Brevet FR2281830A1 — publié le 19760312

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de panneaux feuilletés associant, de manière étroitement adhérente, des feuilles de msté- riaux de propriétés différentes, ltune d'entre elles étant une matière plasti que présentant une banne résistance à la déchirure et assurant la cohésion de l'ensemble. Le procédé de l'invention s'applique tout particulièrement à la fabrication de vitrages feuilletés de sécurité, associant des feuilles de verre, de vitrocéra miques transparentes, ou de matières plastiques transparentes de bonne résistan ce mécanique, à la feuille résistant à la déchirure, constituée généralement de butaral de polyvinyle (FV3) ou encore, éventuellement, d'autres matières, tel les que métacrylates de méthyle, polytiréthanes, élastomères, silicones etc. les procédés habituels de fabrication de panneaux de sécurité, on colle la feuille intercalaire du panneau dans un autoclave sous l'action combinée de la chaleur et de la pression. Ces procédés nécessitent des manipulations no#brsu- ses: préparation et conditionnement de la feuille intercalaire, assemblage des éléments, pressage pour évacuer l'air, collage définitif en autoclave. On a pro posé également de couler la matière constitutive de l'intercalaire directeisut entre les feuilles du panneau préalablement écartées d'une distance égale à l'épaisseur de l'intercalaire désiré Cette opération est délicate, particuliè rement si l'écartement des feuilles est faible, par exemple, corne il est usuel, de l'ordre de 1 millimètre ou inférieur. Le procédé selon ltinvention consiste à injecter sous pression, à l'état fondu, la résine destinée à constituer 1 'intercalaire, dans l'intervalle séparent les deux feuilles du panneau à feuilleter, celles-ci constituant, en quelque sorte, les deux parois principales du moule d'injection. Dans le cas des vitrages feuilletés transparents, les essais de la Demanderesse ont montré que les procédés classiques d'injection dans lesquels la matière est introduite en un point du moule (injection ponctuelle) provoquent dans le vi trage des défauts optiques, tels que ondes, peau d'orange, bulles etc. L'inven tion supprime ces défauts par une injection réalisant un écoulement sensible ment laminaire. Selon une caractéristique de l'invention, afin de remplir cet te condition, on réalise l'injection entre les deux feuilles suivant une ligne continue le long d'une des grandes dimensions du vitrage. I1 est connu de pro céder à des injections dites par plan de joint le long d'une arete du moule d'injection, mais la matière est alors généralement injectée sous forme d'une juxtaposition de filets.Cette solution n'est pas satisfaisante pour les vitra ges transparents parce qu'elle crée des hétérogénéités optiques, en particulier aux joints des filets. Ces mêmes inconvénients apparaissent également en cas de courants de rebroussement de la matière. A cet effet, d'une part la vitesse d'écoulement à la sortie du canal d'injectioz doit etre sensiblement uniforme sur toute la longueur du canal, de manière à obtenir un front d'avance de la matière sensiblement parallèle à l'arête, et d'autre part, des évents doivent être prévus à la périphérie du vitrage aux points où, du fait de sa forme, risquent de se produire, soit des rebroussements de matière, soit un remplissage incomplet. I1 s'est avéré d'autre part avantageux d'homogénéiser la masse plastique avant l'injection en la soumettant à des efforts de cisaillement par exemple par passage forcé de cette masse plastique au travers des grilles. On peut prévoir sur le trajet de la matière plastique avant injection plusieurs grilles successives avec trous décalés.L'homogénéisation peut etre ainsi réalisée, de manière connue en soi, par une vis d'extrusion.Par ailleurs, dans le procédé de l'invention, il est généralement avantageux de dégazer, sous l'action du vide, la matière à injecter, lorsqu'elle se trouve encore à l'état divisé (granulés, poudre), et, d'autre part, d'appliquer le vide devant le front de matière en cours diinjection. L'exemple de réalisation ci-après, donné à titre non limitatif, permettra de décrire un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention: - la figure 1 représente une vue en coupe d'un dispositif d'injection