Brevet FR2691112A1 — publié le 19931119

PROCEDE D'ENCAPSULATION D'UN VITRAGE ET VITRAGE AINSI OBTENU L'invention concerne un procédé d'encapsulation ou surmoulage d'un vitrage par un profil (ou joint) thermo- plastique. L'encapsulation des vitrages, notamment des vitrages automobiles peut se faire de deux façons. La première méthode est le procédé RIM (moulage par injection réactive) qui consiste à injecter un mélange ré- actionnel de deux composants dans un moule pour former un polymère thermodurcissable sur la périphérie du vitrage.20 On injecte par exemple un composant polyol et un com- posant isocyanate qui forme un polyuréthane comme joint d'encapsulation. Cette méthode a l'inconvénient de nécessiter des moules relativement sophistiqués, ce qui entraîne des coûts de production relativement élevés. Une autre méthode consiste à réaliser le profil de surmoulage sur le vitrage par injection d'une matière thermoplastique Le coût est alors moins important que ce- lui utilisant le procédé RIM Ce procédé d'injection ther-30 moplastique nécessite néanmoins des pressions élevées Par conséquent, il n'est pas très adapté aux grands vitrages tels que les lunettes arrières ou les pare-brises de véhi- cules automobiles qui sous l'effet de ces pressions ris- quent de se briser Par contre, il est tout à fait adapté35 aux petits vitrages tels que des vitres de custode pour véhicules automobiles. Un matériau thermoplastique couramment utilisé est le chlorure de polyvinyle (PVC) Cependant, la présence de chlore dans les joints d'encapsulation en PVC peut 2 constituer un problème notamment lorsque l'on est amené à recycler la matière plastique En outre, le PVC utilise des plastifiants qui peuvent altérer certaines peintures de carrosseries de véhicules automobiles. 5 L'invention a pour objet une amélioration de cette méthode consistant à réaliser un profil de surmoulage avec une matière thermoplastique. L'invention propose l'utilisation d'une matière ther- moplastique d'une autre nature que le PVC Il s'agit de thermoplastiques élastomériques et plus particulièrement de thermoplastiques oléfiniques (ou à matrice oléfinique) tels qu'un polypropylène chargée EPDM (EPDM = éthylène-propy- lène-diènemonomère). Ces thermoplastiques sont apolaires et ont l'inconvé- nient d'avoir une mauvaise affinité avec d'autres matériaux et en particulier le verre. L'invention a donc pour objet un procédé d'encapsula- tion d'un vitrage permettant l'adhésion d'un joint d'encap- sulation par injection d'un thermoplastique à matrice20 oléfinique, notamment un polypropylène chargé EPDM. Selon l'invention, on réalise au moins sur la zone du vitrage à recouvrir du joint d'encapsulation, un traitement à base d'au moins un organosilane et d'une composition à base d'au moins une polyoléfine chlorée, que l'on désignera encore par la suite par composition de primage Ce type de polyoléfine présente des affinités avec les thermoplas- tiques oléfiniques et elle procure une liaison satisfai- sante et durable entre le joint d'encapsulation d'une part, et le verre ou éventuellement la couche émaillée recouvrant30 le verre d'autre part, par l'intermédiaire de l'organosi- lane. Selon l'invention, le problème posé par les thermo- plastiques oléfiniques qui ont une mauvaise affinité avec les autres matériaux est donc résolu par un procédé d'encapsulation d'un vitrage par un profil thermoplastique, notamment d'un vitrage de véhicule automobile, qui consiste à traiter au moins la zone à recouvrir de ce vitrage à l'aide d'un organosilane et d'une composition à base d'une polyoléfine chlorée dont la masse moléculaire est comprise entre 1000 et 3 000 000 et de préférence comprise entre 000 et 100 000. Dans une forme de réalisation de l'invention, le traitement s'effectue en deux étapes: une première étape au cours de laquelle on dépose sur la partie du vitrage destinée à recevoir le profil thermoplastique une couche à base d'au moins un organosilane, et une seconde étape au cours de laquelle on dépose sur la première couche une composition à base d'au moins une polyoléfine chlorée.10 Dans une variante avantageuse selon l'invention, le traitement est réalisé en une seule étape par le dépôt sur la