WO2023031223A1 - Custode de véhicule automobile comprenant une feuille de verre - Google Patents

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WO2023031223A1
WO2023031223A1 PCT/EP2022/074117 EP2022074117W WO2023031223A1 WO 2023031223 A1 WO2023031223 A1 WO 2023031223A1 EP 2022074117 W EP2022074117 W EP 2022074117W WO 2023031223 A1 WO2023031223 A1 WO 2023031223A1
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glass
quarter panel
sheet
face
reflective
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PCT/EP2022/074117
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Benoît RUFINO
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Saint-Gobain Glass France
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    • C03C2218/119—Deposition methods from solutions or suspensions by printing

Definitions

  • the invention relates to the field of quarter panels for motor vehicles comprising a sheet of glass.
  • the object of the invention is to provide automobile quarter panels having an attractive decoration, in particular a decoration which is essentially visible from outside the vehicle.
  • the subject of the invention is a motor vehicle quarter panel comprising a first sheet of glass intended to be located on the exterior side of the vehicle, characterized in that the face intended to be located on the exterior side of the vehicle, called face 1 , of said first sheet of glass is coated, on only a part thereof, with at least one reflective and transparent mineral coating forming a decoration.
  • Another object of the invention is a process for obtaining such a rear quarter panel, comprising a step of depositing on only part of one face of a first sheet of glass, at least one reflective and transparent mineral coating forming decoration.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising at least one such quarter panel (and in particular two quarter panels).
  • the mineral coating is said to be reflective and transparent because it reflects part of the light and it transmits part of the light (in the visible). It is therefore not completely reflective (which would suppose that it would be opaque), nor completely transparent. In the remainder of the text, the reflective and transparent mineral coating is sometimes referred to simply as "mineral coating".
  • a decoration can be visible by reflection, with good contrast, by people outside the vehicle, while remaining almost invisible to the occupants of the vehicle, in particular at grazing incidence.
  • the quarter panel according to the invention is preferably curved, so as to match the curvature of the bodywork of the vehicle in which it is integrated.
  • the quarter panel is laminated, that is to say it further comprises an additional sheet of glass, intended to be located on the interior side of the vehicle, adhesively bonded to the first sheet of glass at the means of a thermoplastic lamination interlayer, in particular based on polyvinylacetal.
  • each sheet of glass has an internal face, facing the interior of the vehicle, and an external face, facing the exterior of the vehicle.
  • the quarter panel is monolithic, that is to say it only comprises a single sheet of glass, in this case the first sheet of glass.
  • the first sheet of glass is normally made of tempered glass in order to meet regulatory requirements in terms of safety.
  • the first sheet of glass can be flat or curved.
  • the first sheet of glass is generally flat when the mineral coating is deposited and is then curved.
  • the glass of the first glass sheet is typically a silico-soda-lime glass, but other glasses, for example borosilicates or aluminosilicates can also be used.
  • the first sheet of glass is preferably obtained by floating, that is to say by a process consisting in pouring molten glass onto a bath of molten tin.
  • the first sheet of glass can alternatively be made of printed glass, therefore having a surface texturing, generally obtained by passing the glass between rolling rollers.
  • the first sheet of glass is preferably tinted glass.
  • the light transmission factor of the first sheet of glass is preferably between 2 and 50%, in particular between 8 and 45%, or even between 20 and 40%.
  • a lower light transmission factor ensures good contrast, and therefore good visibility of the decor, but only on the side where it is placed.
  • the glass comprises as coloring element iron oxide, denoted Fe 2 O 3 (total iron) in a content ranging from 0.5 to 1.2%, in particular from 0.6 to 1, 1%.
  • the redox is preferably between 0.1 and 0.4, in particular between 0.2 and 0.3. Redox means the weight ratio between the ferrous iron content (expressed as FeO) and the total iron content (expressed as Fe 2 O 3 ).
  • the glass preferably comprises the following coloring elements, in the weight contents defined below: Fe 2 O 3 (total iron) from 1.2 to 2.3%, in particular from 1 5 to 2.2%, CoO from 50 to 400 ppm, in particular from 200 to 350 ppm, Se from 0 to 35 ppm, in particular from 10 to 30 ppm.
  • the redox is preferably between 0.1 and 0.4, in particular between 0.2 and 0.3.
  • light transmission and reflectance factors are expressed taking into account the D65 illuminant and the CIE-1964 reference observer.
  • the light transmittance of the glass sheet is measured in the absence of any coating (or in areas without coating).
  • the other measurements are carried out in the presence of the mineral coating, therefore in the zones where this coating is present. Unless otherwise specified, these factors are determined at normal incidence.
  • the first sheet of glass preferably has a thickness comprised in a range ranging from 0.7 to 19 mm, in particular from 1 to 10 mm, particularly from 2 to 6 mm, or even from 2 to 4 mm.
  • the lateral dimensions of the first sheet of glass are to be adapted according to those of the laminated glazing into which it is intended to be integrated.
  • the first glass sheet (and/or the additional glass sheet) preferably has an area of at least 0.1 m2.
  • the first glass sheet is preferably coated with the mineral coating on 5 to 90% of the surface of the face of the glass sheet, in particular on 10 to 80%, depending on the desired decoration.
  • the first sheet of glass, or the additional sheet of glass is preferably coated with an opaque layer, in particular in enamel, typically in black enamel, in particular placed at its periphery, for example in the form of a peripheral band.
  • an opaque layer in particular in enamel, typically in black enamel, in particular placed at its periphery, for example in the form of a peripheral band.
  • This opaque layer is preferably deposited by screen printing.
  • the opaque layer is preferably deposited on the additional sheet of glass, in particular on face 3 of the quarter panel. When the opaque layer is deposited on the first sheet of glass, it will be deposited on face 2 of the quarter panel.
  • a low-emissivity coating can be deposited on the face of the first sheet of glass opposite that carrying the reflective and transparent mineral coating, and/or if necessary on one face of the additional glass sheet.
  • the normal emissivity of this coating measured at room temperature, is preferably less than 0.50, in particular 0.30 and even 0.20 or even 0.10.
  • the refractive index of this coating and, where applicable, its color can influence the final appearance of the quarter panel.
  • the low-emissivity coating is preferably a stack of thin layers.
