EP2539419A1 - Materiau electroactif - Google Patents

Materiau electroactif

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Publication number
EP2539419A1
EP2539419A1 EP11712615A EP11712615A EP2539419A1 EP 2539419 A1 EP2539419 A1 EP 2539419A1 EP 11712615 A EP11712615 A EP 11712615A EP 11712615 A EP11712615 A EP 11712615A EP 2539419 A1 EP2539419 A1 EP 2539419A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electroactive
liquid
textile web
fibers
electroactive material
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Withdrawn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
EP11712615A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Samuel Solarski
Fabienne Piroux
Gilles Bokobza
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
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 Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP2539419A1 publication Critical patent/EP2539419A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K9/00—Tenebrescent materials, i.e. materials for which the range of wavelengths for energy absorption is changed as a result of excitation by some form of energy
    • C09K9/02—Organic tenebrescent materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/1514—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
    • G02F1/1516—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising organic material
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    • Y10T442/2926—Coated or impregnated inorganic fiber fabric
    • Y10T442/2992—Coated or impregnated glass fiber fabric
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    • Y10T442/3707—Woven fabric including a nonwoven fabric layer other than paper
    • Y10T442/378—Coated, impregnated, or autogenously bonded
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    • Y10T442/40—Knit fabric [i.e., knit strand or strip material]
    • Y10T442/488—Including an additional knit fabric layer
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    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/659—Including an additional nonwoven fabric

Definitions

  • the present invention relates to an electroactive material for electrically controllable device said variable optical properties and / or energy, said electroactive material containing organic compounds redox activity respectively positive and negative, a method and a kit for manufacturing this material, on a electrically controllable device and glazings using such an electroactive material.
  • the present invention relates to an electroactive material for electrically controllable device with variable optical / energy properties, said material being in the form of a self-supporting layer and comprising or consisting of a matrix which is capable of ensuring the mechanical strength of said electroactive material and in which is inserted an electroactive system formed by:
  • At least one electroactive organic compound (ea) capable of being reduced and / or of accepting electrons and cations acting as compensation charges;
  • At least one electroactive organic compound (ea 2 ) capable of oxidizing and / or ejecting electrons and cations acting as compensation charges;
  • ionic charges capable of allowing, under the action of an electric current, oxidation and reduction reactions of said electroactive organic compounds (ea and ea 2 ), which are necessary to obtain the color contrast; said electroactive compounds (ea & ea 2 ) and said ionic charges being within said matrix in the solubilized state by a solubilizing liquid (L), which is also capable of solubilizing the reduced and oxidized species (eai &ea); 2 + ) respectively associated with said electroactive compounds (ea & ea 2 );
  • L solubilizing liquid
  • said matrix being further selected to provide the percolation path to said ionic charges.
  • solubilizing liquid (L) solubilizing said electroactive compounds and said ionic charges has sometimes been referred to hereinafter as "electroactive solution”.
  • ions acting as compensation charges are meant ions Li + , H + , etc., which can be inserted into or disinsert in the electroactive compounds at the same time as the electrons.
  • An electroactive organic compound capable of being reduced and / or of accepting electrons and cations acting as compensation charges means a compound with negative redox activity, which may be a cathodic electrochromic or a non-electrochromic compound, then playing only the role of reservoir ionic charges or against electrode.
  • An electroactive organic compound capable of oxidizing and / or ejecting electrons and cations acting as compensation charges means a compound with a positive redox activity, which may be an anodic electrochrome or a non-electrochromic compound. , playing then only the role of reservoir ionic charges or against electrode.
  • the compound (ea) is electrochromic (e.g., 1,1'-diethyl-4,4'-bipyridinium diperchlorate) and that the compound (ea 2 ) is electrochromic (being for example 5,10-dihydro-5,10-dimethylphenazine) or non-electrochromic being for example a ferrocene)
  • electrochromic being for example 5,10-dihydro-5,10-dimethylphenazine
  • non-electrochromic being for example a ferrocene
  • the electroactive material comprises a solution or a gel containing the electroactive organic compounds (e.g. E 2 ). It may in particular be mentioned the electroactive materials in the form of gels more or less viscous material based on a polymer such as poly (ethylene oxide) and poly (methyl methacrylate), electroactive organic compounds - anodic and cathodic - at least one being electrochromic, one or more ionic salts and one or more solvents and additives.
  • the electroactive material comprises a self-supporting polymer matrix in which are inserted the electroactive organic compound (s) (ea & ea 2 ) and the ionic charges, said polymer matrix containing within it a liquid (L) solubilizing said electroactive compounds (eai + & ea 2 ) as well as the reduced and oxidized species respectively associated (eai and ea 2 + ) and said ionic charges but not solubilizing said self-supporting polymer matrix, the latter being chosen to ensure a percolation path ionic charges to allow said oxidation and reduction reactions of said electroactive organic compounds (ea & ea 2 ).
  • the electroactive material is a self-supported polymer film and plasticized with a liquid containing the electroactive organic compounds (ea & ea 2 ) as in the patent application WO2006 / 008776.
  • a thickness of the electroactive material that is sufficient to absorb the flatness defects of the substrates, such as tempered glass for example, and to guarantee homogeneous discolored and colored states, that is to say with the same level of absorption whatever the area of the device considered;
  • the electroactive gel can flow while it has been put in place in the electrically controllable device (such as glazing), which will lead to leaks rendering the device unusable.
  • the techniques of setting up the gel in the electrically controllable devices are complicated to implement, consisting of a filling ("back-filling") possibly under vacuum, sometimes followed by a polymerization step. In addition, it is difficult to drive all the air during this filling. Finally, for large glazing, the large size of the equipment needed to deposit the electroactive material or ensure the filling by the gel becomes prohibitive.
  • the development of the film can be very difficult because the film must ensure the mechanical strength of the electroactive material, have a sufficient porosity to allow, after impregnation, the percolation of the ionic charges over the entire thickness of the electroactive material and especially not be solubilized or converted into a gel in the solvent of the electroactive solution even when the electrically controllable device is subjected to temperatures up to 80 ° C, or even beyond.
  • Polymeric films meeting these criteria are otherwise expensive and not very durable, risking tearing with manipulation during the manufacture of the device or bursting over time, leading then to a loss of the percolation network and to loss of mechanical strength with gel formation.
  • Polymeric films having after impregnation sufficient porosity to allow the percolation of ionic charges over the entire thickness of the electroactive material are generally thin, with thicknesses of less than 150-200 pm, which can not be absorbed flatness defects of the substrate which can for example reach several tens of microns, or even hundred microns, in the case of tempered glass.
  • the self-supporting and plasticized polymer film has the disadvantage of imposing thin thicknesses, generally less than 100-200 ⁇ m, to guarantee acceptable coloration and discoloration rates because the diffusion rate of the electroactive compounds in the self-supporting and plasticized polymer film is very low. slow.
  • the polymer self-supported and plasticized at room temperature is very often converted into a gel at 80 ° C, which is a temperature achievable if the device is used outside, in the sun, which may lead to leakage by casting the electroactive material, rendering the device unusable under such conditions.
  • the present invention provides a solution to these disadvantages and proposes to use, as a matrix, at least one textile web, which makes it possible to have an electroactive material several hundred microns thick and easy to use thereof. by impregnating the textile ply or plies in the electroactive solution. The resulting self-supporting electroactive material, which will be durable, and whose thickness of several hundred microns will absorb the unevenness of the substrates, can then be simply deposited on the substrate.
  • the choice of a textile web also offers the possibility of mixing different types of fibers, some of them being able to gel in the presence of the solubilizing liquid of the electroactive compounds and fillers, the gel-fiber combination being even reinforced creep resistance and can increase the tack (ability to stick) of the resulting electroactive material, which leads to an increase in the mechanical strength of the device.
  • the subject of the present invention is therefore an electroactive material for an electrically controllable device with variable optical / energy properties, as defined at the very beginning of this description, said device being characterized by the fact that the matrix is based on a textile web (NT ) or a stack of webs including at least one textile web (NT), said textile web (NT) or said stack being translucent or transparent (e) once impregnated (e) by the liquid (L) having solubilized said compounds electroactives (ea & ea 2 ) and the ionic charges, and being able to retain at least part of its integrity once impregnated (e) by the liquid (L) so that the holding of said electroactive material is ensured.
  • NT textile web
  • NT textile web
  • said stack being translucent or transparent (e) once impregnated (e) by the liquid (L) having solubilized said compounds electroactives (ea & ea 2 ) and the ionic charges, and being able to retain at least part of its integrity once impre
  • the textile web (NT) or a textile web (NT) as defined above can be said to be at least partially insoluble in the liquid (L).
  • the textile web (NT) or a textile web (NT) may have a non-woven or matte web architecture, woven or knitted fabric, this non-woven or mat veil, this woven fabric or knit fabric being optionally coated with a binder, which may be at least partially soluble in the liquid (L) to form a gel.
  • nonwoven web and “mat” are each defined as a film structure with non-woven fibers, not knitted together.
  • woven and knitted are defined as a matrix made of fibers and / or threads respectively woven or knitted.
  • Fabrics and knits have the advantage of a good cohesion of the son between themselves in the absence of a binder.
