EP1868806A2 - Vitrage feuillete avec une selectivite augmentee. - Google Patents

Vitrage feuillete avec une selectivite augmentee.

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Publication number
EP1868806A2
EP1868806A2 EP06726313A EP06726313A EP1868806A2 EP 1868806 A2 EP1868806 A2 EP 1868806A2 EP 06726313 A EP06726313 A EP 06726313A EP 06726313 A EP06726313 A EP 06726313A EP 1868806 A2 EP1868806 A2 EP 1868806A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
laminated glass
glass according
pane
laminated
layer system
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06726313A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marcus Loergen
Ariane Blanchard
Manfred Jansen
Klaus Fischer
Michael Labrot
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.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP1868806A2 publication Critical patent/EP1868806A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G02B5/281—Interference filters designed for the infrared light
    • G02B5/282—Interference filters designed for the infrared light reflecting for infrared and transparent for visible light, e.g. heat reflectors, laser protection

Definitions

  • the invention relates to a laminated pane which has the features of the preamble of claim 1 and the use of this laminated pane.
  • Glazed glass panes are widely used in vehicles and buildings. They perform several functions, such as closing openings and eliminating the risk of injury in case they are destroyed. In addition, these glazings must often not on the one hand not let all the incident solar radiation to not excessively heat the interior space, and secondly pass a sufficiently large amount of light to illuminate enough space inside. Compliance with these two requirements, namely to prevent the excessive entry of energy radiation and to sufficiently illuminate the interior space, constitutes a compromise. There is therefore a demand for laminated glass with increased selectivity in terms of transparency to energy and transparency to light.
  • German patent DE 199 27 683 Cl discloses a transparent laminated glass pane consisting of at least two solid glass panes and a transparent bonding layer which connects them to each other, the laminated pane made of glass having a sun protection layer which reflects the infrared radiation.
  • the laminated glass pane is characterized in that another transparent layer which essentially reflects the radiation thermal is provided on its surface facing the interior space.
  • the glass laminated glass still fulfills a thermal protection function.
  • the sun protection function is particularly effective when the layers of the glass laminated pane arranged in front of the sun protection layer are transparent.
  • the thermal protection function is achieved by reflecting the long-wave infrared radiation that comes from the interior space to return it to the interior space.
  • German Patent Specification DE 102 49 263 B4 discloses thermal comfort glazing which comprises a darkening glass pane and a low E layer, the low E layer being disposed on the space-facing surface. inside the vehicle. In summer, the low E layer has the effect of reducing the radiation temperature of the glass surface towards the inside of the vehicle. In winter, the low E layer must have the effect of reflecting the infrared radiation emitted by the passengers of the vehicle by reflection towards the interior of the vehicle.
  • the glazing consists of four layers, namely, starting from the outside, a first glass pane, a sheet of SPD ("suspended particle device") which has an effect of shading, a second glass pane and a low E layer disposed on the latter and turned towards the interior space of the vehicle.
  • WO 2005/01 2200 A1 discloses a transparent support having a low solar coefficient and having a system of several layers.
  • the layer system is constituted, starting from the support, of a first layer of a dielectric material, a first absorbing layer, a layer which reflects the infrared radiation, a second absorbent layer and a closure layer of dielectric material.
  • the absorption of light by the coated support must be greater than or equal to 35% when the support is a transparent glass pane with lime and soda with a thickness of 6 mm.
  • the problem underlying the invention is to provide a laminated glass easy to manufacture and which provides an increased sensation of thermal comfort.
  • the laminated pane according to the invention therefore consists of two individual tinted windows which absorb the radiation and which are integrally connected to one another by means of an intermediate layer, a system of layers which allows visible light to pass through. a defined frame being disposed within the laminated pane. The part of the radiation that strikes the layer system and does not pass through it is reflected, absorbed or reflected and absorbed by this layer system depending on its nature and structure. The layer system thus selectively acts on the incident radiation spectrum.
  • individual tinted glass absorbs another part of the infrared radiation, while visible light is not absorbed to the same extent.
  • Individual windows therefore also have a selective effect. Indeed, thanks to its multiple filtering effect, whereby the infrared radiation and in particular the near infrared radiation are prevented to a greater extent from penetrating into the interior space in the form of visible light, the laminated glass according to the The invention has a higher selectivity than laminated glass usually used or that individual tinted windows known.
  • the layer system used in the laminated pane according to the invention is transparent to the total radiation energy of the radiation T E at a level of between 8% and 35%.
  • total energy of the radiation is meant here the solar radiation in the wavelength range between 250 nm and 2500 nm.
  • a proportion of between 92% and 65% of the total energy of the radiation is therefore reflected (R E ) and / or absorbed (A E ), the ratio between the proportions R E and A E being determined by the nature and structure of the layer system.
  • the total radiation passing through the window obviously also contains visible light in the wavelength range between 350 nm and 750 nm.
  • the transmission T L in the visible range is between 5% and 75%.
  • the individual panes of the laminated pane according to the invention may have different hues or absorption capacities to obtain defined effects such as total light transparency or perceived color through the pane.
  • the outer pane may be less tinted than the inner pane to increase the effect of the layer system in terms of blocking the infrared radiation and at the same time obtain a defined overall tint or overall absorption of the laminated pane using a tinted glass inner glass more strongly.
