EP3233478A1 - Vitrage feuillete - Google Patents

Vitrage feuillete

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Publication number
EP3233478A1
EP3233478A1 EP15813370.2A EP15813370A EP3233478A1 EP 3233478 A1 EP3233478 A1 EP 3233478A1 EP 15813370 A EP15813370 A EP 15813370A EP 3233478 A1 EP3233478 A1 EP 3233478A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
glazing
film
glass
functional film
sheet
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.)
Pending
Application number
EP15813370.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Denis Legrand
Yuji Masaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Glass Europe SA
Original Assignee
AGC Glass Europe 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 AGC Glass Europe SA filed Critical AGC Glass Europe SA
Publication of EP3233478A1 publication Critical patent/EP3233478A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10788—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing ethylene vinylacetate
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0018—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for preventing ghost images
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    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/10—Properties of the layers or laminate having particular acoustical properties
    • B32B2307/102—Insulating
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    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/006—Transparent parts other than made from inorganic glass, e.g. polycarbonate glazings

Definitions

  • the present invention relates to a laminated glazing, in particular a laminated glazing intended to be used as glazing for the automobile, for example as roof, windshield, rear window, side window of a vehicle.
  • the invention even if the invention is first intended for application to automotive glazing, it also relates to other types of glazing and generally all glazing comprising a functional film, particularly when they present in their constitution or in their implementation, constraints including heat treatment.
  • the remainder of the description refers essentially to automotive glazing and in particular to automotive glass roofs, it being understood that this does not limit the object of the invention.
  • Glazed roofs are replacing an increasing part of the traditional roofs that are part of the body of vehicles.
  • the choice of these roofs is the fact of the manufacturers to offer their customers this option giving the impression of opening the vehicle to the outside, like a cabriolet, without having the disadvantages of the latter, the roofs now the comfort of a traditional sedan. For this, glazed roofs must meet many requirements.
  • the choice of glazed roofs aims in particular to increase the brightness in the cabin. This gain should not be contrary to other properties that ensure passenger comfort, especially thermal comfort and acoustic comfort.
  • the latter is preserved or even improved by the presence of the laminated structure, in particular when it comprises interleaves selected for their vibration damping capacity, on the model of what is used in particular for the glazing of the screens. broken.
  • the desire for an increase in brightness in the passenger compartment is not necessarily permanent.
  • the user can, depending on the moment, prefer a lower brightness, or simply maintain the "private" character.
  • glazings comprising functional films such as electro-chromium means in which the variation is obtained by modifying the state of colored ions in compositions included in these windows.
  • functional films such as electro-chromium means in which the variation is obtained by modifying the state of colored ions in compositions included in these windows.
  • SPD for "suspended particle devices”
  • crystal-like film comprising layers of particles in suspension, which according to the application of an electric voltage are ordered or not such as the systems known as SPD (for "suspended particle devices") or a crystal-like film.
  • liquid (LC) consisting of a polymer containing liquid crystals sensitive to the application of electrical voltage.
  • these functional films if they allow a change in the intensity of the brightness in the passenger compartment, they have the function of modifying the privacy and the anti-glare effect.
  • these functional films are switchable films between a dark state and a translucent or even transparent state or which is capable of providing a lighting function inside a vehicle in which the glazing is mounted.
  • the use of liquid crystal films in glazing has been envisaged for the constitution of controlled visual isolation walls.
  • the main function is the transformation of a substantially transparent glazing into a simply translucent glazing. These applications did not involve specific thermal characteristics. Similarly, light transmission was not critical.
  • windows comprising an SPDs film.
  • Such glazings are for example described in WO2005 / 102688 and DE 100 43 141.
  • the film is switchable between a dark state (in the absence of applied voltage) and a very transparent state (when a voltage is applied).
  • thermoplastic interlayer In general, whether it is a functional film of the SPD or liquid crystal (LC) type or a film comprising light-emitting diodes, the latter is laminated in a laminated glazing structure by means of at least one thermoplastic interlayer.