  • the stack of thin layers is preferably in contact with the first glass sheet or the additional glass sheet. It preferably covers all, or at least 90% of the surface of this sheet of glass.
  • Contact in this text means physical contact.
  • the expression “based on” is preferably meant the fact that the layer in question comprises at least 50% by weight of the material considered, in particular 60%, even 70% and even 80% or 90%.
  • the layer may even essentially consist, or consist, of this material. By “essentially consist”, it should be understood that the layer can include impurities without influence on its properties.
  • oxide or “nitride” do not necessarily mean that the oxides or nitrides are stoichiometric. They can indeed be under-stoichiometric, over-stoichiometric or stoichiometric.
  • the stack preferably comprises at least one layer based on a nitride.
  • the nitride is in particular a nitride of at least one element chosen from aluminum, silicon, zirconium, titanium. It may comprise a nitride of at least two or three of these elements, for example a silicon and zirconium nitride, or a silicon and aluminum nitride.
  • the layer based on a nitride is a layer based on silicon nitride, more particularly a layer consisting essentially of a silicon nitride.
  • the silicon nitride layer When the silicon nitride layer is deposited by sputtering, it generally contains aluminum, because it is customary to dope silicon targets with aluminum in order to accelerate the deposition rates.
  • the layer based on a nitride preferably has a physical thickness comprised in a range ranging from 2 to 100 nm, in particular from 5 to 80 nm.
  • Nitride-based layers are commonly used in a number of stacks of thin layers because they have advantageous blocking properties, in the sense that they prevent the oxidation of other layers present in the stack, in particular functional layers. which will be described below.
  • the stack preferably comprises at least one functional layer, in particular an electrically conductive functional layer.
  • the functional layer is preferably comprised between two thin dielectric layers, at least one of which is a nitride-based layer.
  • Other possible dielectric layers are for example layers of oxides or oxynitrides.
  • At least one electrically conductive functional layer is advantageously chosen from: - the metallic layers, in particular silver or niobium, or even gold, and - the layers of a transparent conductive oxide, chosen in particular from indium and tin oxide, doped tin oxides (for example with fluorine or antimony), doped zinc oxides (for example aluminum or gallium).
  • low-emissivity glazing makes it possible in hot weather to reflect part of the solar radiation outwards, and therefore to limit the heating of the passenger compartment of said vehicles, and if necessary to reduce the air conditioning expenses. Conversely, in cold weather, these glazings allow the heat to be retained within the passenger compartment, and therefore reduce the energy cost of heating. It is the same in the case of the glazing equipping the buildings.
  • the stack of thin layers comprises at least one layer of silver, in particular one, two or three, or even four layers of silver.
  • the physical thickness of the silver layer or, where appropriate, the sum of the thicknesses of the silver layers is preferably between 2 and 50 nm, in particular between 3 and 40 nm.
  • the stack of thin layers comprises at least one layer of indium tin oxide. Its physical thickness is preferably between 30 and 200 nm, especially between 40 and 150 nm.
  • each of these layers is preferably framed by at least two dielectric layers.
  • the dielectric layers are preferably based on oxide, nitride and/or oxynitride of at least one element chosen from silicon, aluminum, titanium, zinc, zirconium and tin.
  • At least part of the stack of thin layers can be deposited by various known techniques, for example by chemical vapor deposition (CVD), or by cathode sputtering, in particular assisted by a magnetic field (magnetron process).
  • CVD chemical vapor deposition
  • cathode sputtering in particular assisted by a magnetic field (magnetron process).
  • the stack of thin layers is preferably deposited by sputtering, in particular assisted by magnetic field.
  • a plasma is created under a high vacuum in the vicinity of a target comprising the chemical elements to be deposited.
  • the active species of the plasma by bombarding the target, tear off said elements, which are deposited on the glass sheet, forming the desired thin layer.
  • This process is said to be "reactive" when the layer is made of a material resulting from a chemical reaction between the elements torn from the target and the gas contained in the plasma.
  • the major advantage of this process lies in the possibility of depositing on the same line a very complex stack of layers by successively scrolling the glass sheet under different targets, generally in a single device.
  • the aforementioned stacks have electricity conduction and infrared reflection properties that are useful for providing a heating function (defrosting, demisting) and/or a thermal insulation function.
  • the stack of thin layers When the stack of thin layers is intended to provide a heating function, current leads must be provided. It may in particular be strips of silver paste deposited by screen printing on the stack of thin layers, at the level of two opposite edges of the glass sheet.
  • the reflective and transparent mineral coating makes it possible to locally modify the optical properties of the quarter panel in order to create a decor.
  • the mineral coating preferably confers a colored appearance, the coloring possibly coming from interference phenomena or from a color in transmission or in reflection of the layer, due for example to the presence of coloring species. In the case of interference, the coloration may only be seen at certain viewing angles, for example at wide angles.
  • the decor can be formed with a unique reflective and transparent mineral coating.
  • the decor may include several superimposed layers of a mineral coating of the same type.
  • the decor can be formed from a plurality of mineral coatings of different natures, possibly superimposed in certain areas.
  • neither the first sheet of glass nor the reflective and transparent mineral coating are textured.
  • none of them is normally textured.
  • the first sheet of glass has a face coated with at least two reflective and transparent mineral coatings forming a decor, identical or different, said at least two mineral coatings being superimposed in at least one zone of said coated face. It was observed that in the superposition zones, the optical effect obtained, in particular the color, was different from that obtained in the zones where a single mineral coating is deposited. It is thus possible, by depositing successively and possibly locally, two coatings, or even three, four or more, to obtain very varied decorations.
  • the decoration may comprise a first zone formed solely of a first reflective and transparent mineral coating, a second zone formed solely of a second transparent mineral coating, different from the first, and a third zone formed by the superposition of the first coating. and the second coating.
  • the or each reflective and transparent mineral coating is preferably such that the light transmission factor, when it is deposited on clear glass, is between 40 and 95%, in particular between 50 and 80%.
  • a clear glass is a glass comprising 0.05 to 0.1% total iron (expressed in the form Fe 2 O 3 ), whose light transmission factor is approximately 90%. Such a glass is notably marketed under the references Planiclear, Planibel Clear or even Optifloat clear.
  • the light reflection factor of the quarter panel, seen from face 1 with an angle of incidence of 45°, and in the decorative zone, is preferably between 15 and 40%.
