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EP1697265A1 - Procede de bombage de feuilles de verre - Google Patents

Procede de bombage de feuilles de verre

Info

Publication number
EP1697265A1
EP1697265A1 EP04804877A EP04804877A EP1697265A1 EP 1697265 A1 EP1697265 A1 EP 1697265A1 EP 04804877 A EP04804877 A EP 04804877A EP 04804877 A EP04804877 A EP 04804877A EP 1697265 A1 EP1697265 A1 EP 1697265A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
sheets
bending
infrared
glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04804877A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Virginie GLAVERBEL - Centre R & D TURC
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Glass Europe SA
Original Assignee
Glaverbel Belgium SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glaverbel Belgium SA filed Critical Glaverbel Belgium SA
Publication of EP1697265A1 publication Critical patent/EP1697265A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00—Re-forming shaped glass
    • C03B23/02—Re-forming glass sheets
    • C03B23/023—Re-forming glass sheets by bending
    • C03B23/025—Re-forming glass sheets by bending by gravity
    • C03B23/0258—Gravity bending involving applying local or additional heating, cooling or insulating means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/001—General methods for coating; Devices therefor
    • C03C17/002—General methods for coating; Devices therefor for flat glass, e.g. float glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
    • C03C23/001—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by infrared light
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/007—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by thermal treatment

Definitions

  • the present invention relates to a bending process on a frame of glass sheets.
  • the flat glass sheets are placed substantially horizontally on the frame which supports them at their periphery, and introduced into an oven.
  • the temperature of the leaves is gradually raised until the softening of the glass is reached.
  • the leaves under the effect of their own weight, and possibly the action of localized pressure organs, deform until they follow the outline of the frame. Immediately after, the leaves are cooled to freeze the shape obtained.
  • Frame bending techniques have been the subject of multiple improvements aimed at allowing productions of more complex shapes without compromising the qualities required of these glazings, in particular windshields. It goes without saying that the greater the deformations (deflection, radius of curvature, composition of several directions of curvature, etc.), the greater the risk of the appearance of defects.
  • articulated frames allowing the formation of more accentuated curvatures.
  • Another means consists of the frames comprising so-called "auxiliary" support means, which allow the peripheral deformation in two distinct stages leading to bending in a first direction, then this first bending completed, bending in a second direction.
  • auxiliary support means which allow the peripheral deformation in two distinct stages leading to bending in a first direction, then this first bending completed, bending in a second direction.
  • organs used to press, at least locally, the glass on the frame there are also the organs used to press, at least locally, the glass on the frame.
  • the latter aim, in general, to force the glass into a configuration that gravity alone does not allow to obtain.
  • Various techniques have also been proposed in order to properly control the temperature conditions imposed on the glass sheets during the bending process. These are in particular heating means located on the areas of the glass sheets which must undergo particularly accentuated curvatures, and which, for this reason, it is desirable to "overheat”. They are also means intended to compensate for certain irregularities in the distribution of the heat fluxes on the sheets, due to the constraints notably linked to the structure of the oven or to the position of the sheets relative to the heating means of this oven. These are in particular "thermal masses”, in other words elements normally associated with frames and whose role is to locally absorb part of the thermal fluxes, thereby reducing the energy absorbed by the glass.
  • the presence of these enamelled patterns is accompanied by a greater absorption of the radiated energy, and consequently, locally by a faster heating of the glass.
  • These imbalances can lead to forming irregularities, and are usually avoided by the means indicated above, in particular thermal masses and differentiated heating according to the areas of the glass sheets.
  • the object of the invention is to improve the thermal conditions for bending the sheets in frame bending techniques.
  • the invention proposes, in the simultaneous bending of two sheets of glass, to coat at least partially, at least one of the surfaces of one of the sheets, with a material modifying the absorption characteristics of infrared radiation.
  • the invention more particularly provides for the application of a coating which, by promoting the absorption of infrared, allows for a given bending, to shorten the treatment time.
  • the implementation of the invention also makes it possible, in a determined time, to achieve a more pronounced bending, while minimizing the risks of degradation of the sensitive layers possibly present, by the very fact of the fact that the treatment time remains relatively short for these accentuated bombings.
  • the passage time in the bending oven constitutes an element which can condition the production volume. The oven is indeed an important investment. Efforts are therefore being made to ensure that this tool is used to the maximum of its capacity. Any reduction in the treatment cycle results in an increase in production capacity for a given installation.
  • the implementation of the invention by appreciably improving the rise in temperature of the glass sheets, can shorten the cycle time in the oven by 10 to 15% or more, and generates an additional corresponding production capacity.
  • Infrared reflecting metal layers are generally sensitive to heat, even when protected by protective layers. Exposure to the highest temperatures can lead to changes in the optical qualities of these layers, in particular by altering the coloring in reflection. The risk of these defects appearing is all the more important as the longer temperatures are maintained.
  • the coating applied to at least one face of one of the sheets must have good absorption of infrared radiation.
  • this coating is chosen so that it absorbs at least 60% of the incident radiation and preferably at least 80% of this radiation for wavelengths between 500 and 5000 nm.
  • the absorbent material constituting this coating must lead to sufficient absorption even when it is present in very small thicknesses.
  • the absorption characteristics of this material are such that for a mass per unit area at most equal to 10 g / m 2 , it absorbs more than 60% and preferably more than 80% of the radiation of wavelength between 500 and 2500nm, and preferably even on the wavelengths between 500 and 5000nm.
  • this abso ⁇ tion is obtained for a mass per unit area less than 5 gm 2 .
  • the absorbent material must be used under conditions such that it retains its qualities at the highest temperatures reached for bending operations, at least under the influence of the temperature alone. We will see later that it is possible, under certain conditions, to use materials which can be partially eliminated during the bending process.
  • the coating is itself as uniform as possible. It is preferable that the material is applied in the form of very small particles to provide a large covering surface.
  • the average particle sizes are advantageously less than 20 ⁇ , and preferably less than 10 ⁇ .
  • the dimensions are usually less than 1 ⁇ .
  • the absorbent material consists in particular of metal oxides such as oxides of iron, of manganese. In general, the products used, because they are highly absorbent, are dark in color. Naturally poorly absorbent materials such as metal salts such as carbonates, in particular calcium or magnesium carbonates, can also be used, but for this they are previously "colored" to improve their absorption capacity when this is insufficient.
  • Preferred materials are carbon-based due to their absorbency. These include carbon black and graphite. Carbon black, or pyrogenic carbon, is obtained by combustion of hydrocarbon products in an atmosphere insufficiently rich in oxygen. Most commonly carbon black is prepared from acetylene. The dimensions of the particles obtained are much less than a micron, guaranteeing an extremely high covering power. The application is made, for example, by directing the combustion flames directly onto the surface to be covered, keeping the flames at a distance sufficient to minimize heating of the substrate on which the carbon layer is deposited.
  • the layers of absorbent products according to the invention are formed either by direct deposition of the powder or by application of a suspension of these products in a gaseous or liquid carrier.
  • a highly volatile liquid is used as a vector, which is quickly removed by drying.
  • the powder can be accompanied by a product intended to fix it temporarily on the glass.
  • This binding agent is advantageously in the form of a wax or of a low molecular weight polymer, and therefore easily soluble in very volatile solvents in which the particles are suspended.
  • the fixing agent is always in very small quantity so that its elimination at high temperature is done without damage to the functional layers which may be present.
  • the use of the absorbent layer according to the invention aims to improve the temperature rise uniformly over the entire surface of the glass sheets, and the application of the layer is made over the entire surface concerned. .
  • the areas concerned are coated as homogeneously as possible.