  • This implementation is for example described in the document US2004 / 0257649.
  • Such laminated glazings having variable light transmission properties due to the inclusion of a liquid crystal film (LC) or an SPD film are increasingly sought after due to improved passenger comfort. Indeed, once mounted in a vehicle, the glazing provided with such a film reduces the heat in the vehicle interior, but also allows to adjust the desired brightness inside the vehicle.
  • LC liquid crystal film
  • SPD film SPD film
  • the zone situated at the edge of the functional film can be damaged and lead to an alteration of the film and in particular of the switching function, for example .
  • Exposure to such prolonged temperatures results in particular from the application of an electric field to activate the film and / or heat conducted through the glass sheets and the enamel layer, or solar radiation.
  • the functional film when integrated in a laminated glazing and positioned on a vehicle especially as a glazed roof, it must advantageously withstand high temperatures that can reach temperatures above 85 ° C. Beyond this temperature, and for prolonged exposure, the functional film deteriorates. This temperature is reached especially when the functional film is in the active position (ON position). Thus, the functional film when integrated in multiple glazing must be protected from temperature rises.
  • the numbering of the sheets of glass in the following description refers to the numbering nomenclature conventionally used for glazing.
  • face 1 the face of the laminate which is in contact with the environment outside the vehicle
  • face 4 the surface in contact with the internal medium, that is to say the passenger compartment of the vehicle
  • the terms "external” and “internal” refer to the orientation of the glazing when installed as glazing in a vehicle.
  • the automotive laminated glazings are printed on the entire periphery of the edges of the glazing on the face 2, to form an occultation band, in order to protect UV radiation, the glue for adhering all the busbars and the electrical connectors between the functional film and the wiring harness of the vehicle, and on the other hand to hide these elements.
  • the purpose of the band is twofold, on the one hand the aesthetics, because from the outside all these elements are not visible from the outside, and on the other hand, to avoid the damage of glue or other components of UV exposure.
  • the occultation band can also be used to mask the edges of the functional film.
  • the impression used is the screen printing of the enamel.
  • the enamel provides the optical qualities required and sufficient masking elements such as those mentioned above.
  • the enamel is screen printed on the inside face of the glass sheet intended for the outer position, that is to say in contact with the atmosphere, called face 2, and / or on the outside face of the sheet glass for the inner position, called the face 4, which is in contact with the interior atmosphere, including the passenger compartment of a vehicle.
  • the invention consists in substituting the screen printing usually used on at least the face 2 to generally hide the edge of the glazing by a thermoplastic interlayer film comprising an area opaque to the visible wavelength radiation.
  • thermoplastic interlayer opaque to visible wavelength radiation can also be positioned on the face 4 or any other position.
  • Opaque zone is defined as the radiation of visible wavelengths, an area whose light transmission is less than 5% and preferably equal to 0% of the incident light.
  • This opaque zone unlike enamel, allows both masking elements as connectors (busbars ...), glue ... as enamel but especially prevents the absorption of infrared radiation and therefore allow to protect the functional film from heat (ie high temperatures).
  • opaque zone will refer to the area opaque to visible wavelength radiation.
  • the invention therefore aims to provide a means for protecting a functional film against heat, when it is integrated in a laminated glazing, while allowing to hide elements such as busbars, connectors. .. as does the email conventionally used in automotive glasses.
  • a functional film powered electrically vs. means for reflecting the infrared radiation disposed between the first glass sheet and the electrically powered functional film, d. at least a first thermoplastic interlayer disposed between the means for reflecting infrared radiation and the functional film,
  • the laminated glazing comprises at least a first spacer comprising an area opaque to the radiation of the wavelengths of the visible.
  • said opaque zone extends over the entire periphery of the glass sheet on which it is applied, just like the enamel layer. This opaque zone thus replaces the enamel conventionally used.
