Brevet FR3037001A1 — publié le 20161209

VITRAGE FEUILLETE A FEUILLES DE VERRE SEMI-TREMPEES MUNI D'UNE PORTION DE JOINT PROFILE AYANT UN INSERT DE RENFORCEMENT MECANIQUE La présente invention est relative à un vitrage feuilleté. A l'heure actuelle, la plupart des toits de véhicules automobiles consistent en feuilles de verre monolithiques comprenant au moins une portion de joint surmoulé par encapsulation (injection), plus rarement formé par extrusion. Ce verre monolithique est trempé par un procédé de traitement thermique comprenant un profil de refroidissement particulier et parfaitement connu en soi. Le traitement de trempe a pour objet de créer une contrainte de surface en compression de 90 à 100 MPa par exemple sur la surface du vitrage exposée aux agressions extérieures, en contact avec l'atmosphère, du côté opposé à l'habitacle. Cette contrainte de surface en compression est de manière connue plus faible dans la zone des bords qu'au milieu du vitrage. De telles valeurs relativement importantes de contrainte de surface en compression procurent au vitrage une résistance aux chocs mécaniques de tous types, tels que projection de gravillons... On ne peut cependant jamais totalement exclure le bris d'un tel vitrage, et quand il s'agit d'un toit automobile, les petits morceaux de verre trempé aux bords relativement arrondis tombent dans l'habitacle, éventuellement sur les occupants du véhicule. Ce bris peut-être causé par un choc extérieur ou venant de l'habitacle, ou par des contraintes de surface en extension pouvant apparaître lors de la formation de la portion de joint profilé par encapsulation notamment. Les inventeurs ont imaginé d'éviter la chute de morceaux de verre brisé dans un habitacle de véhicule automobile par exemple, en remplaçant la feuille de verre monolithique trempé par un vitrage feuilleté. En cas de bris, les morceaux de verre du vitrage feuilleté sont retenus par l'adhésif intercalaire auxquels ils restent collés. L'invention a cependant pour but la mise à disposition d'un vitrage particulièrement résistant mécaniquement, qui aura également en tout premier lieu très peu tendance à se briser. 3037001 2 A cet effet, l'invention a pour objet un vitrage feuilleté comprenant une première feuille de verre collée à une seconde par l'intermédiaire d'une couche adhésive intercalaire, caractérisé en ce que sur une partie au moins de sa périphérie, le vitrage feuilleté est muni d'au moins une portion de joint profilé et 5 d'au moins un insert de renforcement mécanique situé au moins partiellement à l'intérieur de ladite portion de joint profilé, du côté de ladite première feuille de verre, opposé à ladite seconde, en ce que l'épaisseur des première et seconde feuilles de verre est comprise entre 0,7 et 1,9 mm et en ce que la contrainte de surface en compression de la surface libre des deux feuilles de verre est 10 comprise en tout point entre 4 et 50 MPa. Une portion de joint profilé est ici formée par surmoulage ou encapsulation ou injection, voire par extrusion. Elle est constituée d'un matériau polymère du type polyuréthane ou équivalent, éventuellement élastomère. 15 L'insert de renforcement mécanique a une fonction de rigidification de la portion de joint profilé et de l'association de celle-ci et du vitrage feuilleté auquel elle est collée ; il est notamment métallique. Généralement, portion de joint profilé et insert sont essentiellement longilignes, rectilignes ou éventuellement plus ou moins courbes, leur 20 géométrie suivant celle du bord du vitrage. L'insert peut comporter des parties à l'extérieur de la portion de joint profilé, ou au contraire être totalement à l'intérieur de, inclus dans celle-ci. La surface libre de la seconde feuille de verre ne présentant aucune contrainte de surface en extension, cette feuille a peu tendance à se briser. Les 25 valeurs de 4 à 50 MPa de contrainte de surface en compression correspondent à une bonne résistance au choc tel que projection de gravillons, et à un traitement thermique bien connu appelé sem i-trempe ou durcissement. Il doit être noté qu'un traitement de trempe thermique, qui procurerait des valeurs plus élevées de contrainte de surface en compression comme évoqué 30 ci-dessus, ne peut pas être effectué sur des feuilles de verre de la finesse utilisée ici. Pour de telles feuilles de verre fines, des valeurs plus élevées de contrainte de surface en compression ne peuvent être atteintes que par un traitement de trempe chimique plus complexe. Quoi qu'il en soit, les valeurs de contrainte de surface en compression conformes à l'invention conviennent 3037001 3 parfaitement, une épaisseur de 0,7 à 1,9 mm pour chacune des deux feuilles de verre étant d'autre part favorable à la fois pour la légèreté du vitrage feuilleté et suffisante pour sa résistance mécanique. 