultraviolets des adhésifs et des mastics à base d'uréthanne et qui aide à la formation rapide d'une liaison stable du point de vue hydrolytique entre le verre et l'uréthanne. Environ 20 minutes après l'application des couches superposées, l'assemblage est placé dans la cavité du moule illustré sur les figures 3, 4 et 5, o le joint 18 est produit comme mentionné précédemment. Il est souvent souhaitable d'appliquer un
revêtement supplémentaire sur la surface exposée exté-
rieure du joint 18 avant la mise en place de la structure sur un véhicule. Le revêtement peut être une peinture noire à base d'uréthanne, telle que celle produite par la firme PPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania, U.S.A.,
sous la désignation "Purethane 700 HSE-848". Le revête-
ment de peinture est cuit à environ 60 -66 C pendant environ 20-30 minutes. Le revêtement est utilisé pour protéger la matière exposée du joint contre la dégradation qui serait autrement due à une exposition au rayonnement
ultraviolet normalement présent dans la lumière non filtrée.
L'assemblage de glace préalablement formé peut
être posé dans une baie de véhicule appropriée, par appli-
cation d'un bourrelet d'adhésif, par exemple un mastic à base d'uréthanne tel que celui produit par la firme Essex Chemical Company sous la désignation "Betaseal 551.2", avec de la pâte à l'eau, sur la surface du bord
arrière marginal du joint 18, positionnement de l'assembla-
ge cadré dans la baie du véhicule et poussée de l'assemblage en position. Lorsque l'assemblage est poussé en position, le bourrelet d'adhésif est maintenu dans un état comprimé entre cet assemblage et le rebord de montage entourant la
baie. Dès que l'adhésif a durci pendant une période suffi-
sante, le montage est achevé.
L'exemple suivant constitue le meilleur mode actuellement prévu par la Demanderesse. Il est indiqué
à titre illustratif et non limitatif.
EXEMPLE
Les surfaces des parties supérieure et infé-
rieure 26 et 22 d'un moule, qui délimite entre elles la cavité du moule, lorsqu'elles sont assemblées, sont traitées avec un agent de démoulage à base de solvant, qui est constitué d'unimélange de cires; l'agent de démoulage particulier est commercialisé par la firme Park Chemical Company, Detroit, Michigan, U.S.A., sous la
désignation commerciale "PRC-789". L'assemblage devant rece-
voir un joint 18 d'enrobage comprend une feuille transpa-
rente de verre plat d'une épaisseur nominale de 3,93 mm.
La surface de la feuille devant être tournée vers l'inté-
rieur du véhicule devant être vitré, c'est-à-dire la
surface intérieure de la feuille, porte un écran de pro-
tection contre les lacérations, lié à cette surface. Cet écran est constitué d'une feuille composite à trois couches comprenant une première couche en polyvinylbutyral à haute adhérence, d'une épaisseur de 0,38 mm, liée au verre, une deuxième couche en polyester traité à la flamme ("Mylar") de 0,10 mm d'épaisseur, et un revêtement résistant à l'abrasion appliqué sur la surface exposée du polyester
et constitué de méthyl-siloxane renforcé de silice.
Le revêtement résistant à l'abrasion a été retiré de la zone marginale périphérique de l'écran destinée à être
en contact avec le joint enrobant.
L'assemblage est convenablement positionné sur le moule inférieur 22, après quoi le moule supérieur 26 est accouplé au moule inférieur 22 et les deux moules sont serrés l'un contre l'autre. Une charge composée d'une partie en poids d'une composition du type polyol et de 0,63 partie en poidsd'unisocyanate est ensuite introduite à force dans une tête mélangeuse sous une pression d'environ 17,5 MPa,
puis dans le moule 20 sous une pression d'environ 350 kPa.
Les courants de polyol et d'isocyanate sont maintenus à une température d'environ 38 C, tandis que le moule 22 est maintenu à une température d'environ 62 C. Les courants de polyol et d'isocyanate sont mélangés complètement avant d'atteindre le moule. Environ une minute et demi après que la composition d'uréthanne a été injectée le moule 20 peut
être ouvert et l'assemblage 10 peut en être retiré.