  • the light reflection factor of the quarter panel, seen from face 2 with an angle of incidence of 45°, and in the decorative zone, is preferably between 5 and 10%.
  • the physical thickness of the or each reflective and transparent mineral coating forming a decoration is preferably between 20 and 250 nm, in particular between 50 and 200 nm, or even between 100 and 150 nm. This is the thickness in the final product, i.e. after a possible baking or sintering step. In some cases, especially when the optical effects are obtained thanks to interference effects, the choice of the thickness makes it possible to adjust the shade obtained.
  • the or each reflective and transparent mineral coating is preferably oxide-based.
  • the oxide is preferably chosen from the group formed by titanium oxides, silicon oxides, zirconium oxides, tin oxides, zinc oxides, aluminum oxides, indium oxides and transition metal oxides.
  • the transition metals are in particular copper, iron, cobalt, chromium and manganese.
  • the reflective and transparent mineral coating may have a colored appearance due to the presence of coloring species, such as pigments or metallic particles, for example gold.
  • the or each reflective and transparent mineral coating based on oxide is advantageously a sol-gel coating, that is to say a coating obtained by a sol-gel process.
  • a sol-gel process typically includes: - the formation of a "sol", that is to say a solution containing at least one precursor of the oxide to be deposited, - the application of this solution on the surface to be coated, - the consolidation or densification of the coating by means of a heat treatment.
  • a "sol" that is to say a solution containing at least one precursor of the oxide to be deposited
  • the precursor notably comprises salts of the element whose oxide is to be deposited.
  • These include organometallic compounds or even nitrates, acetates, chlorides, etc.
  • organometallic compounds include alkoxides, for example tetraorthosilicate (TEOS) in the case of a layer of silicon oxide or titanium tetraisopropoxide in the case of a layer of titanium oxide.
  • TEOS tetraorthosilicate
  • the soil may be partially watery. It preferably comprises an organic solvent, for example an alcohol, chosen in particular from ethanol, isopropanol, butanol and glycols or derivatives of glycols, and mixtures thereof.
  • the sol may additionally contain viscosity-regulating agents, such as cellulose ethers or polyacrylates.
  • the or each reflective and transparent mineral coating is oxide-based and the deposition step comprises screen printing or digital printing of a precursor of this oxide, in particular of a sol.
  • a screen printing screen is placed on the first sheet of glass, which comprises meshes, some of which are closed off, then the composition, in particular the ground, is deposited on the screen, then a doctor blade is applied in order to to force the soil to cross the screen in the zones where the meshes of the screen are not closed, so as to form a moist soil-gel layer.
  • the wet coating is preferably dried in order to eliminate the solvent, in particular at a temperature ranging from 100 to 200°C.
  • the reflective and transparent mineral coating can then undergo a pre-baking treatment, in particular at a temperature ranging from 550 to 650°C.
  • This treatment is particularly useful in the case of additional steps before bending, for example an assembly step with an additional sheet of glass with a view to manufacturing a laminated quarter panel, or even a step of depositing a opaque layer, in particular on the face opposite the face coated with the transparent mineral coating, requiring conveying on the latter face.
  • the method can comprise the deposition of a reflective and transparent mineral coating on a part of one face of the first sheet of glass, then a drying and a pre-baking, then a conveying on this face, then the deposition an opaque layer, in particular of enamel, on the other side, then, in the case of a monolithic quarter panel, a bending, or, in the case of a laminated quarter panel, a second pre-baking, the assembly with an additional sheet of glass, the bending of the two sheets of glass together, and finally the lamination.
  • the first sheet of glass After the deposition of the reflective and transparent mineral coating, the first sheet of glass, and if necessary the additional sheet of glass, is preferably bent.
  • the reflective and transparent mineral coating is a sol-gel layer
  • the bending can lead to the densification and consolidation of this layer.
  • the bending can in particular be carried out by gravity (the glass deforming under its own weight) or by pressing, at temperatures typically ranging from 550 to 650°C.
  • the two sheets of glass are bent separately.
  • the first sheet of glass and the additional sheet of glass are bent together.
  • the lamination step can be carried out by treatment in an autoclave, for example at temperatures of 110 to 160° C. and under a pressure ranging from 10 to 15 bars. Prior to the autoclave treatment, the air trapped between the glass sheets and the lamination insert can be eliminated by calendering or by depression.
  • the additional glass sheet can be made of silico-soda-lime glass, or even of borosilicate or aluminosilicate glass. It can be clear or tinted glass. Its thickness is preferably between 0.5 and 4 mm, in particular between 1 and 3 mm.
  • the lamination interlayer preferably comprises at least one sheet of polyvinylacetal, in particular of polyvinylbutyral (PVB). It advantageously consists of such sheets.
  • PVB polyvinylbutyral
  • the lamination insert can be tinted or untinted in order to regulate the optical or thermal properties of the glazing if necessary.
  • the lamination insert can advantageously have sound absorption properties in order to absorb sounds of aerial or solid-borne origin. It may in particular consist for this purpose of three polymeric sheets, including two so-called outer PVB sheets framing an inner polymeric sheet, optionally made of PVB, of lower hardness than that of the outer sheets.
  • the lamination insert can also have thermal insulation properties, in particular for reflecting infrared radiation. It may for this purpose comprise a coating of thin layers with low emissivity, for example a coating comprising a thin layer of silver or an alternating coating of dielectric layers of different refractive indices, deposited on an internal PET sheet flanked by two external PVB sheets.
  • the thickness of the lamination insert is generally within a range ranging from 0.3 to 1.5 mm, in particular from 0.5 to 1 mm.
  • a rear quarter panel was formed from a glass sheet of soda-lime glass, dark green in color, 3.15 mm thick.
  • the light transmittance of the glass sheet was 35%.
  • a decoration was deposited by screen printing a sol-gel solution of a precursor of titanium oxide on one side of the glass sheet. Drying at 160° C. was then carried out.
  • the sheet of glass was then tempered so that the decoration is facing 1 of the quarter panel. After quenching, the physical thickness of the mineral coating was between 50 and 100 nm.
  • Table 1 indicates, depending on the angle of incidence relative to the normal (between 15° and 75°), and seen from face 1, the difference in light reflection factor ( ⁇ RL) and color in reflection ( ⁇ L*, ⁇ a*, ⁇ b*, ⁇ E), relative to a sheet of glass of the same nature, but not coated.