  • the binder when it is used, makes it possible, in particular, to slightly gel the liquid of solubilization (L), further improving the mechanical strength of the electroactive material or even the tackiness of the resulting electroactive material on the substrates.
  • Each textile web may be composed of one or more types of fibers or yarns, the yarns being defined as assemblies of several fibers.
  • the textile web (NT) or a textile web (NT) is in particular based on synthetic fibers and / or yarns (artificial), chosen in particular from fibers and / or polyolefin yarns such as polypropylene (PP), polyester, fluorinated polymer such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or fluorinated polyvinylidene (PVDF), polyamide or polyimide and / or based on mineral fibers such as glass fibers, and / or based on fibers and / or natural threads, such as than fibers and / or cotton or woolen threads.
  • PP polypropylene
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PVDF fluorinated polyvinylidene
  • polyamide or polyimide and / or based on mineral fibers such as glass fibers, and / or based on fibers and / or natural threads, such as than fibers and / or cotton or woolen threads.
  • the textile web (NT) or a textile web (NT) is based on fibers and / or single-component or multicomponent yarns, the fibers and / or multicomponent yarns being in particular fibers and / or hybrid yarns or yarns.
  • fibers and / or yarns comprising a core of a chemical resistance material, able to maintain its integrity during impregnation with the solubilizing liquid (L) in order to ensure the mechanical strength of the electroactive material, and at least one cladding a material soluble in the solubilizing liquid (L) or capable of giving a gel during the impregnation of the textile web (NT) or the stack of webs with the impregnating liquid (L).
  • hybrid yarns include Twintex ® (Owens Corning) fibers which combine glass and polypropylene.
  • the textile web (NT) or a textile web (NT) is based on fibers and / or threads insoluble in the solubilizing liquid (L) and fibers and / or son soluble in the liquid of solubilization (L), the fibers and / or son thus solubilized having led to the formation of a gel.
  • the amount of fibers and / or insoluble son relative to the amount of fibers and / or soluble son will be chosen so that the mechanical strength of the electroactive material is ensured.
  • the textile web (NT) or a textile web (NT) of the stack is a textile web (NT) coated with a material soluble in the solubilizing liquid (L) or capable of giving a gel during the impregnation of the textile web or the stack of webs with the solubilization liquid (L); mention may be made of the use of polymer-coated fabrics or fabrics such as silicone-coated glass fabrics marketed by the company "Saint-Gobain Performance Plastique" under the trade name COHRlastic®, the liquid (L) swelling or solubilizing the polymer of enduct ion.
  • the textile web (NT) or a textile web (NT) may have a thickness of 50 ⁇ m to 4 mm, the fibers having a diameter of 50 nm to 100 ⁇ m.
  • For the matrix it is possible to use fibers or threads of the same diameter or of different diameters. It may be mentioned the use of a single textile web (NT) or a stack of several textile webs (NT), the latter being identical or of different natures, and / or different diameters son.
  • (eai + ) may be chosen from bipyridiniums or viologenes such as 1,1'-diethyl-4,4'-bipyridinium diperchlorate, pyraziniums, pyrimidiniums, quinoxaliniums, pyryliums, pyridiniums, tetrazoliums, Verdazyls, quinones, quinodimethanes, tricyanovinylbenzenes, tetracyanoethylene, polysulfides and disulfides, as well as all electroactive polymeric derivatives, such as polyviologenes, of the electroactive compounds just mentioned.
  • bipyridiniums or viologenes such as 1,1'-diethyl-4,4'-bipyridinium diperchlorate, pyraziniums, pyrimidiniums, quinoxaliniums, pyryliums, pyridiniums, tetrazoliums, Ver
  • the electroactive organic compound (s) (ea 2 ) can be chosen from metallocenes, such as cobaltocenes, ferrocenes, ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-tetramethylphenylenediamine (TMPD), phenothiazines such as phenothiazine, dihydrophenazines and the like. such as 5,10-dihydro-5,10-dimethylphenazine, reduced methylphenothiazone (MPT), methylene violet bernthsen (MVB), verdazyls, as well as all the electroactive polymeric derivatives of the electroactive compounds just mentioned .
  • metallocenes such as cobaltocenes, ferrocenes, ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-tetramethylphenylenediamine (TMPD), phenothiazines such as phenothiazine, dihydrophenazines and the like.
  • TMPD
  • the ionic charges may be borne by at least one of said electroactive organic compounds and / or by at least one ionic salt and / or at least one acid solubilized in said liquid (L) and / or by said matrix.
  • the solubilizing liquid (L) may consist of a solvent or a mixture of solvents and / or at least one ionic liquid or molten salt at room temperature, said ionic liquid or molten salt or said ionic liquids or molten salts then constituting a solubilizing liquid carrying ionic charges, which represent all or part of the ionic charges of said electroactive system.
  • the ionic salt (s) may be chosen in particular from lithium perchlorate, trifluoromethanesulfonate or triflate salts, trifluoromethanesulfonylimide salts and ammonium salts.
  • the acid or acids may be chosen in particular from sulfuric acid (H 2 SO 4 ), triflic acid (CF 3 SO 3 H), phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and polyphosphoric acid (H n +2 P n 0 3n + i) ⁇
  • the solvent or solvents may be chosen in particular from sulfolane; dimethylsulfoxide; dioxane; amides such as N, -dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide; 1-methyl-2-pyrrolidinone; carbonates, such as propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate; ethylene glycols such as tetraglyme; alcohols, such as ethanol, ethoxyethanol; ketones, such as cyclopentanone, benzylacetone; lactones, such as gamma-butyrolactone, acetylbutyrolactone; nitriles, such as acetonitile, glutaronitrile, 3-hydroxypropionitrile; anhydrides, such as acetic anhydride; ethers such as 2-methoxyethyl ether; the water ; phthalates; adipates; citrates; sebacates; maleates; benzoates and succinates.
  • the ionic liquid or liquids may be chosen in particular from imidazolium salts, such as 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (emim-BF 4 ), 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate (emim-CF 3 SC > 3), 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulphonyl) imide (emim- (CF 3 SO 2 ) 2 or emim- TSFI) and 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (bmim- (CF3SO2) 2 or bmim-TSFI).
  • imidazolium salts such as 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (emim-BF 4 ), 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate
  • the concentration of the ionic salt (s) and / or acid (s) in the solvent or solvent mixture is in particular less than or equal to 5 moles / liter, preferably less than or equal to 2 moles / liter, more or less more preferred, less than or equal to 1 mole / liter.
  • the or each solvent may be selected from those having a boiling point of at least 70 ° C, preferably at least 150 ° C.
  • the solubilizing liquid (L) may also contain at least one thickening agent, which will solubilize in said liquid (L) so as to form a gel.
  • the thickening agent may especially be chosen from:
  • the homo- or copolymers having no ionic charges in which case they are borne by at least one aforementioned electroactive organic compound and / or by at least one ionic salt or solubilized acid and / or by at least one ionic liquid or molten salt;
  • the homo- or copolymers comprising ionic charges in which case additional charges making it possible to increase the rate of percolation can be borne by at least one aforementioned electroactive organic compound and / or by at least one solubilized ionic or acidic salt and / or by at least one ionic liquid or molten salt; and
  • mixtures of at least one homo- or copolymer not carrying ionic charges and at least one homo- or copolymer containing ionic charges, to which in the case of additional fillers making it possible to increase the percolation rate may be carried by at least one aforementioned electroactive organic compound and / or by at least one ionic salt or solubilized acid and / or with at least one ionic liquid or molten salt.
  • the thickening agent may also be chosen from copolymers of ethylene, vinyl acetate, ethylene-vinyl acetate (EVA), polyurethanes (PU), polyvinyl butyral (PVB), polyimides (PI) polyamides (PA), polystyrene (PS), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyether ketones (PEK), polyether ether ketones (PEEK), epichlorohydrin copolymers, polyolefins poly (ethylene oxide) (POE), polyacrylates, poly (methyl methacrylate) (PMMA), silicones or their derivatives or their monomers or their prepolymers.
  • EVA polyurethanes
  • PVB polyvinyl butyral
  • PI polyimides
  • PA polyamides
  • PS polystyrene
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PEK polyether ketones
  • PEEK polyether ether ketones
  • epichlorohydrin copolymers
  • the thickening agent may also be chosen from polyelectrolytes and in particular sulphonated polymers which have been exchanged for H + ions of SO 3 H groups by the ions of the desired ionic charges.
  • the sulphonated polymers are especially chosen from sulphonated tetrafluoroethylene copolymers, sulphonated polystyrenes (PSS), sulphonated polystyrene copolymers, poly (2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulphonic acid) (PAMPS), polyetheretherketones (PEEK ) sulphonated and sulphonated polyimides.
  • the matrix may also be formed by a stack of webs, which comprises, apart from the textile web or sheets (NT) at least partly insoluble in the liquid (L), at least one non-textile web (NNT) in which the solubilizing liquid (L) has penetrated to heart to inflate or solubilize, and / or at least one textile web (T ') soluble in the liquid (L).
  • NT textile web or sheets
  • NNT non-textile web
  • T ' textile web
  • the polymer constituting at least one polymeric web of the matrix as defined in the preceding paragraph may be a homo- or copolymer in the form of a nonporous film but capable of swelling in said liquid, or in the form of a porous film, said porous film possibly being able to swell in the liquid having ionic charges and whose porosity after swelling is chosen to allow the percolation of the ionic charges in the thickness of the film impregnated with liquid.