  • the opaque zone may extend over a large portion of the laminated glazing.
  • said opaque zone extends over the entire periphery of the internal face of the outer glass sheet, that is to say, face 2.
  • the functional film between at least two sheets of glass is protected against heat from, in particular, the absorption of infra-red by the glass sheets which during the heating step during the lamination process and / or applying an electric field to activate the film and / or heat conducted through the glass sheets or solar radiation.
  • Functional films such as PDLCs and SPDs are sensitive to both temperature and humidity, so the performance of these films can be affected. For example, the life of the functional film can be significantly reduced if it is subjected to high temperatures for an extended period of time.
  • the functional film is alterable at an elevated temperature.
  • such a film comprises liquid crystals dispersed in a polymer (PDLC) or dispersed particles suspended in a polymer (SPD). Thanks to the invention, the duration of the half-life of the electroluminescent device can be increased.
  • High temperature means temperatures above 60 ° C and preferably temperatures above 80 ° C.
  • the functional film subjected to such prolonged temperatures deteriorates. It is therefore necessary to greatly reduce or eliminate the infrared absorption by the glass sheet which will be placed on the outside of the vehicle because the infrared are then led to the functional film.
  • the functional film is not sufficiently protected from infrared radiation at the edges of the laminated glazing in which it is integrated because usually an enamel layer is present to hide the edges but this enamel layer is present in the glazing laminated before the reflective layer infrared radiation.
  • the edge of the glazing can reach temperatures above 100 ° C which ultimately damage the functional film.
  • the temperatures measured at the edges of the glazing, at the opaque zone are less than 100 ° C and preferably less than 90 ° C and even more preferably less than 85 ° C.
  • the functional film is no longer subjected to high temperatures which eventually lead to degradation of the functional film.
  • thermoplastic interlayer comprising an opaque zone is formed from an opaque frame disposed around the non-opaque zone.
  • a thermoplastic interlayer in its entirety and size allowing the lamination of the glass sheets together can be hollowed out of its central portion to form a frame.
  • the central part is then replaced by a non-opaque or transparent thermoplastic interlayer.
  • the frame is formed of strips of opaque interlayer, for example a PVB or EVA stained black in the juxtaposed mass, the strips being arranged around a central part of a thermoplastic interlayer, the pieces will be fused together. to form the thermoplastic interlayer which will extend over the entire periphery of the glass sheets.
  • thermoplastic interlayer according to the invention comprises an opaque zone for protecting the functional film from infrared radiation, this opaque zone surrounding an opaque zone.
  • the at least one thermoplastic interlayer may be of any material known in the art capable of forming a laminate. It can be an ethylene-vinyl acetate, polyurethane, polycarbonate, polyvinyl butyral copolymer, polyvinyl chloride or a copolymer of ethylene and methacrylic acid. According to a preferred embodiment of the invention, the thermoplastic interlayer comprising an area opaque to the radiation of the visible lengths is a sheet of polyvinyl butyral (PVB) or ethylene-vinyl acetate (EVA).
  • PVB polyvinyl butyral
  • EVA ethylene-vinyl acetate
  • thermoplastic interlayer comprising an opaque zone is obtained by mass staining of the periphery of the interlayer.
  • the thermoplastic interlayer comprising an opaque zone is obtained by juxtaposing an opaque colored thermoplastic interlayer frame and a central part formed of a transparent interlayer, the opaque frame and the central part of the interlayer thermoplastic may be in the same or different thermoplastic material, one being colored and the other not.
  • the dimensions of the opaque zone are similar to those usually used for an enamel layer. It is understood that they may be greater or smaller than those of the enamel layer, the aim being that the opaque zone is wide enough to hide the elements glued to the glazing such as busbars, connectors ....
  • thermoplastic interlayer comprising an area opaque to the radiation of the lengths of the visible, according to the invention is disposed substantially on the surface of the glazing.
