Brevet FR3077760A1 — publié le 20190816

VITRAGE FEUILLE TE L'invention se rapporte au domaine des vitrages 5 feuilletés, plus particulièrement des vitrages feuilletés pour automobile, notamment employés comme pare-brise, toits ou vitrages latéraux. Les vitrages feuilletés sont des vitrages dans lesquels deux feuilles de verre sont liées adhésivement 10 entre elles par un intercalaire de feuilletage qui possède la capacité de retenir les éclats de verre en cas de bris. L'intercalaire de feuilletage peut également remplir d'autres fonctions, par exemple de résistance à l'effraction, acoustiques, thermiques etc_ L'intercalaire 15 de feuilletage comprend en général au moins une feuille polymérique, typiquement en polyvinylbutyral, apte à se ramollir lors du traitement de feuilletage et à adhérer aux feuilles de verre. Les vitrages feuilletés sont utilisés dans les 20 véhicules automobiles comme pare-brise, et parfois comme vitrages latéraux ou toits. A ce titre, ils doivent répondre à un nombre croissant d'exigences, dont des exigences mécaniques (ils doivent résister au gravillonnage), des exigences physiques (ils doivent être 25 le plus léger possible de manière à pénaliser le moins possible la consommation énergétique du véhicule), des exigences optiques (leur transmission dans le visible doit être suffisante pour permettre une bonne visibilité pour le conducteur) et des exigences thermiques (leur transmission 30 du rayonnement solaire doit être faible de manière, en été, à réduire les apports de chaleur solaire et donc le besoin de climatisation), sans parler des exigences de coût. Certaines de ces exigences sont contradictoires, car un 2 vitrage plus léger est un vitrage plus mince, mais qui aura tendance à moins bien résister au gravillonnage et à plus transmettre le rayonnement infrarouge. Des vitrages feuilletés « hybrides » comprenant un verre mince clair et trempé chimiquement, généralement d'aluminosilicate de sodium, assemblé à un verre silicosodocalcique coloré peuvent répondre à ces différentes exigences. D'autres exigences sont quant à elles relatives au procédé de fabrication de ces vitrages, et à leur impact sur la présence ou non de défauts. En particulier, les vitrages feuilletés sont généralement bombés et les deux feuilles de verre du vitrage feuilleté doivent pouvoir être bombées ensemble de manière à assurer un parfait assemblage et éviter toutes distorsions optiques. Pour ce faire, les deux feuilles de verre sont superposées, la feuille intérieure étant disposée au-dessus de la feuille extérieure, et introduites dans un four de bombage, ou elles se ramollissent. Le bombage peut notamment être un bombage par gravité, dans lequel les feuilles de verre se déforment sous leur propre poids, la déformation étant ajustée au moyen d'outillages spécifiques. Le bombage peut encore être par pressage, les feuilles de verre étant pressées contre une forme. Pour éviter que les feuilles de verre ne collent l'une à l'autre pendant le bombage, on peut les maintenir à distance en disposant entre elles une poudre intercalaire assurant un espace de quelques dizaines de micromètres. Ce faible espace, en limitant la vitesse de pénétration de l'air par les bords entre les deux feuilles de verre, permet en outre de créer un effet de succion particulièrement favorable dans le cas où le verre intérieur est un verre mince, car il permet de limiter la tendance qu'ont les verres minces à former lors du bombage des ondulations au niveau des bords en « forçant » le verre 3 mince intérieur à suivre la déformation du verre extérieur. Il s'avère toutefois que cet effet de succion est insuffisant lorsque sont bombés ensemble des verres d'aluminosilicates de sodium et des verres silico- 5 sodocalciques. Il se forme