  • the layer system may be installed on the outer pane, on the inner pane or on the intermediate layer, provided it is disposed within the pane.
  • a known thin-film system having one or more silver functional layers and appropriate layers of blocking and interference is preferred. These thin film systems are usually deposited on the support by vacuum coating (e.g., magnetron sputtering or PVD processes). The thickness of these individual layers as well as the coating materials used can be adapted to the particular case of use in a laminated pane according to the invention.
  • the individual panes used in the laminated pane according to the invention can be made of glass, glass ceramic or a synthetic material, for example polycarbonate.
  • the individual panes of the laminated pane according to the invention are preferably made of glass so as to form with the intermediate layer which connects the two panes a laminated glass safety glass.
  • the panes will have a thickness of preferably between 1 mm and 5 mm.
  • the windows will have to make it possible to reach a compromise as good as possible between a thin thickness and a good one. stability, especially when the laminated pane is mounted in an automobile. Such a compromise can be obtained with windows whose thickness is between 1.6 mm and 3.1 mm.
  • polyvinyl butyral has proven to be a material that is suitable for the intermediate layer, and is used in most cases in thicknesses of 0.38 mm or 0.76 mm. mm.
  • the total thickness of the laminated pane which presents the glass panes and the PVB as intermediate bonding layer is therefore in a preferred range of between about 3.6 mm and 7 mm.
  • thermoplastics such as copolymers of ethylene and vinyl acetate (EVA), polyurethane (PU) or poly (vinyl chloride) (PVC). Casting resins can also be used to connect the individual panes.
  • Tinted glass windows that absorb infrared radiation are known in different thicknesses of glass, depth of hue and colors.
  • the Applicant proposes for example under the names SGS THERMOCONTROL ® Venus Green, SGS THERMOCONTROL ® Venus Gray and SGS THERMOCONTROL ® Absorbing TSA3 + glasses tinted green or gray in the mass, at different depths of hue and thicknesses that allow to obtain different transmission values.
  • SGS designates Saint-Gobain Sekurit.
  • a carrier sheet of polyethylene terephthalate (PET) has proven to be well suited, and is incorporated between two sheets of PVB after coating. In this way, a three-layer sheet is obtained which serves as an intermediate layer for connecting the individual panes into a laminated pane.
  • thin film systems based on other materials, for example based on metal oxides, are also known. for example tin oxide doped with indium.
  • Such a thin film system is also basically suitable for use in a laminated pane according to the invention.
  • thin reflective and / or absorptive thin film systems still exist which do not contain electrically conductive functional layers but which individually form an interference layer system by means of a plurality of individual layers which have different refractive indices.
  • 3M offers a sheet with such a layer system as the 3M TM Solar Reflecting Film (SRF).
  • the laminated pane according to the invention reflects up to 50% of the visible radiation incident on the outer side by appropriate selection of the system of layers and windows used. From the outside, the laminated glass has the appearance of a mirror (partial). If necessary, the reflective colors of the layer system used can be modified or attenuated by tinting the outer glass pane. This is particularly useful when certain color effects are not desired or the external appearance hinders the association with other neighboring components.
  • the intermediate layer may also have a clean hue and / or have an effect of absorption of infrared radiation.
  • the intermediate layer When the intermediate layer must enhance the absorption effect of the infrared radiation of the outer pane, it must obviously be arranged in front of the layer system when viewed from the outside. It is only in this succession that the reflection colors of the intermediate layer can be further modified and that we can act on them.
  • laminated glass according to the invention generally has a high selectivity.
  • the selectivity is defined by a ratio between the transmitted light T L and the transmitted energy T E (T L / T E ), greater than 1.8.
  • a selectivity greater than 2.4 will be established.
  • the layer system will be preferably thermally stable so that a flat glass pane can first be provided with the layer system and then bent and / or preloaded
  • the laminated pane according to the invention is suitable for use in roof windows, side windows or rear windows of vehicles.
  • these windows are used as side windows from column B, the legal requirement which imposes a minimum transmission of 75% in the visible wavelength range is indeed not applicable, at least in Germany.
  • the appearance of the light transmission of the windows is secondary and the priority is that the laminated pane gives an increased sensation of thermal comfort and a certain brightness inside the vehicle, the increased thermal comfort being obtained by means of a high selectivity in terms of light transmission and energy transmission.
  • Table 1 shows the structure of the layer system used in the laminated panes tested in the comparative example and the two embodiment examples 1 and 2.
  • the layer systems which all have two functional layers of silver, are deposited using a vacuum deposition method on the inner surfaces of the individual panes of the laminated panes.
  • the lining of the inner pane is usual, because thus a border layer possibly necessary to prevent corrosion can be masked from the outside by means of an opaque edge coating installed on the inner surface of the pane. exterior.
  • the edge coating is generally made of a printed ceramic color and then fired.
  • the layers can obviously also be installed on the inner surface of the outer pane.
  • Table 1 Structure of layers and glasses used for laminated glass
  • Table 3 Optical properties of laminated glasses
  • the laminated windows of the exemplary embodiments have a selectivity T L / T E significantly higher than the laminated pane of the comparative example.
  • the laminated glass of the comparative example is used mainly as sun protection glazing in automobile windshields, and for this reason, the value of the light transmission T L must be set at 75% in order to comply with the legal requirements.
