Brevet FR2697829A1 — publié le 19940513

VITRAGE FEUILLETE ANTI-ECLATS L'invention concerne un vitrage feuilleté pour véhicule motorisé du type véhicule blindé, présentant une bonne résistance aux impacts, notamment dus à des éclats d'obus. Des vitrages résistant à des impacts sont déjà connus dans l'art antérieur. Ces vitrages doivent non seulement présenter une bonne résistance aux impacts violents qu'ils subissent mais également éviter au maximum la projection d'éclats de verre provenant de la feuille de verre orientée vers l'habitacle du véhicule. En effet, ce type d'éclats qui apparaît lors d'un choc sur la face externe du véhicule peut être très dangereux pour les occupants du véhicule. Un vitrage de ce type est par exemple décrit dans le brevet US 4,125,669. Ce brevet décrit un vitrage composé d'une feuille de verre et d'une feuille de polycarbonate orientée vers l'habitacle pour éviter la projection d'éclats. La feuille de verre est quant à elle très épaisse pour résister aux chocs. Ce vitrage a l'inconvénient d'être très lourd. Un autre inconvénient de ce vitrage est lié à la différence importante entre les coefficients de dilatation des deux matériaux. Lors de variations de température, on assiste soit à un décollement soit à une rupture du verre. D'autres brevets tel que le brevet US 4,312,903 décrivent des vitrages multicouches, composés de verre de polycarbonate et de résines solides. L'épaisseur de ces vitrages est généralement très importante et le problème des éclats de verre n'est jamais très bien résolu puisque la cohésion du polycarbonate sur une feuille de verre n'est jamais parfaite. Le brevet US 5,002,820 décrit également un vitrage de ce type qui évite l'utilisation de polycarbonate et se compose essentiellement de deux feuilles de verre entre lesquelles est collée une résine solide du type polyuréthane ou ionomère. La feuille de verre orientée vers l'ha- bitacle doit avoir une épaisseur inférieure à 1,5 mm de façon à éviter la formation d'éclats dangereux lors dlun impact. Une telle structure n'est efficace que pour des impacts dus à des objets possédant une faible énergie. Pour des projectiles possédant une énergie plus importante, des éclats sont observés sur la face interne du vitrage et constituent alors un risque pour les passagers. L'invention a pour but un vitrage polir véhicule motorisé présentant une très bonne résistance aux chocs, notamment dus à des éclats d'obus et assurant une protection totale pour les occupants du véhicule en évitant la projection d'éclats de verre, depuis la face interne du vitrage lors d'un choc. Selon l'invention, ces problèmes sont résolus par un vitrage feuilleté pour véhicule motorisé, notamment pour véhicule blindé, comportant au moins deux feuilles de verre ayant subi un traitement de recuit ou un traitement de trempe thermique ou chimique séparées par un intercalaire à base d'une résine solide d'une épaisseur comprise entre 1,5 et 10 mm, la feuille de verre faisant face à l'impact ayant une épaisseur comprise entre 4 et 10 mm et la feuille de verre destinée à être orientée vers l'habitacle ayant une épaisseur comprise entre 1 et 6 mm et étant revêtue d'une couche anti-éclats ayant des propriétés d'élasticité et d'absorbeur d'énergie, comprenant au moins une couche de matière plastique. Selon un mode préféré de l'invention la couche antiéclats est une couche composite comportant un film de polyvinylbutyral d'une épaisseur inférieure à 1 mm et de préférence égale à 0,76 mm et une couche de polyester revêtue de polysiloxane d'une épaisseur inférieure à 0,5 mm et de préférence égale à 0,18 mm. La couche anti-éclats peut également être formée d'au moins une couche à base de polyuréthane. J J De façon préférée, la feuille de verre orientée vers l'habitacle et portant la couche "anti-éclats" a une épaisseur de 2 mm. La feuille de verre dirigée vers l'extérieur, c'està-dire la feuille de verre directement en contact avec le projectile a une épaisseur de 4 mm. L'intercalaire disposé entre les deux feuilles de verre précédemment décrites est du polyvinylbutyral. Cette résine peut également être choisie parmi la famille des résines ionomères telles que celles décrites dans le brevet US 4,799,346 et présente alors une épaisseur d'au moins 4 mm. Le vitrage ainsi décrit présente des caractéristiques ballistiques satisfaisantes pour une utilisation comme vitrage résistant aux éclats d'obus pour véhicule motorisé. De plus, il ne présente pas de risques pour les passagers du véhicule lorsqu'il reçoit des projectiles. En effet, les projectiles sont arrêtés par le vitrage et lors des impacts, il n'apparaît aucune projection d'éclats de