partie du vitrage destinée à recevoir le profil, géné- ralement la périphérie du vitrage, d'une composition à base de polyoléfine chlorée contenant un organosilane.15 Selon une caractéristique de l'invention, le dépôt de la composition de primage se fait à température ambiante et il est suivi d'un traitement thermique à une température d' au moins 800 C. Selon un mode préféré, le verre est maintenu à une température supérieure à 800 C lorsque l'on injecte le thermoplastique L'adhésion entre le verre et le profil est ainsi encore améliorée. Le procédé selon l'invention a l'avantage de ne pas nécessiter de manipulations d'isocyanate comme c'est sou- vent le cas pour ce type d'adhésion. L'invention propose également un vitrage, notamment un vitrage de véhicule automobile qui présente un joint (ou profil) d'encapsulation sur toute sa périphérie, ce joint étant constitué d'un thermoplastique élastomérique et de préférence d'un thermoplastique oléfinique. Selon un mode préféré de l'invention, ce joint d'enc- apsulation est un polypropylène chargé EPDM. Le vitrage ainsi réalisé présente l'avantage de ne pas nuire à l'environnement lors d'un recyclage éventuel du vitrage ou lors de sa destruction puisque le joint d'encap- sulation ne contient pas de chlore Et si le primaire con- tient du chlore, cette quantité apportée lors du dépôt de celui-ci est quasiment négligeable et ne présente aucun risque pour l'environnement. En outre, en ne contenant pas de plastifiant, le joint n'est plus une cause d'altération pour certaines peintures. De plus, ce type de joint présente une bonne tenue aux ultra-violets. L'invention propose enfin une composition de primage pour traitement du vitrage. Selon l'invention, la composition de primage est à base d'une polyoléfine chlorée qui de préférence est une polyoléfine chlorée modifiée, c'est-à-dire présentant des10 sites réactifs du type OH, COOH. Plus particulièrement, la composition de primage selon l'invention est à base de polypropylène chloré isotactique greffé par de l'anydride maléique. Le chlore contenu dans la composition de primage doit être en quantité suffisamment importante de façon à assurer la mouillabilité lors du dépôt Par contre, sa teneur ne doit tout de même pas être trop élevée de f açon à ne pas nuire à l'adhésion. Selon l'invention, la teneur en poids du chlore est comprise entre 10 et 40 % et de préférence comprise entre et 30 % du poids de la composition de primage. La masse moléculaire de la polyoléfine chlorée est comprise entre 1000 et 300 000 et de préférence comprise entre 10 000 et 100 000.25 Comme nous l'avons décrit précédemment, le procédé de traitement peut s'effectuer en deux étapes, la composition de primage est alors déposée lors de la deuxième étape sur une couche à base d'organosilane. Dans le cas d'un procédé en une seule étape l'or- ganosilane est inclus dans la composition de primage. Cet organosilane qui de préférence est un époxysilane, est présent à raison de 0,01 % à 10 % et de préférence à environ 1 % du poids de la composition de primage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description des exemples suivants Exemple 1: On fabrique un vitrage encapsulé pour véhicule auto- mobile, par exemple un vitrage de custode en injectant un thermoplastique sur la périphérie de ce vitrage Ce thermoplastique est un polypropylène chargé EPDM. On dispose initialement d'un vitrage présentant une zone émaillée sur toute sa périphérie On prépare une com- position de primaire à base d'un polypropylène chloré iso- 5 tactique greffé par l'anhydride maléique, la teneur en chlore est de 27 % environ Cette composition contient également 1 % en poids de glycidyl-3-oxypropyl-triméthoxy- silane. On enduit la zone émaillée du vitrage destinée à être recouverte par le profil, de cette solution L'enduction se fait à température ambiante On élève ensuite la tempéra- ture du verre à 1401 C Le thermoplastique est ensuite in- jecté à une température voisine de 2001 C dans un moule à 800 C. Lors de l'injection du thermoplastique, le vitrage est maintenu à une température de 1400 C Le vitrage est ensuite -démonté. Après 24 heures, on mesure l'adhésion par pelage à 900 Le résultat est présenté