  • absorbent windows are used which allow to bring the selectivity to values significantly higher than that of 1.7 of the comparative example by means of thin films adapted.
  • the laminated panes according to the invention can not be used as windscreen panes, but are exceptionally well suited as panes of glass. roof or as windows for what is called “dark tail", ie applications in which the total energy of the radiation is reduced while allowing a certain amount of light to pass through.
  • the laminated glass according to the invention is therefore particularly suitable as solar glazing and / or glazing protection and screen.
  • the layer system makes the laminated pane reflective enough. But if we combine the system of reflective layers with absorbent outer glass panes, the laminated glass appears quite absorbent.
  • the absorption of light by the outer glass makes it possible to reduce the reflection of light.
  • a layer system consisting of two silver functional layers separated from one another by a dielectric is used as has already been indicated.
  • Other dielectric layers are installed between the glass and the lower layer of silver and above the upper layer of silver. Thanks to these dielectric layers, on the one hand the layer system can, among other things, partly provide an antireflective effect by virtue of interference effects and, on the other hand, it is possible to act on the reflection and transmission colors.
  • layer systems which have more than two functional layers.
  • the largest number of dielectric interlayers also offers more opportunities for action to create as many layers as reflective • antireflective layers.
  • it opens the possibility of adapting the color of the diaper system to the wishes of the customer. Frequently, it is desired in reflection a neutral blue or gray color.
  • FIGS. 1 to 3 show, by way of example, the evolution of the percentage transmission of radiation as a function of wavelength for certain individual panes used in laminated glasses, namely for SGS PLANILUX ® , SGS THERMOCONTROL ® Absorbing TSA3 + and SGS THERMOCONTROL ® Venus Gray 10 (VG10), each for glass with a thickness of 2.1 mm.
  • Figures 4.1 and 4.2 show the evolution of the radiation transmission and the reflection of the radiation as a percentage as a function of the wavelength, for the comparative example.
  • the transmission and percentage reflectance values are shown for the embodiment example 1, and in FIGS. 6.1 and 6.2 for the exemplary embodiment 2.
  • FIGS. 4 to 6 which show the optical values for the overall systems of the laminated panes
  • the transmission is lower than in the comparative example, especially in the near infrared radiation spectrum.
  • the transmission is also less, but, as already indicated, it does not matter for the preferred application.
  • said reduced transmission of the visible light of the screen glass or protection against the view is even desirable.
  • the embodiment example 1 Compared to the comparative example, the embodiment example 1 has both a lower transmission and a lower reflection in the visible area of the spectrum and thus obtains a laminated pane with absorption action and dark appearance.
  • the figures of the embodiment 2 show that in the visible range of the spectrum, the reflection is relatively high.
  • the laminated pane of the embodiment 2 has the appearance of a laminated glass pane that reflects in the visible range.
  • the two exemplary embodiments apparently have very different effects, they still have a high selectivity T L / T E of 2.3 and 2.8, respectively.
  • the laminated panes according to the invention make it possible to act in a controlled manner on the appearance of the laminated panes without subtracting from the desired high selectivity.

Abstract

L'invention concerne une vitre feuilletée destinée à fermer une ouverture et qui est constituée d'une vitre solide extérieure et d'une vitre solide intérieure qui sont reliées l'une à l'autre au moyen d'une couche intermédiaire. Un système de couches partiellement transparent au rayonnement visible est disposé à l'intérieur de la vitre feuilletée. La vitre feuilletée selon l'invention se caractérise en ce que les vitres sont teintées et absorbent une partie du rayonnement infrarouge et en ce que le système de couches réfléchit et/ou absorbe sélectivement le rayonnement infrarouge. La vitre feuilletée convient particulièrement bien pour être utilisée dans des vitres latérales, de hayon arrière ou de toit dans des véhicules ou des avions.

Description

VITRAGE FEUILLETE AVEC UNE SELECTIVITE AUGMENTEE
L'invention concerne une vitre feuilletée qui présente les caractéristiques du préambule de la revendication 1 ainsi que l'utilisation de cette vitre feuilletée.
Les vitrages en vitres feuilletées sont largement utilisés dans les véhicules et les bâtiments. Ils y assurent plusieurs fonctions, par exemple la fermeture d'ouvertures et la suppression du risque de blessures au cas où ils seraient détruits. En outre, ces vitrages doivent souvent d'une part ne pas laisser passer la totalité du rayonnement solaire incident pour ne pas échauffer excessivement l'espace intérieur, et d'autre part laisser passer une quantité suffisamment grande de lumière pour éclairer suffisamment l'espace intérieur. Le respect de ces deux exigences, à savoir empêcher l'entrée excessive de rayonnement énergétique et éclairer suffisamment l'espace intérieur, constitue un compromis. Il existe donc une demande pour des vitres feuilletées à sélectivité accrue en termes de transparence à l'énergie et de transparence à la lumière .
Pour satisfaire lesdites exigences, on peut utiliser par exemple des couches dites de protection solaire qui réfléchissent une partie du rayonnement infrarouge. On connaît également l'utilisation de verres teintés ou qui absorbent le rayonnement et qui bloquent par filtrage certaines fréquences du spectre du rayonnement incident.
