FR3118986A1 - Procede de fabrication d’un vitrage isolant - Google Patents

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Abstract

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

Description

PROCEDE DE FABRICATION D’UN VITRAGE ISOLANT
L’invention concerne le domaine des vitrages isolants, notamment double ou triple, voire quadruple, avec propriétés de résistance à l’impact améliorées, appelés vitrages isolants de sécurité.
Un vitrage isolant se compose classiquement d’un assemblage de plusieurs feuilles de verre espacées l’une de l’autre à l’aide, sur leur périphérie, d’un espaceur délimitant une cavité remplie d’air ou de gaz. Ces vitrages sont typiquement connus sous le sigle IGU.
Traditionnellement, les vitrages isolants de sécurité sont réalisés en remplaçant une des feuilles de verre de l’IGU, par un feuilleté. Le vitrage isolant de sécurité comporte alors une feuille supplémentaire de verre, ce qui alourdit considérablement le vitrage isolant (typiquement +50% pour un double vitrage). De plus, une machine de découpe spécifique est nécessaire pour découper le feuilleté.
On connait de US 2003/0061783 A1, une méthode de montage, dans le châssis d’une fenêtre, d’un vitrage isolant avec propriété de résistance à l’impact.
Selon le procédé décrit, un film de sécurité est laminé sur une ou les deux feuilles de verre préalablement découpées aux dimensions finales du vitrage. Le film est appliqué en dépassant les bords de la feuille de verre et est ensuite coupé à fleur des bords de la feuille de verre. Le double vitrage est ensuite monté de manière traditionnelle.
Cette étape de découpe du film de sécurité est délicate et chronophage.
Selon WO 2009/152220, le film de sécurité est en plus émargé pour laisser un bord libre sur la périphérie de la feuille de verre. Cet émargeage provoque une perte de matière, un procédé allongé et un risque d’encrassement du dispositif d’émargeage.
Les inventeurs ont découvert une méthode plus économique de réalisation d’un vitrage isolant avec film de sécurité. La méthode revendiquée provoque moins de perte de matière plastique. Cette méthode est aussi beaucoup plus rapide pour le fabriquant d’IGU.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un vitrage isolant comportant au moins deux feuilles de verre espacées à leur périphérie à l’aide d’un espaceur et d’au moins un joint de scellement, délimitant une cavité remplie d’air ou de gaz, caractérisé par les étapes suivantes :
  1. dépôt d’un film de sécurité sur une feuille de verre de larges dimensions, typiquement dont une dimension a la largeur d’un ruban de float ;
  2. découpe de l’ensemble du verre et du film de sécurité aux dimensions du vitrage à l’aide d’une seule machine, par exemple une machine de découpe de verre float sans modification importante de la machine ;
  3. montage du vitrage isolant de manière traditionnelle avec le film de sécurité affleurant le bord du vitrage.
En particulier, le film de sécurité adhère sur au moins une des feuilles de verre à l’aide d’un adhésif de type « pressure-sensitive-adhesive » (PSA).
L’étape b) de découpe est en générale réalisée par le marquage/rayage du verre à l’aide d’une molette de découpe puis rompage du verre.
La molette est, en particulier, appliquée sur la face du verre revêtue du film de sécurité.
Le rompage du verre sur le lequel est déposé le film, après passage de la molette de découpe, peut s’effectuer de la même manière qu’un verre sans film.
Selon certains modes de réalisation, une couche basse émissive (low E) peut être appliquée sur l’une quelconque des faces du verre ou du film ou dans l’une des sous-couches du film.
Selon certains modes de réalisation, une couche de contrôle solaire peut être appliquée sur l’une quelconque des faces du verre ou du film ou dans l’une des sous-couches du film.
De manière avantageuse, après montage du vitrage isolant, le film de sécurité est à l’intérieur du double vitrage, c’est-à-dire au contact de la cavité contenant de l’air ou du gaz.
Avantageusement, le film de sécurité repose sur la feuille de verre qui est en contact avec l’extérieur du bâtiment dans lequel est monté le vitrage isolant (face 2).
La présente invention a également pour objet une feuille de verre, dont une des dimensions est la largeur d’un float, comportant un film de sécurité. La présente invention prévoit donc que l’étape d’application du film de sécurité soit effectuée dans les usines de production du verre float, ou dans les usines recevant les plateaux de verre float en tant que matière première, plateaux dont les dimensions sont en général de 6 m sur 3,2 m environ. Ces feuilles de verre filmées de grandes dimensions, peuvent alors être vendues au fabriquant de vitrages isolants qui découpera lui-même le verre filmé aux dimensions finales du vitrage isolant.
L’objet de l’invention s’étend donc à la feuille de verre telle que décrite ci-dessus, qui est apte à être découpée aux dimensions finales d’un vitrage isolant et à être utilisée dans le procédé de fabrication selon l’invention.