  • the polymer constituting at least one sheet may also be soluble in said liquid (L).
  • the polymer constituting at least one polymer web may also be chosen from:
  • the homo- or copolymers having no ionic charges in which case they are borne by at least one aforementioned electroactive organic compound and / or by at least one ionic salt or solubilized acid and / or by at least one ionic liquid or molten salt;
  • the homo- or copolymers comprising ionic charges in which case additional charges making it possible to increase the rate of percolation can be borne by at least one aforementioned electroactive organic compound and / or by at least one solubilized ionic or acidic salt and / or by at least one ionic liquid or molten salt; and
  • mixtures of at least one homo- or copolymer not carrying ionic charges and at least one homo- or copolymer containing ionic charges, in which case additional charges making it possible to increase the percolation rate may be carried by at least at least one electroactive organic compound and / or at least one ionic salt or solubilized acid and / or at least one ionic liquid or molten salt.
  • the polymer or polymers of a polymer web may or may be chosen from copolymers of ethylene, vinyl acetate, ethylene-vinyl acetate (EVA), polyurethanes (PU), polyvinyl butyral (PVB) polyimides (PI), polyamides (PA), polystyrene (PS), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyetherketones (PEK), polyether ether ketones (PEEK), copolymers epichlorohydrin, polyolefins, poly (ethylene oxide) (POE), polyacrylates, poly (methyl methacrylate) (PMMA), silicones or their derivatives or their monomers or their prepolymers.
  • EVA polyurethanes
  • PVB polyvinyl butyral
  • PI polyamides
  • PA polystyrene
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PEK polyetherketones
  • PEEK polyether ether ketones
  • the polymer or polymers of a polymer web may or may also be chosen from polyelectrolytes and especially sulphonated polymers which have been subjected to an exchange of H + ions of SO 3 H groups by the ions of the desired ionic charges, this ion exchange having taken place before and / or simultaneously with the impregnation, the matrix constituted by the stacking of the textile ply (s) (NT) with the polymer ply (s) in the electroactive solution, the sulfonated polymers being especially chosen from copolymers sulfonated tetrafluoroethylene, sulfonated polystyrenes (PSS), sulfonated polystyrene copolymers, poly (2-acrylamido-2-methyl-1-propane sulfonic acid) (PAMPS), sulfonated polyether ether ketones (PEEK) and sulfonated polyimides.
  • polyelectrolytes especially s
  • the matrix consisting of at least one textile web (NT), and the liquid (L) are advantageously chosen so that the active medium resists a temperature corresponding to the temperature required for a subsequent lamination or calendering step, namely a temperature of at least 80 ° C, in particular at least 100 ° C.
  • the materials constituting the matrix and the solubilizing liquid (L) may have different or substantially equal indices. It will be preferred that the indices be substantially equal, with a difference of at most 0.10, or even at most 0.05, so as to reduce the blurriness of the device.
  • the matrix consists of a sheet of glass fibers, for example of glass E (with a theoretical index of about 1.55), and the solubilizing liquid (L) consists of phthalate of dimethyl (theoretical index of about 1.515).
  • the matrix consists of a sheet of polyvinylidene fluoride (PVDF) fibers (theoretical index of about 1.42), and the solubilizing liquid (L) consists of carbonate propylene (theoretical index 1, 422).
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the subject of the present invention is also a process for producing an electroactive material as defined above in the context of the present invention, characterized in that the impregnation of said matrix consisting of at least one tablecloth is carried out.
  • textile (NT) by the solubilization liquid (L) having solubilized said electroactive system, and is then carried out if necessary a dewatering.
  • the immersion can be carried out for a period of 2 minutes to 3 hours.
  • the immersion may be carried out under heating, for example at a temperature of 40 to 80 ° C.
  • Immersion can also be performed using ultrasound to help penetrate the electroactive solution into the matrix.
  • the present invention also relates to a kit for manufacturing electroactive material as defined above in the context of the present invention, characterized in that it consists of:
  • the present invention also relates to an electrically controllable device with variable optical / energy properties, comprising the following stack of layers:
  • TCC1 first electronically conductive layer with an associated current supply
  • TCC2 electronically conductive layer
  • electroactive material is as defined above in the context of the present invention.
  • the substrates with a glass function are chosen in particular from glass (float glass, etc.) and transparent polymers, such as poly (methyl methacrylate) (PMMA), polycarbonate (PC) and polyethylene. terephthalate) (PET), poly (ethylene naphthoate) (PEN) and cycloolefin copolymers (COC).
  • PMMA poly (methyl methacrylate)
  • PC polycarbonate
  • PET polyethylene
  • PEN poly (ethylene naphthoate)
  • COC cycloolefin copolymers
  • the electronically conductive layers used are "TCC”, an abbreviation for the expression “Transparent Conductive Coating”, an example of which is a conductive transparent oxide TCO ("Transparent Conductive
  • the electronically conductive layers can also comprise a grid or a microgrid or be in the form of a grid or a microgrid; they may also comprise an organic and / or inorganic sub-layer, especially in the case of plastic substrates.
  • the electronically conductive layers are in particular metal-type layers, such as layers of silver, gold, platinum and copper; or transparent conductive oxide (TCO) layers, such as tin doped indium oxide (I n 2 0 3 i Sn or ITO), indium oxide doped with antimony (I n203 i Sb), fluorine doped tin oxide (Sn0 2 : F) and aluminum doped zinc oxide (ZnO: Al); or TCO / metal / TCO multilayers, the TCO and the metal being in particular chosen from those enumerated above; or NiC r / metal / NiC r multilayers, the metal being in particular chosen from those enumerated above.
  • TCO transparent conductive oxide
  • the electroconductive materials are generally transparent oxides whose electronic conduction has been amplified by doping such as In 2 0 3 : Sn, In 2 O 3 : Sb, ZnO: Al or SnO 2 F.
  • Indium tin doped oxide (In 2 0 3 : Sn or ITO) is frequently selected for its conductivity properties high electronics and low light absorption.
  • one of the electroconductive materials may be metallic in nature.
  • the electrically controllable device of the present invention may be configured to form:
  • a motor vehicle roof which can be activated autonomously, or a side window or a rear window for a motor vehicle or a rear-view mirror;
  • the electrically controllable device according to the invention can operate in transmission or in reflection.
  • the substrates may be transparent, flat or curved, clear or tinted in the mass, opaque or opacified, polygonal in shape or at least partially curved. At least one of the substrates may incorporate another feature such as solar control, anti-reflective or self-cleaning functionality.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing the electrically controllable device as defined above in the context of the present invention, characterized in that it assembles the various layers that compose it by calendering or laminating optionally under heating.
  • the present invention finally relates to a single or multiple glazing, characterized in that it comprises an electrically controllable device as defined above in the context of the present invention.
  • the various layers composing said system can be assembled in single or multiple glazing.
  • TL designates the light transmission
  • L *, a *, b * are defined as the colorimetric quantities in the CIELab space.
  • the "K-glass TM" glass used in these examples is a glass coated with an electroconductive layer of SnC> 2: F with a surface resistance R n equal to 20.5 ⁇ / ⁇ (glass sold under this name by the Company). "Pilkington”).
  • This solution was impregnated with a non-woven glass veil, obtained dry, with a thickness of 500 ⁇ m, having fibers 13 ⁇ m thick.
  • the impregnated web was extended on a "K-glass TM" glass substrate on the electroconductive layer side. Double-sided adhesive strips were placed around the periphery and then covered with a second "K-glass TM” glass substrate, on the electroconductive layer side facing the impregnated web.
  • the electrochromic device thus manufactured, whose active surface area is 8 ⁇ 8 cm 2, was calendered.
  • electroactive material non-woven glass veil + ferrocene + 1,1'-diethyl-4,4'-diperchlorate bipyridinium + lithium triflate + bis (2-butoxyethyl) phthalate / 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide
  • Example 2 An electrochromic device whose performance is given in Table 2 below:
  • electroactive material non-woven glass of ferrocene glass + 1,1'-diethyl-4,4-bipyridinium diperchlorate + lithium triflate + propylene carbonate
  • This solution was impregnated with a non-woven glass web, obtained by dry process, of a thickness of about 400 ⁇ m, having glass fibers of E 13 ⁇ m thick.
  • the impregnated web was extended on a "K-glass TM" glass substrate on the electroconductive layer side. Double-sided adhesive strips were placed around the periphery and then covered with a second "K-glass TM” glass substrate, on the electroconductive layer side facing the impregnated web.
  • the electrochromic device thus manufactured, whose active surface area is 29 ⁇ 18.5 cm 2, was calendered.
  • electroactive material non-woven web of polypropylene fibers + ferrocene + 1,1'-diethyl-4,4'-bipyridinium diperchlorate + lithium triflate + propylene carbonate
  • SnC layer glass> 2 F A propylene carbonate solution containing 0.03 mol.LT 1 ferrocene, 1,4-diethyl-4,4'-bipyridinium diperchlorate, was prepared at 0.degree. 03 mol.LT 1 and lithium triflate at 0.10 mol.LT 1 . The solution was stirred for 30 minutes.