alors des ondulations de bord indésirables d'autant plus importantes que le vitrage présente une forme complexe, notamment un double-bombage important. L'invention se propose de résoudre ces différents 10 problèmes, et particulièrement d'éviter la formation d'ondulations de bord. A cet effet, l'invention a pour objet un vitrage feuilleté bombé comprenant une feuille extérieure d'un verre coloré silico-sodocalcique et une feuille intérieure 15 d'un verre clair d'aluminosilicate de sodium trempé chimiquement et ayant une épaisseur e2 allant de 0,4 à 1,1 mm, notamment de 0,4 à 0,7 mm, lesdites feuilles extérieure et intérieure étant assemblées entre elles au moyen d'un intercalaire de feuilletage, ledit verre coloré 20 possédant une composition chimique comprenant une teneur pondérale en fer total, exprimée sous la forme Fe203, allant de 0,6 à 2,2%, et les verres des feuilles intérieure et extérieure étant choisis de sorte que 0 T'Oint - T10ext 20°C, où T'Oint est la température 110 25 du verre de la feuille intérieure et T10ext la température 110 du verre de la feuille extérieure, la température 110 étant la température à laquelle le verre considéré possède une viscosité de 1010 dPa.s. Un autre objet de l'invention est un vitrage pour 30 véhicule de transport, notamment automobile, en particulier un pare-brise ou un toit automobile, comprenant un vitrage feuilleté selon l'invention. 4 Un autre objet de l'invention est un procédé d'obtention d'un vitrage feuilleté selon l'invention. Ce procédé comprend les étapes successives suivantes : - une étape de bombage, dans laquelle une feuille 5 d'un verre clair d'aluminosilicate de sodium ayant une épaisseur e2 allant de 0,4 à 1,1 mm, dite feuille de verre intérieure et destinée à devenir la feuille intérieure du vitrage, et une feuille d'un verre coloré silicosodocalcique possédant une composition chimique comprenant 10 une teneur pondérale en fer total, exprimée sous la forme Fe203, allant de 0,6 à 2,2%, dite feuille de verre extérieure et destinée à devenir la feuille extérieure du vitrage, sont bombées ensemble, ladite feuille de verre intérieure étant positionnée au-dessus de ladite feuille de 15 verre extérieure, les deux feuilles de verre étant séparées à l'aide d'une poudre intercalaire, puis - une étape de trempe chimique, dans laquelle la feuille de verre intérieure est mise en contact avec un sel de potassium fondu, puis 20 - une étape de feuilletage, dans laquelle les feuilles de verre intérieure et extérieure sont assemblées au moyen d'un intercalaire de feuilletage. Les inventeurs ont pu mettre en évidence qu'un choix judicieux de températures T'Oint et T10ext permettait 25 d'éviter l'apparition d'ondulations de bord dans le verre mince lors du bombage des feuilles de verre. Il s'est en outre révélé qu'il était possible d'atteindre les valeurs T10ext adéquates en utilisant un verre silico-sodocalcique, mais dont la composition chimique est ajustée par rapport à 30 celle du verre standard classiquement employé pour la réalisation de vitrages pour le bâtiment ou les transports. L'unité dPa.s est aussi fréquemment appelée « Poise » dans la technique verrière. La température 110 5 est de préférence mesurée selon la norme ISO 7884-3 à l'aide d'un viscosimètre par élongation de fibre. La température 110 est mesurée sur le verre avant toute (éventuelle) trempe chimique. 