  • the particles constituting the absorbent layer are consequently distributed in a regular manner so that the heat contribution resulting from their presence is also made in a homogeneous manner.
  • the absorbent layer must lead to a rise in temperature without a "hot spot" over the entire coated surface. It is the higher temperatures that cause faults. Care must therefore be taken to ensure that the presence of the absorbent layer does not cause local temperature disturbance.
  • the distribution of the layer on the surface can be checked by measuring the opacity of the layer formed. Even if it is made in the visible (on wavelengths from 200 to 700nm), while the layer is applied to absorb the IR, the measurement makes it possible to note the uniformity of the application. For a uniform layer the light transmission is very reduced. It is all the more so since the infrared absorption is important. When this abso ⁇ tion is at least 60%, the light transmission is not more than 15%. In the majority of cases, since the absorption of IR is much stronger, the light transmission is practically zero at all points.
  • it is not more than 3% and preferably is less than 2%.
  • the absorbent materials used according to the invention are applied to one or more of the faces of the glass sheets. Most often, for reasons of convenience, a single layer of absorbent material is applied, in order to limit as much as possible the post-bending removal operations.
  • the absorbent layer is advantageously located between the two sheets of glass, therefore on side II or on side III, according to the usual numbering.
  • the presence of the absorbent layer between the two sheets promotes a homogeneous and above all increased absorption of infrared radiation from the oven, whether it comes from the vault or from the bottom.
  • the absso ⁇ tion in the center of the assembly favors the rise in temperature in a location that convection does not touch.
  • the deflection of the glass leading to bending is of course dependent on the lowest temperatures. By allowing earlier leaves to be produced at any point at the correct temperatures, the bending process can be significantly accelerated overall.
  • this layer is usually also placed on one of the faces II or m, in order to protect it during the manufacture of the glazing, but also and above all during the subsequent use. glazing.
  • the absorbent layer can be deposited directly on the reflective layer.
  • the presence of the reflective layers which remain generally sensitive to mechanical or chemical attack, requires rigorous control of the conditions under which this removal operation is carried out when it is carried out on the reflective layer.
  • a particularly useful case is that in which the reflective layer is on the side II.
  • the installation of the absorbent layer on the face III makes it possible to minimize the reflective effect which would lead to a strong imbalance in the heating of the two sheets.
  • the position in face III is preferable to that in face II, that is to say the position in which the absorbent layer would be applied directly to the reflective layer, in particular for the reasons indicated concerning the removal of the absorbent layer.
  • the absorbent material must also withstand the atmosphere of the oven at bending temperatures.
  • the IR reflecting layer is in position III.
  • the samples placed on a frame are introduced into an oven, the temperature of which is maintained at 675 ° C. They stay for a time which can vary from 6 to 16 minutes depending on the size of the bending to be carried out. They are then cooled.
  • the optical measurements are carried out after assembly of the two sheets with a polyvinyl butyral (PVB) interlayer 0.76 mm thick.
  • PVB polyvinyl butyral
  • the contad dired of the two superposed sheets is avoided by using a powdery material spread over the entire surface of the sheets which face each other.
  • the material in question is typically a mineral powder inert under the conditions of use, a powder which is easily removed by simple washing. So that this material does not mark the surfaces of the sheets, or that of the layers which they carry, the powders used are of very fine particle size.
  • a powder traditionally used is a calcium carbonate. This material is distributed in very small quantities on the surface, and moreover, is very little absorbent under these conditions of use. Under the usual conditions of its use, its influence on the absorption of radiated energy does not exceed at most a few percent of it.
  • the use of the powder separating the sheets can advantageously be eliminated when the infrared absorbing layer is located on one of the sides II or read.
  • the absorbent material advantageously replaces this separation powder to avoid the contad dired between the glass sheets.
  • the glass sheets, or at least that on which the infrared absorbing layer has been applied are subjected to washing.
  • washing depends on that of the absorbent layer on the one hand, and on the possible presence of fragile layers such as metallic reflective layers, on the other hand.
  • the washing is advantageously carried out with water added with a chemically non-aggressive surfactant. Removal can be facilitated by passing mechanical means, brushes or the like.
  • - Figure 2 is a graph showing the impact of the implementation of the invention on the curvature reached;
  • - Figure 3 is similar to the previous one, and relates to the case of sheets having a layer reflecting the infrared;
  • FIG. 5 shows the absorption curves as a function of the wavelength for 2.1mm clear glass (V), the glass comprising a calcium carbonate powder such as that intended to separate the sheets (KC) , but in quantity much higher than that usually used, and the abso ⁇ tion when a layer of carbon black is deposited on a sheet of glass (NC).
  • V clear glass
  • KC calcium carbonate powder
  • NC sheet of glass
  • Figure la presents a set of two glass sheets 5 and 6 supe ⁇ osés.
  • the diagram particularly concerns the case of automobile glazing of the windshield type.
  • the faces of the sheets are numbered in the traditional way, the outer face I, the face facing the passenger compartment IV, and the two faces in contad II and m.
  • the sheet 6 comprises a layer 7 reflecting the infrared.
  • Incident and reflected infrared radiation is represented by the arrows.
  • the proportion of radiation absorbed after the double crossing of the sheets for total thicknesses of the order of 4mm and for clear glasses, can globally reach 60% of the incident radiation in the wavelength range from 500 to 5000nm. This abso ⁇ tion is distributed in a very differentiated way according to the wavelengths. It is weak up to around 2750nm and relatively important for longer wavelengths.
  • the presence of the infrared reflecting layer prevents the passage of radiation from one side to the other of the sheets. Each sheet receives basically radiation from one side. The rise in temperature caused by the abso ⁇ tion is therefore far from being optimized.
  • the heating means are not distributed symmetrically with respect to the sheets, the heating by the roof is usually the most important if not the only one, the heating by the hearth being obtained indirectly by heating emission of the radiated energy previously absorbed by the refradaries of the sole. In this case, as a general rule, the energy radiated on the upper sheet is greater than that radiated on the lower sheet. The presence of a layer reflecting the infrared then constitutes an additional fadeur of thermal imbalance between the two sheets.
  • Figure 1b is similar to the previous one, but this time an absorbent layer 8 according to the invention is interposed between the two sheets of glass. A significant part of the radiated energy is then absorbed by the layer 8, and dissipates either by re-emission or even more by conduction. In both cases this dissipation takes place indifferently in the sheet 5 and in the sheet 6. In other words a significant part of the radiated energy, coming from the roof in the case shown, even in the presence of the reflective layer 7, heats the lower sheet 6. In this case, an imbalance in the energy radiated by the sole relative to that radiated by the roof, is at least partially compensated. The effect of the presence of an infrared absorbing layer is illustrated in FIG. 2.
  • the reported test is carried out on a set composed of sample sheets of 200 ⁇ 200 mm, and 2.3 mm thick.
  • the top sheet is a plain, slightly tinted (green) sheet
  • the bottom sheet is a sheet of clear glass.
  • the sheets have no infrared reflective pattern or layer.
  • the overlapping sheets are placed in a laboratory oven providing significantly stronger radiation heating above the sheets.
  • the temperature of the sheets in the oven rises gradually to reach 670 ° C.
  • the progress of the bending is followed throughout the process.
  • the deformation is measured by the sag, in mm, in the center of the samples.
  • a first measurement is made on the glasses without the integration of an absorbent layer.
  • the results correspond to the lower curve (diamonds).
  • An identical measurement is then carried out on the set of two glass sheets, the lower sheet of which comprises on the face H, a layer of carbon black deposited by incomplete combustion of acetylene.
  • the layer covers the entire surface of the sample in a uniformly
  • 420x420mm It is 2.3mm thick air glass, with a silver-based reflective layer located in position II.
