Brevet FR2206289A1 — publié le 19740607

La présente invention concerne un procédé et un disposés tif pour la fabrication d'un vitrage feuillet comprenant au moins deux feuilles de verre ou d'un matière vitrocristalline assemblées par collage au moyen d'une couche thermoplastique. I1 est bien connu d'assembler des feuilles de verre au moyen d'une feuille thermoplastique intercalaire de façon à constituer un vitrage appelé "Sandwich". Selon le procédé connu d'assemblage de tels vitrages, les feuilles de verre sont posées sur les faces opposées de la feuille thermoplastique et les feuilles de verre sont pressées sur la feuille plastique suivant des étapes de précollage et de collage définitif alors que l'assemblage se trouve à une température supérieure au point de ramollissement de la feuille de plastique. Au cours de la ou des étapes de précollage, les faces principales intérieures des feuilles de verre sont pressées contre la feuille de plastique sous l'action de la pression atmosphérique et au cours de la seconde étape, l'assemblage est soumis a un chauffage accru en autoclave à une pression de plusieurs kg/cm2. La présente invention a pour but d'améliorer le collage des feuilles de verre ou de matière vitrocristalline au moyen de couches intercalaires en matière thermoplastique. On a trouvé qu'une telle amélioration peut entre apportée en effectuant un traitement spécial préliminaire qui constitue le sujet de la présente invention. Suivant la présente invention, un procédé de fabrication d'un vitrage feuilleté selon lequel on chauffe un assemblage comprenant au moins deux feuilles de verre ou de matière vitrocristalline et une couche intermédiaire thermoplastique, pour ramollir ou fondre ladite couche de matière thermoplastique, dans des conditions de chaleur et de pression telles que l'on amène lesdites feuilles a adhérer fermement l'une a l'autre au moyen d'une telle couche de matière thermoplastique, est caractérisé en ce que dans une étape.prélimihaire de traitement, on soumet l'assemblage à une pression ambiante sub-atmosphérique agissant sur au moins une des faces principales externes de l'assemblage et on exerce une pression mécanique sur les faces externes des feuilles de l'assemblage. La réalisation dudit traitement préliminaire au cours duquel l'assemblage des feuilles est soumis a une pression sub-atmosphérique tandis que l'on exerce une pression mécanique sur les faces externes des feuilles de l'assèmblaqe, présente l'avantage que, lorsque l'assemblage est ensuite soumis aux conditions dé collage ferme, on obtient une adhérence améliorée des feuilles de verre ou de matière vitrocristalline, et par conséquent, un. produit de qualité meilleure. Ceci semble être dû au moins en partie à l'élimination d'au moins une partie de l'air et de l'humidité et dans certains cas également, de certains solvants (présents dans le plastique), élimination qui est pratiquée avant qu'on ne procède au collage définitif. On a trouvé que si l'ensemble entier n'est pas exposé à une pression ambiante sub-atmosphérique, le fait de soumettre les faces extériéures de l'assemblage à une action mécanique de pression n'offre pas un effet aussi bénéfique par suite vrai-semblablement de l'eirprison- nement de bulles de gaz entre les feuilles constituant l'ensemble feuilleté.On peut donc en conclure que la combinaison de la pression sub-atmosphérique ambiante et la pression mécanique appliquée sur les faces externes de'l'assemblage, contribue. à améliorer considérablement le dégazage des couches intermédiaires de l'assemblage. De préférence, au cours de l'étape préliniinaire de traitement, on soumet également ledit assemblage à l'action de la chaleur. Cette forme-de mise en oeuvre présente l'avantage que suivant la température règnant dans la zone de traitement préli- minaire et la durée d'un tel traitement, des quantités de oaz occlus dans la.matière plastique Sont éliminées et ceci contribue encore à obtenir de bons résultats. Un autre avantage important de l'invention réside dans le fait que par un choix judicieux des conditions de température rèanant au cours des étapes de précollage et de collage définitif, le procédé peut être réalisé en un temps moindre que le temps nécessaire pour la réalisation d'un tel assemblage suivant la pratique conventionnelle. De préférence, au cours dudit traitement préliminaire, on soumet simultanément l'assemblage a une pression sub-atmosph6- rique et à un chauffage, tandis que l'on exerce ladite pression mécanique. I1 est avantageux que ladite pression mécanique corresponde à une charge d'au moins 2 kg/cm courant et d'au plus de 10 kg/cm courant. Cette façon d'exprimer la pression exercée sur les faces externes