Brevet FR2531421A1 — publié le 19840210

La présente invention concerne un cordon en matière thermo-plastigue pour fixer une feuille de verre sur un cadre rigide. Ce cordon est destiné à être placé entre la feuille de verre et le cadre et à être chauffé jusqu a sa température de ramollissement pour obtenir le collage de ce cordon à la feuille de verre et au cadre rigide. L'invention vise également le procédé pour coller la feuille de verre sur un cadre rigide, au moyen du cordon en matière thermo-plastique précité. L'invention vise en outre la couche conductrice utilisée lors de la mise en oeuvre du procédé précité pour obtenir le ramollissement par chauffage du cordon en matière thermo-plastique. La fixation des feuilles de verre sur un cadre rigide en métal, comme par exemple les paru brise sur la baie correspondante des automobiles, a été réalisée jus qu'à présent au moyen d'un cordon en caoutchouc butyl (copolymère d'isobutyline et d' isoprène) Selon le procédé connu, on pose le cordon préformé ou directement extrudé sur la feuille de verre, on chauffe le cordon jusqu sa température de ramollissement, par effet Joule au moyen d'une résistance électrique noyée ou non dans le cordon et on applique sous pression la feuille de verre portant le cordon ramolli sur le cadrergide. Ce cordon en caoutchouc butyl présente de nombreux désavantages. Sa résistance à la traction est relativement faible Par ailleurs, ce cordon en caoutchouc butyl présente surtout les inconvénients, d'une part, de ne pas posséder un point de fusion bièn défini et d'autre part, de ne pas/ramollir suffisamment, à des températures comprises entre 110 et 1200C qui correspondent aux températures auxquelles il est chauffé, lors de la fixation de la feuille de verre. Pour ces raisons, on est obligé d'appliquer la feuille de verre sur le cadrerigide, à des pressions atteignant 100 kg/m2 pour obtenir un collage suffisamment fiable. Pour obtenir des pressions aussi élevées, on est obligé d'utiliser des appareilscoûteux qui rendent l'ensemble du procédé onéreux et difficile à mettre en oeuvre ailleurs que sur les chaines de montage des véhicules. Pour chauffer ce cordon en caoutchouc butyl par effet Joule, on a proposé d'utiliser une couche conductrice telle qu'un émail conducteur préalablement déposé sur la périphérie de la feuille de verre. La demanderesse a constaté toutefois qu'une telle couche conductrice présente une valeur ohmique dont l'écart atteint 20% sur une longueur égale à 20 cm. Un tel écart de valeur ohmique entraîne des écarts de température atteignant 400C sur une longueur de 20 cm, ce qui aggrave encore l'inconvénient précité du à la fusion non franche du caoutchouc butyl. Les inconvénients précités qui entrainent des difficultés lors du montage de la feuille de verre sur son cadre rigide, subsistent également lors du démontage de cette feuille et en particulier, lorsque la couche conductrice est détériorée et est inutilisable Pour permettre le chauffage par effet Joule du cordon. Le but de la présente invention est de rémédier aux inconvénients précités, en créant un cordon en matière thermo-plastique permettant de fixer une feuille de verre sur un cadre rigide et de démonter cette feuille du cadre, dans des conditions particulièrement commodes, fiables et peu onéreuses. Suivant l'invention, le cordon en matière plastique pour fixer une feuille de verre sur un cadre rigide, est caractérisé en ce qu'il est à base de copolymère d'éthylène éthyl-acrylate présentant un-point de fusion compris entre 95 et 1100C. Le cordon à base du copolymère précité présente par rapport au cordon en caoutchouc butylg l'avantage de présenter une fusion et un ramollissement à des températures bien définies De plus, le ramollissement est à une température dè l'ordre de 1000C telle que la feuille de verre peut être appliquée sur le cadre rigide sous une pression inférieure à 10 kg/m2 qui ne nécessite aucune presse spéciale et coûteuse. Par ailleurs, un tel cordon présente à une température de l'ordre de 200C, une résistance à la traction nettement supérieure à celle d'un cordon en caoutchouc butyl e de sorte que l'utilisation du cordon conforme à l'invention, dans le cas de la fixation d'un pare-brise d'automobile1 contribue à accrottre la rigidité de cette dernière. Selon une version avantageuse de l'invention, le cordon comprend: .'70 à 80% en poids de copolymère d'éthylène éthyl-acrylate présentant un point de fusion compris entre 95 et 110 C; O 0 à 10% en poids d'anhydride maléique; 20 à 30% en poids de charges minérales telles que du noir de carbone. Le fait de mélanger une proportion relativement faible d'anhydride maléique avec le copolymère permet de renforcer l'adhésion du cordon Un tel cordon présente une résistance à- la traction de . 