Le film de sécurité peut comporter un ou plusieurs plis de film thermoplastique, en particulier au moins un pli de PET ou au moins un pli de PET et au moins un pli de TPU.
L’épaisseur totale du film de sécurité peut être comprise entre 30 et 1000 µm, de préférence entre 100 et 600 µm, et de manière encore préférée entre 170 et 450 µm.
La présente invention a également pour objet l’utilisation d’une feuille de verre telle que décrite ci-dessus pour la fabrication d’un vitrage isolant comportant au moins deux feuilles de verre.
Exemples
Différents films ont été laminés sur une feuille de verre d’épaisseur 4 ou 6 mm et dont l’une au moins des dimensions latérales mesure plus de 1 m. La découpe de la feuille de verre comportant le film se fait avec les mêmes outils que pour découper les feuilles de verre sans film, en l’occurrence une machine de découpe de verre float, en utilisant uniquement des composants disponibles dans le commerce et sans modification de la machine. Les paramètres de découpe sont simplement adaptés à l’épaisseur du film et du verre.
Le marquage/rayage du verre est réalisé, en même temps que la découpe du film, à l’aide d’une molette de découpe, appliquée sur la face comportant le film, puis l’ensemble verre-film est rompu, de manière traditionnelle.
Le double vitrage est ensuite monté de manière traditionnelle à l’aide d’une deuxième feuille de verre de même dimension, maintenue espacée à l’aide d’un espaceur disposé à la périphérie, d’un joint de scellement primaire (généralement en butyle) et d’un joint de scellement secondaire.
Le film n’étant pas émargé, il est pris en sandwich, à la périphérie du vitrage, entre les joints de scellement et la feuille de verre.
L’adhésion entre le film et les joints est bonne et des tests de vieillissement (exposition au rayonnement ultra-violet, à la chaleur et à l’humidité) ont confirmé la bonne tenue de l’étanchéité du double vitrage avec le film déposé sur une des faces internes du double vitrage, sans émargeage.
Pour mesurer la performance mécanique de résistance à l’impact, un test de chute de billes est réalisé sur une feuille de verre simple de 6 mm ou de 4 mm d’épaisseur sur laquelle un film est appliqué.
Le montage expérimental est le même que celui de la norme EN356. Pour établir une hauteur moyenne de rupture (MBH), une séquence de hauteurs d'impact est réalisée : si l’échantillon testé échoue au test EN356, un autre échantillon est testé selon le même protocole mais avec une hauteur de chute diminuée d’un incrément préalablement choisi ; et si l’échantillon résiste, la hauteur de chute est augmentée de cet incrément pour l’échantillon suivant. La valeur moyenne de la hauteur de rupture correspond à la hauteur à laquelle 50% des échantillons réussissent et 50% échouent au test. Cette valeur MBH est utilisée pour comparer les performances de résistance à l'impact de différents films.
Exemple 1:
Le film est un film de polyéthylène téréphtalate (PET) de 7 mil, le verre fait 6 mm d’épaisseur.
Exemple 2:
Le film est un film de PET de 14 mil, le verre fait 6 mm d’épaisseur.
Exemple 3:
Le film comporte un pli de PET de 4 mil et un pli de polyuréthanne thermoplastique (TPU) de 6 mil, le verre fait 6 mm d’épaisseur.
Exemple 4 :
Le film comporte un pli de PET de 7 mil et un pli de TPU de 6 mil, le verre fait 6 mm d’épaisseur.
Exemple 5 :
Le film comporte un pli de PET de 7 mil et un pli de TPU de 9 mil, le verre fait 6 mm d’épaisseur.
Exemple 6:
Le film est un film de PET de 7 mil, le verre fait 4 mm d’épaisseur.
Les résultats du test de chute de billes en fonction de l’épaisseur totale des films sont rassemblés dans la .
Les performances de résistance à l’impact augmentent sensiblement avec l’épaisseur totale du film (environ +0.3 m de MBH pour +1 mil de film, soit +0.025 mm) et beaucoup moins avec l’épaisseur du verre (environ +0.3 m de MBH pour +1 mm de verre). La composition du film n’a pas montré d’influence significative.
Pour atteindre la résistance classiquement souhaitée pour un verre feuilleté destiné à une fenêtre (EN356 niveau P2A), la valeur de MBH doit être sensiblement au-dessus de 3m. Plus précisément, la valeur de MBH doit être au moins un écart-type de la distribution des hauteurs de rupture au-dessus de 3 m, cet écart-type valant entre 0.1 et 0.4 m pour les tests de la . La montre ainsi par interpolation que le film doit alors présenter une épaisseur minimum de 15 mil, soit 381 µm.
En ajoutant une couche d’adhésif, l’épaisseur total du film atteint 406 µm. Le poids total du vitrage isolant n’est donc pas augmenté significativement, l’épaisseur des feuilles de verre étant typiquement de quelques mm chacune. On obtient donc un vitrage isolant de sécurité avec un poids bien moindre que les vitrages isolants de sécurité actuellement sur le marché qui comportent une feuille de verre de plus (un verre feuilleté assemblé en vitrage isolant avec un verre simple pour un double vitrage, ou avec plusieurs verres simples pour un triple ou quadruple vitrage) que les vitrages isolants simples.