selon 1' invention, - la figure 2 représente ce dispositif selon une coupe perpendiculaire au plan des feuilles de verre, - la figure 3 représente une vue en coupe du canal d'injection, - la figure 4 représente une vue en plan de ce même canal d'injection, - la figure 5 représente une vue d'ensemble de l'installation d'injection. Les opérations ci-après décrites sont réalisées successivement. Le butyral de polyvinyle plastifié que nous désignerons par la suite sous le terme de PVB est introduit sous forme de granulés de 0,2 à 0,8 cm de longueur et de quelques mm de diamètre dans le corps d'un cylindre (i) (fiv.1) chauffé à l'aide de colliers chauffants non représentés. Un piston (2) commandé par un vérin pneumatique (3) (fig.5) , qui était dégagé du cylindre pour le remplissage, est ensuite amené juste au niveau des granulés de PVB. Une feuille de Téflon de quelques dixièmes de mm d'épaisseur est placée entre l'orifice inférieur (4) de la buse d'injection (5) et son siège (6)# dans le moule, pour assurer l'étanchéité du cylindre et permettre de réaliser alors le dégazage de la matière. Une prise de vide, non représentée, placée dans le premier tiers supérieur du cylindre permet l'aspiration de l'air occlus entre granulés. La masse de PVB est chauffée dans le cylindre sans toutefois atteindre un domaine de température où la matière risquerait de subir une dégradation. 2 A ce moment une pression de 6 Eg/cm2 est appliquée sur le vérin qui actionne le piston . Le PVB fondu s'écoule progressivement au travers des orifices pra tiqués dans les trois grilles (7), (8) et (9), pais dans la buse (5). Après avoir perforé la feuille de Téflon sous l'effet de la pression, le PVB s'écoule dans le canal (10) ménagé dans une pièce (ii) du moule. Cette pièce est représentée en détail fig.3. Blle est constituée par une plaque munie d'un orifice (12) qui débouche dans le canal (in). Le chauffage# de cette pièce est assuré par des résistances placées dans des lo- gements (13) percés dans la pièce (tut). La longueur du canal (10) est légère- ment supérieure à la longueur de la tranche des feuilles de verre (14) et (is) maintenues dans le moule (16) à ltécartement désiré, de l'ordre de 0,8 mm par exemple. Le canal présente une section semi-cylindrique, sa largeur est très supérieure à l'épaisseur de l'intercalaire voire même du vitrage feuilleté. ma tel dispositif permet une distribution régulière de la matière et un avancement selon un front parallèle à l'arête d'injection. Le moule (16) est constitué de deux plaques pouvant etre solidarisées après mise en place des feuilles de verre. La fixation de chacune des feuilles de verre dans le moule (16) est réalisée par aspiration à travers une ouverture (17) pratiquée au centre de chacune des plaques. Le positionnement et le cen trage d'une feuille de verre sur la plaque correspondante sont assurés par un cadre à 3 c8tés,étroitement solidaire de la dite plaque, le quatrième coté de la feuille de verre se présentant au niveau du canal d'écoulement (10). Lorsque le moule est fermé, les parties du cadre qui sont placées en vis à vis viennent en contact et assurent leécartement des plaques du moule, c'est-à-dire ltécartement des feuilles de verre. Ce cadre contribue également à 1 étanchéité du pourtour des feuilles de verre de manière que l'action du vide pour leur maintien contre les plaques du moule soit plus efficace. Sous l'effet de la pression le PVB pénètre entre les deux feuilles de verre et remplit progressivemennt l'intervalle ménagé entre ces feuilles. Le cadre à 'l'opposé de l'arête d'injection présente trois évents (19) dont le rôle est de permettre l'évacuation de l'air. De plus, ces évents empêchent la matière plas tique injectée de faire des rebroussements lorsqu'elle atteint l'arête opposée au canal d'injection. le tels évents pourraient être prévus dans d'autres parties de la périphérie du moule, par exemple si la forme des feuilles de verre était irrégulière et conduisait ainsi à des écoulement irréguliers de matière plastique injectée. Des évents seront prévus en tout point où des rebroussements auraient tendance à se produire. On pourrait également par ces évents faire le vide entre les feuilles de verre pour éviter la formation de bulle et accessoirement accélé rer le