Brevet FR2998833A1 — publié le 20140606

"VITRAGE FEUILLETE POUR VEHICULE AUTOMOBILE" [0001] La présente invention concerne un vitrage feuilleté. [0002] Des vitrages de ce type sont notamment utilisés dans le domaine automobile dans lequel les applications les plus usuelles concernent les pare-brise, les lunettes arrière, les toits et certains vitrages latéraux. [0003] Dans la description qui va suivre, on fera référence aux pare-brises, mais il est bien entendu que les mêmes remarques s'appliqueront aux autres vitrages susmentionnés. [0004] Les figures 1 et 2 représentent un pare-brise 1 destiné à être fixé par un cordon de colle dans une feuillure d'encadrement de la carrosserie du véhicule. [0005] Le pare-brise 1 comprend dans le cas présent deux feuilles de verre respectivement extérieure 2 et intérieure 3 et une feuille 4 en polyvinyle de butyral ou PVB prise en sandwich entre les deux feuilles de verre 2,3 pour réunir ces dernières. [0006] Traditionnellement, le vitrage feuilleté comprend un bandeau d'émail opaque noir 5 pouvant être disposé sur la bordure périphérique du pare-brise, notamment par sérigraphie jusqu'aux bords du pare-brise. Comme représenté en figure 2, le bandeau d'émail noir 5 est appliqué sur la face intérieure, côté habitacle, de la feuille de verre intérieure 3, mais il peut également être appliqué entre la face extérieure de la feuille de verre intérieure 3 et la feuille 4 en PVB ou entre la face intérieure de la feuille de verre extérieure 2 et la feuille 4 en PVB. [0007] La présence du bandeau périphérique d'émail 5 est souhaitée d'une part pour protéger le cordon de colle, qui assure le maintien du pare-brise sur la caisse, contre les dégradations que pourrait causer l'exposition de ce cordon aux rayonnements ultraviolets, et d'autre part pour jouer un rôle esthétique en dissimulant les parties techniques se trouvant derrière le pare-brise comprenant la feuillure d'encadrement de réception du pare-brise, le cordon de colle, la tranche de garniture,... [0008] Le bandeau d'émail opaque 5 est déposé sous forme d'une encre par sérigraphie sur l'une des feuilles de verre plates 2,3 et l'encre sérigraphique est cuite à des températures de 550 à 600°C et, ensuite, le verre sérigraphié passe dans un four à haute température d'au moins 800°C pour réaliser le galbage du verre. Cependant, la présence d'une sérigraphie noire à côté d'un clair de verre transparent génère une distorsion géométrique à la zone de transition sérigraphie/clair de verre car l'absorption de la chaleur du four est différente. Cette distorsion géométrique engendre une distorsion optique qui perturbe notamment le conducteur du véhicule du fait que l'environnement extérieur est déformé, par exemple, par un phénomène d'avalement de la route en partie basse du pare-brise. [0009] En outre, lors du recyclage du véhicule automobile en fin de vie de celui-ci, les pare-brise pourvus de la sérigraphie noire ne peuvent être recyclés. En effet, si le verre constituant le matériau des feuilles extérieure 2 et intérieure 3 du pare-brise est recyclable à l'infini, la sérigraphie émaillée n'est pas recyclable. Il est possible de décoller la sérigraphie émaillée du verre, mais cette opération est très coûteuse car elle nécessite l'utilisation de produits dangereux et est très longue à exécuter. [0010] Par ailleurs, le dessin ou motif du bandeau d'émail à sérigraphier nécessite l'utilisation d'un masque dédié de sérigraphie et, en cas de modification du dessin ou motif de sérigraphie, il est nécessaire de reconfectionner un masque dont le coût est d'environ 5 000 E pour un délai de réalisation d'environ un mois. [0011] Enfin, les feuilles de verre du pare-brise doivent être de plus en plus minces pour gagner de la masse, mais les feuilles de verre deviennent plus fragiles et se cassent plus facilement, soit par impact d'objets tels que des cailloux sur le pare-brise, soit par déformation notamment par torsion de la caisse. [0012] La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus des vitrages feuilletés à bandeaux d'émail périphériques. [0013] A cet effet, selon l'invention, le vitrage feuilleté notamment pour véhicule automobile; comprenant au moins deux feuilles de verre, au moins une feuille en polyvinyle de butyral ou PVB prise en sandwich entre les deux feuilles de verre et un bandeau opaque formé sur la périphérie du vitrage, est caractérisé en ce que le bandeau opaque