  • This solution was impregnated with a nonwoven web of polypropylene fiber at 45 g / m 2 of thickness approximately 350 ⁇ m.
  • the impregnated web was extended on a "K-glass TM" glass substrate on the electroconductive layer side. Double-sided adhesive strips were placed around the periphery and then covered with a second "K-glass TM” glass substrate, on the electroconductive layer side facing the impregnated web.
  • the electrochromic device thus manufactured, whose active surface area is 8 ⁇ 8 cm 2, was calendered.
  • Example 3 In order to reduce the fuzziness of the electrochromic panes whose electroactive material is based on nonwoven glass veil, the veil samples of Example 3 were impregnated in different high-index liquids before being encapsulated between two glasses. Table 5 below shows the Light Transmission Measurements: Total Light Transmission (Minolta); and

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Abstract

L'invention a pour objet un matériau électroactif pour dispositif électrocommandable à propriétés optiques/énergétiques variables, le matériau se présentant sous la forme d'une couche autosupportée et comprenant ou étant constitué par une matrice qui est apte à assurer la tenue mécanique du matériau et dans laquelle est inséré un système électroactif formé par au moins un composé organique électroactif (ea/), au moins un composé organique électroactif (ea2) et des charges ioniques aptes à permettre, sous l'action d'un courant électrique, des réactions d'oxydation/réduction desdits composés organiques, ces derniers et les charges ioniques se trouvant au sein de la matrice à l'état solubilisé par un liquide de solubilisâtion (L). La matrice est à base d'une nappe textile (NT) ou d'un empilement de nappes incluant au moins une nappe textile (NT), la nappe textile ou l'empilement étant translucide ou transparent (e) une fois imprégné (e) par le liquide (L) ayant solubilisé les composés organiques et les charges ioniques, et étant apte à conserver au moins une partie de son intégrité une fois imprégné (e) par le liquide (L).

Description

MATERIAU ELECTROACTIF
La présente invention porte sur un matériau électroactif pour dispositif électrocommandable dit à propriétés optiques et/ou énergétiques variables, ledit matériau électroactif renfermant des composés organiques à activité redox respectivement positive et négative, sur un procédé et un kit de fabrication de ce matériau, sur un dispositif électrocommandable et des vitrages utilisant un tel matériau électroactif.
La présente invention concerne un matériau électroactif pour dispositif électrocommandable à propriétés optiques/énergétiques variables, ledit matériau se présentant sous la forme d'une couche autosupportée et comprenant ou étant constitué par une matrice qui est apte à assurer la tenue mécanique dudit matériau électroactif et dans laquelle est inséré un système électroactif formé par :
au moins un composé organique électroactif (ea ) capable de se réduire et/ou d'accepter des électrons et des cations jouant le rôle de charges de compensation ;
au moins un composé organique électroactif (ea2) capable de s'oxyder et/ou d'éjecter des électrons et des cations jouant le rôle de charges de compensation ;
au moins l'un desdits composés organiques électroactifs
(eai+ et ea2) étant électrochrome pour obtenir un contraste de couleur ; et
des charges ioniques aptes à permettre, sous l'action d'un courant électrique, des réactions d'oxydation et de réduction desdits composés organiques électroactifs (ea et ea2) , lesquelles sont nécessaires pour obtenir le contraste de couleur ; lesdits composés électroactifs (ea & ea2) et lesdites charges ioniques se trouvant au sein de ladite matrice à l'état solubilisé par un liquide de solubilisât ion (L) , lequel est également apte à solubiliser les espèces réduites et oxydées (eai & ea2 +) respectivement associées auxdits composés électroactifs (ea & ea2) ;
ladite matrice étant par ailleurs choisie pour assurer le chemin de percolation auxdites charges ioniques.
On a parfois désigné ci-après par « solution électroact ive » le liquide de solubilisât ion (L) qui a solubilisé lesdits composés électroactifs et lesdites charges ioniques.
Par « cations jouant le rôle de charges de compensation », on entend des ions Li+ , H+, etc., qui peuvent s'insérer ou se désinsérer dans les composés électroactifs en même temps que les électrons.
Par composé organique électroactif capable de se réduire et/ou d'accepter des électrons et des cations jouant le rôle de charges de compensation, on entend un composé à activité redox négative, lequel peut être un électrochrome à coloration cathodique ou un composé non électrochrome, jouant alors seulement le rôle de réservoir de charges ioniques ou de contre-électrode.
Par composé organique électroactif capable de s'oxyder et/ou d'éjecter des électrons et des cations jouant le rôle de charges de compensation, on entend un composé à activité redox positive, lequel peut être un électrochrome à coloration anodique ou un composé non électrochrome, jouant alors seulement le rôle de réservoir de charges ioniques ou de contre-électrode.
Si l'on suppose que le composé (ea ) est électrochrome (étant par exemple du diperchlorate de 1,1'- diéthyl-4 , 4 ' -bipyridinium) et que le composé (ea2) est électrochrome (étant par exemple de la 5 , 10-dihydro-5 , 10- diméthylphénazine) ou non électrochrome étant par exemple un ferrocène) , les réactions redox qui s'établissent sous l'action du courant électrique sont les suivantes :
Coloré
Coloré si électrochrome
Incolore si non électrochrome Conformément à un premier état de la technique, le matériau électroactif comprend une solution ou un gel contenant les composés organiques électroactifs (ea & ea2) · On peut notamment mentionner les matériaux électroactifs se présentant sous forme de gels plus ou moins visqueux à base d'un polymère tel que le poly (oxyde d'éthylène) et le poly (méthacrylate de méthyle) , de composés organiques électroactifs - anodique et cathodique - l'un au moins étant électrochrome, d'un ou plusieurs sels ioniques et d'un ou plusieurs solvants et additifs.
Conformément à un second état de la technique, le matériau électroactif comprend une matrice polymère autosupportée dans laquelle sont insérés le ou les composés organiques électroactifs (ea & ea2) et les charges ioniques, ladite matrice polymère renfermant en son sein un liquide (L) solubilisant lesdits composés électroactifs (eai+ & ea2) ainsi que les espèces réduites et oxydées respectivement associées (eai et ea2 +) et lesdites charges ioniques mais ne solubilisant pas ladite matrice polymère autosupportée, cette dernière étant choisie pour assurer un chemin de percolation des charges ioniques pour permettre lesdites réactions d'oxydation et de réduction desdits composés organiques électroactifs (ea & ea2) .
Un tel matériau électroactif est décrit dans la demande internationale PCT WO 2009/007601 au nom de la Société déposante.
Conformément à un troisième état de la technique, le matériau électroactif est un film polymère auto-supporté et plastifié par un liquide contenant les composés organiques électroactifs (ea & ea2) comme dans la demande de brevet WO2006/008776.
On cherche d'une manière générale à obtenir des dispositifs électrocommandables ayant :
une bonne tenue mécanique du matériau électroactif ;
des vitesses de coloration et de décoloration les plus rapides possibles ;
une épaisseur du matériau électroactif suffisante pour permettre d'absorber les défauts de planéité des substrats, comme le verre trempé par exemple, et garantir des états décolorés et colorés homogènes, c'est-à-dire avec le même niveau d'absorption quelle que soit la zone considérée du dispositif ;
une transition en coloration - décoloration la plus homogène possible, à savoir sans gradient de coloration des bords vers le centre (effet halo) pendant les étapes transitoires de coloration ou décoloration ; et
un contraste élevé entre l'état coloré et l'état décoloré .
Les différents états de la technique ci-dessus présentent tous des inconvénients :
Le gel électroactif peut fluer alors qu'il a été mis en place dans le dispositif électrocommandable (tel que vitrage), ce qui conduira à des fuites rendant le dispositif inutilisable. Les techniques de mise en place du gel dans les dispositifs électrocommandables sont compliquées à mettre en œuvre, consistant en un remplissage (« back-filling ») éventuellement sous vide, suivi parfois par une étape de polymérisation. De plus, il est difficile de chasser tout l'air lors de ce remplissage. Enfin, pour les vitrages de grande taille, la dimension importante des équipements nécessaires pour déposer le matériau électroactif ou assurer le remplissage par le gel devient rédhibitoire .
Dans le cas du film polymère imprégné par une solution électroactive, la mise au point du film peut se révéler très difficile car le film doit assurer la tenue mécanique du matériau électroactif, avoir une porosité suffisante pour permettre, après imprégnation, la percolation des charges ioniques sur toute l'épaisseur du matériau électroactif et surtout ne pas être solubilisé ni transformé en gel dans le solvant de la solution électroactive même lorsque le dispositif électrocommandable est soumis à des températures allant jusqu'à 80°C, voire au-delà. Les films polymères répondant à ces critères sont par ailleurs chers et peu pérennes, risquant en effet de se déchirer avec des manipulations lors de la fabrication du dispositif ou d'éclater au cours du temps, conduisant alors à une perte du réseau de percolation et à une perte de tenue mécanique avec formation de gel. Les films polymères ayant après imprégnation la porosité suffisante pour permettre la percolation des charges ioniques sur toute l'épaisseur du matériau électroactif sont généralement fins, avec des épaisseurs inférieures à 150-200pm, ce que ne permet pas d'absorber les défauts de planéité du substrat qui peuvent par exemple atteindre plusieurs dizaine de microns, voire la centaine de microns, dans le cas du verre trempé. Le film polymère autosupporté et plastifié présente l'inconvénient d'imposer des épaisseurs fines, généralement inférieures à 100-200pm pour garantir des vitesses de coloration et de décoloration acceptables car la vitesse de diffusion des composés électroactifs dans le film polymère autosupporté et plastifié est très lente. De plus, le polymère autosupporté et plastifié à température ambiante se transforme très souvent en gel vers 80°C, qui est une température atteignable si le dispositif est utilisé à l'extérieur, au soleil, ce qui pourra conduire à des fuites par coulée du matériau électroactif, rendant le dispositif inutilisable dans de telles conditions.