Par le brevet allemand DE 199 27 683 Cl, on connaît une vitre transparente en verre feuilleté constituée d'au moins deux vitres en verre solide et d'une couche de liaison transparente qui les relie l'une à l'autre, la vitre feuilletée en verre étant dotée d'une couche de protection solaire qui réfléchit le rayonnement infrarouge. La vitre en verre feuilleté se caractérise en ce qu'une autre couche transparente qui réfléchit essentiellement le rayonnement thermique est prévue sur sa surface tournée vers l'espace intérieur. En plus de sa fonction de protection solaire contre le rayonnement infrarouge à courte longueur d'onde et à longueur d'onde moyenne incident de l'extérieur, la vitre feuilletée en verre remplit encore une fonction de protection thermique. La fonction de protection solaire est particulièrement efficace lorsque les couches de la vitre feuilletée en verre disposées en avant de la couche de protection solaire sont transparentes. La fonction de protection thermique est obtenue en réfléchissant le rayonnement infrarouge à grande longueur d'onde qui provient de l'espace intérieur pour le renvoyer dans l'espace intérieur.
Le fascicule du brevet allemand DE 102 49 263 B4 divulgue un vitrage à effet de confort thermique qui comporte une vitre en verre à auto-assombrissement et une couche à faible E, la couche à faible E étant disposée sur la surface tournée vers l'espace intérieur du véhicule. En été, la couche à faible E a pour effet de diminuer la température de rayonnement de la surface de verre vers l'intérieur du véhicule. En hiver, la couche à faible E doit avoir pour effet de renvoyer par réflexion vers l'intérieur du véhicule le rayonnement infrarouge émis par les passagers du véhicule. Dans un mode de réalisation, le vitrage est constitué de quatre couches, à savoir, partant de l'extérieur, une première vitre en verre, une feuille de SPD ("suspended particle device" - dispositif à particules suspendues) qui a un effet d'ombrage, une deuxième vitre en verre et une couche à faible E disposée sur cette dernière et tournée vers l'espace intérieur du véhicule.
Par le document WO 2005/01 2200 Al, on connaît un support transparent à faible coefficient solaire et doté d'un système de plusieurs couches. Le système de couches est constitué, partant du support, d'une première couche d'un matériau diélectrique, d'une première couche absorbante, d'une couche qui réfléchit le rayonnement infrarouge, d'une deuxième couche absorbante et d'une couche de fermeture en matériau diélectrique. L'absorption de lumière par le support revêtu doit être supérieure ou égale à 35 % lorsque le support est une vitre transparente en verre à la chaux et à la soude d'une épaisseur de 6 mm.
Le problème à la base de l'invention est de proposer un verre feuilleté facile à fabriquer et qui permet d'obtenir une sensation accrue de confort thermique.
Selon l'invention, ce problème est résolu avec les caractéristiques de la revendication 1. Les caractéristiques des revendications dépendantes donnent des développements avantageux de cet objet.
La vitre feuilletée selon l'invention est donc constituée de deux vitres individuelles teintées qui absorbent le rayonnement et qui sont reliées solidairement l'une à l'autre au moyen d'une couche intermédiaire, un système de couches qui laisse passer la lumière visible dans un cadre défini étant disposé à l'intérieur de la vitre feuilletée. La partie du rayonnement qui vient frapper le système de couches et ne le traverse pas est réfléchie, absorbée ou réfléchie et absorbée par ce système de couches en fonction de sa nature et de sa structure. Le système de couches agit donc sélectivement sur le spectre du rayonnement incident.
De plus, les vitres individuelles teintées absorbent une autre partie du rayonnement infrarouge, tandis que la lumière visible n'est pas absorbée dans la même mesure. Les vitres individuelles ont donc également un effet sélectif. En effet, grâce à son effet de filtrage multiple, par lequel le rayonnement infrarouge et en particulier le rayonnement infrarouge proche sont empêchés dans une mesure plus forte de pénétrer dans l'espace intérieur sous la forme de lumière visible, la vitre feuilletée selon l'invention possède une sélectivité plus élevée que les vitres feuilletées habituellement utilisées ou que les vitres individuelles teintées connues.
De manière surprenante, on a pu se passer dans l'invention d'une vitre transparente située en avant du système de couches dans la direction d'incidence du rayonnement, alors que cette vitre est considérée comme indispensable pour augmenter l'efficacité des vitres feuilletées en verre connues dotées de couches de protection solaire à base de métaux. Dans de nombreux cas, on utilise même des compositions de verre décolorées et pauvres en fer pour absorber aussi peu que possible de rayonnement infrarouge dans la vitre en verre tournée vers l'extérieur. Cela doit augmenter l'effet de la couche.
Le système de couches utilisé dans la vitre feuilletée selon l'invention est transparent à l'énergie totale de rayonnement du rayonnement TE à un niveau compris entre 8 % et 35 %. Par énergie totale du rayonnement, on entend ici le rayonnement solaire dans la plage des longueurs d'onde comprises entre 250 nm et 2 500 nm. Une proportion comprise entre 92 % et 65 % de l'énergie totale du rayonnement est donc réfléchie (RE) et/ou absorbée (AE) , le rapport entre les proportions RE et AE étant déterminé par la nature et la structure du système de couches. Le rayonnement total qui traverse la vitre contient évidemment aussi la lumière visible dans la plage des longueurs d'onde comprise entre 350 nm et 750 nm. Suivant la nature du système de couches minces, la transmission TL dans la plage visible est comprise entre 5 % et 75 %.