est en un matériau composite à base de carbone. [0014] De préférence, le bandeau en matériau composite est à base de fibres de 30 carbone. [0015] Selon un mode de réalisation, le bandeau en matériau composite à base de carbone est pris en sandwich entre la feuille en PVB et l'une ou l'autre des deux feuilles de verre. [0016] Selon un autre mode de réalisation, deux feuilles en PVB sont prises en sandwich entre les deux feuilles de verre et le bandeau en matériau composite à base de carbone est pris en sandwich entre les deux feuilles en PVB. [0017] Avantageusement, un liant est intégré dans le bandeau en matériau composite à base de carbone pour faciliter sa liaison à la périphérie du vitrage. [0018] Le bandeau en matériau composite à base de carbone peut dépasser du bord périphérique du vitrage et constituer une peau d'enjoliveur. [0019] L'ensemble constitué par les feuilles de verre, au moins la feuille en PVB et le bandeau en matériau composite à base de carbone est galbé pour constituer un pare-brise ou une lunette arrière de véhicule automobile. [0020] L'invention vise également un procédé de fabrication d'un vitrage feuilleté tel que défini précédemment et destiné à former un pare-brise ou une lunette arrière d'un véhicule automobile et qui est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de réaliser au moins deux feuilles de verre et au moins une feuille en PVB de mêmes dimensions, découper à partir d'une feuille opaque en matériau composite à base de carbone, notamment de fibres de carbone, un bandeau de dimensions permettant de recouvrir la périphérie du vitrage, galber les feuilles de verre et le bandeau, assembler en sandwich entre les deux feuilles de verre, la feuille en PVB et le bandeau et passer cet ensemble en autoclave. [0021] Selon un mode de réalisation, le bandeau en un matériau à base de carbone est pris en sandwich entre la feuille en PVB et l'une ou l'autre des feuilles de verre. [0022] Selon un autre mode de réalisation, deux feuilles en PVB sont prises en sandwich entre les deux feuilles de verre et le bandeau en matériau composite à base de carbone est pris en sandwich entre les deux feuilles en PVB. [0023] L'invention vise enfin un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il est équipé d'un vitrage feuilleté tel que défini précédemment. [0024] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue de face d'un pare-brise pour un véhicule automobile suivant l'art antérieur ; - la figure 2 est une vue en coupe agrandie suivant la ligne Il-Il de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue agrandie en coupe semblable à celle de la figure 1 et représentant la structure feuilletée d'un pare-brise de véhicule suivant le mode de réalisation préféré de l'invention ; et - la figure 4 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 3 et représentant un autre mode de réalisation du pare-brise feuilleté de l'invention. [0025] L'invention va être décrite en référence à un pare-brise de véhicule automobile, mais il est bien entendu qu'elle peut s'appliquer également à une lunette arrière d'un tel véhicule ou à tout autre vitrage feuilleté à utiliser dans le domaine automobile, voire même dans tout autre domaine. [0026] Les différents composants du pare-brise de l'invention identiques à ceux déjà décrits en référence aux figures 1 et 2 portent les mêmes références. [0027] En se reportant à la figure 3 qui représente le mode de réalisation préféré du pare-brise 1 de l'invention, les références 2 et 3 désignent respectivement les deux feuilles de verre extérieure 2 et intérieur 3 et entre lesquelles sont prises en sandwich deux feuilles en polyvinyle de butyral ou PVB 4 ayant de préférence la même épaisseur. [0028] Un bandeau opaque périphérique relativement rigide 6 en un matériau composite à base de carbone, de préférence à base de fibres de carbone, est pris en sandwich entre les deux feuilles 4 de PVB de manière à recouvrir une bordure périphérique du pare-brise [0029] Ainsi, le bandeau opaque 6 en un matériau à base de carbone remplace le bandeau sérigraphié en émail du pare-brise de l'art antérieur décrit en référence aux figures 1 et 2. [0030] Le bandeau 6 peut avoir une épaisseur d'environ 0,2 mm. [0031] Le procédé de réalisation du pare-brise feuilleté 1 de la figure 3 s'effectue comme suit. [0032] Tout d'abord, les deux feuilles de verre 2,3 sont préalablement galbées et les deux feuilles 4 en PVB