  • the decoration is therefore clearly visible in reflection as well as in color from face 1, including in grazing incidence.
  • Table 3 indicates, depending on the angle of incidence relative to the normal (between 15° and 75°), the difference in light transmission factor ( ⁇ TL) and color in transmission ( ⁇ L*, ⁇ a* , ⁇ b*, ⁇ E), compared to a sheet of glass of the same nature, but not coated.
  • the decoration slightly reduces the transparency of the glazing while this reduction in transmission is attenuated in grazing incidence.

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Abstract

L'invention concerne une custode de véhicule automobile comprenant une première feuille de verre destinée à être située du côté extérieur du véhicule, caractérisée en ce que la face destinée à être située du côté extérieur du véhicule, dite face 1, de ladite première feuille de verre est revêtue, sur une partie seulement de celle-ci, d'au moins un revêtement minéral réfléchissant et transparent formant décor.

Description

Custode de véhicule automobile comprenant une feuille de verre
L’invention se rapporte au domaine des custodes pour véhicules automobiles comprenant une feuille de verre.
L’invention a pour but de proposer des custodes automobiles présentant un décor attractif, en particulier un décor visible essentiellement depuis l’extérieur du véhicule.
A cet effet, l’invention a pour objet une custode de véhicule automobile comprenant une première feuille de verre destinée à être située du côté extérieur du véhicule, caractérisée en ce que la face destinée à être située du côté extérieur du véhicule, dite face 1, de ladite première feuille de verre est revêtue, sur une partie seulement de celle-ci, d’au moins un revêtement minéral réfléchissant et transparent formant décor.
Un autre objet de l’invention est un procédé d’obtention d’une telle custode, comprenant une étape de dépôt sur une partie seulement d’une face d’une première feuille de verre, d’au moins un revêtement minéral réfléchissant et transparent formant décor. L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant au moins une telle custode (et notamment deux custodes).
Le revêtement minéral est dit réfléchissant et transparent car il réfléchit une partie de la lumière et il transmet une partie de la lumière (dans le visible). Il n’est donc pas totalement réfléchissant (ce qui supposerait qu’il serait opaque), ni totalement transparent. Dans la suite du texte, le revêtement minéral réfléchissant et transparent est parfois appelé simplement « revêtement minéral ».
La présence d’au moins un revêtement minéral réfléchissant et transparent formant décor sur la face 1 de la feuille de verre permet de conférer des propriétés optiques originales, sans toutefois nuire au confort lumineux et thermique des occupants du véhicule. Plus particulièrement, un décor peut être visible par réflexion, avec un bon contraste, par les personnes extérieures au véhicule, tout en restant quasiment invisible par les occupants du véhicule, en particulier en incidence rasante.
La custode selon l’invention est de préférence bombée, de manière à épouser la courbure de la carrosserie du véhicule où elle se trouve intégrée.
On distingue alors la face intérieure de la custode, destinée à être située du côté intérieur du véhicule, qui est la face concave, et la face extérieure de la custode, destinée à être située du côté extérieur du véhicule, qui est la face convexe.
Selon un premier mode de réalisation, la custode est feuilletée, c’est-à-dire qu’elle comprend en outre une feuille de verre supplémentaire, destinée à être située du côté intérieur du véhicule, liée adhésivement à la première feuille de verre au moyen d’un intercalaire de feuilletage thermoplastique, notamment à base de polyvinylacétal. Dans ce cas, chaque feuille de verre présente une face interne, tournée vers l’intérieur du véhicule, et une face externe, tournée vers l’extérieur du véhicule.
Selon un deuxième mode de réalisation, la custode est monolithique, c’est-à-dire qu’elle ne comprend qu’une seule feuille de verre, en l’occurrence la première feuille de verre. Dans ce cas, la première feuille de verre est normalement en verre trempé afin de répondre aux exigences règlementaires en termes de sécurité.
La première feuille de verre peut être plane ou bombée. La première feuille de verre est généralement plane au moment du dépôt du revêtement minéral et est ensuite bombée.
Le verre de la première feuille de verre est typiquement un verre silico-sodo-calcique, mais d’autres verres, par exemple des borosilicates ou des aluminosilicates peuvent également être employés. La première feuille de verre est de préférence obtenue par flottage, c’est-à-dire par un procédé consistant à déverser du verre fondu sur un bain d’étain en fusion. La première feuille de verre peut alternativement être en verre imprimé, donc possédant une texturation de surface, obtenue généralement en faisant passer le verre entre des rouleaux de laminage.
La première feuille de verre est de préférence en verre teinté. Le facteur de transmission lumineuse de la première feuille de verre est de préférence compris entre 2 et 50%, notamment entre 8 et 45%, voire entre 20 et 40%.
Un facteur de transmissions lumineuse plus faible permet d’assurer un bon contraste, et donc une bonne visibilité du décor, mais seulement du côté où il est déposé.
Selon un mode de réalisation, le verre comprend comme élément colorant de l’oxyde de fer, noté Fe2O3 (fer total) en une teneur allant de 0,5 à 1,2%, notamment de 0,6 à 1,1%. Le rédox est de préférence compris entre 0,1 et 0,4, notamment entre 0,2 et 0,3. On entend par rédox le rapport pondéral entre la teneur en fer ferreux (exprimée en FeO) et la teneur en fer total (exprimée en Fe2O3).
Pour atteindre de plus faibles facteurs de transmission lumineuse, le verre comprend de préférence les éléments colorants suivants, dans les teneurs pondérales ci-après définies : Fe2O3 (fer total) de 1,2 à 2,3%, notamment de 1,5 à 2,2%, CoO de 50 à 400 ppm, notamment de 200 à 350 ppm, Se de 0 à 35 ppm, notamment de 10 à 30 ppm. Le rédox est de préférence compris entre 0,1 et 0,4, notamment entre 0,2 et 0,3.
Dans le présent texte, les facteurs de transmission et de réflexion lumineuses sont exprimés en prenant en compte l’illuminant D65 et l’observateur de référence CIE-1964. Le facteur de transmission lumineuse de la feuille de verre est mesuré en l’absence de tout revêtement (ou dans les zones dépourvues de revêtement). Les autres mesures (réflexion, transmission de la custode) sont réalisées en présence du revêtement minéral, donc dans les zones où ce revêtement est présent. Sauf précision contraire, ces facteurs sont déterminés en incidence normale.