La présente invention apporte une solution à ces inconvénients et propose d'utiliser, comme matrice, au moins une nappe textile, laquelle permet d'avoir un matériau électroactif de plusieurs centaines de microns d'épaisseur et une mise en œuvre aisée de celui-ci par imprégnation de la ou des nappes textiles dans la solution électroact ive . Le matériau électroactif autosupporté résultant, qui sera pérenne, et dont l'épaisseur de plusieurs centaines de microns permettra d'absorber les défauts de planéité des substrats, pourra ensuite être simplement déposé sur le substrat. Le choix d'une nappe textile offre par ailleurs des possibilités de mélanger différents types de fibres, une partie d'entre elles pouvant gélifier en présence du liquide de solubilisât ion des composés électroactifs et des charges, la combinaison gel-fibres intactes offrant même une résistance au fluage renforcée et pouvant permettre d'augmenter la pégosité (capacité à coller) du matériau électroactif résultant, cela conduisant à une augmentation de la tenue mécanique du dispositif . La présente invention a donc pour objet un matériau électroactif pour dispositif électrocommandable à propriétés optiques/énergétiques variables, tel que défini au tout début de cette description, ledit dispositif étant caractérisé par le fait que la matrice est à base d'une nappe textile (NT) ou d'un empilement de nappes incluant au moins une nappe textile (NT) , ladite nappe textile (NT) ou ledit empilement étant translucide ou transparent (e) une fois imprégné (e) par le liquide (L) ayant solubilisé lesdits composés électroactifs (ea & ea2) et les charges ioniques, et étant apte à conserver au moins une partie de son intégrité une fois imprégné (e) par le liquide (L) afin que la tenue dudit matériau électroactif soit assurée.
Autrement dit, la nappe textile (NT) ou une nappe textile (NT) telle que définie ci-dessus peut être dite au moins en partie insoluble dans le liquide (L) .
La nappe textile (NT) ou une nappe textile (NT) peut avoir une architecture de voile non tissé ou mat, de tissé ou de tricot, ce voile non tissé ou mat, ce tissé ou ce tricot étant le cas échéant enduit d'un liant, lequel peut être au moins partiellement soluble dans le liquide (L) pour former un gel.
Les termes « voile non tissé » et « mat » sont définis chacun comme étant une structure de film avec des fibres non tissées, non tricotées entre elles.
Les termes « tissé » et « tricot » sont définis comme une matrice faite de fibres et/ou de fils respectivement tissés ou tricotés.
Les tissus et les tricots présentent l'avantage d'une bonne cohésion des fils entre eux-mêmes en l'absence d'un liant. Le liant, lorsqu'il est utilisé, permet notamment de gélifier légèrement le liquide de solubilisâtion (L) , améliorant encore la tenue mécanique du matériau électroactif ou même la pégosité du matériau électroactif résultant sur les substrats.
Chaque nappe textile (NT) peut être composée d'un ou plusieurs types de fibres ou de fils, les fils étant définis comme des assemblages de plusieurs fibres.
La nappe textile (NT) ou une nappe textile (NT) est notamment à base de fibres et/ou fils synthétiques (artificiels), choisis notamment parmi les fibres et/ou fils de polyoléfine comme le polypropylène (PP) , de polyester, de polymère fluoré comme le polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou le polyvinylidène fluoré (PVDF) , de polyamide ou de polyimide et/ou à base de fibres minérales telles que les fibres de verre, et/ou à base de fibres et/ou fils naturels, tels que les fibres et/ou fils de coton ou de laine.
Conformément à une première variante, la nappe textile (NT) ou une nappe textile (NT) est à base de fibres et/ou fils monocomposant ou multicomposants , les fibres et/ou fils multicomposants étant notamment des fibres et/ou fils hybrides ou des fibres et/ou fils comportant une âme d'une matière à résistance chimique, apte à conserver son intégrité lors de l'imprégnation par le liquide de solubilisâtion (L) afin d'assurer la tenue mécanique du matériau électroactif, et au moins un gainage d'une matière soluble dans le liquide de solubilisâtion (L) ou apte à donner un gel lors de l'imprégnation de la nappe textile (NT) ou de l'empilement de nappes par le liquide d'imprégnation (L) .
A titre d'exemples de fils hydrides, on peut citer les fibres Twintex ® (Owens Corning) qui associent le verre et le polypropylène. Conformément à une seconde variante, la nappe textile (NT) ou une nappe textile (NT) est à base de fibres et/ou fils insolubles dans le liquide de solubilisât ion (L) et de fibres et/ou fils solubles dans le liquide de solubilisât ion (L) , les fibres et/ou fils ainsi solubilisés ayant conduit à la formation d'un gel. La quantité de fibres et/ou fils insolubles par rapport à la quantité de fibres et/ou fils solubles sera choisie pour que la tenue mécanique du matériau électroactif soit assurée.
Des systèmes alliant fibres et gel seront mécaniquement plus résistants qu'un système à base de fibres et de liquide.
Conformément à une troisième variante, la nappe textile (NT) ou une nappe textile (NT) de l'empilement est une nappe textile (NT) enduite d'une matière soluble dans le liquide de solubilisât ion (L) ou apte à donner un gel lors de l'imprégnation de la nappe textile ou de l'empilement de nappes par le liquide de solubilisât ion (L) ; on peut citer l'utilisation de voiles ou tissus enduits de polymère comme les tissus de verre enduits de silicone et commercialisés par la Société « Saint-Gobain Performance Plastique » sous la marque COHRlastic ®, le liquide (L) gonflant ou solubilisant le polymère d ' enduct ion .
La nappe textile (NT) ou une nappe textile (NT) peut avoir une épaisseur de 50pm à 4mm, les fibres la composant ayant un diamètre de 50nm à lOOpm. Dans le dispositif électroactif, on préférera utiliser des nappes textiles de 400pm à 1mm d'épaisseur composées de fibres de diamètre compris entre lpm et 20pm. On peut, pour la matrice, utiliser des fibres ou fils de même diamètre ou de diamètres différents. On peut mentionner l'utilisation d'une seule nappe textile (NT) ou d'un empilement de plusieurs nappes textiles (NT) , ces dernières étant identiques ou de natures différentes, et/ou de diamètres de fils différents.
Le ou les composés organiques électroactifs
(eai+) peuvent être choisis parmi les bipyridiniums ou viologènes tels que le diperchlorate de 1 , 1 ' -diéthyl-4 , 4 ' - bipyridinium, les pyraziniums, les pyrimidiniums , les quinoxaliniums , les pyryliums, les pyridiniums, les tétrazoliums , les verdazyls, les quinones, les quinodiméthanes , les tricyanovinylbenzènes , le tétracyanoéthylène, les polysulfures et les disulfures, ainsi que tous les dérivés polymériques électroactifs, tels que les polyviologènes , des composés électroactifs qui viennent d'être mentionnés.
Le ou les composés organiques électroactifs (ea2) peuvent être choisis parmi les métallocènes , tels que les cobaltocènes , les ferrocènes, la Ν,Ν,Ν',Ν'- tétraméthylphénylènediamine (TMPD) , les phénothiazines telles que la phénothiazine, les dihydrophénazines telles que la 5, 10-dihydro-5 , 10-diméthylphénazine, la méthylphénothiazone réduite (MPT) , le violet de méthylène bernthsen (MVB) , les verdazyls, ainsi que tous les dérivés polymériques électroactifs des composés électroactifs qui viennent d'être mentionnés.
Les charges ioniques peuvent être portées par au moins l'un desdits composés organiques électroactifs et/ou par au moins un sel ionique et/ou au moins un acide solubilisé dans ledit liquide (L) et/ou par ladite matrice.
Le liquide de solubilisâtion (L) peut être constitué par un solvant ou un mélange de solvants et/ou par au moins un liquide ionique ou sel fondu à température ambiante, ledit liquide ionique ou sel fondu ou lesdits liquides ioniques ou sels fondus constituant alors un liquide de solubilisâtion portant des charges ioniques, lesquelles représentent tout ou partie des charges ioniques dudit système électroactif.
Le ou les sels ioniques peuvent être choisis notamment parmi le perchlorate de lithium, les sels trifluorométhanesulfonates ou triflates, les sels de trifluorométhanesulfonylimide et les sels d'ammonium.