provient du fait que le contact a généralement lieu suivant une surface extremement étroite que l'on peut assimiler à une droite. Autrement dit, dans la suite de la description, nous conviendrons d'exprimer de cette manière la pression exercée.En adaptant la valeur de ladite charge dans ces limites, suivant les conditions de température qui règnent dans le caisson de traitement préliminaire, on obtient des conditions optimales de dégazage tout en permettant un précollage au moins des zones marginales de l'assemblage, afin d'empêcher les rentrées d'air intempestives au moment du rétablissement de la pression atmosphérique. Au cours de ce traitement préliminaire, la température de l'assemblaqe peut être maintenue constante. Cependant, la température de l'assemblage sera de préférence augmentée progressivement au cours dudit traitement préliminaire. Une telle augmentation de température favorise en outre un dégazage uniforme sur toute la surface de l'ensemble et ce, sans interruption dudit dégazage par suite du collage prématuré des feuilles. Le traitement préliminaire peut par exemple avoir lieu dans une zone dans laquelle l'assemblage est introduit sans avoir subi de préchauffage de sorte qu'il sot chauffé à l'intérieur de ladite zone alors que le traitement préliminaire est pratiqué.La température régnant dans la zone de traitement préliminaire peut par exemple être d'au moins 600C, ceci représentant une température minimum appropriée pour la réalisation du traitement préliminaire d'assemblages comprenant une couche intercalaire en polyvinylbutyral. A cette température, l'extraction de l'air et de la vapeur d'eau compris entre les feuilles peut être réalisée de façon relativement rapide sans avoir à utiliser des pressions ambiantes très basses. Généralement, un dégazage utile des feuilles de matière thermoplastique aura lieu si la température ambiante régnant au cours du traitement préliminaire est au moins de lb00C. Il est préférable que la température ambiante ne soit pas supérieure à 12O0C. Si la température est maintenue à cette valeur ou juste sous cette valeur, on court un certain risque que l'extraction de l'air et de l'humidité présents entre les feuilles soit entravée par suite d'un collage prématuré des feuilles.En d'autres termes, la température ambiante sera choisie de façon que la température-de la couche plastique soit maintenue a une valeur inférieure à la température à laquelle la matière plastique commence à coller au verre, une telle valeur étant, dans le cas du polyvinylbutyral, de 70 å 800C. La pression ambiante agissant sur au moins une des faces principales externes de l'assemblage au cours du traitement préliminaire sera de préférence au plus de 100 mm de mercure ou encore ramenée au plus a cette valeur. De telles pressions sont suffisamment inférieures à la pression atmosphérique pour permettre une extraction importante de la vapeur d'eau comprise entre les feuilles en un temps fort court dans le cas d'assemblage comprenant des feuilles d'une dimension et d'un poids tels que celles qu'on rencontre ordinairement dans la fabrication de panneaux vitrés. I1 est avantageux, après avoir exercé ladite pression mécanique, d'augmenter ladite pression sub-atmosphérique agissant sur au moins une des faces principales externes de l'assemblage jusqu'à la valeur de la pression atmosphérique. Cette pratique est avantageuse, étant donné que le collage effectif des feuilles peut donc débuter tant en empêchant les rentrées intempestives d'air dans les couches intermédiaires par suite du précollage au moins des zones marginales de l'assemblage, dt à l'application de la pression mécanique. I1 est également avantageux d soumettre l'assemblage a un nouveau chauffage après l'augmentation de la pression subatmosphérique ambiante, en vue de faciliter le collage effectif des couches intermédiaire de l'assemblage. Au cours d'une telle étape de collage, l'assemblage peut, si on le souhaite, rester dans la zone où le traitement préliminaire a été pratiqué ou encore pourra quitter cette zone pour faire place ainsi à l'assemblage suivant. I1 est remarquable que lorsqu'un traitement préliminaire est pratiqué suivant l'invention, il devient possible de se passer d'un traitement de l'assemblage sous pression élevée. Dans de tels cas, le procédé suivant l'invention se prête à une production pratiquement ininterrompue, ce qui n'est pas possible avec le procédé conventionnel suivant lequel les assemblages doivent passer individuellement ou en groupe dans un autoclave pour subir un chauffage sous pression élevée pendant un laps de temps important. I1 est cependant bien entendu que ni l'utilisation d'un autoclave, ni le traitement de l'assemblage à