La première feuille de verre présente de préférence une épaisseur comprise dans un domaine allant de 0,7 à 19 mm, notamment de 1 à 10 mm, particulièrement de 2 à 6 mm, voire de 2 à 4 mm.
Les dimensions latérales de la première feuille de verre (et le cas échéant de la feuille de verre supplémentaire) sont à adapter en fonction de celles du vitrage feuilleté auquel elle est destinée à être intégrée. La première feuille de verre (et/ou la feuille de verre supplémentaire) présente de préférence une surface d’au moins 0,1 m².
La première feuille de verre est de préférence revêtue par le revêtement minéral sur 5 à 90% de la surface de la face de la feuille de verre, notamment sur 10 à 80%, en fonction du décor voulu.
La première feuille de verre, ou la feuille de verre supplémentaire, est de préférence revêtue d’une couche opaque, notamment en émail, typiquement en émail noir, en particulier disposée à sa périphérie, par exemple sous forme d’une bande périphérique. Une telle couche a généralement pour but de dissimuler et protéger contre le rayonnement ultraviolet les joints polymériques utilisés pour le montage de la custode dans la baie de carrosserie. Cette couche opaque est de préférence déposée par sérigraphie. Dans le cas d’une custode feuilletée, la couche opaque est de préférence déposée sur la feuille de verre supplémentaire, notamment en face 3 de la custode. Lorsque la couche opaque est déposée sur la première feuille de verre, elle sera déposée en face 2 de la custode.
Selon un mode de réalisation, un revêtement à faible émissivité peut être déposé sur la face de la première feuille de verre opposée à celle portant le revêtement minéral réfléchissant et transparent, et/ou le cas échéant sur une face de la feuille de verre supplémentaire. L’émissivité normale de ce revêtement, mesurée à température ambiante, est de préférence inférieure à 0,50, notamment à 0,30 et même à 0,20 ou encore à 0,10.
L’indice de réfraction de ce revêtement ainsi que le cas échéant sa couleur peuvent influer sur l’esthétique finale de la custode.
Le revêtement à faible émissivité est de préférence un empilement de couches minces.
L’empilement de couches minces est de préférence au contact de la première feuille de verre ou de la feuille de verre supplémentaire. Il recouvre de préférence la totalité, ou au moins 90% de la surface de cette feuille de verre.
Par « contact », on entend dans le présent texte un contact physique. Par l’expression « à base de » on entend de préférence le fait que la couche en question comprend au moins 50% en poids du matériau considéré, notamment 60%, voire 70% et même 80% ou 90%. La couche peut même essentiellement consister, ou consister, en ce matériau. Par « essentiellement consister », il faut comprendre que la couche peut comprendre des impuretés sans influence sur ses propriétés. Les termes « oxyde » ou « nitrure » ne signifient pas nécessairement que les oxydes ou nitrures sont stœchiométriques. Ils peuvent en effet être sous-stœchiométriques, sur-stœchiométriques ou stœchiométriques.
L’empilement comprend de préférence au moins une couche à base d’un nitrure. Le nitrure est notamment un nitrure d’au moins un élément choisi parmi l’aluminium, le silicium, le zirconium, le titane. Elle peut comprendre un nitrure d’au moins deux ou trois de ces éléments, par exemple un nitrure de silicium et de zirconium, ou un nitrure de silicium et d’aluminium. De façon préférée, la couche à base d’un nitrure est une couche à base de nitrure de silicium, plus particulièrement une couche consistant essentiellement en un nitrure de silicium. Lorsque la couche de nitrure de silicium est déposée par pulvérisation cathodique elle contient généralement de l’aluminium, car il est d’usage de doper les cibles de silicium par de l’aluminium afin d’accélérer les vitesses de dépôt.
La couche à base d’un nitrure présente de préférence une épaisseur physique comprise dans un domaine allant de 2 à 100 nm, notamment de 5 à 80 nm.
Les couches à base de nitrure sont couramment employées dans nombre d’empilements de couches minces car elles possèdent des propriétés de blocage avantageuses, en ce sens qu’elles évitent l’oxydation d’autres couches présentes dans l’empilement, notamment des couches fonctionnelles qui seront décrites ci-après.
L’empilement comprend de préférence au moins une couche fonctionnelle, notamment une couche fonctionnelle électro-conductrice. La couche fonctionnelle est de préférence comprise entre deux couches minces diélectriques, dont une au moins est une couche à base de nitrure. D’autres couches diélectriques possibles sont par exemple des couches d’oxydes ou d’oxynitrures.
Au moins une couche fonctionnelle électro-conductrice est avantageusement choisie parmi :
- les couches métalliques, notamment en argent ou en niobium, voire en or, et
- les couches d’un oxyde transparent conducteur, notamment choisi parmi l’oxyde d’indium et d’étain, les oxydes d’étain dopés (par exemple au fluor ou à l’antimoine), les oxydes de zinc dopés (par exemple à l’aluminium ou au gallium).
Ces couches sont particulièrement appréciées pour leur faible émissivité, qui confère aux vitrages d’excellentes propriétés d’isolation thermique. Dans les vitrages équipant les véhicules automobiles, les vitrages bas-émissifs permettent par temps chaud de réfléchir vers l’extérieur une partie du rayonnement solaire, et donc de limiter l’échauffement de l’habitacle desdits véhicules, et le cas échéant de réduire les dépenses de climatisation. A l’inverse, par temps froid, ces vitrages permettent de conserver la chaleur au sein de l’habitacle, et par conséquent de réduire l’effort énergétique de chauffage. Il en est de même dans le cas des vitrages équipant les bâtiments.
Selon un mode de réalisation préféré, l’empilement de couches minces comprend au moins une couche d’argent, notamment une, deux ou trois, voire quatre couches d’argent. L’épaisseur physique de la couche d’argent ou le cas échéant la somme des épaisseurs des couches d’argent est de préférence comprise entre 2 et 50 nm, notamment entre 3 et 40 nm.
Selon un autre mode de réalisation préféré, l’empilement de couches minces comprend au moins une couche d’oxyde d’indium et d’étain. Son épaisseur physique est de préférence comprise entre 30 et 200 nm, notamment entre 40 et 150 nm.