sont préparées aux dimensions de celles des deux feuilles de verre 2,3. Une mince feuille en matériau composite à base de carbone, de préférence à base de fibres de carbone, est découpée aux dimensions souhaitées équivalentes aux contours extérieur et intérieur de la sérigraphie en émail 5 de l'art antérieur pour constituer le bandeau opaque et ce dernier est préformé au galbe nominal du pare-brise. [0033] Ensuite, on assemble le sandwich comprenant de l'extérieur vers l'intérieur la feuille de verre extérieure galbée 2, la feuille extérieure 4 en PVB, le bandeau galbé en matériau composite à base de carbone 6, la feuille intérieure 4 en PVB et la feuille de verre intérieure galbée 3, le bandeau 6 en matériau à base de carbone étant ainsi prisonnier de cet assemblage et formé sur la périphérie de vitrage jusqu'au voisinage du bord périphérique des feuilles de verre 2,4. [0034] Enfin, cet assemblage subit un traitement spécifique en autoclave afin d'assurer la liaison physico-chimique entre les différentes feuilles et le bandeau opaque du pare-brise 1. [0035] Avantageusement, la feuille en matériau composite à base de carbone destinée à former le bandeau périphérique opaque 6 peut être découpée aux dimensions supérieures à celles de chacune des feuilles de verre 2,3 afin que le bandeau dépasse le bord périphérique du pare-brise 1 pour constituer une peau d'enjoliveur. Ainsi, par exemple, la partie périphérique débordante du bandeau 6 peut être repliée et collée sur le bord périphérique externe de la feuillure d'encadrement de la caisse du véhicule. [0036] Il est également possible d'ajouter un liant spécifique dans la feuille en matériau composite à base de carbone destinée à former le bandeau périphérique opaque 6 afin que ce dernier puisse se lier facilement aux deux feuilles 4 en PVB. A titre d'exemple non limitatif, ce liant peut faire partie de la famille des polyacides anhydres ou être constitué par un polymère comprenant un groupe hydroxy. [0037] Selon le mode de réalisation du pare-brise 1 représenté en figure 4, une seule feuille 4 en PVB est prise en sandwich entre les deux feuilles de verre extérieure 2 et intérieure 3 et le bandeau opaque périphérique 6 réalisé à partir d'une feuille en matériau composite à base de carbone, de préférence à base de fibres de carbone, est pris en sandwich entre la feuille 4 en PVB et la feuille de verre intérieure 3, le bord périphérique du bandeau opaque 6 étant situé sensiblement au même niveau que le bord périphérique de la feuille de verre 3. Comme pour le premier mode de réalisation de la figure 3, le bandeau opaque périphérique 6 peut dépasser le bord périphérique des feuilles de verre 2,3 du pare-brise feuilleté et déborder sur la tranche de celui-ci pour constituer une peau d'enjoliveur. En outre, la feuille en matériau composite à base de carbone à partir de laquelle est découpé le bandeau opaque périphérique 6 peut également comporter le même liant que décrit en référence à la figure 3 afin que ce bandeau puisse se lier facilement à la feuille de verre intérieure 3 et à la feuille 4 en PVB. [0038] En variante, le bandeau opaque périphérique 6 peut être pris en sandwich entre la feuille de verre extérieure 2 et la feuille 4 en PVB. [0039] Selon encore une autre variante, le bandeau opaque périphérique 6 pourrait être solidarisé à la face interne de la feuille de verre intérieure 3 par le même liant que précédemment décrit. [0040] Le procédé de fabrication du pare-brise feuilleté 1 de la figure 4 et de ses variantes de réalisation est quasiment identique au procédé de fabrication du pare-brise 1 décrit en référence à la figure 3, à part la présence d'une seule feuille 4 en PVB interposée entre les deux feuilles de verre extérieure 2 et intérieure 3. [0041] Les avantages du vitrage feuilleté ci-dessus décrit sont les suivants : - lors du recyclage du véhicule en fin de vie, le vitrage feuilleté peut être facilement délaminé de sorte que les deux feuilles de verre vierges peuvent être recyclées sans difficulté ; - du fait que les deux feuilles de verre sont formées sans sérigraphie noire, il n'y a aucun problème de gradient d'absorption de chaleur et il n'y a pas de distorsion géométrique et, par conséquent, pas de défaut optique, contrairement au vitrage feuilleté de l'art antérieur à sérigraphie noire ; - contrairement au vitrage feuilleté de l'art antérieur où il est à chaque fois nécessaire de fabriquer