pression élevée ne sont exclus de la portée de l'invention. A titre d'exemple, l'assemblage peut être chauffé dans un autoclave lors d'une étape finale de façon à éliminer la formation de toute bulle résiduelle-possible par les bords de l'assemblage. Au cours de l'étape de collage qui fait suite au traitement préliminaire, l'on augmente progressivement la température de l'assemblage. A titre d'exemple à l'issue du traitement préliminaire pratiqué à pression sub-atmosphérique, l'assemblage peut être introduit dans une zone oû la température est supérieure à 1000C. L'action thermique ainsi obtenue a de multiples effets bénéfiques sur la capillarité, le dégazage ainsi que la vitesse des opérations et favorise le collage efficace des feuilles par le ramollissement ou la fusion de la couche thermoplastique qui peut, par exemple, être constituée par une résine synthétique telle que le polyvinylbutyral, le chlorure de polyvinyl, une polyoléfine, une résine acrylique, ou un silane. L'invention comprend un dispositif pour la fabrication d'un vitrage feuilleté comprenant deux caissons où un assemblage de feuilles,destiné à former un ensemble feuilleté, peut être introduit successivement, au moins un desdits caissons comprenant des moyens pour acheminer un tel assemblage d'un caisson à l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte, dans un desdits caissons, des moyens pour y produire une pression ambiante sub-atmosphérique ainsi que des moyens pour exercer une pression mécanique sur les faces principales externes des feuilles de l'assemblage. Un tel appareil permet de réaliser un feuilleté de très bonne adhérence comme décrit ci-dessus. La réalisation de cette opération de collage dans l'appareil peut être automatisée suivant un cycle d'opérations prédéterminé. De préférence, lesdits moyens pour exercer ladite pression mécanique sont constitués par deux rouleaux superposés, entre lesquels l'assemblage est amené à passer, la distance séparant les deux rouleaux étant telle qu'ils exercent une pression mécanique sur les faces externes de l'assemblage. Cette forme de réalisation permet une production continue de vitrages feuilletés. Une variante intéressante consiste à prévoir, sur le chemin de l'assemblage dans le premier caisson, une presse dont les plateaux exercent ladite pression mécanique. De préférence, lesdits moyens pour exercer ladite pression mécanique sont situés sur le cherin de l'assemblage a un endroit tel que la température de la couche intermédiaire soit voisiné de la température de ramollissement de la matière thermoplastique. Par exemple 70 à 800C pour le polyvinylbutyral. Une forme de l'invention choisie à titre d'exemple va maintenant entre décrite en se référant aux figures dans lesquelles: La figure 1 est une coupe longitudinale verticale d'un appareil conforme a l'invention. La figure 2 est une coupe longitudinale verticale partielle identique à la figure 1 et illustrant une variante du dispositif conforme à l'invention. L'appareil représenté aux figures 1 et 2 comprend une chambre d'assemblage 1 subdivisée en trois caissons 2, 3 et 4 par des registres 5 et 6 qui sont respectivement contrElés par des vannes automatiques 7 et 8. Un convoyeur a rouleaux 9-traver- se les caissons 2, 3 et 4 avant d'tteindre le point de déchargement (non représenté) et, le chemin de retour du convoyeur passe en-dessous de la chambre d'assemblage 1 jusqu't une station de chargement (non représentée). Les caissons 2 et 3 sont pourvus d'éléments chauffants 10, 11, 12. et 13. Une pompe a vide 14 est associée au caisson 2. Elle est connectée à l'atmosphère ambiante régnant a l'intérieur du compartiment 2. Ce compartiment 2 comporte sensiblement au milieu de sa longueur deux rouleaux superposés 15, 16. Ces rouleaux sont munis d'une garniture faite d'une matière présentant une certaine élasticité comme par exemple du caoutchouc. Les deux rouleaux 15 et 16 sont disposés a une distance l'une de l'autre, réglable, -telle que lors du passage de l'assemblage entre eux, ils exercent sur ce dernier une certaine tension mécanique. L'appareil fonctionne de la manière suivante : l'assemblage composé de deux feuilles de verre et d'une couche intermédiaire en polyvinylbutyral est déposé sur le convoyeur à rouleaux à la station de chargement (non représentée). Il est entrains vers le compartiment 2 o, dès son introduction, il est soumis a action de la chaleur. Simultanément après fermeture des portes et registre d'étanchéité, la pompe à vide 14 crée dans le compartiment 2 une pression qui est inférieure à la pression atmosphérique et qui ne dépasse pas 100 mm de mercure. Dans un cas particulier, la pression ambiante dans le compartiment 2 est maintenue à