Brevet FR3029836A1 — publié le 20160617

FEUILLETE D'UNE FEUILLE DE MATERIAU POLYMERE EPAIS ET D'UNE FEUILLE DE VERRE MINCE L'invention a trait aux vitrages feuilletés constitués d'une feuille de matériau polymère transparent épaisse et d'une feuille de verre minéral mince, collées l'une à l'autre par un intercalaire adhésif. Le problème spécifique posé par ce type de structure est celui de la dilatation thermique différentielle entre matériau polymère et verre minéral aux températures d'assemblage des feuilletés, appelé effet bilame. La feuille de Io matériau polymère est collée à la feuille de verre par l'intermédiaire d'un adhésif thermoplastique. Le collage nécessite un chauffage de la température ambiante à 100-120 °C selon la nature du matériau polymère, et de préférence à une température peu supérieure à 80 °C, puis refroidissement à l'ambiante. Au refroidissement, le matériau polymère se rétracte beaucoup plus que le verre 15 mince qui a alors tendance à se déformer en formant des ondulations : on parle aussi de moutonnement. La qualité optique du feuilleté en est bien sûr gravement affectée. Les inventeurs se sont aperçus que le choix de la nature et de l'épaisseur de l'intercalaire adhésif permettait, dans de très rares cas, de zo supprimer le moutonnement. Ce but a donc pu être atteint par l'invention qui en conséquence a pour objet un vitrage essentiellement constitué d'une feuille de matériau polymère transparent de 5 à 25 mm d'épaisseur et d'une feuille de verre d'épaisseur comprise entre 0,5 et 1,5 mm, collées l'une à l'autre par un intercalaire adhésif 25 dont la dureté à température au moins égale à -5 °C est au plus égale à 70 Shore A et dont l'épaisseur est une fonction décroissante de l'épaisseur de la feuille de verre, une épaisseur de 2,5 mm d'intercalaire adhésif suffisant pour une épaisseur de la feuille de verre de 0,55 mm et une épaisseur de 1,25 mm d'intercalaire adhésif suffisant pour une épaisseur de la feuille de verre de 30 1,25 mm. On entend par verre, au sens de l'invention, tout type de verre minéral tel que sodocalcique flotté renforcé chimique ou non, aluminosilicate renforcé chimique ou non, avec ou sans alcalins, borosilicate, aluminoborosilicate... 3029836 2 Grâce au bas niveau de dureté et à l'épaisseur importante de l'intercalaire adhésif selon l'invention, on bénéficie d'une surface parfaitement régulière, exempte d'ondulations, de feuilles de verre aussi minces que de 0,5 mm d'épaisseur, feuilletées avec la feuille épaisse de matériau polymère. 5 Sans difficulté, on est aussi en mesure d'obtenir les qualités habituelles requises des vitrages dans les applications exigeantes comme l'aéronautique, notamment la résistance à des températures ambiantes d'utilisation aussi basses que -40 °C, au choc à l'oiseau, aux indentations - gravillons, la rayure... Le seuil de -5 °C pour la détermination de la dureté correspond sensiblement à la température minimale atteinte par l'intercalaire adhésif en présence d'un vitrage à couche chauffante. Selon des caractéristiques préférées du vitrage de l'invention : - le matériau polymère transparent est choisi parmi le poly(méthacrylate de méthyle) et le polycarbonate ; - l'épaisseur de la feuille de verre est au plus égale à 1,4 et, par ordre de préférence croissant, 1,3, 1,2, 1,1 et 1,0 mm ; - l'épaisseur de la feuille de matériau polymère transparent est au plus égale à 20 et, par ordre de préférence croissant, 15 et 12 mm ; - la face de la feuille de verre orientée vers l'intercalaire adhésif porte une couche chauffante; un exemple en est une couche de 200 nm d'épaisseur d' oxyde d'indium-étain (ou encore oxyde d'indium dopé à l'étain ou ITO pour l'appellation anglaise : Indium Tin Oxide), qui est un oxyde mixte ou un mélange obtenu à partir des oxydes d'indium(III) (In203) et d'étain (IV) (5n02), de préférence dans les proportions massiques comprises entre 70 et 95% pour le premier oxyde et 5 à 20% pour le second oxyde ; une proportion massique typique est d'environ 90 % massique d'In203 pour environ 10 % massique de Sn02; grâce à l'épaisseur relativement faible de la feuille de verre, la puissance de chauffage peut être réduite par rapport à celle que nécessiterait la conduction thermique à travers une feuille de verre plus épaisse, fréquemment de 3 mm d'épaisseur par exemple ; - le ou les intercalaire(s) adhésif(s) sont choisis parmi les polyuréthane thermoplastique, polyvinylbutyral, éthylène/acétate de vinyle, résine telle que résine ionomère ; ils peuvent procurer des fonctionnalités telles que 3029836 3 d'isolation acoustique, résistance mécanique accrue, notamment résistance balistique... ; - ladite feuille de matériau polymère transparent est monolithique ou constituée de plusieurs plis feuilletés ensemble. 