Le ou les acides peuvent être choisis notamment parmi l'acide sulfurique (H2S04) , l'acide triflique (CF3SO3H) , l'acide phosphorique (H3PO4) et l'acide polyphosphorique (Hn+2 Pn 03n+i) ·
Le ou les solvants peuvent être choisis notamment parmi le sulfolane ; le diméthylsulfoxyde ; le dioxane ; les amides comme le N, -diméthylformamide, le N,N- diméthylacétamide ; la l-méthyl-2-pyrrolidinone ; les carbonates, comme le carbonate de propylène, le carbonate d'éthylène, le carbonate de butylène ; les éthylène glycols comme le tétraglyme ; les alcools, comme l'éthanol, 1 ' éthoxyéthanol ; les cétones, comme la cyclopentanone, la benzylacétone ; les lactones, comme la gamma-butyrolactone, 1 ' acétylbutyrolactone ; les nitriles, comme 1 ' acétonitile, le glutaronitrile, le 3-hydroxypropionitrile ; les anhydrides, comme l'anhydride acétique ; les éthers comme le 2-méthoxyéthyléther ; l'eau ; les phtalates ; les adipates ; les citrates ; les sébaçates ; les maléates ; les benzoates et les succinates.
Le ou les liquides ioniques peuvent être choisis notamment parmi les sels d ' imidazolium, tels que le 1- éthyl-3-méthylimidazolium tétrafluoroborate (emim-BF4) , le l-éthyl-3-méthylimidazolium trifluorométhane sulfonate (emim-CF3SC>3) , le l-éthyl-3-méthylimidazolium bis (trifluorométhyl suifonyl ) imide (emim- (CF3SO2) 2 ou emim- TSFI) et le l-butyl-3-méthylimidazolium bis (trifluorométhylsulfonyl) imide (bmim- (CF3SO2) 2 ou bmim- TSFI) .
La concentration du ou des sels ioniques et/ou de l'acide ou des acides dans le solvant ou le mélange de solvants est notamment inférieure ou égale à 5 moles/litre, de préférence inférieure ou égale à 2 moles/litre, de façon encore davantage préférée, inférieure ou égale à 1 mole/litre .
Le ou chaque solvant peut être choisi parmi ceux ayant un point d ' ébullition au moins égal à 70°C, de préférence au moins égal à 150°C.
Le liquide de solubilisâtion (L) peut également renfermer en outre au moins un agent épaississant, qui se solubilisera dans ledit liquide (L) de manière à former un gel .
L'agent épaississant peut être notamment choisi parmi :
- les homo- ou copolymères ne comportant pas de charges ioniques, auquel cas celles-ci sont portées par au moins un composé organique électroactif précité et/ou par au moins un sel ionique ou acide solubilisé et/ou par au moins un liquide ionique ou sel fondu ;
- les homo- ou copolymères comportant des charges ioniques, auquel cas des charges supplémentaires permettant de renforcer la vitesse de percolation peuvent être portées par au moins un composé organique électroactif précité et/ou par au moins un sel ionique ou acide solubilisé et/ou par au moins un liquide ionique ou sel fondu ; et
- les mélanges d'au moins un homo- ou copolymère ne portant pas de charges ioniques et d'au moins un homo- ou copolymère comportant des charges ioniques, auquel cas des charges supplémentaires permettant de renforcer la vitesse de percolation peuvent être portées par au moins un composé organique électroactif précité et/ou par au moins un sel ionique ou acide solubilisé et/ou par au moins un liquide ionique ou sel fondu.
L'agent épaississant peut être choisi également parmi les copolymères d'éthylène, d'acétate de vinyle, d ' éthylène-acétate de vinyl (EVA) , les polyuréthanes (PU), le polyvinyl butyral (PVB) , les polyimides (PI), les polyamides (PA) , le polystyrène (PS), le poly (fluorure de vinylidène) (PVDF) , les polyéther-cétones (PEK) , les polyéther-éther-cétones (PEEK) , les copolymères d'épichlorohydrine, les polyoléfines, le poly (oxyde d'éthylène) (POE), les polyacrylates , le poly (méthacrylate de méthyle) (PMMA) , les silicones ou bien leurs dérivés ou leurs monomères ou encore leurs pré-polymères.
L'agent épaississant peut être choisi également parmi les polyélectrolytes et notamment les polymères sulfonés qui ont subi un échange des ions H+ des groupements SO3H par les ions des charges ioniques souhaitées. Les polymères sulfonés sont notamment choisis parmi les copolymères sulfonés de tétrafluoroéthylène, les polystyrènes sulfonés (PSS), les copolymères de polystyrène sulfoné, le poly ( 2-acrylamido-2-méthyl-l-propanesulfonique acide) (PAMPS), les polyétheréthercétones (PEEK) sulfonées et les polyimides sulfonés.
La matrice peut également être formée par un empilement de nappes, lequel comporte, en dehors de la ou des nappes textiles (NT) au moins en partie insolubles dans le liquide (L) , au moins une nappe non textile (NNT) dans laquelle le liquide de solubilisâtion (L) a pénétré à cœur pour la gonfler ou la solubiliser, et/ou au moins une nappe textile ( T') soluble dans le liquide (L) . Une « nappe non textile » est définie comme étant une nappe polymère sans matrice fibreuse.
Le polymère constituant au moins une nappe polymère de la matrice telle que définie au paragraphe précédent peut être un homo- ou copolymère se présentant sous la forme d'un film non poreux mais capable de gonfler dans ledit liquide, ou se présentant sous la forme d'un film poreux, ledit film poreux étant éventuellement capable de gonfler dans le liquide comportant des charges ioniques et dont la porosité après gonflement est choisie pour permettre la percolation des charges ioniques dans l'épaisseur du film imprégné de liquide. Le polymère constituant au moins une nappe peut également être soluble dans ledit liquide (L) .
Le polymère constituant au moins une nappe polymère peut également être choisi parmi :
- les homo- ou copolymères ne comportant pas de charges ioniques, auquel cas celles-ci sont portées par au moins un composé organique électroactif précité et/ou par au moins un sel ionique ou acide solubilisé et/ou par au moins un liquide ionique ou sel fondu ;
- les homo- ou copolymères comportant des charges ioniques, auquel cas des charges supplémentaires permettant de renforcer la vitesse de percolation peuvent être portées par au moins un composé organique électroactif précité et/ou par au moins un sel ionique ou acide solubilisé et/ou par au moins un liquide ionique ou sel fondu ; et
- les mélanges d'au moins un homo- ou copolymère ne portant pas de charges ioniques et d'au moins un homo- ou copolymère comportant des charges ioniques, auquel cas des charges supplémentaires permettant de renforcer la vitesse de percolation peuvent être portées par au moins un composé organique électroactif précité et/ou par au moins un sel ionique ou acide solubilisé et/ou par au moins un liquide ionique ou sel fondu.
Le ou les polymères d'une nappe polymère peut ou peuvent être choisis parmi les copolymères d'éthylène, d'acétate de vinyle, d ' éthylène-acétate de vinyle (EVA) , les polyuréthanes (PU) , le polyvinyl butyral (PVB) , les polyimides (PI), les polyamides (PA) , le polystyrène (PS), le poly (fluorure de vinylidène) (PVDF) , les polyéther- cétones (PEK) , les polyéther-éther-cétones (PEEK) , les copolymères d'épichlorohydrine, les polyoléfines, le poly (oxyde d'éthylène) (POE), les polyacrylates , le poly (méthacrylate de méthyle) (PMMA) , les silicones ou bien leurs dérivés ou leurs monomères ou encore leurs pré- polymères.
Le ou les polymères d'une nappe polymère peut ou peuvent aussi être choisis parmi les polyélectrolytes et notamment les polymères sulfonés qui ont subi un échange des ions H+ des groupements SO3H par les ions des charges ioniques souhaitées, cet échange d'ions ayant eu lieu avant et /ou simultanément avec l'imprégnation la matrice, constituée par l'empilement de la ou des nappes textiles (NT) avec la ou les nappes polymères, dans la solution électroactive, les polymères sulfonés étant notamment choisis parmi les copolymères sulfonés de tétrafluoroéthylène, les polystyrènes sulfonés (PSS), les copolymères de polystyrène sulfoné, le poly ( 2-acrylamido-2- méthyl-l-propanesulfonique acide) (PAMPS), les polyétheréthercétones (PEEK) sulfonées et les polyimides sulfonés.
Par ailleurs, la matrice, constituée d'au moins une nappe textile (NT) , et le liquide (L) sont avantageusement choisis pour que le milieu actif résiste à une température correspondant à la température nécessaire à une étape de feuilletage ou de calandrage ultérieure, à savoir une température d'au moins 80°C, en particulier d'au moins 100°C.
Les matières constituant la matrice et le liquide de solubilisâtion (L) peuvent avoir des indices différents ou sensiblement égaux. On préférera que les indices soient sensiblement égaux, avec une différence d'au plus 0,10, voire même d'au plus 0,05, de manière à réduire le flou du dispositif.
A titre d'exemple, la matrice est constituée par une nappe de fibres de verre, par exemple de verre E (d'indice théorique d'environ 1,55), et le liquide de solubilisâtion (L) est constitué par du phthalate de diméthyle (d'indice théorique d'environ 1,515). Selon un autre exemple, la matrice est constituée par une nappe de fibres de poly (fluorure de vinylidène) (PVDF) (d'indice théorique d'environ 1,42), et le liquide de solubilisâtion (L) est constitué par du carbonate de propylène (d'indice théorique 1, 422) .