verre au sein de l'habitacle. En cas de bris du vitrage, les éclats sont maintenus dans le vitrage grâce aux propriétés d'élasticité et d'absorbeur d'énergie de la couche antiéclats. Par ailleurs, ces propriétés sont atteintes avec un vitrage dont l'épaisseur et donc le poids sont peu élevés. D'autre part, l'utilisation de polyvinylbutyral comme résine solide intercalaire est très intéressante car il n'est pas nécessaire d'utiliser une colle ou une solution de primage pour son adhésion sur le verre. De plus, la cohésion verre-polyvinylbutyral est très bonne. Il est possible pour certaines applications de renforcer les propriétés ballistiques par augmentation des épaisseurs et/ou des composants du vitrage. Le poids du vitrage est alors bien entendu plus important. Dans une variante selon l'invention, la feuille de verre orientée vers l'extérieur, susceptible d'être en contact direct avec le projectile est remplacée par une structure feuilletée composée d'au moins deux feuilles de verre ayant subi un traitement de recuit ou un traitement de trempe thermique ou chimique et d'une couche intercalaire à base d'une résine solide. Selon un mode préféré, les deux feuilles de verre ont une épaisseur d'au moins 4 mm et la résine solide est du polyvinylbutyral et a une épaisseur de 0,76 mm. D'autres détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortent ci-après de la description des figures qui représentent - figure 1 : une représentation schématique d'une coupe d'un vitrage selon l'invention possédant deux feuilles de verre, - figure 2 : une représentation schématique d'une coupe d'un vitrage selon l'invention possédant trois feuilles de verre, - figure 3 : une représentation schématique d'une coupe d'un vitrage selon l'invention possédant trois feuilles de verre et un intercalaire différent des deux premiers exemples. Sur la figure 1 est représenté un vitrage selon l'invention. La couche 1 est une feuille de verre d'une épaisseur de 4 mm. Cette feuille de verre a subi avant son assemblage un traitement de recuit ou bien un traitement de trempe thermique ou chimique afin d'améliorer ses propriétés physiques, notamment une élasticité plus importante. La couche 2 est une résine de polyvinylbutyral d'une épaisseur de 2,28 mm. Cette résine a pour fonction d'absorber les contraintes dues aux chocs et de n'en transmettre qu'une faible partie à la couche 3. L'épaisseur de cette résine est obtenue par superposition de plusieurs films d'une épaisseur standard. La couche 3 est la seconde feuille de verre qui a une épaisseur de 2 mm. Cette seconde feuille a également subi un traitement de recuit ou de trempe thermique ou chimique. Ce traitement permet de diminuer les risques de formation d'éclats. Cependant pour éliminer encore ce risque et éviter la projection de ces éclats, la feuille de verre est elle-même recouverte d'une couche anti-éclats 4. Cette couche se compose d'un film de polyvinylbutyral de 0,76 mm qui permet d'une part de renforcer l'absorption du choc et d'autre part d'assurer l'adhésion d'un film polyester qui apporte une protection au film de polyvinylbutyral qui est très sensible comme couche de surface. Le film polyester, d'une épaisseur de 0,18 mm, est lui-même enduit d'une couche de polysiloxane de façon à lui procurer une bonne résistance à l'abrasion. L'ensemble formant une feuille composite de polyvinylbutyral et polyester enduit de polysiloxane, constitue la couche anti-éclats du vitrage. Ces vitrages sont testés selon la norme américaine MIL-P 46 593 A qui constitue un test ballistique. Lors de ce test, les vitrages ne doivent présenter aucun éclat projeté depuis la surface du vitrage orientée vers l'habitacle. Le vitrage ainsi représenté a une épaisseur de moins de 10 mm et donc un poids très avantageux. D'autre part, l'utilisation du polyvinylbutyral comme résine est très intéressante ; elle ne nécessite ni l'emploi d'une colle ni l'emploi d'une solution de primage. D'autre part, ce matériau est couramment utilisé dans l'industrie verrière et son association avec le verre dans la constitution d'un vitrage est à la portée de l'homme du métier. Les véhicules devant recevoir ces vitrages ont des structures porteuses pouvant recevoir dans certains cas des vitrages dont l'épaisseur peut aller jusqu'à environ 16 mm. Il est alors possible de modifier la structure et d'augmenter le potentiel d'absorption des chocs. Il est ainsi possible de réaliser des vitrages résistant à des impacts causés par des projectiles arrivant avec une énergie plus importante. Des vitrages présentant une épaisseur plus importante sont représentés aux figures 2 et 3. Sur la figure 2, la feuille de