remplissageWde l'interca~aire. A titre indicatif, les températures affichées pour la régulation du chauffage des différentes parties du dispositif sont les suivantes Cylindre ( haut lsOoC bas 1700C Grilles 1800C Buse 1800C Canal d'injection igooc Moule ( partie haute 1900C ( partie basse 1900C - la figure 5 représente une vue d'ensemble du dispositif selon l'invention. L'installation est montée dans un bâti (20) Le moule (16) est pivotant autour d'un axe (21) de maniere à pouvoir être dégagé de la zone d'injection. I1 est également réglable en hauteur par un vérin à vis (22). Comme la plupart des intercalaires à injecter collent aux métaux, toutes les parties métalliques du cylindre ou du moule avec lesquelles la matière vient en contact doivent être traitées par un revêtement anti-adhésif (Téflon, Nickel Kaningen). Une caractéristique également importante de ltinvention réside dans le fait que ltécoulement de matière plastique entre le cylindre de chauffage et le moule se fait régulièrement d'une manière continue sans stagnation de la matière qui conduirait à sa dégradation progressive. REPEE#DICrBTIOESS 1. Procedé pour la fabrication d'un panneau feuilleté comprenant deux feuilles, maintenues à un écartement d'une valeur prédéterminée, séparées par une matière in intercalaire plastique, caractérisé en ce que l'on injecte sous pression la matière plastique à 1' étant visqueux entre les feuilles, lI écoulement de la matière plastique injectée entre les deux feuilles du panneau s'effectuant suivant un écoulement sen- siblement laminaire et ltinjecticn étant faite le long d'une tranche du panneau avec une vitesse d'injection sensiblement égale en tout point de cette tranche. 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que 1' épaisseur de l'intercalaire est de Il ordre de un millimètre ou de valeur inférieure. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les feuilles et l'intercalaire du panneau sont transparents. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tranche par laquelle est réalisée l'injection est celle de la plus grande dimension du panneau. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière intercalaire est évacuée vers l'extérieur du panneau dans tcus les point8 de la périphérie où existe un danger de rebroussement. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière plastique est homogénéisée par un effort de cisaillement avant l'inåection. 7. Procédé suivant lequel l'effort de cisaillement selon la revendication 6 est obtenu par passage forcé de la matière plastique intercalaire à travers au moins une grille disposée avant l'entrée de la matière plastique entre les feuilles du panneau. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'homogénéisation est réalisée par une vis d'extrusion. 9. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'intervalle entre les feuilles du panneau en aval du front de matière en cours d'injection est placé 80k-S vide pendant au moins une partie de la durée d'injection. 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par l'emploi de deux plaques support comportant chacune un cadre maintenant les feuilles sur trois côtés, ces cadres étant interrompus le long de " arête d'injection, et en ce que ltépaisseur totale des deux cadres est égale à la somme des épaisseurs des feuilles du panneau et de celle de l'intercalaire. il. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les plaques support comportent sur leur partie centrale un orifice d'aspiration. 12. Procédé selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le cadre est percé d'évents pour mettre en communication l'intervalle intercalaire et lte2téieur du panneau. 13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les températures du canal d'injection et du moule sont supérieures à celle du cylindre d'injection. 14. Procédé selon l'rye des revendications précédentes, caractérisé en ce que ltécoulement de matière entre le cylindre du chauffage et le moule est continu dans toutes les parties pour éviter la stagnation de matière. 15. Dispositif de mise en oeuvre du procédé conforme à l'~ne des revendications 1 à 14. 16. Verre feuilleté obtenu selon le procédé des revendications 1 à 15, caractérisé par l'emploi comme matière intercalaire de butyral de polyvinyle plastifié.