Les vitres individuelles de la vitre feuilletée selon l'invention peuvent présenter différentes teintes ou capacités d'absorption pour obtenir des effets définis tels qu'une transparence à la lumière totale ou la couleur perçue à travers la vitre. En particulier, la vitre extérieure peut être moins teintée que la vitre intérieure pour augmenter l'effet du système de couches en termes de blocage du rayonnement infrarouge et en même temps obtenir une teinte globale définie ou une absorption globale de la vitre feuilletée à l'aide d'une vitre en verre intérieure teintée plus fortement .
On peut obtenir des effets similaires avec des vitres de différentes épaisseurs. Il est cependant aussi possible d'adapter les propriétés mécaniques de la vitre feuilletée au cas d'application particulier en recourant à des vitres individuelles de différentes épaisseurs.
Le système de couches peut être installé sur la vitre extérieure, sur la vitre intérieure ou sur la couche intermédiaire, pour autant qu'il soit disposé à l'intérieur de la vitre feuilletée. Comme système de couches, on préfère un système de couches minces connu en soi qui présente une ou plusieurs couches fonctionnelles en argent et des couches appropriées de blocage et d'interférence. Ces systèmes de couches minces sont habituellement déposés sur le support par revêtement sous vide (par exemple la pulvérisation au magnétron ou les procédés de PVD) . On peut adapter l'épaisseur de ces couches individuelles ainsi que les matériaux de revêtement utilisés au cas particulier de l'utilisation dans une vitre feuilletée selon l'invention.
Les vitres individuelles utilisées dans la vitre feuilletée selon l'invention peuvent être constituées de verre, de vitrocéramique ou d'une matière synthétique, par exemple le polycarbonate .
Les vitres individuelles de la vitre feuilletée selon l'invention sont de préférence réalisées en verre de manière à former avec la couche intermédiaire qui relie les deux vitres une vitre feuilletée en verre de sécurité. Les vitres auront une épaisseur comprise de préférence entre 1 mm et 5 mm. Pour des raisons d'économie de poids, les vitres devront permettre d'atteindre un compromis aussi bon que possible entre une faible épaisseur et une bonne stabilité, en particulier lorsque la vitre feuilletée est montée dans une automobile. Un tel compromis peut être obtenu avec des vitres dont l'épaisseur est comprise entre 1,6 mm et 3,1 mm. Pour le verre feuilleté de sécurité, le polyvinylbutyral (PVB) s'est avéré être un matériau qui convient bien pour la couche intermédiaire, et on l'utilise dans la plupart des cas en des épaisseurs de 0,38 mm ou de 0,76 mm. L'épaisseur totale de la vitre feuilletée qui présente les vitres en verre et le PVB comme couche intermédiaire de liaison est donc comprise dans une plage préférée comprise entre environ 3, 6 mm et 7 mm.
En plus du PVB, on peut aussi utiliser évidemment tous les autres matériaux qui conviennent pour la couche intermédiaire, par exemple des thermoplastiques tels que des copolymères d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA), le polyuréthane (PU) ou le poly (chlorure de vinyle) (PVC) . On peut tout aussi bien utiliser des résines de coulée pour relier les vitres individuelles.
Les vitres en verre teinté et qui absorbent le rayonnement infrarouge sont connues en différentes épaisseurs de verre, profondeur de teinte et couleurs. Ainsi, la demanderesse propose par exemple sous les désignations SGS THERMOCONTROL® Venus Green, SGS THERMOCONTROL® Venus Grey et SGS THERMOCONTROL® Absorbing TSA3+ des verres teintés en vert ou en gris dans la masse, à différentes profondeurs de teinte et à des épaisseurs qui permettent d'obtenir différentes valeurs de transmission. Dans ces désignations, SGS désigne Saint-Gobain Sekurit .
Lorsque l'on utilise des vitres en verre et une feuille de PVB pour les relier et que la couche intermédiaire doit être dotée du système de couches, il faut utiliser une feuille supplémentaire de support pour le système de couches parce que la feuille de PVB plastique ne peut être revêtue qu'avec de grandes difficultés. Dans ce but, une feuille de support en poly (téréphtalate d'éthylène) (PET) s'est avérée bien convenir, et on l'incorpore entre deux feuilles de PVB après l'avoir revêtue. De cette manière, on obtient une feuille en trois couches qui sert de couche intermédiaire pour relier les vitres individuelles en une vitre feuilletée.
En plus de systèmes de couches minces partiellement transparentes à couches fonctionnelles métalliques (argent, or, cuivre, acier allié, etc.), on connaît également des systèmes de couches minces à base d'autres matériaux, par exemple à base d'oxydes métalliques, par exemple l'oxyde d'étain dopé à l'indium. Un tel système de couches minces convient également fondamentalement pour être utilisé dans une vitre feuilletée selon l'invention. De plus, il existe encore aussi sur le marché des systèmes de couches minces réfléchissantes et/ou absorbantes qui ne contiennent pas de couches fonctionnelles électriquement conductrices mais qui forment individuellement un système de couches d'interférence au moyen d'une pluralité de couches individuelles qui présentent différents indices de réfraction. La firme 3M offre par exemple une feuille dotée d'un tel système de couches sous le nom 3M™ Solar Reflecting Film (SRF) .