5 Si "Oint - TiOext est notée AT10, alors, selon l'invention, 0 AT10 20°C. AT10 doit être nul ou positif. De préférence AT10 est strictement positif, en particulier d'au moins 5°C, voire 10°C. Il s'est en effet avéré qu'il était avantageux 10 que le verre intérieur soit légèrement plus visqueux que le verre extérieur afin d'éviter lors du bombage la formation de marques sur le verre intérieur du fait de la pression de ce dernier sur la poudre intercalaire. AT10 est de préférence d'au plus 18°C, notamment 15 15°C. Une trop forte différence AT10 entraîne en effet la formation d'ondulations de bord indésirables. On entend par feuille intérieure la feuille de verre destinée à être positionnée à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. Cette feuille est donc située du côté concave du 20 vitrage. A l'opposé, la feuille extérieure, destinée à être positionnée à l'extérieur de l'habitacle du véhicule, est située du côté convexe du vitrage. Par extension, on qualifie également de feuille (de verre) intérieure, respectivement extérieure, la feuille de verre destinée à 25 devenir, après les étapes de bombage, de trempe chimique et de feuilletage, la feuille intérieure, respectivement extérieure, du vitrage final. Le vitrage est de préférence constitué de la feuille extérieure, de la feuille intérieure et de l'intercalaire 30 de feuilletage, ce qui n'exclut toutefois pas qu'un de ces constituants soit revêtu de couches ou d'empilements de couches, comme décrit ci-après. 6 Le choix des épaisseurs des feuilles intérieure et extérieure a un impact particulièrement important sur la résistance au gravillonnage. Il s'avère en effet que la résistance au gravillonnage décroit avec l'épaisseur totale 5 du vitrage feuilleté mais s'accroit lorsque l'épaisseur de la feuille intérieure diminue. L'épaisseur el de la feuille extérieure est de préférence d'au plus 2,4 mm, notamment 2,3 mm, voire 2,2 mm ou 2,1 mm. Elle est de préférence d'au moins 1,6 ou 1,7 mm. 10 L'épaisseur el est avantageusement comprise dans un domaine allant de 1,6 à 2,4 mm. L'épaisseur e2 de la feuille intérieure est de préférence d'au plus 1,0 mm, notamment 0,9 mm, voire 0,8 mm ou 0,7 mm. L'épaisseur e2 est de préférence d'au moins 15 0,5 mm. L'épaisseur e2 est avantageusement inférieure à l'épaisseur el. Afin d'optimiser la résistance au gravillonnage, le rapport R = e2/e12 est avantageusement d'au plus 0,40, 20 notamment 0,35 ou 0,30, notamment 0,25, voire 0,20. Il est de préférence d'au moins 0,10. Des couples d'épaisseurs el/e2 particulièrement avantageux sont notamment : el=1,6 mm et e2=0,5 mm 25 el=1,6 mm et e2=0,7 mm el=1,8 mm et e2=0,5 mm el=1,8 mm et e2=0,7 mm el=2,1 mm et e2=0,5 mm el=2,1 mm et e2=0,7 mm 30 La feuille intérieure est en un verre clair d'aluminosilicate de sodium trempé chimiquement et ayant 7 une épaisseur el allant de 0,4 à 1,1 mm, de préférence de 0,4 à 0,7 mm. Ce type de verre s'est révélé apte à fournir, en combinaison avec la feuille extérieure, des vitrages à la fois légers et résistants mécaniquement. 5 Le verre d'aluminosilicate de sodium comprend de préférence (avant trempe chimique) de 55 à 73% en poids de Si02, de 2 à 20% en poids d'A1203 et de 9 à 17% en poids de Na20. Il comprend en outre avantageusement de 2 à 11% en poids de MgO, de 0 à 10% en poids de K20, moins de 3% en 10 poids de CaO et moins de 10%, notamment moins de 5% en poids de B203. Plus particulièrement, le verre d'aluminosilicate de sodium possède de préférence (avant trempe chimique) une des compositions suivantes, exprimées en pourcentages 15 massiques d'oxydes. Si02 : 55-71%, notamment 59-68% ; A1203 : 3-11%, notamment 4-10% ; MgO : 4-11%, notamment 5-10% ; Na20 : 917%, notamment 10-14% ; K20 : 3-12%, notamment 5-11%; B203: REVENDICATIONS1. Vitrage feuilleté bombé comprenant une feuille extérieure d'un verre coloré silico-sodocalcique et une feuille intérieure d'un verre clair d'aluminosilicate de sodium trempé chimiquement et ayant une épaisseur e2 allant de 0,4 à 1,1 mm, notamment de 0,4 à 0,7 mm, lesdites feuilles extérieure et intérieure étant assemblées entre elles au moyen d'un intercalaire de feuilletage, ledit verre