  • the test is also carried out in a pilot oven ensuring stronger radiation from above.
  • the sag in the center of the sheets is measured as a function of the treatment time.
  • the first curve corresponds to the sheets without an absorbent layer.
  • the upper curve (squares) is obtained for with a coating similar to that used in the previous test, arranged on the H face, in other words on a face which is located on the contad between the two sheets.
  • the intermediate curve (triangles) corresponds to the presence of the same layer, but this time located on side IV, in other words, on the upper side exposed to the atmosphere of the furnace.
  • the case of the facing IV is distinguished by the behavior of the carbon layer in contact with the atmosphere.
  • the sample behaves like the one with the absorbent layer in position II. But very quickly the temperature of the layer is such that the carbon is consumed in the contad of the atmosphere. This mechanism practically does not intervene when the layer is located between the two sheets of glass, the air being able practically not to penetrate between these two sheets.
  • the presence of the carbon layer is more effective when it is located between the glass sheets, it may nevertheless be advantageous to prefer the external faces.
  • sheets comprising a fragile reflective layer it may be preferable to avoid placing the absorbent layer which is necessarily brought to a high temperature.
  • the absorbent layer must be removed once the bending is completed. Removal of this layer or the residue from this layer can be relatively vigorous. In the case of its position on the infrared reflecting layer, the elimination treatment can cause degradation of the reflecting layer. By placing the absorbent layer in position on an outer face the problem does not arise. It is thus possible to arrange the IR absorbing layer on side IV. In this case, any contad with the reflective layer is avoided. Position IV does not restore a balance between radiation from the roof and the bottom of the oven, but overall increases the absso ⁇ tion and allows at least an acceleration of the bending process.
  • the tests are carried out with a pair of 2.1 mm thick sheets of clear glass.
  • the outer sheet carries on the face in position II a reflective layer of the silver layer type, as described in patent EP 336257.
  • the measurements are carried out on the outer faces of the two sheets and in the center of these.
  • a first series of tests is carried out without using an absorbent layer according to the invention.
  • the oven used being mainly heated by the roof, the highest temperature is obviously located on the side IV (A) facing directly towards this roof.
  • the side I (B) facing the bottom of the oven is relatively lower.
  • the temperature difference is increased due to the presence of the reflective layer which isolates the lower sheet from the radiation coming from the roof.
  • the most sensitive difference is noted at the start of heating and tends to decrease towards the highest temperatures.
  • the same test is repeated by incorporating the absorbent carbon layer applied on the reflective layer (in position II). In practice, it can be seen that the temperatures progress more rapidly, both for the upper sheet (C) and for the lower sheet (D). For the same treatment time, the temperature increase is of the order of 20 to 30 ° C.
  • Laminated glazing intended for the automobile often has enameled parts. It is in particular the edges of the glazing which are coated with opaque enamels of dark colors. These enamels are used in particular to conceal the bonding of the windows in question on the bodywork.
  • the baking of the enamel is traditionally carried out during bending or tempering of the glass in order to carry out only a heat treatment.
  • the enamel composition After its application, the enamel composition is dried beforehand at a low temperature.
  • the vitrification of the enamel only occurs during bending or quenching at temperatures exceeding 350 ° C.
  • the cooking is accompanied by the degradation of the binding compounds present in the composition of the enamel, normally releasing reducing elements.
  • the enamel compositions when they are with these layers on the facing faces (position II and M), are supplemented by elements of an oxidizing nature, whose role is to "neutralize” the reductants released by the binders.
  • a rigorous adjustment of these constituents, so that they neutralize completely, is however delicate, with a risk of leading to the oxidation of the reflective metallic layers.
  • the presence of carbon in the infrared absorbing layer guarantees against any risk of oxidation.
  • the "reducer”, or “antioxidant”, layer of carbon layers, which are preferred according to the invention, is also manifested by the protection of metallic layers especially on the edges of the glazing, ie in the areas most exposed to the risk of oxidation.
  • Tests are carried out to ensure the quality of a glazing comprising an enameled strip at the periphery on the K side, and a reflective layer based on silver (type patent EP0336 257) on the EU side.
  • the transmission and haze values obtained during the same bending process are compared.
  • the two sheets of glass are 2.1mm, and are all air glass.
  • a first test is carried out without enamel and without carbon black.
  • a second test is carried out with the enamel on the periphery of face II and with a layer of carbon black deposited on the infrared reflecting layer.
  • the enamel used is manufactured by the company Johnson Matthey and bears the commercial reference RD 689 MS 089 S2. Applied over a width of 70mm by screen printing, it is dried at 150 ° C for l ⁇ minutes. * * 'The sheets are then assembled in the traditional way with a 0.76mm thick polyvivylbutyral (PVB) interlayer. The light transmission measured is respectively 76.2% for glazing without enamel and curved without carbon, and 76.4% for that comprising enamel and curved in the presence of an absorbent layer of carbon. The haze, corresponding to the fraction of light scattered for these glazings, is 0.41 and 0.47 respectively. The presence of carbon therefore limits the loss of fundamental optical properties caused by the presence of enamel.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de bombage de paires de feuilles de verre par gravité dans lequel les feuilles de verre planes, sont disposées sur un cadre et introduites dans un four de bombage où elles sont progressivement portées à la température de ramollissement du verre et viennent épouser les contours du cadre de bombage et sont finalement refroidies pour figer la forme, dans lequel une des feuilles au moins, préalablement à son introduction dans le four, est revêtue sur au moins une partie de sa surface d'une couche d'un matériau accroissant ses caractéristiques d'absorption des rayonnements infrarouges, couche qui est éliminée après l'opération de bombage.

Description

Procédé de bombage de feuilles de verre
La présente invention concerne un procédé de bombage sur cadre de feuilles de verre.
Le bombage de feuilles de verre sur cadre est très largement utilisé, notamment pour la production de vitrages feuilletés destinés à l'automobile. La production de pare-brise est le plus souvent effectuée par ce moyen.
Dans les techniques de bombage sur cadre, les feuilles de verre planes sont placées sensiblement à l'horizontale sur le cadre qui les supporte à leur périphérie, et introduites dans un four. La température des feuilles est progressivement élevée jusqu'à atteindre le ramollissement du verre. Les feuilles sous l'effet de leur propre poids, et éventuellement de l'action d'organes de pression localisée, se déforment jusqu'à épouser le contour du cadre. Immédiatement après, les feuilles sont refroidies pour figer la forme obtenue.
Les techniques de bombage sur cadre ont été l'objet de perfectionnements multiples visant à permettre des productions de formes plus complexes sans compromettre les qualités requises de ces vitrages, notamment des pare-brise. Il va de soi que plus les déformations sont importantes (flèche, rayon de courbure, composition de plusieurs directions de courbure...), plus grand est le risque de l'apparition de défauts. Parmi les moyens classiques mis en œuvre, figurent les cadres articulés permettant la formation de courbures plus accentuées. Un autre moyen est constitué par les cadres comportant des moyens de support dits "auxiliaires", qui permettent la déformation périphérique en deux étapes distinctes conduisant au bombage dans une première direction, puis ce premier bombage achevé, le bombage dans une seconde direction. Dans le domaine des moyens mécaniques figurent encore les organes utilisés pour presser, au moins localement, le verre sur le cadre. Ces derniers ont pour but, de façon générale, de forcer le verre dans une configuration que la gravité seule, ne permet pas d'obtenir. Des techniques variées ont également été proposées afin de bien contrôler les conditions de températures imposées aux feuilles de verre au cours du processus de bombage. Il s'agit en particulier de moyens de chauffage localisés sur les zones des feuilles de verre devant subir des courbures particulièrement accentuées, et que, pour cette raison, il est souhaitable de "surchauffer". Il s'agit aussi de moyens ayant pour objet de compenser certaines irrégularités dans la distribution des flux thermiques sur les feuilles, dues aux contraintes notamment liées à la structure du four ou à la position des feuilles par rapport aux moyens de chauffage de ce four. Il s'agit en particulier de "masses thermiques", autrement dit d'éléments normalement associés aux cadres et dont le rôle est d'absorber localement une partie des flux thermiques, réduisant de ce fait l'énergie absorbée par le verre.