Claims (16)

  1. Procédé de fabrication d’un vitrage isolant comportant au moins deux feuilles de verre espacées à leur périphérie à l’aide d’un espaceur et d’au moins un joint de scellement, délimitant une cavité remplie d’air ou de gaz, caractérisé par les étapes suivantes :
    1. dépôt d’un film de sécurité sur une feuille de verre de larges dimensions, typiquement dont une dimension a la largeur d’un ruban de float ;
    2. découpe de l’ensemble du verre et du film de sécurité aux dimensions du vitrage à l’aide d’une seule machine;
    3. montage du vitrage isolant avec le film de sécurité affleurant le bord du vitrage.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film de sécurité adhère sur au moins une des feuilles de verre à l’aide d’un adhésif de type « pressure-sensitive-adhesive » (PSA).
  3. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’étape b) de découpe est réalisée par le marquage/rayage du verre à l’aide d’une molette de découpe puis rompage du verre.
  4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la molette est appliquée sur la face du verre revêtue du film de sécurité.
  5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une couche low E et/ou de contrôle solaire est appliquée sur l’une quelconque des faces du verre ou du film.
  6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’après montage du vitrage isolant, le film de sécurité est au contact de la cavité contenant de l’air ou du gaz.
  7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le film de sécurité repose sur la feuille de verre qui est en contact avec l’extérieur du bâtiment dans lequel est monté le vitrage isolant.
  8. Feuille de verre dont une des dimensions est la largeur d’un float, comportant un film de sécurité.
  9. Feuille de verre selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’elle présente des dimensions de 6 m sur 3,2 m.
  10. Feuille de verre selon l’une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisée en ce qu’elle est apte à être utilisée dans le procédé de fabrication selon les revendications 1 à 8.
  11. Feuille de verre selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que le film de sécurité comporte un ou plusieurs plis de film thermoplastique.
  12. Feuille de verre selon l’une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le film de sécurité comporte au moins un pli de polyéthylène téréphtalate (PET).
  13. Feuille de verre selon l’une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que le film de sécurité comporte au moins un pli de PET et au moins un pli de polyuréthanne thermoplastique (TPU).
  14. Feuille de verre selon l’une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que l’épaisseur totale du film de sécurité est comprise entre 30 et 1000 µm, de préférence entre 100 et 600 µm, et de manière encore préférée entre 170 et 450 µm.
  15. Feuille de verre selon l’une quelconque des revendications 8 à 14, caractérisé en ce qu’elle est apte à être découpée aux dimensions finales d’un vitrage isolant.
  16. Utilisation d’une feuille de verre selon l’une quelconque des revendications 8 à 15, pour la fabrication d’un vitrage isolant comportant au moins deux feuilles de verre.
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