un masque de sérigraphie pour réaliser une forme différente, selon l'invention, il suffit de reprogrammer le robot de découpe, notamment par laser, de la feuille en matériau composite à base de fibres de carbone pour réaliser le bandeau opaque périphérique du vitrage feuilleté aux dimensions et formes souhaitées ; et - la rigidité du bandeau opaque périphérique en un matériau à base de fibres de carbone empêche les feuilles de verre de plier sous les torsions de la caisse du véhicule notamment lorsque le vitrage feuilleté est un pare-brise. De la sorte, la masse du vitrage feuilleté peut être allégée en utilisant au moins l'une des feuilles de verre plus minces, par exemple la feuille de verre intérieure qui peut passer d'une épaisseur de 1,8 mm pour le pare-brise de la figure 2 à une épaisseur d'environ 1 mm pour le pare-brise de la figure 3 ou de la figure 4. [0042] Bien entendu le vitrage feuilleté, au lieu de ne comporter que deux feuilles de verre entre lesquelles sont pris en sandwich au moins une feuille en PVB et le bandeau opaque périphérique, il peut comporter un empilage alterné de feuilles de verre et de feuilles en PVB avec interposition ou intégration d'un bandeau opaque périphérique. Enfin, à la place d'une couleur noire uniforme du bandeau périphérique, des motifs de style peuvent être réalisés dans ce bandeau. REVENDICATIONS1. Vitrage feuilleté notamment pour véhicule automobile, comprenant au moins deux feuilles de verre (2,3), au moins une feuille (4) en polyvinyle de butyral ou PVB prise en sandwich entre les deux feuilles de verre (2,3) et un bandeau opaque (6) formé sur la périphérie du vitrage (1), caractérisé en ce que le bandeau opaque (6) est réalisé en un matériau composite à base de carbone. 2. Vitrage feuilleté selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bandeau en matériau composite (6) est à base de fibres de carbone. 3. Vitrage feuilleté selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bandeau (6) en matériau composite à base de carbone est pris en sandwich entre la feuille (4) en PVB et l'une ou l'autre des deux feuilles de verre (2,3). 4. Vitrage feuilleté selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend deux feuilles (4) en PVB prises en sandwich entre les deux feuilles de verre (2,3) et le bandeau (6) en matériau composite à base de carbone est pris en sandwich entre les deux feuilles (4) en PVB. 5. Vitrage feuilleté selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un liant est intégré dans le bandeau (6) en matériau composite à base de carbone pour faciliter sa liaison à la périphérie du vitrage (1). 6. Vitrage feuilleté selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bandeau (6) en matériau composite à base de carbone dépasse du bord périphérique du vitrage (1) pour constituer une peau d'enjoliveur. 7. Vitrage feuilleté selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'ensemble constitué par les feuilles de verre (2,3), au moins la feuille (4) en PVB et le bandeau (6) en matériau composite à base de carbone est galbé pour constituer un pare- brise ou une lunette arrière de véhicule automobile. 8. Procédé de fabrication d'un vitrage feuilleté tel que défini dans l'une des revendications 1 à 7 et destiné à former un pare-brise ou une lunette arrière d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de réaliser au moins deux feuilles de verre (2,3) et au moins une feuille (4) en PVB de mêmes dimensions, découper à partir d'une feuille opaque en matériau composite à base de carbone, notamment de fibres decarbone, un bandeau (6) de dimensions permettant de recouvrir la périphérie du vitrage (1), galber les feuilles de verre (2,3) et le bandeau (6), assembler en sandwich entre les deux feuilles de verre (2,3) la feuille (4) en PVB et le bandeau (6) et passer cet ensemble en autoclave. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bandeau (6) en un matériau à base de carbone est pris en sandwich entre la feuille (4) en PVB et l'une ou l'autre des deux feuilles de verre (2,3). 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que deux feuilles (4) en PVB sont prises en sandwich entre les deux feuilles de verre (2,3) et le bandeau (6) en matériau composite à base de carbone est pris en sandwich entre les deux feuilles en PVB (4). 11. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un vitrage feuilleté (1) tel que défini dans l'une des revendications 1 à 7.