Le joint élastomérique résultant est de structure microcellulaire et présente une masse volumique de 1,07 g/ca3 une dureté (Shore "A") de 90; une résistance à la traction de 10,5 MPa, un taux d'allongement de 279; et un module
de flexion (à 24 C) d'environ 3500.
La composition de polyol utilisée pour la mise en oeuvre du procédé décrit dans l'exemple précédent, comprend généralement 100 kg de polyol de base, à savoir un polyéther-triol d'un poids moléculaire de 6000, avec
"coiffe" d'oxyde d'éthylène, vendu sous la marque commer-
ciale "Voranol" 5815 par la firme Dow Chemical Company, Midland, Michigan, U.S.A.; 10 kg d'éthylèneglycol;
et 3 kg de noir de carbone à 20% dans du polyol.
L'isocyanate utilisé dans la mise en oeuvre du
procédé de l'exemple précédent est du 4,4'-diisocyanate-di-
phényl-méthane modifié, vendu sous la marque "Rubinate
LF 179" par la firme Rubicon Chemicals Co., Geismar, Louisia-
ne, U.S.A. Les constituants ci-dessus sont catalysés par l'addition de dilaurate de dihutylétain, et d'une solution
de triéthylènediamine dans du dipropylène glycol.
Bien que la forme préférée de réalisation de l'invention utilise une composition de polyuréthanne pour atteindre les résultats souhaités, d'autres compositions
de "nylons", polyesters et époxy peuvent être convena-
blement utilisés pour la matière formant le joint.
Il va de soi que de ncmbreusesmodifications peuvent être apportées au vitrage décrit et représenté sans sortir
du cadre de l'invention.
69625

Claims (21)

REVENDICATIONS
1. Produit de vitrage à utiliser pour obturer une ouverture d'une structure, caractérisé par un corps
principal(12)constitué d'une feuille de matière de vitra-
ge, globalement transparente, une couche(14)de matière plas-
tique transparente collée en superposition sur au moins une surface de ladite feuille de matière de vitrage et s'étendant sensiblement sur toute cette surface, et un
joint (18)formé sur place sur les bords marginaux périphé-
riques du corps principal et de ladite couche et collé à
ces bords.
2. Produit de vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps principal comprend une
feuille de verre.
3. Produit de vitrage selonles revendicationsl et2
caractérisé en ce que le joint est composé d'un polymère synthétique.
4. Vitrage caractérisé en ce qu'ilcomporte un subs-
trat (12)de verre sur une surface principale duquel est collée une couche(14)de matière plastique présentant une surface exposée et conférant efficacement à la feuille de verre des propriétés anti- lacération accrues lorsque le vitrage est soumis à un choc et que la feuille de verre est brisée, et un joint (18) s'étendant sur une partie importante de la
périphérie du vitrage et collé aux surfaces desbords mar-
ginaux adjacents du substrat de verre et de la couche en matière plastique, le joint ayant été polymérisé sur place à proximité immédiate des surfaces des bords et ayant été
formé par le méanisime autogène consécutif à sa polymérisa-
tion et son durcissement, en étant maintenu en contact
intime avec lesdites surfaces.
5. Vitrage selon la revendication 4, caractérisé en
ce que le joint entoure complètement le vitrage à sa péri-
phérie.
6. Vitrage selon l'une des revendications 4 et
5, caractérisé en ce que la surface exposée de la couche de
matière plastique reçoit un revêtement résistant à l'abra-
sion.
7. Vitrage selon l'une quelconque des revendications
4 à 6, caractérisé en ce que le substrat de verre est composé d'une feuille de verre simple.
8. Vitrage selon l'une quelconque des revendications
4 à 6, caractérisé en ce que le substrat est composé de plusieurs feuilles de verre appliquées les unes contre les
autres avec un adhésif intercalé entre elles.
9. Vitrage selon-la revendication 7, caracté-
risé en ce que la feuille de verre est trempée.
10. Vitrage selon la revendication 7, caracté-
risé en ce que la résistance de la feuille de verre
est accrue par un traitement thermique.
11. Vitrage selon l'une quelconque des revendi-
cations 4 àd10, caractérisé en ce que le joint est formé
d'une matière élastomérique.