Un autre facteur de complexité dans le processus de bombage vient de ce que les feuilles de verre elles-mêmes ne présentent pas nécessairement des caractéristiques homogènes vis-à-vis des flux thermiques, particulièrement ceux qui font l'objet du rayonnement, et qui en représentent la majeure partie, et jusqu'à 90% de l'énergie échangée dans certains fours.
Les feuilles, ou certaines d'entre elles, comportent souvent des motifs émaillés destinés à masquer les zones de collage ou différents éléments fonctionnels attachés aux vitrages, tels que les embases de rétroviseurs, les connexions électriques pour les détecteurs de pluie etc. La présence de ces motifs émaillés s'accompagne d'une absorption plus importante de l'énergie rayonnée, et par suite, localement d'un échauffement plus rapide du verre. Ces déséquilibres peuvent amener des irrégularités de formage, et sont habituellement évités par les moyens indiqués ci- dessus, notamment masses thermiques et chauffage différencié suivant les zones des feuilles de verre.
D'autres particularités des vitrages ont pour conséquence des déséquilibres dans le chauffage des feuilles. Il s'agit notamment de la présence de couches fonctionnelles, et particulièrement de celles qui réfléchissent les rayonnements infrarouges. Ces dernières sont destinées à limiter "l'effet de serre" à l'intérieur des véhicules exposés au soleil. Mettant à profit leur conductivité, le même type de couches est aussi employé pour chauffer les vitrages par effet joule. Dans les fours, la majeure partie de l'apport thermique aux feuilles de verre s'opérant par rayonnement infrarouge, la présence de ces couches, et plus encore le fait qu'elles ne soient pas disposées de façon uniforme sur toute la surface des feuilles, cause également des difficultés dans le contrôle des conditions de température appliquées durant le bombage. Ces irrégularités dans les conditions thermiques appliquées aux feuilles peuvent entraîner des défauts dans les courbures des feuilles.
L'invention a pour but d'améliorer les conditions thermiques du bombage des feuilles dans les techniques de bombage sur cadre. Pour cela l'invention propose, dans le bombage simultané de deux feuilles de verre, de revêtir au moins partiellement, l'une au moins des surfaces de l'une des feuilles, d'un matériau modifiant les caractéristiques d'absorption des rayonnements infrarouges
Le verre seul, et en particulier le verre non coloré, n'absorbe qu'une faible partie du rayonnement infrarouge proche (jusqu'à 2750nm) des fours. Ce mécanisme est néanmoins le plus important dans échauffement des feuilles. La présence des éléments du type émail, ou de couches réfléchissant les infrarouges, en modifiant profondément les conditions d'absorption des infrarouges, perturbe le bombage de façon significative. Selon l'invention on s'efforce à l'inverse notamment de favoriser l'absorption, soit localement, soit le plus souvent sur l'ensemble de la surface, pour mieux contrôler l'élément essentiel que constitue la température des feuilles dans le processus de bombage.
L'invention prévoit plus particulièrement l'application d'un revêtement qui, en favorisant l'absorption des infrarouges, permet pour un bombage donné, d'écourter le temps de traitement. La mise en oeuvre de l'invention permet aussi, dans un temps déterminé de parvenir à un bombage plus marqué, tout en minimisant les risques de dégradation des couches sensibles éventuellement présentes, en raison même du fait que le temps de traitement reste relativement court pour ces bombages accentués. Dans la production, le temps de passage dans le four de bombage constitue un élément qui peut conditionner le volume de production. Le four constitue en effet un investissement important. On s'efforce en conséquence de faire en sorte que cet outil soit utilisé au maximum de ses capacités. Toute réduction du cycle de traitement se traduit par un accroissement de capacité de production pour une installation donnée.
La mise en œuvre de l'invention, en améliorant sensiblement la montée en température des feuilles de verre, peut écourter le temps de cycle dans le four de 10 à 15% ou plus, et génère un surcroît de capacité de production correspondant.
En raccourcissant le temps de traitement il est aussi possible de minimiser certains effets indésirables occasionnés par le passage à des températures élevées. Les couches métalliques réfléchissant les infrarouges sont en règle générale sensibles à la chaleur, même lorsqu'elles sont protégées par des couches protectrices. L'exposition aux températures les plus élevées peut conduire à des modifications des qualités optiques de ces couches, notamment par une altération de la coloration en réflexion. Le risque d'apparition de ces défauts est d'autant plus important que le maintien aux températures les plus élevées est plus long.
Pour être pleinement efficace, le revêtement appliqué sur au moins une face d'une des feuilles doit présenter une bonne absoφtion des rayonnements infrarouges. Avantageusement ce revêtement est choisi de telle sorte qu'il absorbe au moins 60% du rayonnement incident et de préférence au moins 80% de ce rayonnement pour les longueurs d'onde comprises entre 500 et 5000nm.
Le matériau absorbant constituant ce revêtement doit conduire à une absoφtion suffisante même lorsqu'il est présent sous des épaisseurs très faibles.
Avantageusement les caractéristiques d'absoφtion de ce matériau sont telles que pour une masse par unité de surface au plus égale à 10g/m2, il absorbe plus de 60% et de préférence plus de 80% des rayonnements de longueur d'onde comprise entre 500 et 2500nm, et de préférence même sur les longueurs d'onde comprises entre 500 et 5000nm. Avantageusement cette absoφtion est obtenue pour une masse par unité de surface inférieure à 5gm2.
Le matériau absorbant doit être mis en œuvre dans des conditions telles qu'il conserve ses qualités aux températures les plus élevées atteintes pour les opérations de bombage, au moins sous l'influence de la seule température. On verra plus loin, qu'il est possible, dans certaines conditions, d'employer des matériaux qui peuvent s'éliminer en partie au cours du processus de bombage.
En pratique pour les verres de type silico-sodo-calcique les températures de ramollissement permettant le bombage des feuilles se situent entre
570 et 670°C. Les matériaux utilisés doivent, pour l'essentiel, conserver leurs propriétés d'absoφtion des infrarouges à ces températures. Ceci exclut pratiquement tous les matériaux organiques qui sont décomposés au-delà de 250°C. Il est possible par carbonisation de matériaux organiques de former in situ un résidu carboné satisfaisant aux conditions d'absoφtion requises de l'invention. Néanmoins il est de loin préférable d'utiliser un matériau qui n'est pas significativement altéré par l'élévation de température. La décomposition des matériaux organiques s'accompagne en effet de l'élimination de produits qui peuvent se révéler néfastes, en particulier vis-à-vis des couches fonctionnelles présentes sur les feuilles de verre. Pour ces raisons, selon l'invention, il est préférable d'utiliser des composés inorganiques.