Dans un mode de réalisation préféré, la vitre feuilletée selon l'invention réfléchit jusque 50 % du rayonnement visible incident sur le côté extérieur par une sélection appropriée du système de couches et des vitres utilisées. Vue de l'extérieur, la vitre feuilletée présente alors l'aspect d'un miroir (partiel). Au besoin, les couleurs réfléchissantes du système de couches utilisé peuvent être modifiées ou atténuées en teintant la vitre de verre extérieure. C'est particulièrement utile lorsque certains effets colorés ne sont pas souhaités ou que l'aspect extérieur gêne l'association avec d'autres composants voisins . En plus des vitres plus ou moins fortement teintées, la couche intermédiaire peut également posséder une teinte propre et/ou exercer un effet d'absorption du rayonnement infrarouge. Lorsque la couche intermédiaire doit renforcer l'effet d'absorption du rayonnement infrarouge de la vitre extérieure, elle doit évidemment être disposée en avant du système de couches lorsqu'elle est vue de l'extérieur. Ce n'est que dans cette succession que les couleurs de réflexion de la couche intermédiaire peuvent être encore modifiées et que l'on peut agir sur elles.
Il faut indiquer ici que l'on peut agir sur la vitre feuilletée selon l'invention tant en termes de couleur réfléchie lorsqu'on l'examine depuis l'extérieur et/ou depuis l'intérieur qu'en termes de la couleur dans laquelle elle apparaît lorsque l'on observe à travers elle. Cela s'effectue d'une part en colorant les vitres individuelles utilisées et la couche intermédiaire et d'autre part en sélectionnant de manière appropriée la successions d'épaisseurs et de matériaux.
Dans une combinaison appropriée de vitres teintées et/ou de vitres qui absorbent le rayonnement infrarouge (et facultativement d'une couche intermédiaire teintée et/ou qui absorbe le rayonnement infrarouge) avec le système de couches qui réfléchit ou absorbe sélectivement le rayonnement infrarouge, la vitre feuilletée selon l'invention présente globalement une haute sélectivité. La sélectivité est définie par un rapport entre la lumière transmise TL et l'énergie transmise TE (TL/TE) , supérieur à 1,8. De préférence, on établira une sélectivité supérieure à 2,4.
Dans certains cas d'application et surtout dans les applications en automobile, il peut être nécessaire de cintrer la vitre feuilletée le long d'une ou de deux dimensions. Lorsque la vitre feuilletée est constituée de vitres individuelles en verre, le système de couches sera de préférence thermiquement stable de manière à pouvoir d'abord doter une vitre en verre plat du système de couches et ensuite la cintrer et/ou la précontraindre
(partiellement) thermiquement à des températures comprises entre 5000C et 64O0C. Bien que l'on connaisse aussi des procédés de revêtement par lesquels on peut revêtir une vitre en verre cintrée ou traitée thermiquement d'une autre manière, ces procédés nécessitent une mise en oeuvre logistique plus importante et ne peuvent être intégrés dans le processus de fabrication de vitres feuilletées en verre de sécurité qu'avec une mise en oeuvre accrue.
En plus de l'incorporation dans des bâtiments, la vitre feuilletée selon l'invention convient pour être utilisée dans des vitres de toit, des vitres latérales ou des vitres arrière de véhicules. Lorsqu'on utilise ces vitres comme vitres latérales à partir de la colonne B, la prescription légale qui impose une transmission minimale de 75 % dans la plage des longueurs d'onde visible n'est en effet pas d'application, au moins en Allemagne. Dans la présente invention, l'aspect de la transmission lumineuse des vitres est secondaire et la priorité est que la vitre feuilletée donne une sensation accrue de confort thermique ainsi qu'une certaine luminosité à l'intérieur du véhicule, le confort thermique accru étant obtenu au moyen d'une sélectivité élevée en termes de transmission de lumière et de transmission d'énergie.
D'autres détails et avantages de l'objet de l'invention ressortent des exemples de réalisation non limitatifs qui suivent .
Le tableau 1 représente la structure du système de couches utilisé dans les vitres feuilletées testées dans l'exemple comparatif et les deux exemples de réalisation 1 et 2. Dans le tableau 1, on trouvera également les types de verre utilisés. Les systèmes de couches, qui présentent tous deux couches fonctionnelles d'argent, sont déposés à l'aide d'un procédé de dépôt sous vide sur les surfaces intérieures des vitres individuelles des vitres feuilletées. Le revêtement de la vitre intérieure est habituel, parce qu'ainsi une couche de bordure éventuellement nécessaire pour empêcher la corrosion peut être masquée à la vue depuis l'extérieur au moyen d'un revêtement opaque de bord installé sur la surface intérieure de la vitre extérieure. Lorsque l'on utilise des vitres en verre, le revêtement de bord est en général constitué d'une couleur céramique imprimée et ensuite cuite. Au cas où il ne faut pas déposer un revêtement de bord ou un masque, par exemple lorsque la vitre feuilletée est saisie dans un encadrement préfabriqué ou lorsqu'elle a été dotée d'un encadrement en matière synthétique par injection ou extrusion, le système de couches peut évidemment aussi être installé sur la surface intérieure de la vitre extérieure.