5 à 8 kg/cm2 à -200C; . 20 kg/cm2 à 200C; 6 6 kg/cm2 à 60 C; . 2 kg/cm2 à 750C; . 0,8 kg/cm2 à 850C. Pour coller une feuille de verre sur un cadre rigide, au moyen du cordon conforme à l'invention, conformément au procédé selon l'invention, on pose le cordon sur la feuille de verre, on chauffe le cordon jusqu'à sa température de ramollissement et on applique sous pression la feuille de verre portant le cordon ramolli sur le cadre rigide. Selon une version préférée de ce procédé, on chauffe le cordon jusqu'à une température comprise entre 100 et 1200C et on applique la feuille sur ce cordon sous une pression inférieure à 10 kg/m2. L'utilisation d'une pression inférieure à 10 kg/m2 rend la mise en oeuvre du procédé facile et peu onéreuse. Le chauffage du cordon jusqu'sa température de ramollissement peut être réalisé par effet Joule, au moyen d'non élément résistant appliqué à la périphérie du cordon, ou une couche conductrice telle qu'une laque ou un émail conducteur, ou un ruban métallique autoadhésif appliqué à la périphérie de la feuille de verre. Le chauffage du cordon peut encore être réa- lisé par soufflage d'air chaud, omicroondes ou mieux par rayonnement infrarouge. Ce mode de chauffage est particulièrement indiqué pour démonter la feuille de verre du cadre, lorsque l'élément résistant est détérioré. On peut chauffer par infrarouge le cordon et le bord de la baie de la carrosserie du véhicule, avant collage de la feuille de verre. Selon un autre aspect de l'invention, la couche de laque ou d'émail conducteur préalablement déposée sur la périphérie de la feuille de verre est constituée par une multitude de minces filaments conducteurs séparés et se croisant mutuellement. L'expérience a montré qu'une couche conductr-ice ainsi conformée présentait suivant sa longueur une valeur ohmique beaucoup plus stable que les couches en forme de bandes pleines connues. Une telle configuration de la couche conductrice peut être réalisée aisément pàr dépôt sérigraphique. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront encore dans la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre dDexemples non limitatifs: la figure 1 est une vue en coupe transversaie d'un cordon en matière thermoplastique conforme à llin- vention, placé entre une feuille de verre et un cadre rigide; la figure 2 est une vue en coupe suivant le plan Il-Il de la figure 1, le cordon tant enlevé. Dans la réalisation de la figure 1, la feuille de verre 1 qui peut être un pare-brise d'automobile est fixée au cadre métallique 2, au moyen d'un cordon 3 en matière thermoplastique. Les surfaces opposées 3a et 3b de ce cordon sont collées respectivement à la feuille de verre 1 et au cadre 2. Ce collage est obtenu par chauffage du cordon 3 jusqu sa température de ramollissement. Conformément à lçinvention, ce cordon 3 est à base de copolymère d'éthylène éthyl-acrylate présentant un point de fusion compris entre 95 et 1100C qui peut être déterminé par la méthode dite "bille-anneau Le cordon 3 peut être réalisé entièrement par ce copolymère ou peut être mélangé avec des quantités relativement faibles d'anhydride maléique et de charges minérales, comme indiqué ci-après: copolymère d'éthylène éthyl-acrylate présentant-un point de fusion compris entre 95 et lîO0C: 70 a 80% en poids; . anhydride maléique: 0 à 10% en poids; charges minérales (noir de carbone): 20 à 30% en poids. Un cordon constitué par le mélange des composés précités présente la résistance- à la traction indiquée ci-aprs: 5 à 8 kg/cm2 à -200C . 20 kg/cm2 à 200C .6 6 kg/cm2 à 600C . 2 kg/cm2 à 750C . 