Pour avoir un effet bien uniforme sur les feuilles, le revêtement est lui- même aussi uniforme que possible. Il est préférable que le matériau soit appliqué sous forme de particules de très faibles dimensions pour offrir une grande surface couvrante. Les dimensions moyennes des particules sont avantageusement inférieures à 20μ, et, de préférence, inférieures à lOμ. Pour les matériaux offrant le pouvoir couvrant le plus élevé, et notamment pour les particules de carbone pyrogèné, les dimensions sont ordinairement inférieures à lμ.. Le matériau absorbant est constitué notamment d'oxydes métalliques tels que des oxydes de fer, de manganèse. De façon générale les produits utilisés, parce qu'ils sont fortement absorbants, sont de couleur sombre. Des matériaux naturellement peu absorbants tels que des sels métalliques comme les carbonates notamment des carbonates de calcium ou de magnésium, sont également utilisables, mais pour cela, ils sont préalablement "colorés" pour améliorer leur capacité d'absoφtion lorsque celle-ci est insuffisante.
Les matériaux préférés sont à base de carbone en raison de leur capacité d'absoφtion. H s'agit notamment de noir de carbone et de graphite. Le noir de carbone, ou carbone pyrogèné, est obtenu par combustion en atmosphère insuffisamment riche en oxygène, de produits hydrocarbonés. Le plus usuellement le noir de carbone est préparé à partir d'acétylène. Les dimensions des particules obtenues sont très inférieures au micron, garantissant un pouvoir couvrant extrêmement élevé. L'application est faite par exemple en dirigeant les flammes de combustion directement sur la surface à recouvrir en maintenant les flammes à distancé suffisantes pour minimiser réchauffement du substrat sur lequel la couche de carbone est déposée.
En dehors de l'application à la flamme pour le noir de carbone, les couches de produits absorbants selon l'invention sont formées soit par dépôt direct de la poudre soit par application d'une suspension de ces produits dans un vecteur gazeux ou liquide. Dans ce dernier cas on utilise comme vecteur un liquide très volatile qui est rapidement éliminé par séchage. Le cas échéant la poudre peut être accompagnée d'un produit destiné à la fixer momentanément sur le verre. Cet agent liant, est avantageusement sous forme d'une cire ou d'un polymère à bas poids moléculaire, et par suite, facilement soluble dans les solvants très volatiles dans lesquels les particules sont mises en suspension. L'agent de fixation est toujours en très faible quantité pour que son élimination à température élevée se fasse sans dommage pour les couches fonctionnelles éventuellement présentes. Dans la majorité des cas, l'usage de la couche absorbante selon l'invention, vise à améliorer l'élévation de température uniformément sur toute la surface des feuilles de verre, et l'application de la couche se fait sur toute la surface concernée. Dans tous les cas, que l'application s'effectue sur une partie seulement ou sur la totalité de la surface, les zones concernées sont revêtues de manière aussi homogène que possible. Les particules constituant la couche absorbante sont en conséquence distribuées de manière régulière de telle sorte que l'apport thermique résultant de leur présence se fasse également de manière homogène. En particulier la couche absorbante doit conduire à une élévation de température sans "point chaud" sur toute la surface revêtue. Ce sont les températures les plus élevées qui sont génératrices de défauts. Il faut donc veiller à ce que la présence de la couche absorbante, ne soit pas à l'origine de perturbation locale de la température.
On peut vérifier la distribution de la couche sur la surface par une mesure d'opacité de la couche constituée. Même si elle est faite dans le visible (sur des longueurs d'onde de 200 à 700nm), alors que la couche est appliquée pour absorber les IR, la mesure permet de constater l'uniformité de l'application. Pour une couche uniforme la transmission lumineuse est très réduite. Elle l'est d'autant plus que Pabsoφtion des infrarouges est importante. Lorsque que cette absoφtion est d'au moins 60%, la transmission lumineuse n'est pas supérieure à 15%. Dans la majorité des cas l'absoφtion des IR étant beaucoup plus forte, la transmission lumineuse est pratiquement nulle en tout point. De façon avantageuse elle n'est pas supérieure à 3% et de préférence est inférieure à 2%.
Les matériaux absorbants utilisés selon l'invention sont appliqués sur une ou plusieurs des faces des feuilles de verre. Le plus souvent, pour des raisons de commodité, une seule couche de matériau absorbant est appliquée, pour limiter le plus possible les opérations d'élimination postérieures au bombage.
Lorsqu'une seule couche est appliquée et que l'on s'efforce d'obtenir un chauffage aussi homogène que possible des deux feuilles, il est souhaitable de placer la couche de telle sorte qu'elle favorise l'absoφtion aux emplacements nécessitant un apport thermique supplémentaire.
De façon générale la couche absorbante est avantageusement située entre les deux feuilles de verre, donc en face II ou en face III, suivant la numérotation habituelle. La présence de la couche absorbante entre les deux feuilles favorise une absoφtion homogène et surtout accrue des rayonnements infrarouges du four, que ceux-ci proviennent de la voûte ou de la sole. L'absoφtion au centre de l'assemblage, favorise l'élévation de température en un emplacement que la convection ne touche pas. Le fléchissement du verre conduisant au bombage est bien entendu tributaire des températures les moins élevées. En permettant d'aboutir plus tôt, en tout point des feuilles aux températures adéquates, on peut accélérer globalement le processus de bombage de façon sensible.
Lorsque l'une des feuilles présente une couche réfléchissante, cette couche est habituellement placée également sur l'une des faces II ou m, afin de la protéger au cours de la fabrication du vitrage, mais aussi et surtout au cours de l'utilisation ultérieure du vitrage. Dans la mesure où le matériau de la couche absorbante est parfaitement stable, son contact avec la couche réfléchissante ne cause aucun dommage. Dans ce cas la couche absorbante peut être déposée directement sur la couche réfléchissante. Dans la mesure où cela est possible, il est néanmoins préférable de placer la couche absorbante sur la face ne comportant pas la couche réfléchissante pour en faciliter l'enlèvement ultérieur. En effet, le contact entre la face portant la couche absorbant les IR et celle portant la couche réfléchissante, n'occasionne habituellement pas ou peu de transfert du matériau absorbant sur cette dernière. L'enlèvement du matériau absorbant à l'issue de l'opération de bombage, peut être entrepris sans précaution particulière. A l'inverse la présence des couches réfléchissantes, qui demeurent dans l'ensemble sensibles aux agressions mécaniques ou chimiques, nécessite un contrôle rigoureux des conditions dans lesquelles cette opération d'élimination est conduite lorsqu'elle s'opère sur la couche réfléchissante. Un cas particulièrement utile est celui dans lequel la couche réfléchissante est sur la face II. La mise en place de la couche absorbante sur la face III permet de minimiser l'effet réfléchissant qui conduirait à un fort déséquilibre dans le chauffage des deux feuilles. La position en face III, comme indiqué ci-dessus, est préférable à celle en face II, c'est-à-dire celle dans laquelle la couche absorbante serait appliquée directement sur la couche réfléchissante, notamment pour les raisons indiquées concernant l'enlèvement de la couche absorbante.
Dans le cas où l'apport rayonné est fortement déséquilibré entre celui provenant de la sole et celui provenant de la voûte du four, il peut être envisagé de placer la couche absorbante sur la face inférieure, autrement dit en face I. Dans cette position il faut cependant faire en sorte que le matériau absorbant adhère convenablement sur la feuille de verre. La position du matériau absorbant sur une face exposée à l'environnement, et de surcroît tournée vers le bas, n'est pas la plus favorable pour son maintien pendant toute l'opération de bombage. Par ailleurs, l'application de la couche s'effeduant le plus souvent par dépôt sur la feuille, ceci nécessite un retournement de la feuille pour sa mise en place sur le cadre, opération qui est encore susceptible de conduire au détachement du matériau absorbant.
Dans l'hypothèse précédente, s'il s'avère difficile de stabiliser le matériau absorbant sur la face I, il faut encore que le matériau absorbant résiste à l'atmosphère du four aux températures de bombage.