Tableau 1 : Structure des couches et verres utilisés pour les vitres feuilletées
On a utilisé différents types de verre dans les vitres feuilletées, les abréviations ayant le sens donné ci-dessous .
Les valeurs de transmission de la lumière et de l'énergie
PLX —» verre transparent habituel
TSA3+ —» verre teinté en vert foncé
VG40 —» verre teinté en vert très foncé
VGlO —» Venus Grey, verre teinté en gris très foncé et
W55 —» Venus Green, verre fortement teinté en vert foncé desdits verres pour une épaisseur standard de 3,15 mm se retrouvent dans le tableau 2.
Désignation du verre TL(%) TE(%)
SGS THERMOCONTROL® Venus Green 5ϋ ) (W55) 55 32 25
SGS THERMOCONTROL® Venus Grey 40 (VG40) 42 28
SGS THERMOCONTROL® Venus Grey 10 (VGlO) 15 12
SGS THERMOCONTROL® Absorbing TSA3+ (TSA3+) 71 49
SGS PLANILUX® (PLX) 90 84
Tableau 2 : Transmission de lumière et transmission d'énergie de verres d'une épaisseur de 3,15 mm
Dans le tableau 3, on trouvera les propriétés optiques des transmissions de lumière TL, des transmissions d'énergie TE, la sélectivité TL/TE, la réflexion lumineuse RL et des réflexions d'énergie RE des vitres feuilletées de l'exemple comparatif et des exemples de réalisation.
Tableau 3 : Propriétés optiques des verres feuilletés Dans le tableau 3, on voit nettement que les vitres feuilletées des exemples de réalisation possèdent une sélectivité TL/TE considérablement plus élevée que la vitre feuilletée de l'exemple comparatif. La vitre feuilletée de l'exemple comparatif est utilisée principalement comme vitrage de protection solaire dans les pare-brise d'automobiles, et pour cette raison, la valeur de la transmission lumineuse TL doit être réglée à 75 % pour se conformer aux prescriptions légales. A l'opposé des hypothèses habituelles que la capacité des couches de protection solaire augmente lorsque la vitre tournée vers le rayonnement incident absorbe aussi peu de rayonnement que possible, dans la vitre feuilletée selon l'invention, on utilise au contraire des vitres absorbantes qui permettent d'amener la sélectivité à des valeurs nettement supérieures à celle de 1,7 de l'exemple comparatif au moyen de couches minces adaptées. Du fait que la transparence à la lumière est plus basse et est inférieure aux exigences imposées aux vitres de pare-brise, les vitres feuilletées selon l'invention ne peuvent pas être utilisées comme vitres de pare-brise mais conviennent cependant exceptionnellement bien comme vitres de toit ou comme vitres pour ce que l'on appelle "un arrière sombre" (dark tail) , à savoir des applications dans lesquelles on réduit l'énergie totale du rayonnement tout en laissant passer une certaine quantité de lumière. La vitre feuilletée selon l'invention convient donc particulièrement bien comme vitrage solaire et/ou vitrage de protection et d'écran. Lorsque l'on utilise un verre moins absorbant pour la vitre extérieure, le système de couches rend la vitre feuilletée assez réfléchissante. Mais si l'on combine le système de couches réfléchissantes avec des vitres extérieures absorbantes en verre, la vitre feuilletée apparaît assez absorbante. L'absorption de la lumière par le verre extérieur permet en effet de réduire la réflexion de la lumière . Dans les présents exemples de réalisation et dans l'exemple comparatif, on utilise ainsi qu'on l'a déjà indiqué un système de couches constitué de deux couches fonctionnelles en argent séparées l'une de l'autre par un diélectrique. D'autres couches diélectriques sont installées entre le verre et la couche inférieure d'argent ainsi qu'au-dessus de la couche supérieure d'argent. Grâce à ces couches diélectriques, d'une part le système de couches peut entre autres assurer en partie un effet antiréfléchissant grâce à des effets d'interférence et d'autre part on peut agir sur les couleurs de réflexion et de transmission.
Davantage de possibilités d'action sur l'effet de réflexion et/ou de coloration du système de couches sont offertes par des systèmes de couches qui présentent plus de deux couches fonctionnelles. Dans ce cas, le plus grand nombre de couches intermédiaires diélectriques offre également davantage de possibilités d'action pour créer aussi bien des couches • réfléchissantes que des couches antiréfléchissantes. En particulier, on ouvre ainsi la possibilité d'adapter la couleur du système de couches aux souhaits du client. Fréquemment, on souhaite en réflexion une couleur bleu neutre ou grise.
Les figures qui suivent éclairent encore une fois les propriétés optiques de certaines des vitres individuelles utilisées ainsi que de l'exemple comparatif et des exemples de réalisation 1 et 2.
Dans les figures 1 à 3, on a représenté à titre d'exemple l'évolution de la transmission du rayonnement en pourcentage en fonction de la longueur d'onde pour certaines vitres individuelles utilisées dans les verres feuilletés, à savoir pour le SGS PLANILUX®, le SGS THERMOCONTROL® Absorbing TSA3+ et le SGS THERMOCONTROL® Venus Grey 10 (VGlO) , chaque fois pour du verre d'une épaisseur de 2 , 1 mm. Les figures 4.1 et 4.2 montrent l'évolution de la transmission du rayonnement et de la réflexion du rayonnement en pourcentage en fonction de la longueur d'onde, pour l'exemple comparatif. Dans les figures 5.1 et 5.2, on a représenté les valeurs de transmission et de réflexion en pourcentage pour l'exemple de réalisation 1, et dans les figures 6.1 et 6.2 pour l'exemple de réalisation 2.