5 Selon d'autres caractéristiques préférées du vitrage feuilleté de l'invention : - la contrainte de surface en compression de la surface libre de la seconde feuille de verre est en tout point au plus égale à 40, de préférence 35 MPa ; 10 - une partie dudit insert présente, en coupe transversale, une section refermée sur elle-même en forme de boucle et formant un creux , et ledit insert comporte à au moins une extrémité, et de préférence à deux extrémités opposées, un bouchon qui ferme ladite extrémité et de préférence lesdites extrémités ; les deux extrémités de l'insert étant situées à l'intérieur de la 15 portion de joint profilé, cette disposition a pour effet, lorsque cette dernière est formée par encapsulation - injection notamment, d'éviter que du matériau polymère d'injection ne pénètre dans le creux de l'insert ; elle participe à l'absence de contrainte de surface en extension sur la surface libre de la seconde feuille de verre, susceptible d'apparaître éventuellement dans d'autres 20 conditions de mise en oeuvre de l'encapsulation ; - ladite section refermée sur elle-même définit une fente longitudinale qui est fermée par un moyen d'adhésion à la première feuille de verre, qui peut consister en une couche de colle, un ruban adhésif double face... ; cette mesure est une réalisation particulière de la précédente ; elle contribue aussi à 25 éviter que du matériau polymère d'injection ne pénètre dans le creux de l'insert, et à garantir finalement l'absence de contrainte de surface en extension sur la surface libre de la seconde feuille de verre ; - le vitrage feuilleté est teinté sur une partie au moins de sa surface par le fait que ladite couche adhésive intercalaire est teintée sur une partie au 30 moins de sa surface et/ou que l'une au moins desdites première et seconde feuilles de verre est (sont) teintée (s) ; - le vitrage feuilleté est acoustique ; cela signifie qu'il est à propriété d'isolation acoustique améliorée et élevée, notamment par l'utilisation d'une 3037001 4 couche adhésive intercalaire appropriée, de grade acoustique, en particulier d'un polyvinylbutyral acoustique. Un autre objet de l'invention consiste en un procédé de fabrication d'un vitrage feuilleté et notamment d'un vitrage feuilleté tel que décrit ci-dessus, ledit 5 vitrage feuilleté comprenant une première feuille de verre collée à une seconde par l'intermédiaire d'une couche adhésive intercalaire, le vitrage feuilleté étant muni d'au moins une portion de joint profilé et d'au moins un insert de renforcement mécanique situé au moins partiellement à l'intérieur de ladite portion de joint profilé, du côté de ladite première feuille de verre, opposé à 10 ladite seconde, une partie dudit insert présentant, en coupe transversale, une section refermée sur elle-même en forme de boucle et formant un creux, ledit procédé comportant une étape de positionnement desdites première et seconde feuilles de verre collées par la couche adhésive intercalaire et dudit insert dans une partie de moule afin de former ladite portion de joint profilé, 15 dans une cavité dudit moule, caractérisé en ce que : - lesdites première et seconde feuilles de verre sont éventuellement bom bées, - soumises à un traitement de durcissement ou semi-trempe par un traitement thermique comportant notamment un profil de refroidissement 20 approprié, ou par un traitement chimique, - assemblées au moyen d'une couche adhésive intercalaire et - avant que ledit insert soit positionné dans ladite partie de moule, au moins une de ses extrémités, et de préférence ses deux extrémités opposées, sont fermées par un bouchon. 25 Dans une réalisation préférée, simple et économique de ce procédé, ladite section refermée sur elle-même définit une fente longitudinale : - un moyen d'adhésion à ladite première feuille de verre, est collé audit insert de manière à en boucher la fente longitudinale, 30 - l'insert et ce moyen d'adhésion sont positionnés dans le moule, - les première et seconde feuilles de verre assemblées au moyen de la couche adhésive intercalaire sont positionnées dans le moule, 3037001 5 - la mise en adhésion de l'insert à la première feuille de verre par l'intermédiaire dudit moyen d'adhésion étant obtenue par la fermeture du moule ou par une opération distincte. 5 L'invention a également pour objet l'application d'un vitrage feuilleté tel que décrit précédemment comme toit de véhicule automobile, caractérisé en ce que ladite seconde feuille de verre est destinée à être montée du côté extérieur au véhicule. Selon une caractéristique avantageuse de cette application, le toit de 10 véhicule automobile ayant une forme plus ou moins bombée et une périphérie sensiblement rectangulaire ou trapézoïdale, deux inserts quasiment rectilignes sont à l'intérieur d'une portion de joint profilé le long du côté avant du toit d'une part, de son côté arrière d'autre part. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description des figures 15 annexées dans lesquelles : - La Figure 1 est une représentation schématique en coupe transversale et perspective du bord d'un vitrage feuilleté selon l'invention ; - La Figure 2 est une vue en perspective d'un insert de portion de joint profilé selon l'invention ; et 20 - La Figure 3 est une représentation schématique en coupe longitudinale du bord d'un vitrage feuilleté selon l'invention. En référence à la Figure 1, un vitrage feuilleté 1 est constitué d'une première 2 et d'une seconde feuille de verre 3 silicosodocalcique flotté de 1,6 mm d'épaisseur collées l'une à l'autre par une couche de polyvynilbutyral (PVB) 25 de 0,76 mm d'épaisseur. Préalablement à l'assemblage de ce vitrage feuilleté 1, les première et seconde feuilles de verre sont bombées et durcies ou semi-trempées selon des procédés et traitements thermiques bien connus. On mesure les contraintes de surface en compression par réflexion laser 30 au moyen d'un dispositif Laser - GASP HS - CS (Laser - Glazing Angle Surface Polarimeter High Sensitivity - Curved Surface). Après le bombage, la contrainte de surface en compression au bord, respectivement au milieu de la seconde feuille de verre 3, est comprise entre 2 et 18, respectivement 20 et 26 MPa. 3037001 6 Après l'assemblage en feuilleté, la même mesure donne entre 4 et 16, respectivement 17 et 24 MPa. En référence aux Figures 1, 2 et à moindre titre 3, un insert 6 peut être constitué : 5 - d'un acier inoxydable, ou - d'un acier traité contre la corrosion (mais pas forcément avec une cataphorèse, par exemple par un pré-zincage), ou - d'une matière plastique éventuellement renforcée d'une charge, comme par exemple un polyamide chargé en fibres de verres (ex. : PA66FV). 10 L'insert 6 a été notamment fabriqué à partir d'une plaque plane en métal ou alliage métallique qui a été pliée quatre fois, à chaque fois selon un pli longitudinal et à angle droit, afin de former sensiblement un pavé droit allongé, ouvert à ses deux extrémités 6b et 6c. Cet insert comporte ainsi un creux 6a, situé entre les parois de l'insert qui sont refermées sur elles-mêmes. 15 L'insert 6 présente ainsi en coupe transversale une forme de boucle rectangulaire, aux quatre coins arrondis. Un côté du rectangle n'est pas complet : une fente longitudinale 6d est située tout le long de l'insert, entre les deux arêtes longitudinales qui ont été repliées l'une vers l'autre. La largeur w de cette fente 6d est de l'ordre de 0,5 à 5 mm, par exemple 20 de 2 mm. La fente 6d est fermée par une couche de colle ou un ruban adhésif double face 8, dont la fonction est également de coller l'insert 6 à la première feuille de verre 2, préalablement à la formation de la portion de joint profilé 5. En référence à la Figure 3, un bouchon 7 obture l'extrémité 6c de l'insert 6, un bouchon identique pouvant obturer l'autre extrémité 6b non représentée 25 de l'insert 6, également préalablement à la formation de la portion de joint profilé 5. Ce ou ces bouchons évitent la pénétration de matériau polymère d'injection dans le creux 6a du profilé 6, pendant la formation de la portion de joint profilé 5. Celle-ci est effectuée par surmoulage - encapsulation - injection de 30 polyuréthane (PU) ou équivalent. Après cette encapsulation, la contrainte de surface en compression de la seconde feuille de verre 3 est inchangée. La surface libre de la seconde feuille de verre 3 ne présente de contrainte de surface en extension en aucun point. 3037001 7 Ce vitrage feuilleté est avantageusement utilisé comme toit de véhicule automobile dont la seconde feuille de verre 3 constitue la surface extérieure en contact avec l'atmosphère, du côté opposé à l'habitacle du véhicule. Un insert 6 sensiblement rectiligne est disposé le long de deux bords opposés du vitrage 1, 5 destinés à constituer les bords avant et arrière du toit automobile. REVENDICATIONS1. Vitrage feuilleté (1) comprenant une première feuille de verre (2) collée à une seconde (3) par l'intermédiaire d'une couche adhésive intercalaire (4), caractérisé en ce que sur une partie au moins de sa périphérie, le vitrage feuilleté (1) est muni d'au moins une portion de joint profilé (5) et d'au moins un insert (6) de renforcement mécanique situé au moins partiellement à l'intérieur de ladite portion de joint profilé (5), du côté de ladite première feuille