5 L'invention a d'autre part pour objet l'application d'un vitrage tel que décrit ci-dessus pour un véhicule de transport terrestre, aérien ou aquatique, dont la surface en contact avec l'atmosphère extérieure est constituée d'une dite feuille de verre. Celle-ci offre une excellente résistance mécanique, vis-à-vis des rayures, indentations, et constitue une protection de la surface du 10 matériau polymère transparent sous-jacent. Elle garantit la préservation de l'aspect visuel originel de la surface du vitrage, essentiellement exempte de marques, le maintien d'une excellente qualité optique et de transparence. L'invention sera mieux comprise à la lumière de l'exemple qui suit. 15 Exemple Une feuille de 9 mm d'épaisseur de poly(méthacrylate de méthyle) est collée à une feuille de 0,55 ou 1,25 mm d'épaisseur de verre flotté silicosodocalcique renforcé chimique par un intercalaire adhésif de 1,25 ou 2,5 mm d'épaisseur consistant en polyvinylbutyral compatible avec le PMMA, 20 commercialisé par la Société Saflex sous la marque enregistrée Saflex® PVB DB, ou en polyuréthane thermoplastique commercialisé par la Société Huntsman sous la marque enregistrée Krystalflex® PE 499. A 20 °C, la dureté de Saflex® PVB DB est de 95 Shore A et celle du TPU Krystalflex® PE 499 est de 65 Shore A. 25 On assemble six vitrages feuilletés de caractéristiques consignées dans le tableau ci-dessous. 3029836 4 Echantillon Epaisseur Epaisseur Epaisseur Epaisseur n° verre mm PVB mm TPU mm PMMA mm 1 0,55 1,25 0 9 2 0,55 0 1,25 9 3 0,55 2,5 0 9 4 0,55 0 2,5 9 5 1,25 1,25 0 9 6 1,25 0 1,25 9 Ces six feuilletés sont soumis au test lumière polarisé (polariscope plan) qui permet de visualiser les contraintes dans le feuilleté. 5 Ce test consiste à exposer l'échantillon à une source de lumière polarisée et à observer l'échantillon à travers un filtre polarisé. Les niveaux de contraintes dans le matériau se traduisent par l'observation de franges de couleurs appelées isochromes. Un niveau de contrainte nul donne une couleur noire, lorsque les niveaux 10 de contraintes augmentent, les couleurs froides (bleu, vert) diminuent pour laisser la place aux couleurs plus chaudes (jaune, rouge). Une absence de contraintes n'est observée que pour les vitrages feuilletés 4 et 6. Elle garantit que l'effet bilame décrit ci-dessus ne se produit pas, et que des ondulations des feuilles de verre mince ne sont pas à attendre 15 pour les vitrages feuilletés 4 et 6. Cela est conforme d'ailleurs à l'observation visuelle directe à travers ces vitrages ou à l'ombroscopie : on ne voit en effet aucune ondulation sur les vitrages feuilletés 4 et 6, au contraire des autres vitrages feuilletés. 20 REVENDICATIONS1. Vitrage essentiellement constitué d'une feuille de matériau polymère transparent de 5 à 25 mm d'épaisseur et d'une feuille de verre d'épaisseur comprise entre 0,5 et 1,5 mm, collées l'une à l'autre par un intercalaire adhésif dont la dureté à température au moins égale à -5 °C est au plus égale à 70 Shore A et dont l'épaisseur est une fonction décroissante de l'épaisseur de la feuille de verre, une épaisseur de 2,5 mm d'intercalaire adhésif suffisant pour une épaisseur de la feuille de verre de 0,55 mm et une épaisseur de 1,25 mm d'intercalaire adhésif suffisant pour une épaisseur de la feuille de verre de 1,25 mm. 2. Vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau polymère transparent est choisi parmi le poly(méthacrylate de méthyle) et le polycarbonate. 3. Vitrage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la feuille de verre est au plus égale à 1,4 mm. 4. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la feuille de verre est au plus égale à 1,3 mm. 5. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la feuille de verre est au plus égale à 1,2 mm. 6. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la feuille de verre est au plus égale à 1,1 mm. 7. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la feuille de verre est au plus égale à 1,0 mm. 8. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la feuille de matériau polymère transparent est au plus égale à 20 mm. 9. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la feuille de matériau polymère transparent est au plus égale 30 à 15 mm. 10. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la feuille de matériau polymère transparent est au plus égale à 12 mm. 3029836 6 11.Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face de la feuille de verre orientée vers l'intercalaire adhésif porte une couche chauffante. 12.Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 5 que le ou les intercalaire(s) adhésif(s) sont choisis parmi les polyuréthane thermoplastique, polyvinylbutyral, éthylène/acétate de vinyle, résine telle que résine ionomère. 13.Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite feuille de matériau polymère transparent est monolithique ou 10 constituée de plusieurs plis feuilletés ensemble. 14.Application d'un vitrage selon l'une des revendications précédentes pour un véhicule de transport terrestre, aérien ou aquatique, dont la surface en contact avec l'atmosphère extérieure est constituée d'une dite feuille de verre.