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un matériau électroactif tel que défini précédemment dans le cadre de la présente invention, caractérisé par le fait que l'on réalise l'imprégnation de ladite matrice constituée d'au moins une nappe textile (NT) par le liquide de solubilisâtion (L) ayant solubilisé ledit système électroactif, et l'on procède ensuite le cas échéant à un égouttage.
On peut réaliser l'immersion pendant un laps de temps de 2 minutes à 3 heures. On peut réaliser l'immersion sous chauffage, par exemple à une température de 40 à 80 °C. On peut aussi réaliser l'immersion avec application d'ultrasons pour aider à la pénétration de la solution électroactive dans la matrice.
Egalement, la présente invention a également pour objet un kit de fabrication du matériau électroactif tel que défini précédemment dans le cadre de la présente invention, caractérisé par le fait qu'il consiste en :
une matrice telle que définie précédemment dans le cadre de la présente invention, apte à assurer la tenue mécanique du matériau électroactif ; et
un liquide de solubilisâtion (L) du système électroactif tel que défini précédemment dans le cadre de la présente invention, dans lequel ledit système électroactif a été solubilisé .
La présente invention a également pour objet un dispositif électrocommandable à propriétés optiques/énergétiques variables, comportant l'empilement suivant de couches :
un premier substrat à fonction verrière (VI) ;
- une première couche électroniquement conductrice (TCC1) avec une amenée de courant associée ;
un matériau électroactif ;
une deuxième couche électroniquement conductrice (TCC2) avec une amenée de courant associée ; et
- un second substrat à fonction verrière (V2),
caractérisé par le fait que le matériau électroactif est tel que défini précédemment dans le cadre de la présente invention .
Les substrats à fonction verrière sont notamment choisis parmi le verre (verre float, ...) et les polymères transparents, tels que le poly (méthacrylate de méthyle) (PMMA) , le polycarbonate (PC), le poly (éthylène téréphtalate) (PET), le poly (éthylène naphtoate) (PEN) et les copolymères de cyclooléfines (COC) .
Dans le cadre de la présente invention, les couches électroniquement conductrices utilisées sont des « TCC », abréviation de l'expression anglaise « Transparent Conductive Coating », dont un exemple est un oxyde conducteur transparent TCO (« Transparent Conductive
Oxide ») .
Les couches électroniquement conductrices peuvent aussi comprendre une grille ou une microgrille ou se présenter sous la forme d'une grille ou d'une microgrille ; elles peuvent également comprendre une sous-couche organique et/ou inorganique, notamment dans le cas de substrats plastiques.
Les couches électroniquement conductrices sont notamment des couches de type métallique, telles que des couches d'argent, d'or, de platine et de cuivre ; ou des couches de type oxyde conducteur transparent (TCO) , telles que des couches d'oxyde d'indium dopé à l'étain ( I n203 i Sn ou ITO) , d'oxyde d'indium dopé à l'antimoine ( I n203 i Sb ) , d'oxyde d'étain dopé au fluor ( Sn02:F) et d'oxyde de zinc dopé à l'aluminium (ZnO:Al) ; ou des multicouches de type TCO/métal/TCO, le TCO et le métal étant notamment choisis parmi ceux énumérés ci-dessus ; ou des multicouches de type NiCr/métal/NiCr, le métal étant notamment choisi parmi ceux énumérés ci-dessus.
Lorsque le système électrochrome est destiné à travailler en transmission, les matériaux électroconducteurs sont généralement des oxydes transparents dont la conduction électronique a été amplifiée par dopage tels que In203 :Sn, In203 :Sb , ZnO:Al ou Sn02:F. L'oxyde d'indium dopé à l'étain (In203 :Sn ou ITO) est fréquemment retenu pour ses propriétés de conductivité électronique élevée et son absorption lumineuse faible. Alternativement ou de manière complémentaire, lorsque le système est destiné à travailler en réflexion, l'un des matériaux électroconducteurs peut être de nature métallique.
Le dispositif électrocommandable de la présente invention peut être configuré pour former :
un toit pour véhicule automobile, activable de façon autonome, ou une vitre latérale ou une lunette arrière pour véhicule automobile ou un rétroviseur ;
- un pare-brise ou une portion de pare-brise d'un véhicule automobile, d'un avion ou d'un navire, un toit d'automobile ;
un hublot d'avion ;
- un vitrage pour grues, engins de chantiers, tracteurs ;
un panneau d'affichage d'informations graphiques et/ou alphanumériques ;
- un vitrage intérieur ou extérieur pour le bâtiment ; - une fenêtre de toit ;
- un présentoir, un comptoir de magasin ;
un vitrage de protection d'un objet du type tableau ; un écran anti-éblouissement d'ordinateur ;
- un mobilier verrier ;
- une paroi de séparation de deux pièces à l'intérieur d'un bâtiment.
Le dispositif électrocommandable selon l'invention peut fonctionner en transmission ou en réflexion .
Les substrats peuvent être transparents, plans ou bombés, clairs ou teintés dans la masse, opaques ou opacifiés, de forme polygonale ou au moins partiellement courbe . Au moins l'un des substrats peut incorporer une autre fonctionnalité telle qu'une fonctionnalité de contrôle solaire, anti-reflet ou auto-nettoyante .
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication du dispositif électrocommandable tel que défini précédemment dans le cadre de la présente invention, caractérisé par le fait que l'on assemble les différentes couches qui le composent par calandrage ou feuilletage éventuellement sous chauffage.
La présente invention porte enfin sur un vitrage simple ou multiple, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif électrocommandable tel que défini précédemment dans le cadre de la présente invention.
On peut assembler les différentes couches composant ledit système en vitrage simple ou multiple.
Les Exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la portée. Dans ces exemples, TL désigne la transmission lumineuse, et L*, a*, b* sont définis comme les grandeurs colorimétriques dans l'espace CIELab.
Le verre « K-glass™ » utilisé dans ces exemples est un verre recouvert d'une couche électroconductrice de SnC>2:F avec une résistance surfacique Rn égale à 2 0 , 5Ω/Π (verre commercialisé sous cette dénomination par la Société « Pilkington ») .
EXEMPLE 1 : Préparation d'une cellule électrochrome :
- verre à couche de SnC>2:F
- matériau électroactif : voile non tissé de verre + ferrocène + diperchlorate de 1 , 1 ' -diéthyl-4 , 4 ' - bipyridinium + perchlorate de lithium + carbonate de propylène - verre à couche de SnC>2:F
On a préparé une solution de carbonate de propylène contenant du ferrocène à 0,06 mol.LT1, du diperchlorate de 1 , 1 ' -diéthyl-4 , 4 ' -bipyridinium à 0,06 mol.LT1 et du perchlorate de lithium à 0,15 mol.LT1. On a agité la solution pendant 30 minutes.
On a réalisé une imprégnation par cette solution d'un voile non tissé de verre, obtenu par voie sèche, d'une épaisseur de 500pm, ayant des fibres de 13pm d'épaisseur.
On a étendu le voile imprégné sur un substrat de verre «K-glass™ » côté couche électroconductrice. On a disposé des bandes d'adhésif double face à la périphérie, puis recouvert d'un second substrat de verre « K-glass ™ », côté couche électroconductrice tournée vers le voile imprégné. On a calandré le dispositif électrochrome ainsi fabriqué dont la surface active est de 8 x 8 cm2.
Les performances de ce dispositif électrochrome sont données dans le Tableau 1 ci-après :
Tableau 1
EXEMPLE 2 : Préparation d'une cellule électrochrome
- verre à couche de Sn02:F
- matériau électroactif : voile non tissé de verre + ferrocène + diperchlorate de 1 , 1 ' -diéthyl-4 , 4 ' - bipyridinium + triflate de lithium + bis ( 2-butoxyéthyl ) phtalate / l-éthyl-3-méthylimidazolium bis (trifluoro- méthylsulfonyl ) imide
- verre à couche de SnC>2:F
On a préparé une solution contenant du ferrocène à 0,03 mol.L-1, du diperchlorate de 1 , 1 ' -diéthyl-4 , 4 ' - bipyridinium à 0,03 mol.L-1 et du triflate de lithium à 0,03 mol.L-1 dans un mélange 20/10 de bis ( 2-butoxyéthyl ) phtalate / l-éthyl-3-méthylimidazolium bis (trifluorométhylsulfonyl ) imide . On a agité la solution pendant 30 minutes.
On a procédé ensuite comme à l'Exemple 1 pour obtenir un dispositif électrochrome dont les performances sont données dans le Tableau 2 ci-après :
Tableau 2
EXEMPLE 3 : Préparation d'une cellule électrochrome
- verre à couche de Sn02:F
- matériau électroactif : voile non tissé de verre ferrocène + diperchlorate de 1 , 1 ' -diéthyl-4 , 4 bipyridinium + triflate de lithium + carbonate propylène
- verre à couche de Sn02:F On a préparé une solution de carbonate de propylène contenant du ferrocène à 0,03 mol.L-1, du diperchlorate de 1 , 1 ' -diéthyl-4 , 4 ' -bipyridinium à 0,03 mol.L-1 et du triflate de lithium à 0,10 mol.L-1. On a agité la solution pendant 30 minutes.
On a réalisé une imprégnation par cette solution d'un voile non tissé de verre, obtenu par voie sèche, d'une épaisseur d'environ 400pm, ayant des fibres de verre de E 13pm d'épaisseur.