Lorsqu'une couche réfléchissante est portée sur une face au contact de laquelle se trouve la couche absorbante, il est particulièrement nécessaire de s'assurer que cette couche absorbante est pratiquement inerte vis-à-vis de la couche réfléchissante. Ced se traduit en particulier par une absence quasi totale de variation de la transmission lumineuse des feuilles considérées au cours du processus de bombage. Dans tous les cas le choix des conditions, et en particulier, celui du matériau absorbant, doit être tel que la variation de transmission lumineuse observée après bombage, n'occasionne une perte de transmission lumineuse incompatible avec l'usage considéré. Pour les pare-brise, on sait par exemple que cette transmission doit rester supérieure à 75% selon les normes européennes (ou 70% selon les normes nord-américaines). Dans l'absolu, il est préférable que la variation de transmission lumineuse ne soit pas supérieure à 2% dans les conditions d'essai suivantes : Les échantillons de 200x200mm sont constitués de feuilles de verre clair de 2,1mm d'épaisseur. Deux feuilles sont supeφosées. La couche réfléchissant les IR est en position III. Les échantillons placés sur un cadre sont introduits dans un four dont la température est maintenue à 675°C. Ils séjournent pendant un temps qui peut varier de 6 à 16mn selon l'importance du bombage à réaliser. Ils sont ensuite refroidis. Les mesures optiques sont effectuées après assemblage des deux feuilles avec un intercalaire de polyvinylbutyral (PVB) de 0,76mm d'épaisseur.
Dans la pratique traditionnelle du bombage des vitrages feuilletés, le contad dired des deux feuilles supeφosées est évité en utilisant un matériau pulvérulent répandu sur toute la surface des feuilles qui se font face. Le matériau en question est typiquement une poudre minérale inerte dans les conditions d'utilisation, poudre qui s'élimine sans difficulté par un simple lavage. Pour que ce matériau ne marque pas les surfaces des feuilles, ou celle des couches qu'elles portent, les poudres utilisées sont de granulométrie très fine. Une poudre utilisée traditionnellement, est un carbonate de calcium. Ce matériau est distribué en très faible quantité sur la surface, et de surcroît, est très peu absorbant dans ces conditions d'utilisation. Dans les conditions usuelles de son utilisation son influence sur l' absoφtion de l'énergie rayonnée ne dépasse pas au plus quelques pourcents de celle-ci.
Dans la mise en œuvre de l'invention, l'usage de la poudre séparant les feuilles peut avantageusement être supprimé lorsque la couche absorbant les infrarouges est située sur une des faces II ou lu. Dans ce cas le matériau absorbant se substitue avantageusement à cette poudre de séparation pour éviter le contad dired entre les feuilles de verre. Bien évidemment il est possible de maintenir également la présence de la poudre intercalaire. Le choix des matériaux carbonés, connus pour servir de "lubrifiant", en particulier le graphite, mais aussi le noir de carbone, est particulièrement avantageux. L'utilisation de ces matériaux dispense le plus souvent d'avoir à utiliser une poudre supplémentaire de séparation. A l'issue de la phase de bombage les feuilles de verre, ou au moins celle sur laquelle la couche absorbant les infrarouges a été appliquée, sont soumises à un lavage. La nature de ce lavage dépend de celle de la couche absorbante d'une part, et de la présence éventuelle de couches fragiles comme les couches réfléchissantes métalliques, d'autre part. Le lavage est effectué avantageusement à l'eau additionnée d'un agent tensioactif chimiquement non agressif. L'enlèvement peut être facilité par passage de moyens mécaniques, brosses ou équivalents.
L'invention est décrite de façon plus détaillée dans la suite en faisant référence aux figures annexées dans lesquelles : w* - les figures la et lb sont des schémas illustrarif le comportement thermique des feuilles soumises aux rayonnements à l'intérieur d'un four de bombage ;
- la figure 2 est un graphique présentant l'incidence de la mise en œuvre de l'invention sur la courbure atteinte ; - la figure 3 est analogue à la précédente, et vise le cas de feuilles comportant une couche réfléchissant les infrarouges ;
- la figure 4 présente différents profils de température au cours du cycle de bombage sur une ligne de production ;
- la figure 5 présente les courbes d'absoφtion en fonction de la longueur d'onde pour le verre clair de 2,1mm (V), le verre comportant une poudre de carbonate de calcium telle que celle destinée à séparer les feuilles (KC), mais en quantité très supérieure à celle utilisée habituellement, et l'absoφtion lorsqu'une couche de noir de carbone est déposée sur une feuille de verre (NC).
La figure la présente un ensemble de deux feuilles de verre 5 et 6 supeφosées. Le schéma concerne particulièrement le cas d'un vitrage automobile du type pare-brise. Les faces des feuilles sont numérotées de la façon traditionnelle, la face extérieure I, la face tournée vers l'habitacle IV, et les deux faces en contad II et m.
Sur cette représentation la feuille 6 comporte une couche 7 réfléchissant les infrarouges. Le rayonnement infrarouge incident et réfléchi est représenté par les flèches. La proportion de rayonnement absorbé après la double traversée des feuilles pour des épaisseurs totale de l'ordre de 4mm et pour des verres clairs, peut atteindre globalement 60% du rayonnement incident dans la gamme des longueurs d'onde de 500 à 5000nm. Cette absoφtion est distribuée de façon très différenciée selon les longueurs d'onde. Elle est faible jusqu'à environ 2750nm et relativement importante pour les longueurs d'onde plus grandes.
Cette distribution d'absoφtion est particulièrement nette sur la figure 5. Le verre seul n'absorbe pratiquement pas les infrarouges jusqu'au seuil de 2750nm. Ensuite cette absoφtion s'élève rapidement pour atteindre un palier à environ 50% et s'élève encore ensuite au-delà de 4000nm. Mais le rayonnement pour les températures atteintes dans les fours de bombage décroît sensiblement pour les longueurs d'onde supérieures à 4000nm. Sur cette figure 5 on voit aussi que la présence de la poudre de carbonate de calcium (KC) en quantité surabondante n'accroît que très faiblement l'absoφtion qui reste inférieure globalement à 15% (dans les conditions usuelles de mise en œuvre de cette poudre intercalaire, l' absoφtion ne dépasse pas 2%). La présence de noir de carbone (NC) se traduit par une absoφtion quasi totale sur toute l'étendue du spectre.
La présence de la couche réfléchissant les infrarouges fait obstacle au passage du rayonnement d'un côté à l'autre des feuilles. Chaque feuille reçoit essentiellement le rayonnement d'un seul côté. La montée en température occasionnée par l' absoφtion est donc loin d'être optimisée. De surcroît dans nombre de fours industriels existants, les moyens de chauffage ne sont pas distribués de manière symétrique par rapport aux feuilles, le chauffage par la voûte est habituellement le plus important sinon le seul, le chauffage par la sole étant obtenu indiredement par ré-émission de l'énergie rayonnée précédemment absorbée par les réfradaires de la sole. Dans ce cas, en règle générale, l'énergie rayonnée sur la feuille supérieure est plus importante que celle rayonnée sur la feuille inférieure. La présence d'une couche réfléchissant les infrarouges constitue alors un fadeur supplémentaire de déséquilibre thermique entre les deux feuilles.