de verre (2), opposé à ladite seconde (3), en ce que l'épaisseur des première et seconde feuilles de verre (2, 3) est comprise entre 0,7 et 1,9 mm et en ce que la contrainte de surface en compression de la surface libre des deux feuilles de verre (2, 3) est comprise en tout point entre 4 et 50 MPa. 2. Vitrage feuilleté (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la contrainte de surface en compression de la surface libre des deux feuilles de verre (2, 3) est en tout point au plus égale à 40 MPa. 3. Vitrage feuilleté (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la contrainte de surface en compression de la surface libre des deux feuilles de verre (2, 3) est en tout point au plus égale à 35 MPa. 4. Vitrage feuilleté (1) selon l'une des revendications précédentes, zo caractérisé en ce qu'une partie dudit insert (6) présente, en coupe transversale, une section refermée sur elle-même en forme de boucle et formant un creux (6a), et en ce que ledit insert (6) comporte à au moins une extrémité (6b, 6c), et de préférence à deux extrémités (6b, 6c) opposées, un bouchon (7) qui ferme ladite extrémité et de préférence lesdites extrémités. 25 5. Vitrage feuilleté (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite section refermée sur elle-même définit une fente longitudinale (6d) qui est fermée par un moyen d'adhésion (8) à la première feuille de verre (2). 6. Vitrage feuilleté (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est teinté sur une partie au moins de sa surface par le fait 30 que la couche adhésive intercalaire (4) est teintée sur une partie au moins de sa surface et/ou que l'une au moins desdites première et seconde feuilles de verre (2, 3) est (sont) teintée (s). 7. Vitrage feuilleté (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est acoustique. 3037001 9 8. Procédé de fabrication d'un vitrage feuilleté (1) et notamment d'un vitrage feuilleté (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit vitrage feuilleté (1) comprenant une première feuille de verre (2) collée à une seconde (3) par l'intermédiaire d'une couche adhésive intercalaire (4), le 5 vitrage feuilleté (1) étant muni d'au moins une portion de joint profilé (5) et d'au moins un insert (6) de renforcement mécanique situé au moins partiellement à l'intérieur de ladite portion de joint profilé (5), du côté de ladite première feuille de verre (2), opposé à ladite seconde (3), une partie dudit insert (6) présentant, en coupe transversale, une section refermée sur elle-même en forme de boucle 10 et formant un creux (6a), ledit procédé comportant une étape de positionnement desdites première et seconde feuilles de verre (2, 3) collées par la couche adhésive intercalaire (4) et dudit insert (6) dans une partie de moule afin de former ladite portion de joint profilé (5) dans une cavité dudit moule, caractérisé en ce que : 15 - lesdites première et seconde feuilles de verre (2, 3) sont éventuellement bombées, - soumises à un traitement de durcissement ou semi-trempe par un traitement thermique comportant notamment un profil de refroidissement approprié, ou par un traitement chimique, - assemblées au moyen d'une couche adhésive intercalaire (4) et - avant que ledit insert (6) soit positionné dans ladite partie de moule, au moins une de ses extrémités (6b, 6c), et de préférence ses deux extrémités opposées (6b, 6c), sont fermées par un bouchon (7). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite section refermée sur elle-même définit une fente longitudinale (6d), en ce : - qu'un moyen d'adhésion (8) à ladite première feuille de verre (2), est collé audit insert (6) de manière à en boucher la fente longitudinale (6d), - l'insert (6) et le moyen d'adhésion (8) sont positionnés dans le moule, - les première et seconde feuilles de verre (2, 3) assemblées au moyen de la couche adhésive intercalaire (4) sont positionnées dans le moule, - la mise en adhésion de l'insert (6) à la première feuille de verre (2) par l'intermédiaire du moyen d'adhésion (8) étant obtenue par la fermeture du moule ou par une opération distincte. 3037001 10 10. Application d'un vitrage feuilleté (1) selon l'une des revendications 1 à 7 comme toit de véhicule automobile, caractérisé en ce que ladite seconde feuille de verre (3) est destinée à être montée du côté extérieur au véhicule. 11. Application selon la revendication 10, caractérisé en ce que le toit de 5 véhicule automobile ayant une forme plus ou moins bombée et une périphérie sensiblement rectangulaire ou trapézoïdale, deux inserts (6) quasiment rectilignes sont à l'intérieur d'une portion de joint profilé (5) le long du côté avant du toit d'une part, de son côté arrière d'autre part.