0,8 kg/cm2 à 850C. Sa dureté Shore A est comprise entre 50 et 70 à 200C. On donne ci-après un exemple de composition d'un cordon thermoplastique ayant donné d'excellents résultats: . copolymère d'éthylène-éthyl-acrylate (point de fusion franc à 950C): 75% en poids . anhydride de maléique: 5% en poids . noir de carbone: 20% en poids. Dans cet exemple, le cordon 3 possède un diamètre de l'ordre de 10 mm. Dans la réalisation des figures 1 et 2, la périphérie de la feuille de verre est revêtue sur sa face adjacente au cordon 3, par deux couches successives 4, 5. La couche 4 adjacente à la feuille de verre est une couche d'émail ou de laque coloree par exemple en noir, qui masque le cordon 3 de l'extérieur. La couche 5 adjacente au cordon 3 est une couche d'émail rendue conductrice par de la poudre d'argent qui représente 40 à 80% du poids total de l'émail. Cette couche 5 présente d'autre part, la particularité (voir figure 2) d'être constituée d'une multitude de minces filaments 6 séparés et se croisant mutuellement à la manière d'un treillis. La largeur totale de la couche conductrice 5 est comprise entre 1,5 et 2 cm. La largueur des filaments 6 peut varier entre 100 et 500 microns et leur épaisseur entre 20 et 60 microns. Les meilleurs résultats ont été obtenus lorsque les-filaments 6 présentaient les dimensions suivantes: largeur: 300 microns épaisseur: 40 microns Une couche conductrice en émail chargée de poudre d'argent présentant une longueur égale à 360 cm e conforme à l'exemple précité1 possède une résistance égale à 2 ohms. L'écart de la valeur ohmique ne dépasse pas + 5% sur une longueur de 20 cm. La couche 5 ainsi conformée peut être appliquée aisément sur la périphérie de la feuille de verre par dépit sérigraphique. On va maintenant exposer le procédé cpnforme à l'invention1 pour coller la feuille de verre 1 sur le cadre rigide 2. On commence par poser le cordon 3 sur la couche conductrice 5. Celle-ci ne reçoit aucun primaire d'adhé rente On branche aux extrémités de cette couche 5 un générateur de courant électrique de façon à obtenir un échauffement par effet Joule. A titre d'exemple1 lorsqu'on applique aux bornes de cette couche 5 qui présente une valeur ohmique de 2 ohms une tension de 48 Volts on obtient au départ un courant de 12 ampères. Apres 1 mn 30 e la température au centre du cordon 3 atteint 100 à 120 C et celle-ci est pratiquement constante sur toute la longueur de ce cordon. A ces tem pératures, on obtient pour le cordon 3 aes conditions de ramollissement optimales et-on ne constate aucune trace de fluage. La surface 3a du cordon 3 épouse alors intimement celle de la couche conductrice 5, en pénétrant dans les cavités comprises entre les filaments 6 de cette dernière, ce qui a pour effet d'améliorer l'adhérence. Pour terminer l'opération, il suffit de presser légerement la feuille de verre 1 vers- le cadre 2. La pression d'appui sur la feuille de verre reste dans tous les cas inférieure à 10 kg/m2. Après interruption du courant, le cordon 3 durcit rapidement et colle fortement à la fois au cadre 2 et à la feuille de verre 1. En fin d'opération, on peut masquer l'espace 7 compris entre le bord de la feuille de verre et le cadre 2 par un joint 8 en matière plastique (voir figure 1). Pour démonter la feuille de verre 1, par exemple lorsque celle-ci est cassée, mais si la couche conductrice 5 n'est pas interrompue, il suffit de renou- veler l'opération précitée, c'est-à-dire d'appliquer aux bornes de cette couche 5 la tension nécessaire pour ramollir le cordon 3 Une fois celui-ci ramolli, la feuille de verre 1 s'enlève très facilement. Lorsque la couche conductrice 5 est interrompue, le ramollissement du cordon 3 peut être obtenu en plaçant à une distance comprise entre 10 et 15 cm de ce cordon, des tubes chauffants infrarouges de puissance comprise entre 5 et 10 kW. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications, sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, l'invention peut également s'appliquer à la pose des lunettes arrière et des glaces latérales d'automobiles et à tout vitrage sur cadre métallique dans le bâtiment. Le cordon 3 peut également être constitué par un mélange de copolymère d'éthyl-vinyl-acétate et d ' éthylène éthyl-acrylate. Le ramollissement du cordon 3 peut être obtenu lors de la pose de la feuille de verre 1, sans l'utilisa- tion de la couche conductrice 5 au moyen d'éléments chauffants placés à l'extérieur de la feuille de verre, tels que des tubes infrarouges. La couche conductrice 5 au lieu d'être réalisée en émail chargé de poudre conductrice D peut être constituée par une laque conductrice durcissant à la température ambiante, ou sous l'action de la chaleur Cette couche conductrice 5 peut également être obtenue par un dépit métallique réalisé par pulverisation, électrolyse ou évaporation sous vide Le chauffage du cordon 3 peut encore être réalisé par effet Joule au moyen d'une bande conductrice métallisée autocollante appliquée sur la périphérie de la feuille de verre. Ce chauffage peut également être effectué par microondes ou par soufflage d'air chaud. REVENDICATIONS 1. Cordon (3) en matière thermoplastique pour fixer une feuille de verre (1) sur un cadre rigide (2), ce cordon étant destiné à être placé entre la feuille de verre et le cadre et à être chauffé jusqu'à sa temperature de ramollissement pour obtenir le collage de ce cordon à la feuille de verre et au cadre rigide, carac térisé en ce que ce cordon (3) est à base de copolymère d'éthylène éthyl-acrylate qui présente un point de fusion compris entre 95 et 1100C. 2. Cordon conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: 70 à 80% en poids de copolymère d'éthylène éthyl-acrylate, présentant un point de fusion compris entre 90 et 1100C; . 0 à 10% en poids d'anhydride maléique; . 20 à 30% en poids de charges minérales. 3. Cordon conforme à l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il présente une résistance à la traction: comprise entre 5 et 8 kg/cm2 à -200C, égale à 20 kg/cm2 à 200C, à 6 kg/cm2 à 600C, à 2 kg/cm2 à 750C et à 0,8 kg/cm2 à 850C, et une dureté Shore comprise entre 50 et 70 à 200C. 4. Cordon conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est à base de copolymère d'éthylène éthyl-acrylate et d'éthyl-vinylacétate. 5. Procédé pour coller une feuille de verre (1) sur un cadre rigide (2) au moyen du cordon (3) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel on pose le cordon sur la feuille de verre, on chauffe ce cordon jusqu'à sa température de ramollissement, et on applique sous pression la feuille de verre portant le cordon sur le cadre, caractérisé en ce qu'on chauffe ce cordon jusqu'à une température comprise entre 100 et 1200C et on applique la feuille sur le cadre sous une pression inférieure à 10 kg/cm2. 6. Procéde conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que le cordon (3) est chauffé par rayonnement infrarouge. 7. Procédé conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que le chauffage du cordon (3) est réalisé au moyen dune couche (5) conductrice de laque ou d'émail conducteur préalablement déposée sur la péripherie de la feuille de verre (1), cette couche étant parcourue par un courant électrique permettant de chauffer celle-ci par effet Joule. 8. Couche conductrice utilisée dans le procédé conforme à la revendication 72 caractérisée en ce qu'elle est constituée par une multitude de minces filaments conducteurs (6) séparés et-se croisant mutuellement. 9. Couche conductrice conforme à la revendication 8, caractérisée en ce que les filaments conducteurs (6) présentent une configuration en treil-lis. 10. Couche conductrice conforme à lune quelconque des revendications 8 ou 9 caractérisée en ce que llépaisseur-des filaments conducteurs (6) est comprise entre 20 et 60 microns et leur largeur est comprise entre 100 et 500 microns. 11. Couche conductrice conforme à l'une quelconque des revendications 8 à 10 la couche conductrice (5) étant constituée par un émail conducteur1 caractérisée en ce que les filaments (6) de cette couche sont déposés sur la périphérie de la feuille (1) par dépôt sérigraphique. 12. Couche conductrice conforme à llune quel- conque des revendications 8 à 111 caractérisée en ce que sa valeur ohmique présente un écart inférieur à 5% sur une longueur de 20 cm. 13. Pare-brise ou lunette arrière d'automobile, caractérisé en ce qu'il est collé sur un cadre rigide (2) de l'automobile au moyen d'un cordon (3) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4.