La figure lb est analogue à la précédente, mais cette fois une couche absorbante 8 selon l'invention, est inteφosée entre les deux feuilles de verre. Une part significative de l'énergie rayonnée est alors absorbée par la couche 8, et se dissipe soit par ré-émission soit plus encore par conduction. Dans les deux cas cette dissipation s'effectue indifféremment dans la feuille 5 et dans la feuille 6. Autrement dit une part significative de l'énergie rayonnée, provenant de la voûte dans le cas représenté, même en présence de la couche réfléchissante 7, chauffe la feuille inférieure 6. Dans ce cas, un déséquilibre dans l'énergie rayonnée par la sole par rapport à celle rayonnée par la voûte, est en partie au moins compensée. L'effet de la présence d'une couche absorbant les infrarouges est illustré à la figure 2. L'essai rapporté est effectué sur un ensemble composé de feuilles échantillons de 200x200mm, et de 2,3mm d'épaisseur. La feuille supérieure est une feuille ordinaire légèrement teintée (vert), et la feuille inférieure est une feuille de verre clair. Les feuilles ne comportent aucun motif ou couche réfléchissant les infrarouges. Les feuilles superposées sont placées dans un four de laboratoire assurant un chauffage par rayonnement sensiblement plus fort au-dessus des feuilles. La température des feuilles dans le four s'élève progressivement pour atteindre 670°C. La progression du bombage est suivie tout au long du processus. On mesure la déformation par l'affaissement, en mm, au centre des échantillons. Une première mesure est opérée sur les verres sans inteφosition d'une couche absorbante. Les résultats correspondent à la courbe inférieure (losanges). Une mesure identique est ensuite pratiquée sur l'ensemble de deux feuilles de verre, dont la feuille inférieure comporte en face H, une couche de noir de carbone déposée par combustion incomplète d'acétylène. La couche recouvre la totalité de la surface de l'échantillon de façon uniformément opaque.
Comme précédemment, l'affaissement est mesuré au centre de l'échantillon. La courbe supérieure (carrés), pour un temps donné, marque un accroissement de l'effet de bombage d'au moins 10%. Si l'on considère le temps de traitement on constate par exemple pour une déformation de 20mm, pratiquement un temps inférieur de près de deux minutes pour les feuilles mises en oeuvre selon l'invention. L'essai suivant, rapporté à la figure 3, est réalisé sur des échantillons de
420x420mm. Il s'agit de verre dair de 2,3mm d'épaisseur, avec une couche réfléchissante à base d'argent située en position II. L'essai est également réalisé dans un four pilote assurant un rayonnement plus fort par le dessus. Comme précédemment, on mesure l'affaissement au centre des feuilles en fonction du temps de traitement.
La première courbe (losange) correspond aux feuilles sans couche absorbante. La courbe supérieure (carrés) est obtenue pour avec un revêtement analogue à celui mis en œuvre à l'essai précédent, disposé en face H, autrement dit sur une face qui se situe au contad entre les deux feuilles. La courbe intermédiaire (triangles), correspond à la présence de la même couche, mais située cette fois sur la face IV, autrement dit, sur la face supérieure exposée à l'atmosphère du four.
Les observations faites à l'exemple précédent pour les verres, sans inteφosition de couche absorbante, et ceux comportant une couche absorbante en face II, s'appliquent également à cet essai. La présence de la couche absorbante en face II, introduit un accroissement du bombage pour une même durée de traitement, ou une durée plus courte pour un même bombage.
Le cas du revêtement en face IV se distingue en raison du comportement de la couche de carbone au contact de l'atmosphère. Au début du traitement, lorsque la température est relativement peu élevée, l'échantillon se comporte comme celui présentant la couche absorbante en position II. Mais très rapidement la température de la couche est telle que le carbone se consume au contad de l'atmosphère. Ce mécanisme n'intervient pratiquement pas lorsque la couche est située entre les deux feuilles de verre, l'air ne pouvant pratiquement pas pénétrer entre ces deux feuilles.
On constate ainsi, une diminution progressive de l'influence de la couche absorbante, correspondant aussi à une diminution de l'absoφtion. Le phénomène est pourtant suffisamment lent pour que l'on atteigne les températures les plus élevées avec un effet encore bien net.
Si la présence de la couche de carbone est plus efficace lorsqu'elle se situe entre les feuilles de verre, il peut être avantageux néanmoins de préférer les faces extérieures. Pour les feuilles comportant une couche réfléchissante fragile, il peut être préférable d'éviter de mettre en contad la couche absorbante qui se trouve nécessairement portée à température élevée.
Par ailleurs, la couche absorbante doit être éliminée une fois le bombage achevé. L'enlèvement de cette couche ou du résidu de cette couche peut être relativement vigoureux. Dans le cas de sa situation sur la couche réfléchissant les infrarouges, le traitement d'élimination peut entraîner une dégradation de la couche réfléchissante. En plaçant la couche absorbante en position sur une face extérieure le problème ne se pose pas. Il est ainsi possible de disposer la couche absorbant les IR sur la face IV. On évite dans ce cas tout contad avec la couche réfléchissante. La position IV ne rétablit pas un équilibre entre les rayonnements provenant de la voûte et de la sole du four, mais globalement accroît l' absoφtion et permet au moins une accélération du processus de bombage.
En prindpe il est aussi possible de préserver la couche absorbante tout en ne dégradant pas la couche réfléchissante en disposant chacune sur une des faces II et III. Néanmoins lorsque les couches sont en contad, il n'est pas possible d'éviter un certain transfert du matériau de la couche absorbante sur la couche réfléchissante. Il est alors nécessaire de procéder au nettoyage de cette dernière. Les inconvénients indiqués précédemment sont susceptibles de se retrouver, même si, s'agissant de traces de matériau, le traitement d'élimination est beaucoup moins vigoureux. Des essais ont été effectués sur un four de bombage industriel pour mesurer l'incidence de la présence d'une couche de carbone du même type que celles des essais précédents sur les températures des feuilles de verre constituant un pare-brise de très fort bombage. La figure 4 illustre cet essai.
Les essais sont effectués avec une paire de feuilles de verre clair de 2,1mm d'épaisseur. La feuille extérieure porte sur la face en position II une couche réfléchissante du type à couche d'argent, tel que décrit dans le brevet EP 336257.
Les mesures sont effectuées sur les faces extérieures des deux feuilles et au centre de celles-d.
Une première série d'essais est menée sans utilisation de couche absorbante selon l'invention. On constate une différence non négligeable de température entre les deux faces extrêmes I(B) et IV(A). Le four utilisé étant principalement chauffé par la voûte, la température la plus élevée se situe bien évidemment sur la face IV(A) tournée diredement vers cette voûte. A l'inverse, la face I (B) tournée vers la sole du four est relativement moins élevée. L'écart de température est accru du fait de la présence de la couche réfléchissante qui isole la feuille inférieure du rayonnement provenant de la voûte. L'écart le plus sensible est noté au début du chauffage et tend à se réduire vers les températures les plus élevées. Il demeure cependant un écart d'une vingtaine de degrés. Le même essai est reproduit en inteφosant la couche absorbante de carbone appliquée sur la couche réfléchissante (en position II). Dans la pratique on constate que les températures progressent plus rapidement, aussi bien pour la feuille supérieure (C) que pour la feuille inférieure (D). Pour un même de temps de traitement, l'augmentation de température est de l'ordre de 20 à 30°C.
L'inteφosition de la couche absorbante dans le cas considéré conduit aussi à une diminution de l'écart existant entre les températures des faces I (D) et IV
(C) sans toutefois permettre une disparition totale de cet écart en raison du déséquilibre profond existant dans les conditions de rayonnement dans ce four entre la voûte et la sole.