environ 10 mm de mercure. Au cours de sa progression sur le convoyeur a l'intérieur du caisson 2, l'assemblage subit un chauffage progressif tel que, lorsque la couche intercalaire de polyvinylbutyral atteint une température de'70 å 800C, c'est-à-dire une température proche du point de ramollissement du polyvinylbutyral, le bord antérieur de l'assemblage se trouve pris par les rouleaux 15, 16. Les rouleaux 15, 16 exercent sur l'assemblage une force de pression prédéterminée en fonction de la montée en température du caisson 2 et de l'épaisseur de l'assemblage, notamment. Dans l'exemple décrit ci-dessus, la force appliquée était de 3 kg/cm courant. Après l'application de cette pression et lorsque la température du polyvinylbutyral atteint 800C, l'étape de précollage est entamée et on augmente ensuite progressivement la pression sub-atmosphérique ambiante du caisson 2 jusqu'a la valeur de la pression atmosphérique,. pendant que la température régnant dans le caisson 2 continue a croitre jusqu't ce que l'assemblage atteigne une température de l'ordre de 100pu. Cette façon de procéder permet notamment de remettre plus rapidement à la pression atmosphérique l'assemblage dont les couches intermédiaires ont été dégaées. En effet, le passage entre les rouleaux presseurs provoque le précollae de l'assemblage, ce qui empêche les rentrées intempestives d'air dans les couches intermédiaires. Lorsque ces conditions sont réalisées, un dispositif de commande non représenté provoque l'ouverture du régistre 5 par l'intermédiaire de lavanne automatique 7 et l'assemblage pénètre dans le caisson 3 d'un mouvement continu tandis que l'assemblage suivant est admis dans le caisson 2. Le caisson 3 est maintenu, grâce aux éléments chauffants 12, 13, a une température d'au moins 1200C et qui peut etre portées a 1500C. Dans le caisson 3, l'assemblage continue a être chauffé jusqu'à ce qu'il atteigne une température de 1400C, tempé- rature à laquelle la couche thermoplastique atteint la capacité maximum d'adhérence. Lorsque ces conditions de bonne adhérence ont été réalises, la vanne automatique 8 ouvre la cloison 6 de façon a permettre a l'assemblage d'être acheminé, grace au convoyeur 9, en direction du compartiment 4 dans lequel l'ensemble subit un refroidissement progressif avant d'être acheminé vers la station de déchargement. Le processus de collage s'effectue de manière continue au fur et à mesure de la progression des assemblages sur le convoyeur 9. A titre d'exemple, la durée de traitement d'un assemblage, dans l'exemple décrit ci-dessus, était de 20 minutes, un assemblage étant introduit dans le caisson 2 sensiblement toutes les 5 minutes. Dans la figure 1, on a représenté des rouleaux 15 et 16 de forme cylindrique. I1 est cependant bien évident qu'on peut utiliser des rouleaux constitués d'une série de galets juxtaposés et disposés de telle manière que la forme du rouleau ainsi obtenue épouse parfaitement la courbure d'un pare-brise bombé de voitures par exemple. La figure 2 est une vue identique a la première partie de la figure 1 et illustrant une variante de réalisation de l'invention. Les éléments identiques aux figures 1 et 2 portent les memes numéros de référence. Conformément à l'invention, un assemblage est déposé sur un plateau 17 épousant la forme de l-'assemblage (plan ou bombé) et recouvert d'une couche 18 de matière élastique comme du caoutchouc. Le plateau 17 et son assemblage sont acheminés sur le convoyeur 9 dans le caisson 2 -ou l'assemblage subit une montée progressive en température au fur et a mesure de sa progres- sion dans le caisson. Au moment où la température dé la couche intercalaire atteint son point de ramollissement, par exemple 70 a 800C pour du polyvinylbutyral, le plateau 17 est arrêté sur le convoyeur par un système de commande non représenté. A cet endroit sur le chemin du convoyeur, un plateau 19 également recouvert de caoutchouc 20 et ayant la forme correspondant à l'autre plateau (plan ou bombé) est monté a l'extrémité d'un vérin 21 fixé par son autre extrémité à la volte du caisson 2. Le vérin 21 est mis en action par une pompe hydraulique 22 par l'intermédiaire d'une canalisation 23, de manière que le plateau 19 vienne en contact avec l'assemblage et exerce une certaine pression mécanique sur les faces externes de l'assemblage. Dès qu'un précollage commence à avoir lieu sous l'action combinée du vide, de la pression mécanique et de la chaleur, la pompe 22 commande la remontée du plateau 19 et l'assemblage continue à subir la montée progressive en température pendant que reprend sa progression sur le convoyeur 9 en direction du caisson 3 de la même manière que décrit précédemment pour la figure 1. Dans cette forme de réalisation, le processus de fabrication de vitrages feuilletés est semi-continu. Pour rendre ce processus continu, on peut imaginer très facilement que pendant l'application de la pression mécanique, le plateau supérieur 19 accompagne l'assemblage durant son mouvenent continu sur le convoyeur. Ce mouvement du plateau 19, pendant l'application de la pression mécanique, dure le temps nécessaire pour provoquer le précollage des feuilles de l'assemblage sur la matière thermoplastique intermédiaire. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un vitrage feuilleté selon lequel on chauffe un assemblage comprenant au moins deux feuilles de verre ou de matière vitrocristalline et une couche intermédiaire thermoplastique, pour ramollir ou fondre ladite couche de matière thermoplastique, dans des conditions de chaleur et de pression telles que l'on amène lesdites feuilles à adhérer fermement l'une à l'autre au moyen d'une telle couche de matière thermoplastique, caractérisé en ce que, dans une étape préliminaire de traitement, on soumet l'assemblage à une pression ambiante sub-atmosphérique agissant sur au moins une des faces principales externes de l'assemblage et on exerce une pression mécanique sur les faces externes des feuilles de l'assemblage. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, en outre, on chauffe ledit assemblage au cours de l'étape préliminaire de traitement. 3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, au cours dudit traitement préliminaire, on soumet simultanément l'assemblage a une pression sub-atmosphérique et à un chauffage tandis que l'on exerce ladite pression mécanique. 4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite pression mécanique correspond à une charge d'au moins 2 kg/cm courant. 5. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite pression mécanique correspond à une charge d'au plus 10 kg/cm courant. 6. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on augmente progressivement la température de l'assemblage au cours dudit traitement préliminaire. 7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'assemblage est introduit dans une zone de traitement à température élevée. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'assemblage est introduit dans ladite zone sans avoir subi de préchauffage. 9. Procédé suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la température est d'au moins 600C dans ladite zone de traitement préliminaire. 10. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite pression sub-atmosphérique est au plus de 100 mm de mercure ou encore est ramenée au plus à cette valeur. 11. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, après avoir exercé ladite pression mécanique, on augmente ladite pression sub-atmosphérique agissant sur au moins une des faces principales externes de l'assemblage jusqu'à la valeur de la pression atmosphérique. 12. Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que l'on soumet l'assemblage à un nouveau chauffage après l'augmentation de la pression sub-atmosphérique ambiante. 13. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que, après ledit traitement préliminaire, l'on introduit l'assemblage dans une zone où regne une température supérieure à 100 C. 14. Dispositif pour la fabrication d'un vitrage feuilleté comprenant au- moins. deux caissons dans lesquels un assemblage de feuilles destiné à constitué un élément feuilleté peut être introduit successivement, au moins un des caissons comprenant des moyens pour acheminer un tel assemblage d'un caisson à l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte dans un desdits caissons, des moyens pour y produire une pression sub-atmosphérique ambiante ainsi que des moyens pour exercer une pression mécanique sur les faces principales externes des feuilles de l'assemblage. 15. Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que lesdits moyens pour exercer ladite pression mécanique sont constitués par deux rouleaux superposés entre lesquels l'assemblage est amené à passer, la distance séparant les deux rouleaux étant telle qu'ils exercent ladite pression mécanique sur les faces externes de l'assemblage. 16. Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que lesdits moyens pour exercer ladite pression mécanique sont constitués par les plateaux d'une presse située sur le chemin de I'assemblage dans le premier caisson. 17. Dispositif suivant une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que lesdits moyens pour exercer ladite pression mécanique sont situés sur le chemin de l'assemblage, à un endroit tel que la température de la couche intermédiaire soit voisine de la température de ramollissement de la matière thermoplastique.