coloré possédant une composition chimique comprenant une teneur pondérale en fer total, exprimée sous la forme Fe203, allant de 0,6 à 2,2%, et les verres des feuilles intérieure et extérieure étant choisis de sorte que 0 T'Oint - T10ext 20°C, où T'Oint est la température 110 du verre de la feuille intérieure et T10ext la température 110 du verre de la feuille extérieure, la température 110 étant la température à laquelle le verre considéré possède une viscosité de 1010 dPa.s. 2. Vitrage feuilleté selon la revendication 1, tel que l'épaisseur el de la feuille extérieure est comprise dans un domaine allant de 1,6 à 2,4 mm. 3. Vitrage feuilleté selon la revendication 25 précédente, tel que le rapport R = e2/e12 est d'au plus 0,40, notamment 0,30. 4. Vitrage feuilleté selon l'une des revendications précédentes, tel que la température T10ext est comprise dans un domaine allant de 655 à 675°C. 30 5. Vitrage feuilleté selon l'une des revendications précédentes, tel que la température T'Oint est comprise dans un domaine allant de 660 à 680°C. 21 6. Vitrage feuilleté selon l'une des revendications précédentes, tel que T'Oint - T10ext 5°C. 7. Vitrage feuilleté selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le verre coloré possède une 5 composition chimique comprenant les constituants suivants, en une teneur pondérale variant dans les limites ci-après définies : Si02 68-75% A1203 0-3% 10 CaO + MgO 11-16,2% MgO 0-6,5% Na20 9-12,4% K20 0-1,5%. 8. Vitrage selon l'une des revendications 15 précédentes, tel que la teneur pondérale en fer total du verre coloré, exprimée sous la forme Fe203, est comprise dans un domaine allant de 0,7 à 1,8%, notamment de 0,8 à 1,5%. 9. Vitrage selon l'une des revendications 20 précédentes, dans lequel le verre coloré possède un rapport rédox, défini comme le rapport entre la teneur pondérale en fer ferreux, exprimée sous la forme FeO, et la teneur pondérale en fer total, exprimée sous la forme Fe203, compris dans un domaine allant de 0,22 à 0,31, notamment de 0,24 à 0,29. 10. Vitrage feuilleté selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la feuille extérieure est en verre non-renforcé mécaniquement. 11. Vitrage feuilleté selon l'une des revendications 30 précédentes, dont l'épaisseur est d'au plus 5 mm, notamment 4,5 mm, voire 4 mm. 22 12. Vitrage selon l'une des revendications précédentes, qui est doublement bombé et présente une profondeur de double-bombage d'au moins 20 mm. 13. Vitrage pour véhicule de transport, notamment 5 automobile, en particulier pare-brise ou toit, comprenant un vitrage feuilleté selon l'une des revendications précédentes. 14. Procédé d'obtention d'un vitrage feuilleté bombé selon l'une des revendications 1 à 12, comprenant les 10 étapes successives suivantes : - une étape de bombage, dans laquelle une feuille d'un verre clair d'aluminosilicate de sodium ayant une épaisseur e2 allant de 0,4 à 1,1 mm, dite feuille de verre intérieure et destinée à devenir la 15 feuille intérieure du vitrage, et une feuille d'un verre coloré silico-sodocalcique possédant une composition chimique comprenant une teneur pondérale en fer total, exprimée sous la forme Fe203, allant de 0,6 à 2,2%, dite feuille de verre extérieure et 20 destinée à devenir la feuille extérieure du vitrage, sont bombées ensemble, ladite feuille de verre intérieure étant positionnée au-dessus de ladite feuille de verre extérieure, les deux feuilles de verre étant séparées à l'aide d'une poudre 25 intercalaire, puis - une étape de trempe chimique, dans laquelle la feuille de verre intérieure est mise en contact avec un sel de potassium fondu, puis - une étape de feuilletage, dans laquelle les feuilles de verre intérieure et extérieure sont assemblées au moyen d'un intercalaire de feuilletage.