sous la forme Ho. On effectue une seconde mesure H 7 après un vieillis- sement de 7 jours passés à 701 C dans des conditions de ca- taplasme humide. On recherche des valeurs supérieures à 40 N/cm pour Ho et supérieures à 10 N/cm pour H 7 Les valeurs mesurées sont ici de: Ho = 90 N/cm et H 7 = 60 N/cm. Exemple 2: On procède de la même façon que pour l'exemple 1 sauf lors de l'injection du thermoplastique, durant laquelle le vitrage n'a pas été maintenu à une température supérieure à30 800 C. Les valeurs mesurées sont: Ho = 50 N/cm et H 7 = N/cm. Les résultats obtenus sont toujours suffisants mais, comparés à ceux de l'exemple 1, on note qu'il est préféra- ble de maintenir le vitrage à température élevée lors de l'injection du thermoplastique. Exemple 3: On procède de la même façon que pour l'exemple 2 sauf qu'on n'élève pas la température du vitrage après enduction 6 du primaire. Les valeurs Ho et H 7 sont alors toutes les deux supé- rieures à 10 N/cm et insuffisantes par rapport aux valeurs recherchées. 5 REVENDI CATIONS 1 Procédé d'encapsulation d'un vitrage par un profil thermoplastique, notamment d'un vitrage de véhicule auto- mobile, caractérisé en ce que l'on traite au moins la zone à recouvrir de ce vitrage à l'aide d'un organosilane et d'une composition à base d'une polyoléfine chlorée dont la masse moléculaire est comprise entre 1 000 et 300 000 et on injecte la matière thermoplastique pour former le profil. 2 Procédé d'encapsulation d'un vitrage selon la re- vendication 1, caractérisé en ce que l'on dépose sur la zone à recouvrir de ce vitrage, une couche à base d'organosilane et en ce que l'on recouvre cette couche de la compositon à base d'une polyoléfine chlorée. 3 Procédé d'encapsulation d'un vitrage selon la re- vendication 1, caractérisé en ce que l'on dépose sur la périphérie de ce vitrage, une composition à base de la po- lyoléfine chlorée contenant un organosilane. 4 Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les dépôts se font à tempéra- ture ambiante et en ce que l'on élève ensuite la tempéra- ture du verre au-dessus de 800 C. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on maintient le verre à une température supérieure à 800 C lors de l'injection du thermoplastique. 6 Procédé selon une des revendications 1 à 5, carac- térisé en ce que la matière thermoplastique est un thermo- plastique à matrice oléfinique. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la matière thermoplastique est un polypropylène chargé EPDM. 8 Vitrage, notamment vitrage de véhicule automobile présentant sur sa périphérie un joint d'encapsulation ob- tenu par la mise en oeuvre du procédé selon une des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que ce joint est un thermoplastique élastomérique et de préférence un thermo- plastique oléfinique. 9 Vitrage selon la revendication 8, caractérisé en ce que le joint est un polypropylène chargé EPDM. Composition de primage pour l'encapsulation d'une matière thermoplastique sur le verre selon une des reven- dications i à 7, caractérisée en ce que cette composition est à base d'une polyoléfine chlorée dont la masse molécu- laire est comprise entre 1 000 et 300 000. 11 Composition de primage selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle est à base d'une polyoléfine chlorée modifiée, de préférence un polypropylène chloré isotactique greffé par l'anhydride maléique. 12 Composition de primage selon l'une des revendica- tions 10 ou 11, caractérisée en ce que la teneur en poids du chlore dans la polyoléfine chlorée est comprise entre 10 et 40 % et de préférence comprise entre 25 et 30 % du poids de la composition du primage. 13 Composition de primage selon l'une des revendica- tions 10 à 12, caractérisée en ce que la masse moléculaire de la polyoléfine chlorée est comprise entre 1 000 et 300 000 et de préférence comprise entre 10 000 et 100 000. 14 Composition de primage selon l'une des revendica- tions 10 à 13, caractérisé en ce qu'elle contient en outre un organosilane et de préférence un époxysilane. Composition de primage selon la revendication 14, caractérisée en ce que la teneur en organosilane est com- prise entre 0,01 % et 10 % et de préférence égale à 1 %.