Afin de protéger la ou chaque couche mince électroconductrice (qu’elle soit métallique ou à base d’oxyde transparent conducteur) durant l’étape de bombage, chacune de ces couches est de préférence encadrée par au moins deux couches diélectriques. Les couches diélectriques sont de préférence à base d’oxyde, de nitrure et/ou d’oxynitrure d’au moins un élément choisi parmi le silicium, l’aluminium, le titane, le zinc, le zirconium et l’étain.
Au moins une partie de l’empilement de couches minces peut être déposée par diverses techniques connues, par exemple par dépôt chimique en phase vapeur (CVD), ou par pulvérisation cathodique, notamment assistée par champ magnétique (procédé magnétron).
L’empilement de couches minces est de préférence déposé par pulvérisation cathodique, notamment assistée par champ magnétique. Dans ce procédé, un plasma est créé sous un vide poussé au voisinage d’une cible comprenant les éléments chimiques à déposer. Les espèces actives du plasma, en bombardant la cible, arrachent lesdits éléments, qui se déposent sur la feuille de verre en formant la couche mince désirée. Ce procédé est dit « réactif » lorsque la couche est constituée d’un matériau résultant d’une réaction chimique entre les éléments arrachés de la cible et le gaz contenu dans le plasma. L’avantage majeur de ce procédé réside dans la possibilité de déposer sur une même ligne un empilement très complexe de couches en faisant successivement défiler la feuille de verre sous différentes cibles, ce généralement dans un seul et même dispositif.
Les empilements précités possèdent des propriétés de conduction de l’électricité et de réflexion de l’infrarouge utiles pour procurer une fonction de chauffage (dégivrage, désembuage) et/ou une fonction d’isolation thermique.
Lorsque l’empilement de couches minces est destiné à procurer une fonction de chauffage, des amenées de courant doivent être prévues. Il peut notamment s’agir de bandes en pâte d’argent déposées par sérigraphie sur l’empilement de couches minces, au niveau de deux bords opposés de la feuille de verre.
Le revêtement minéral réfléchissant et transparent permet de modifier localement les propriétés optiques de la custode afin de créer un décor. Le revêtement minéral confère de préférence un aspect coloré, la coloration pouvant provenir selon les cas de phénomènes d’interférence ou d’une couleur en transmission ou en réflexion de la couche, due par exemple à la présence d’espèces colorantes. Dans le cas d’interférences, la coloration peut n’être vue que selon certains angles d’observation, par exemple aux grands angles.
Le décor peut être formé d’un revêtement minéral réfléchissant et transparent unique. Dans certaines zones, le décor peut comprendre plusieurs épaisseurs superposées d’un revêtement minéral de même nature. Alternativement, le décor peut être formé d’une pluralité de revêtements minéraux de natures différentes, éventuellement superposés dans certaines zones. De préférence, ni la première feuille de verre ni le revêtement minéral réfléchissant et transparent ne sont texturés. Dans le cas où le décor est formée d’une pluralité de revêtements minéraux, aucun d’entre eux n’est normalement texturé.
Selon un mode de réalisation, la première feuille de verre a une face revêtue d’au moins deux revêtement minéraux réfléchissants et transparents formant décor, identiques ou différents, lesdits au moins deux revêtements minéraux étant superposés dans au moins une zone de ladite face revêtue. Il a été observé que dans les zones de superposition, l’effet optique obtenu, notamment la couleur, était différent de celui obtenu dans les zones où un seul revêtement minéral est déposé. Il est ainsi possible, en déposant successivement et éventuellement localement, deux revêtements, voire trois, quatre ou plus, d’obtenir des décors très variés.
Par exemple, le décor peut comprendre une première zone formée uniquement d’un premier revêtement minéral réfléchissant et transparent, une deuxième zone formée uniquement d’un deuxième revêtement minéral transparent, différent du premier, et une troisième zone formée par la superposition du premier revêtement et du deuxième revêtement.
Le ou chaque revêtement minéral réfléchissant et transparent est de préférence tel que le facteur de transmission lumineuse, lorsqu’il est déposé sur du verre clair, est compris entre 40 et 95%, notamment entre 50 et 80%. Un verre clair est un verre comprenant de 0,05 à 0,1% de fer total (exprimé sous la forme Fe2O3), dont le facteur de transmission lumineuse est d’environ 90%. Un tel verre est notamment commercialisé sous les références Planiclear, Planibel Clear ou encore Optifloat clair.
Le choix d’une telle transmission permet de ne pas réduire significativement la luminosité à l’intérieur de l’habitacle et de rendre le décor peu visible pour les occupants du véhicule.
Le facteur de réflexion lumineuse de la custode, vu depuis la face 1 avec un angle d’incidence de 45°, et dans la zone de décor, est de préférence compris entre 15 et 40%. Le facteur de réflexion lumineuse de la custode, vu depuis la face 2 avec un angle d’incidence de 45°, et dans la zone de décor, est de préférence compris entre 5 et 10%.
L’épaisseur physique du ou de chaque revêtement minéral réfléchissant et transparent formant décor est de préférence comprise entre 20 et 250 nm, notamment entre 50 et 200 nm, voire entre 100 et 150 nm. Il s’agit ici de l’épaisseur dans le produit final, donc après une éventuelle étape de cuisson ou de frittage. Dans certains cas, notamment lorsque les effets optiques sont obtenus grâce à des effets d’interférences, le choix de l’épaisseur permet d’ajuster la teinte obtenue.
Le ou chaque revêtement minéral réfléchissant et transparent est de préférence à base d’oxyde. L’oxyde est de préférence choisi dans le groupe formé par les oxydes de titane, les oxydes de silicium, les oxydes de zirconium, les oxydes d’étain, les oxydes de zinc, les oxydes d’aluminium, les oxydes d’indium et les oxydes de métaux de transition. Les métaux de transition sont en particulier le cuivre, le fer, le cobalt, le chrome et le manganèse.
Le revêtement minéral réfléchissant et transparent peut avoir un aspect coloré dû à la présence d’espèces colorantes, tels que des pigments ou des particules métalliques, par exemple d’or.
Le ou chaque revêtement minéral réfléchissant et transparent à base d’oxyde est avantageusement un revêtement sol-gel, c’est-à-dire un revêtement obtenu par un procédé sol-gel.