On a encore vérifié dans le mode de mise en œuvre de l'invention et sur des pare-brise fortement bombés que la présence de la couche absorbante de carbone, et le fait que le processus de bombage pouvait être écourté, n'avait pas d'effet néfaste sur les propriétés optiques. Pour cela comme précédemment une couche de carbone est déposée sur la couche réfléchissante du type indiqué ci- dessus. On compare les valeurs de transmission lumineuse de pare-brise obtenu avec et sans couche absorbante de carbone. Après lavage de la couche absorbante, les variations de transmission lumineuse observées ne sont pas significatives. Elles restent extrêmement faibles, 1 à 2%, et sont positives ou négatives indifféremment. Toujours sur les propriétés optiques dépendant de la présence de la couche réfléchissante, on a observé la coloration de la couche en réflexion dans les deux cas précédents, à savoir avec ou sans couche absorbante dans l'étape de bombage. On sait la sensibilité particulière de la coloration induite par les couches réfléchissantes aux traitements thermiques. Même lorsque toutes les propriétés optiques sont conservées par ailleurs, le passage à température élevée entraîne fréquemment l'apparition de colorations parasites indésirables.
L'expérience conduite sur les pare-brise dans les conditions indiquées précédemment, montre que la présence de la couche absorbante de carbone est très limitée sur les qualités optiques et en particulier sur la couleur en réflexion. Le traitement selon l'invention peut conduire une modification des paramètres colorimétriques (L*, a*, b* dans le système de coordonnées CIELAB) mais de façon qui reste pratiquement imperceptible, par exemple 1 point ou 2 sur a*ei/ou b*. Les variations qui restent d'ampleur limitée, peuvent aisément être compensées par un choix approprié des caradéristiques des couches réfléchissantes, pour faire en sorte d'aboutir exadement aux couleurs souhaitées.
Les vitrages feuilletés destinés à l'automobile comportent souvent des parties émaillées. Ce sont en particulier les bords des vitrages qui sont revêtus d'émaux opaques de couleurs sombres. Ces émaux servent notamment à dissimuler les collages des vitres en question sur la carrosserie. La cuisson de l'émail est traditionnellement effectuée au cours du bombage ou de la trempe du verre pour n'opérer qu'un traitement thermique.
Après son application, la composition d'émail est préalablement séchée à température peu élevée. La vitrification de l'émail n'intervient qu'au cours du bombage ou- de la trempe à des températures dépassant 350°C. La -cuisson s'accompagne de la dégradation des composés liants présents dans la composition de l'émail, libérant normalement des éléments rédudeurs.
Pour prévenir l'attaque des couches fonctionnelles, notamment réfléchissantes, les compositions d'émail, lorsqu'elles se trouvent avec ces couches sur les faces en regard (position II et M), sont complétées par des éléments de nature oxydante, dont le rôle est de "neutraliser" les rédudeurs libérés par les liants. Un ajustement rigoureux de ces constituants, de sorte qu'ils se neutralisent complètement, est cependant délicat, avec un risque de conduire à l'oxydation des couches métalliques réfléchissantes. La présence de carbone dans la couche absorbant les infrarouges garantit contre tout risque d'oxydation.
Le caradère "rédudeur", ou "anti-oxydant", des couches de carbone, qui sont préférées selon l'invention, se manifeste encore par la protection des couches métalliques notamment sur les bords du vitrage, c'est à dire dans les zones les plus exposées au risque d'oxydation.
Des essais sont effectués pour assurer la qualité d'un vitrage comportant une bande émaillée à la périphérie en face K, et une couche réfléchissante à base d'argent (type brevet EP0336 257) en face EU. On compare les valeurs de transmission et de voile, obtenues au cours du même processus de bombage. Les deux feuilles de verre sont de 2,1mm, et sont toutes de verre dair.
Un premier essai est réalisé sans émail et sans noir de carbone. Un second essai, dans les mêmes conditions, est réalisé avec l'émail en périphérie de la face II et avec une couche de noir de carbone déposée sur la couche réfléchissant les infrarouges.
L'émail utilisé est fabriqué par la société Johnson Matthey et porte la référence commerciale RD 689 MS 089 S2. Appliqué sur une largeur de 70mm par sérigraphie, il est séché à 150°C pendant lδminutes. **' Les feuilles sont ensuite assemblées de façon traditionnelle avec un intercalaire de polyvivylbutyral (PVB) de 0,76mm d'épaisseur. La transmission lumineuse mesurée est respectivement de 76,2% pour le vitrage sans émail et bombé sans carbone, et de 76,4% pour celui comportant l'émail et bombé en présence d'une couche absorbante de carbone. Le voile, correspondant à la fraction de lumière diffusée pour ces vitrages, est respectivement de 0,41 et 0,47. La présence de carbone limite donc les pertes de propriétés optiques fondamentales causées par la présence de l'émail.
La constatation est encore plus manifeste en ce qui concerne les variations de colorations. En présence d'émail, et sans couche absorbante de carbone, par rapport à la couleur du vitrage correspondant réalisé avec la couche réfléchissante seule, on observe un déplacement vers les colorations rouge-jaune, inacceptables pour les utilisateurs. En présence de la couche de carbone et de l'émail la variation de coloration est beaucoup plus faible, mais surtout s'opère vers le bleu- vert.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de bombage de paires de feuilles de verre par gravité dans lequel les feuilles de verre planes, sont disposées sur un cadre et introduites dans un four de bombage où elles sont progressivement portées à la température de ramollissement du verre et viennent épouser les contours du cadre de bombage et sont finalement refroidies pour figer la forme, dans lequel une des feuilles au moins, préalablement à son introduction dans le four, est revêtue sur au moins une partie de sa surface d'une couche d'un matériau accroissant ses caradéristiques d'absoφtion des rayonnements infrarouges, couche qui est éliminée après l'opération de bombage.
2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la couche de matériau absorbant les infrarouges, est telle qu'elle absorbe globalement au moins 60% du rayonnement incident qui l'atteint et dont la longueur d'onde est comprise entre 500 et 2500nm.
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le matériau absorbant les rayonnements infrarouges est appliqué uniformément, au moins sur la surface d'une des feuilles.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le matériau constituant la couche absorbante est appliquée à raison de moins de 10g/m2.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel la couche absorbant les infrarouges est telle qu'elle absorbe au moins 60% du rayonnement incident qui l'atteint et dont la longueur d'onde est comprise entre 500 et δOOOnm.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le matériau absorbant est uniformément appliqué, de telle sorte que la transmission lumineuse en tout point au travers de la couche, ne soit pas de plus de 15%.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le matériau absorbant est uniformément appliqué, de telle sorte que la transmission lumineuse en tout point au travers de la couche, ne soit pas de plus de 3%.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le matériau absorbant les rayonnements infrarouges est inerte dans les conditions du bombage vis-à-vis du verre et des couches fonctionnelles portées par les feuilles de verre et au contad desquelles il est porté.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le matériau absorbant les rayonnements infrarouges est sous forme pulvérulente, les dimensions moyennes des particules étant au plus égales à 20μ.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le matériau absorbant les rayonnements infrarouges est à basé d'oxyde métallique.
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 dans lequel le matériau absorbant les infrarouges est à base de carbonate de calcium noir.
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 dans lequel le matériau absorbant les infrarouges est à base de carbone.
13. Procédé selon la revendication 12 dans lequel le matériau absorbant est du noir de carbone dont les particules ont des dimensions inférieures à lμ,.
14. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le matériau absorbant les infrarouges est disposé sur une des surfaces II ou III des feuilles en contad l'une de l'autre.
15. Procédé selon la revendication 14 dans lequel une feuille de verre comporte une couche réfléchissant les infrarouges, disposée en position II ou fil.
16. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel aucun matériau d'espacement des feuilles n'est appliqué pour procéder au bombage, le matériau absorbant se substituant au matériau d'espacement usuel.
17. Procédé selon l'une des revendications 14 ou 15, dans lequel une feuille comporte en face III une couche réfléchissant les infrarouges, l'autre feuille comporte en face II des motifs de composition d'émail, la couche absorbant les rayonnements infrarouges étant disposée en position III ou en position II.
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