verre 5 orientée vers l'habitacle et la couche anti-éclats 6 sont identiques à celle de la figure 1. Par contre, la résine solide 7 qui est toujours du polyvinylbutyral a une épaisseur de 4,18 mm. Sa fonction d'absorption des contraintes occasionnées par un impact est donc renforcée. D'autre part, la couche faisant face à l'impact n'est plus constituée d'une feuille de verre monolithique mais d'une structure feuilletée. Cette structure se compose de deux feuilles de verre 8 et 9 d'une épaisseur de 4 mm ayant subi un traitement de recuit ou un traitement de trempe thermique ou chimique, séparées par une couche 10 de polyvinylbutyral d'une épaisseur de 0,76 mm. Sur la figure 3, un autre vitrage d'une épaisseur inférieure à 15 mm a été représenté. La couche anti-éclats 11 est identique à celle des deux premières figures. La structure feuilletée identique à celle de la figure 2, faisant face au choc se compose de deux feuilles de verre de 4 mm, 12 et 13, séparées par une couche de polyvinylbutyral 14. Par contre, dans cette configuration la résine solide 15 est une résine ionomère telle que décrite dans le brevet US 4 799 346 d"une épaisseur de 5 mm. Ce type de résine présente une moins bonne adhésion qu'il est donc nécessaire de renforcer par des moyens connus de l'homme du métier. Par ailleurs, ce type de résine possède des propriétés d'absorption des contraintes légèrement supérieures à celles du polyvinylbutyral. Il est dans ce cas possible de limiter encore l'épaisseur de la feuille de verre 16 qui porte la couche anti-éclat. Dans le cas pré- sent, une épaisseur de 1 mm satisfait aux exigences requises. Diminuer au maximum l'épaisseur de cette feuille est important car en cas de choc beaucoup plus violent, les éclats de verre qui peuvent être projetés sont d'autant plus petits que la feuille de verre est mince, et présentent donc moins de risque pour les occupants du véhicule. Les trois cas ci-dessus présentés permettent de réaliser des vitrages résistant aux impacts dus à des éclats d'obus et qui lors de ces impacts ne présentent aucune projection de verre en direction de l'habitacle. REVENDICATIONS 1. Vitrage feuilleté pour véhicule motorisé, notamment pour véhicule blindé, comportant au moins deux feuilles de verre ayant subi un traitement de recuit ou un traitement de trempe thermique ou chimique, séparées par un intercalaire à base d'une résine solide, caractérisé en ce que la feuille de verre recevant l'impact a une épaisseur comprise entre 4 et 10 mm, en ce que l'épaisseur de l'intercalaire est comprise entre 1,5 et 10 mm, en ce que la feuille de verre destinée à être orientée vers l'habitacle a une épaisseur comprise entre 1 et 6 mm et en ce qu'elle est revêtue d'une couche anti-éclats ayant des propriétés d'élasticité et d'absorbeur d'énergie, et comprenant au moins une couche de matière plastique. 2. Vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche anti-éclats est une couche composite comprenant un film de polyvinylbutyral et une couche de polyester revêtue de polysiloxane. 3. Vitrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le film de polyvinylbutyral a une épaisseur inférieure à 1 mm et de préférence égale à 0,76 mm et en ce que la couche de polyester revêtue de polysiloxane a une épaisseur inférieure à 0,5 mm et de préférence égale à 0,18 mm. 4. Vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche anti-éclats comprend au moins une couche à base de polyuréthane. 5. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la feuille de verre recevant l'impact a une épaisseur de 4 mm, la feuille de verre orientée vers l'habitacle a une épaisseur de 2 mm et en ce que l'intercalaire est du polyvinylbutyral d'une épaisseur de 2,28 mm. 6. Vitrage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la feuille de verre recevant l'impact a une épaisseur de 4 mm, la feuille de verre orientée vers l'habitacle a une épaisseur de 2 mm et en ce que l'interne calaire est du polyvinylbutyral d'une épaisseur de 4,18 mm. 7. Vitrage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la feuille de verre recevant l'impact a une épaisseur de 4 mm, la feuille de verre orientée vers l'habitacle a une épaisseur de 1 mm et en ce que l'intercalaire est une résine ionomère d'une épaisseur de 5 mm. 8. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre la feuille de verre recevant l'impact et l'intercalaire est disposée une feuille de verre d'une épaisseur de 4 mm séparée de la précédente par 0,76 mm de polyvinylbutyral. 9. Utilisation d'un vitrage feuilleté selon l'une des revendications 1 à 8 dans un véhicule motorisé pour la protection des occupants contre les éclats d'obus.