Un procédé sol-gel comprend typiquement :
- la formation d’un « sol », c’est-à-dire d’une solution contenant au moins un précurseur de l’oxyde à déposer,
- l’application de cette solution sur la surface à revêtir,
- la consolidation ou densification du revêtement au moyen d’un traitement thermique.
Le précurseur comprend notamment des sels de l’élément dont on veut déposer l’oxyde. Il s’agit notamment de composés organométalliques ou encore de nitrates, d’acétates, de chlorures… On peut citer comme exemples de composés organométalliques les alcoxydes, par exemple le tétraorthosilicate (TEOS) dans le cas d’une couche d’oxyde de silicium ou le tétraisopropoxyde de titane dans le cas d’une couche d’oxyde de titane.
Le sol peut être partiellement aqueux. Il comprend de préférence un solvant organique, par exemple un alcool, notamment choisi parmi l’éthanol, l’isopropanol, le butanol et les glycols ou les dérivés de glycols, et leurs mélanges. Le sol peut en outre contenir des agents régulateurs de viscosité, comme des éthers de cellulose ou des polyacrylates.
De préférence, le ou chaque revêtement minéral réfléchissant et transparent est à base d’oxyde et l’étape de dépôt comprend la sérigraphie ou l’impression numérique d’un précurseur de cet oxyde, notamment d’un sol.
Dans le cas de la sérigraphie, on dispose sur la première feuille de verre un écran de sérigraphie, lequel comprend des mailles dont certaines sont obturées, puis on dépose la composition, notamment le sol, sur l’écran, puis on applique un racle afin de forcer le sol à traverser l’écran dans les zones où les mailles de l’écran ne sont pas obturées, de manière à former une couche sol-gel humide.
Après dépôt, le revêtement humide est de préférence séché afin d’éliminer le solvant, notamment à une température allant de 100 à 200°C.
Lorsque plusieurs revêtements minéraux réfléchissants et transparents sont successivement déposés, une étape de séchage est normalement réalisée après chaque dépôt.
Dans certains cas, le revêtement minéral réfléchissant et transparent (ou l’ensemble de ces revêtements) peut ensuite subir un traitement de pré-cuisson, notamment à une température allant de 550 à 650°C. Ce traitement est en particulier utile dans le cas d’étapes supplémentaires avant le bombage, par exemple une étape d’assemblage avec une feuille de verre supplémentaire en vue de la fabrication d’une custode feuilletée, ou encore une étape de dépôt d’une couche opaque, en particulier sur la face opposée à la face revêtue par le revêtement minéral transparent, nécessitant un convoyage sur cette dernière face.
Par exemple, le procédé peut comprendre le dépôt d’un revêtement minéral réfléchissant et transparent sur une partie d’une face de la première feuille de verre, puis un séchage et une pré-cuisson, puis un convoyage sur cette face, puis le dépôt d’une couche opaque, notamment d’émail, sur l’autre face, puis, dans le cas d’une custode monolithique, un bombage, ou, dans le cas d’une custode feuilletée, une deuxième pré-cuisson, l’assemblage avec une feuille de verre supplémentaire, le bombage des deux feuilles de verre ensemble, et enfin le feuilletage.
Après le dépôt du revêtement minéral réfléchissant et transparent, la première feuille de verre, et le cas échéant la feuille de verre supplémentaire, est de préférence bombée.
Lorsque le revêtement minéral réfléchissant et transparent est une couche sol-gel, le bombage peut entraîner la densification et consolidation de cette couche.
Le bombage peut notamment être réalisé par gravité (le verre se déformant sous son propre poids) ou par pressage, à des températures allant typiquement de 550 à 650°C.
Selon un premier mode de réalisation, les deux feuilles de verre (première feuille de verre et feuille de verre supplémentaire) sont bombées séparément. Selon un deuxième mode de réalisation, la première feuille de verre et la feuille de verre supplémentaire sont bombées ensemble.
L’étape de feuilletage peut être réalisée par un traitement en autoclave, par exemple à des températures de 110 à 160°C et sous une pression allant de 10 à 15 bars. Préalablement au traitement en autoclave, l’air emprisonné entre les feuilles de verre et l’intercalaire de feuilletage peut être éliminé par calandrage ou par dépression.
La feuille de verre supplémentaire peut être en verre silico-sodo-calcique, ou encore en verre de borosilicate ou d’aluminosilicate. Elle peut être en verre clair ou teinté. Son épaisseur est de préférence comprise entre 0,5 et 4 mm, notamment entre 1 et 3 mm.
L’intercalaire de feuilletage comprend de préférence au moins une feuille de polyvinylacétal, notamment de polyvinylbutyral (PVB). Il est avantageusement constitué de telles feuilles.
L’intercalaire de feuilletage peut être teinté ou non-teinté afin si nécessaire de réguler les propriétés optiques ou thermiques du vitrage.
L’intercalaire de feuilletage peut avantageusement posséder des propriétés d’absorption acoustique afin d’absorber les sons d’origine aérienne ou solidienne. Il peut notamment être constitué à cet effet de trois feuilles polymériques, dont deux feuilles de PVB dites externes encadrant une feuille polymérique interne, éventuellement en PVB, de dureté plus faible que celle des feuilles externes.
L’intercalaire de feuilletage peut également posséder des propriétés d’isolation thermique, en particulier de réflexion du rayonnement infrarouge. Il peut à cet effet comprendre un revêtement de couches mince à faible émissivité, par exemple un revêtement comprenant une couche mince d’argent ou un revêtement alternant des couches diélectriques d’indices de réfractions différents, déposé sur une feuille de PET interne encadrée par deux feuilles de PVB externes.
L’épaisseur de l’intercalaire de feuilletage est généralement comprise dans un domaine allant de 0,3 à 1,5 mm, notamment de 0,5 à 1 mm.
Exemples
Les exemples qui suivent illustrent l’invention de manière non-limitative.
Une custode a été formée à partir d’une feuille de verre d’un verre silico-sodocalcique de teinte vert foncé, d’une épaisseur de 3,15 mm. Le facteur de transmission lumineuse de la feuille de verre était de 35%.
Un décor a été déposé par sérigraphie d’une solution sol-gel d’un précurseur d’oxyde de titane sur une face de la feuille de verre. Un séchage à 160°C a ensuite été réalisé.