12. Vitrage selon l'une quelconque des revendi-
cations 4 à 10, caractérisé en ceque le joint est composé
de polyuréthanne.
13. Vitrage selon l'une quelconque des revendi-
cations 4 à 10, caractérisé en ce que le joint est cons-
titué d'un élastomère du type polyuréthanne microcellulaire.
14. Vitrage selon l'une quelconque des revendi-
cations 4 à 13, caractérisé en ce que la couche de matière plastique comprend une épaisseur de polyvinylbutyral dont une surface est collée à ladite surface principale du
verre et une épaisseur de polyester est collée à l'autre surfa-
ce dudit polyvinylbutyral.
15. Vitrage selon la revendication 14, caractéri-
sé en ce qu'un revêtement résistant à l'abrasion, constitué de méthylsiloxane renforcé de silice, est appliqué sur la
surface libre de ladite épaisseur de polyester.
16. Vitrage selon la revendication 15, caractéri-
séen ce que Le joint est constitué d'un élastomère à base
de polyuréthane microcellulaire.
17. Vitrage caractérisé en ce qu'il comprend au moins une feuille(12)de verre à une surface principale de laquelle est collée une couche(14)de matière plastique qui présente
une surface exposée et qui confère efficacement des proprié-
tés accrues anti-lacération à la feuille de verre lorsque le vitrage est soumis à un choc et que la feuille de verre
est brisée, et un joint(18)s'étendant sur une partie impor-
tante sur la périphérie du vitrage et collé aux surfaces de
bords marginaux adjacentes du verre et de la couche de ma-
tière plastique, ce joint ayant été polymérisé sur place à proximité immédiate des surfaces des bords et ayant été
formé par le mécanisme autogène consécutif à sa polyméri-
sation et son durcissement, en étant maintenu en contact
intime avec lesdites surfaces.
18. Vitrage selon la revendication 17, caractérisé en
ce que le joint entoure complètement le vitrage à sa péri-
phérie.
19. Procédé de production d'un produit de vitrage anti-lacération comprenant une feuille de verre et un joint collé à la périphérie de cette feuille, caractérisé par les étapes qui consistent: à assembler, en un empilage superposé, une feuille de substrat de verre et une feuille anti-lacération en matière plastique; à former par feuilletage un assemblage monobloc constitué de la feuille de matière plastique et de la feuille de verre; à positionner l'assemblage monobloc à l'intérieur de la cavité d'un moule formé de plusieurs parties de moule coopérantes,ladite cavité ayant la forme et la position, par rapport à l'assemblage monobloc, du joint
final, et renfermant les surfaces marginales de l'assembla-
ge à proximité immédiate de leur périphérie; à injecter dans la cavité du moule une composition qui est capable, après avoir durci,de former un joint et qui, lorsqu'elle a durci au contact des surfaces marginales
de l'assemblage feuilleté monobloc, adhère à ces sur-
faces; à régler la pression à laquelle la composition est injectée dans la cavité du moule à une valeur suffisamment basse pourque la feuille du substrat de verre et la feuille anti-lacération en matière plastique ne soient pas endommagées; à régler la température de la cavité du moule, l'injection de la composition et la quantité de composition injectée afin que la composition entre en contact intime, à la suite du durcissement, avec la cavité du moule et avec les feuilles de l'assemblage monobloc; à faire durcir la composition et à retirer de la cavité du moule le produit de vitrage anti-lacération enrobé résultant.
20. Procédé selon la revendication 19, caractéri-
sé en ce que la composition à la fois polymérise et durcit après avoir été injectée dans la cavité du moule lorsqu'elle est en contact avec les surfaces marginales de l'assemblage
feuilleté monobloc.
21. Procédé selon la revendication 20, caracté-
risé en ce que ladite composition est un mélange d'un
polyol et d'un isocyanate qui, après polymérisation et dur-
cissement, forme un élastomère du type polyuréthanne.
FR8510952A 1984-09-04 1985-07-17 Produit de vitrage, vitrage et procede de fabrication d'un produit de vitrage anti-laceration Withdrawn FR2569625A1 (fr)

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