Dans les figures 4 à 6 qui présentent les valeurs optiques pour les systèmes globaux des vitres feuilletées, on peut voir que dans les exemples de réalisation, la transmission est plus faible que dans l'exemple comparatif surtout dans le spectre de rayonnement infrarouge proche. Par ailleurs, dans la plage de la lumière visible, la transmission est également moindre, mais, ainsi qu'on l'a déjà indiqué, cela n'a pas d'importance pour l'application préférée. Au contraire, ladite transmission réduite de la lumière visible des vitres d'écran ou de protection contre la vue (vitrage dit "dark tail") est même souhaitable.
Par rapport à l'exemple comparatif, l'exemple de réalisation 1 présente à la fois une plus faible transmission et une plus faible réflexion dans la zone visible du spectre et on obtient ainsi une vitre feuilletée à action d'absorption et aspect sombre.
En revanche, les figures de l'exemple de réalisation 2 montrent que dans la plage visible du spectre, la réflexion est relativement élevée. Dans ce cas, la vitre feuilletée de l'exemple de réalisation 2 présente l'aspect d'une vitre feuilletée en verre qui réfléchit dans la plage visible.
Bien que les deux exemples de réalisation présentent apparemment des effets très différents, ils possèdent malgré tout une haute sélectivité TL/TE, respectivement de 2,3 et de 2,8. Par la sélection d'un système de couches approprié ou de vitres à plus ou moins forte absorption, les vitres feuilletées selon l'invention permettent d'agir de façon contrôlée sur l'aspect des vitres feuilletées sans rien retrancher de la haute sélectivité souhaitée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Vitre feuilletée, destinée à fermer une fenêtre, constituée d'une vitre solide extérieure et d'une vitre solide intérieure qui sont reliées l'une à l'autre au moyen d'une couche intermédiaire et d'un système de couches partiellement transparent au rayonnement visible disposé à l'intérieur de la vitre feuilletée, caractérisée en ce que les vitres sont teintées et absorbent une partie du rayonnement infrarouge et du rayonnement visible et en ce que le système de couches réfléchit et/ou absorbe sélectivement le rayonnement infrarouge.
2. Vitre feuilletée selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système de couches présente une transmission de l'énergie comprise entre 8 % et 35 %.
3. Vitre feuilletée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les vitres sont teintées plus ou moins fortement et/ou absorbent le rayonnement infrarouge à des degrés différents.
4. Vitre feuilletée selon la revendication 3, caractérisée en ce que la vitre extérieure est teintée moins fortement ou présente une capacité d'absorption plus faible du rayonnement infrarouge que la vitre intérieure.
5. Vitre feuilletée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les vitres présentent différentes épaisseurs.
6. Vitre feuilletée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la vitre extérieure est dotée du système de couches.
7. Vitre feuilletée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la vitre intérieure est dotée du système de couches.
8. Vitre feuilletée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche intermédiaire est dotée du système de couches.
9. Vitre feuilletée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les vitres sont constituées de verre et ont une épaisseur comprise entre 1 mm et 5 mm et de préférence entre 1,6 mm et 3,1 mm.
10. Vitre feuilletée selon la revendication 9, caractérisée en ce que la couche intermédiaire est constituée de deux feuilles de polyvinylbutyral entre lesquelles est disposée une feuille de poly (téréphtalate d'éthylène) dotée du système de couches.
11. Vitre feuilletée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le système de couches est un système de couches minces qui présente une ou plusieurs couches fonctionnelles en argent.
12. Vitre feuilletée selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le système de couches est une couche de filtrage à base non métallique et en particulier un système de couches à interférence.
13. Vitre feuilletée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la vitre feuilletée réfléchit jusque 50 % du rayonnement visible incident depuis l'extérieur.
14. Vitre feuilletée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la vitre extérieure absorbe au moins une partie des couleurs de réflexion du système de couches.
15. Vitre feuilletée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche intermédiaire est teinte et/ou absorbe au moins partiellement le rayonnement infrarouge.
16. Vitre feuilletée selon la revendication 15, caractérisée en ce que vu de l'extérieur, le système de couches est disposé en arrière de la couche intermédiaire teintée et/ou qui absorbe le rayonnement infrarouge et en ce que la couche intermédiaire absorbe au moins une partie des couleurs de réflexion visibles du système de couches.
17. Vitre feuilletée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rapport entre sa transmission de la lumière et sa transmission de l'énergie, TL/TE, est supérieur à 1,8 et de préférence supérieur à 2,4.
18. Vitre feuilletée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la vitre feuilletée est cintrée .
19. Vitre feuilletée selon la revendication 18, caractérisée en ce que les vitres sont constituées de verre, en ce que le système de couches partiellement transparent au rayonnement visible est disposé sur l'une des vitres et en ce que le système de couches peut être sollicité thermiquement .
20. Utilisation d'une vitre feuilletée selon l'une des revendications 1 à 19 comme vitre latérale, de hayon arrière ou de toit pour des véhicules ou des avions.
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