La feuille de verre a ensuite subi une trempe de manière à ce que le décor se trouve en face 1 de la custode. Après trempe, l’épaisseur physique du revêtement minéral était comprise entre 50 et 100 nm.
Le tableau 1 ci-après indique en fonction de l’angle d’incidence par rapport à la normale (entre 15° et 75°), et vu depuis la face 1, la différence de facteur de réflexion lumineuse (ΔRL) et de couleur en réflexion (ΔL*, Δa*, Δb*, ΔE), par rapport à une feuille de verre de même nature, mais non-revêtue.
15° 30° 45° 60° 75°
ΔRL (%) 16,98 16,71 16,09 14,45 9,53
ΔL* 26,68 26,18 24,19 18,43 8,05
Δa* -0,56 -0,55 -0,47 -0,33 -0,06
Δb* -8,624 -9,04 -8,71 -6,65 -1,67
ΔE 28,04 27,70 28,60 25,71 8,22
Le décor est par conséquent bien visible en réflexion comme en couleur depuis la face 1, y compris en incidence rasante.
Le tableau 2 ci-après indique les mêmes grandeurs, mais en ce qui concerne la réflexion depuis la face 2 (donc depuis l’intérieur du véhicule).
15° 30° 45° 60° 75°
ΔRL (%) 2,31 2,07 1,64 0,94 -0,07
ΔL* 5,57 4,97 3,68 1,61 -0,07
Δa* -4,78 -4,45 3,71 -1,96 -0,17
Δb* -1,02 -1,31 -0,93 -0,35 0,19
ΔE 7,41 6,80 5,31 2,56 0,26
Ces valeurs montrent que le décor est peu visible en réflexion et en couleur depuis l’intérieur du véhicule, et même quasiment invisible en incidence rasante.
Le tableau 3 ci-après indique en fonction de l’angle d’incidence par rapport à la normale (entre 15° et 75°) la différence de facteur de transmission lumineuse (ΔTL) et de couleur en transmission (ΔL*, Δa*, Δb*, ΔE), par rapport à une feuille de verre de même nature, mais non-revêtue.
15° 30° 45° 60° 75°
ΔTL (%) -7,14 -6,81 -6,19 -5,06 -2,68
ΔL* -5,94 -5,82 -5,6 -5,04 -3,5
Δa* 1,43 1,4 1,41 1,32 0,96
Δb* 3,21 3,23 2,97 2,32 0,76
ΔE 6,90 6,80 6,49 5,70 3,71
Le décor réduit faiblement la transparence du vitrage tandis que cette diminution de transmission s’atténue en incidence rasante.

Claims (15)

  1. Custode de véhicule automobile comprenant une première feuille de verre destinée à être située du côté extérieur du véhicule, caractérisée en ce que la face destinée à être située du côté extérieur du véhicule, dite face 1, de ladite première feuille de verre est revêtue, sur une partie seulement de celle-ci, d’au moins un revêtement minéral réfléchissant et transparent formant décor.
  2. Custode selon la revendication 1, comprenant en outre une feuille de verre supplémentaire, destinée à être située du côté intérieur du véhicule, liée adhésivement à la première feuille de verre au moyen d’un intercalaire de feuilletage thermoplastique, notamment à base de polyvinylacétal.
  3. Custode selon l’une des revendications précédentes, qui est bombée.
  4. Custode selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le facteur de transmission lumineuse de la première feuille de verre est compris entre 2 et 50%, notamment entre 8 et 45%.
  5. Custode selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le ou chaque revêtement minéral réfléchissant et transparent est tel que le facteur de transmission lumineuse, lorsqu’il est déposé sur du verre clair, est compris entre 40 et 95%, notamment entre 50 et 80%.
  6. Custode selon l’une des revendications précédentes, telle que le facteur de réflexion lumineuse de la custode, vu depuis la face 1 avec un angle d’incidence de 45°, et dans la zone de décor, est compris entre 15 et 40%.
  7. Custode selon l’une des revendications précédentes, telle que la première feuille de verre est revêtue par le revêtement minéral sur 5 à 90%, notamment sur 10 à 80%, de la surface de la face de la feuille de verre.
  8. Custode selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle l’épaisseur physique du ou de chaque revêtement minéral réfléchissant et transparent formant décor est comprise entre 20 et 250 nm, notamment entre 50 et 200 nm.
  9. Custode selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le ou chaque revêtement minéral réfléchissant et transparent est à base d’oxyde, notamment est un revêtement sol-gel.
  10. Custode selon la revendication précédente, dans laquelle l’oxyde est choisi dans le groupe formé par les oxydes de titane, les oxydes de silicium, les oxydes de zirconium, les oxydes d’étain, les oxydes de zinc, les oxydes d’aluminium, les oxydes d’indium et les oxydes de métaux de transition.
  11. Custode selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle un revêtement à faible émissivité est déposé sur la face de la première feuille de verre opposée à celle portant le revêtement minéral réfléchissant et transparent et/ou le cas échéant sur une face de la feuille de verre supplémentaire.
  12. Véhicule automobile comprenant au moins une custode selon l’une des revendications précédentes.
  13. Procédé d’obtention d’une custode de véhicule automobile selon l’une des revendications 1 à 11, comprenant une étape de dépôt sur une partie seulement d’une face d’une première feuille de verre, d’au moins un revêtement minéral réfléchissant et transparent formant décor.
  14. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le ou chaque revêtement minéral réfléchissant et transparent est à base d’oxyde, l’étape de dépôt comprenant la sérigraphie ou l’impression numérique d’un précurseur de cet oxyde, notamment d’un sol.
  15. Procédé selon l’une des revendications 13 ou 14, comprenant le dépôt d’un revêtement minéral réfléchissant et transparent sur une partie d’une face de la première feuille de verre, puis un séchage et une pré-cuisson, puis un convoyage sur cette face, puis le dépôt d’une couche opaque, notamment d’émail, sur l’autre face, puis, dans le cas d’une custode monolithique, un bombage, ou, dans le cas d’une custode feuilletée, une deuxième pré-cuisson, l’assemblage avec une feuille de verre supplémentaire, le bombage des deux feuilles de verre ensemble, et enfin le feuilletage.
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