On a étendu le voile imprégné sur un substrat de verre «K-glass™ » côté couche électroconductrice. On a disposé des bandes d'adhésif double face à la périphérie, puis recouvert d'un second substrat de verre « K-glass ™ », côté couche électroconductrice tournée vers le voile imprégné. On a calandré le dispositif électrochrome ainsi fabriqué dont la surface active est de 29 x 18,5 cm2.
Les performances de ce dispositif électrochrome sont données dans le Tableau 3 ci-après :
Tableau 3
TL L* a* b* Temps de
commutation
Etat coloré 4,5 25, 4 8, 7 -52, 0 Environ 80s pour alimenté à 1,5V la coloration
Etat décoloré en 70, 7 87,3 -3, 7 14,2 Environ 90s pour court-circuit la décoloration EXEMPLE 4 : Préparation d'une cellule électrochrome :
- verre à couche de SnC>2:F
- matériau électroactif : voile non tissé de fibres de polypropylène + ferrocène + diperchlorate de 1,1'- diéthyl-4 , 4 ' -bipyridinium + triflate de lithium + carbonate de propylène
- verre à couche de SnC>2:F On a préparé une solution de carbonate de propylène contenant du ferrocène à 0,03 mol.LT1, du diperchlorate de 1 , 1 ' -diéthyl-4 , 4 ' -bipyridinium à 0,03 mol.LT1 et du triflate de lithium à 0,10 mol.LT1. On a agité la solution pendant 30 minutes.
On a réalisé une imprégnation par cette solution d'un voile non tissé de fibre de polypropylène à 45g/m2 d'épaisseur environ 350pm.
On a étendu le voile imprégné sur un substrat de verre «K-glass™ » côté couche électroconductrice. On a disposé des bandes d'adhésif double face à la périphérie, puis recouvert d'un second substrat de verre « K-glass ™ », côté couche électroconductrice tournée vers le voile imprégné. On a calandré le dispositif électrochrome ainsi fabriqué dont la surface active est de 8 x 8 cm2.
Les performances de ce dispositif électrochrome sont données dans le Tableau 4 ci-après : Tableau 4
EXEMPLE 5 : Choix du liquide de solubilisâtion
Afin de diminuer le flou des vitrages électrochromes dont le matériau électroactif est à base de voile non tissé de verre, on a imprégné des échantillons de voile de l'Exemple 3 dans différents liquides à haut indice avant de l'encapsuler entre deux verres. Dans le Tableau 5 ci-après, figurent les Mesures de Transmission Lumineuse : Transmission lumineuse Totale (Minolta) ; et
Transmission lumineuse Diffusion et Flou. 5
Tableau 5
Appareil de mesure —» Minolta Hazemeter
TL Tt Td Flou
Liquide Indice
(%) (%) (%) (%)
Carbonate de
1, 422 83, 8 65, 9 78,6 propylène
Phtalate de
1,515 88,2 88,2 1, 7 1,9 diméthyle
Dibenzoate de
poly (éthylène 1,528 88,1 88,4 8,2 9,3 glycol )
Dibenzoate de
di (propylène 1,528 88, 7 87, 9 9,01 10,3 glycol )
Dibenzoate de
di (éthylène 1,544 87,5 87, 9 15,30 17,4 glycol )

Claims

REVENDICATIONS
1 - Matériau électroactif pour dispositif électrocommandable à propriétés optiques/énergétiques variables, ledit matériau se présentant sous la forme d'une couche autosupportée et comprenant ou étant constitué par une matrice qui est apte à assurer la tenue mécanique dudit matériau électroactif et dans laquelle est inséré un système électroactif formé par :
- au moins un composé organique électroactif (ea ) capable de se réduire et/ou d'accepter des électrons et des cations jouant le rôle de charges de compensation ;
au moins un composé organique électroactif (ea2) capable de s'oxyder et/ou d'éjecter des électrons et des cations jouant le rôle de charges de compensation ;
au moins l'un desdits composés organiques électroactifs (eai+ et ea2) étant électrochrome pour obtenir un contraste de couleur ; et
des charges ioniques aptes à permettre, sous l'action d'un courant électrique, des réactions d'oxydation et de réduction desdits composés organiques électroactifs (ea et ea2) , lesquelles sont nécessaires pour obtenir le contraste de couleur ;
lesdits composés électroactifs (ea & ea2) et lesdites charges ioniques se trouvant au sein de ladite matrice à l'état solubilisé par un liquide de solubilisâtion (L) , lequel est également apte à solubiliser les espèces réduites et oxydées (eai & ea2 +) respectivement associées auxdits composés électroactifs (ea & ea2) ;
ladite matrice étant par ailleurs choisie pour assurer le chemin de percolation auxdites charges ioniques ;
caractérisé par le fait que la matrice est à base d'une nappe textile (NT) ou d'un empilement de nappes incluant au moins une nappe textile (NT) , ladite nappe textile (NT) ou ledit empilement étant translucide ou transparent (e) une fois imprégné (e) par le liquide (L) ayant solubilisé lesdits composés électroactifs (ea & ea2) et les charges ioniques, et étant apte à conserver au moins une partie de son intégrité une fois imprégné (e) par le liquide (L) afin que la tenue dudit matériau électroactif soit assurée.
2 - Matériau électroactif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la nappe textile (NT) ou une nappe textile (NT) a une architecture de voile non tissé ou mat, de tissé ou de tricot, ce voile non tissé ou mat, ce tissé ou ce tricot étant le cas échéant enduit d'un liant, lequel peut être au moins partiellement soluble dans le liquide (L) pour former un gel.
3 - Matériau électroactif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que chaque nappe textile (NT) est composée d'un ou plusieurs types de fibres ou de fils, les fils étant définis comme des assemblages de plusieurs fibres.
4 - Matériau électroactif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la nappe textile (NT) ou une nappe textile (NT) est à base de fibres et/ou fils synthétiques, choisis notamment parmi les fibres et/ou fils de polyoléfine comme le polypropylène (PP) , de polyester, de polymère fluoré comme le polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou le polyvinylidène fluoré (PVDF) , de polyamide ou de polyimide ; et/ou à base de fibres minérales telles que les fibres de verre, et/ou à base de fibres et/ou fils naturels, tels que les fibres et/ou fils de coton ou de laine.
5 - Matériau électroactif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la nappe textile (NT) ou une nappe textile (NT) est à base de fibres et/ou fils insolubles dans le liquide de solubilisâtion (L) et de fibres et/ou fils solubles dans le liquide de solubilisâtion (L) , les fibres et/ou fils ainsi solubilisés ayant conduit à la formation d'un gel, la quantité de fibres et/ou fils insolubles par rapport à la quantité de fibres et/ou fils solubles étant choisie pour que la tenue mécanique du matériau électroactif soit assurée.
6 - Matériau électroactif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la nappe textile (NT) ou une nappe textile (NT) de l'empilement est une nappe textile enduite d'une matière soluble dans le liquide de solubilisâtion (L) ou apte à donner un gel lors de l'imprégnation de la nappe textile ou de l'empilement de nappes par le liquide de solubilisâtion (L) .
7 - Matériau électroactif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le liquide de solubilisâtion (L) renferme en outre au moins un agent épaississant qui se solubilisera dans ledit liquide (L) de manière à former un gel.
8 - Matériau électroactif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la matrice est formée par un empilement de nappes, ledit empilement comportant, en dehors de la ou des nappes textiles (NT) au moins en partie insolubles dans le liquide (L) , au moins une nappe non textile (NNT) dans laquelle le liquide de solubilisâtion a pénétré à cœur pour la gonfler ou la solubiliser, et/ou au moins une nappe textile (NT') soluble dans le liquide (L) .
9 - Matériau électroactif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le polymère constituant au moins une nappe polymère de la matrice est un homo- ou copolymère se présentant sous la forme d'un film non poreux mais capable de gonfler dans ledit liquide, ou se présentant sous la forme d'un film poreux, ledit film poreux étant éventuellement capable de gonfler dans le liquide comportant des charges ioniques et dont la porosité après gonflement est choisie pour permettre la percolation des charges ioniques dans l'épaisseur du film imprégné de liquide .
10 - Matériau électroactif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les matières constituant la matrice et le liquide de solubilisâtion (L) ont des indices sensiblement égaux, avec une différence d'au plus 0,10, voire même d'au plus 0,05.
11 - Procédé de fabrication d'un matériau électroactif tel que défini à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'on réalise l'imprégnation de ladite matrice constituée d'au moins une nappe textile (NT) par le liquide de solubilisâtion (L) ayant solubilisé ledit système électroactif, et l'on procède ensuite le cas échéant à un égouttage.
12 - Dispositif électrocommandable à propriétés optiques/énergétiques variables, comportant l'empilement suivant de couches :
un premier substrat à fonction verrière (VI) ;
une première couche électroniquement conductrice (TCC1) avec une amenée de courant associée ;
- un matériau électroactif ;
une deuxième couche électroniquement conductrice (TCC2) avec une amenée de courant associée ; et
un second substrat à fonction verrière (V2),
caractérisé par le fait que le matériau électroactif est tel que défini à l'une des revendications 1 à 10.
13 - Vitrage simple ou multiple caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif électrocommandable tel que défini à la revendication 12.
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