  • the laminated glazing further comprises a second thermoplastic interlayer flanking the functional film.
  • the second thermoplastic interlayer is preferably a polyvinyl butyral (PVB) sheet.
  • the functional film is then smaller than the glass sheets between which the film will be laminated.
  • the functional film is then placed in a pre-cut region of the second thermoplastic interlayer so as to promote its lamination between the two glass sheets and prevent the formation of bubbles in the laminated glazing.
  • the first and second sheets of glass are laminated by means of at least three thermoplastic interleaves.
  • the first thermoplastic interlayer is the thermoplastic interlayer comprising an opaque zone, and disposed on the face 2 of the laminated glazing according to the invention
  • the second interlayer is a thermoplastic interlayer flanking the functional film
  • the third thermoplastic interlayer is disposed on the face 3 of the laminated glazing according to the invention.
  • at least one of the three thermoplastic spacers is chosen from a copolymer of polyvinyl butyral or ethylene-vinyl acetate, or polyurethane, or polycarbonate.
  • thermoplastic spacers may be disposed between the functional film and the glass sheets.
  • Such a design using at least three thermoplastic spacers including a flanking the functional film, may be particularly advantageous for laminating an electrically powered functional film, whose thickness is greater than fifty microns.
  • thermoplastic interleaves are positioned between the functional film and the second glass sheet.
  • the control of the functional film may comprise simple switches or else sensors placed between the functional film and the second glass sheet or on the face 4 of the laminated glazing unit. If it is desired to have a switch on the glass roof itself, it is desirable that it does not hinder the transparency at the origin of the choice of glazed roofs.
  • the invention proposes to use control means of the functional film which are also essentially transparent.
  • the invention proposes to use switches whose implementation is triggered by means of relays actuated by a pulse linked to an electrical quantity.
  • the switch used is of the capacitive type. This mode is the one that allows to use the best structure of the elements included in the roof.
  • a capacitive sensor may be direct contact type.
  • the sensitive element is for example a zone defined in a low-e layer located on the side facing the passenger compartment.
  • the low-e layers being conductive can serve as a sensor for the control of the interrupt relay.
  • the advantage of the direct contact is that the contact induced capacitance change can be relatively large so that the threshold controlling the switch can be high enough to rule out any parasitic triggering.
  • the means for reflecting the infrared radiation provided in the laminated glazing is preferably an infrared reflective layer.
  • the glazing according to the invention comprises thin layers reflecting infrared.
  • Such layers are in particular those comprising one or more metallic thin layers, in particular based on silver, associated with thin dielectric layers which contribute in particular to the selectivity of the filter.
  • These sets of layers are arranged either on a support sheet, in particular PET, inserted into the laminate, or not directly applied to the glass sheet. In both cases, this means for reflecting the infrared is located in the laminate above the functional film, improving the protection of this film.
  • Such infrared reflective layers are used in many applications in sunscreen glazing or low-emissivity glazing. They generally consist of thin layers of conductive oxides, or better, because much more efficient metal layers thin enough to be virtually transparent. In these means for reflecting the infrared are associated with dielectric layers also thin and transparent which give the set the necessary selectivity. Most often to improve this selectivity, which is accompanied by reflection that is striven to make as neutral as possible, the filters comprise a plurality of metal layers which are usually based on silver.
  • the choice of the layer system is advantageously that of multi-layered silver systems to obtain a means for reflecting infrared effective and allows the control of the color including reflection.
  • a particularly effective set of layers is as described in WO2011 / 147875.
  • the recommended system comprises three layers of silver and dielectric layers, the assembly being chosen, in particular the thicknesses of the silver layers, such that the coloration in reflection is satisfactory even under low observation angles.
  • the means for reflecting the infrared radiation is provided on the face 2 of the laminated glazing between the outer glass sheet and the functional film, that is to say the inner face of the first glass sheet.
  • it can also be provided on one side of the second glass sheet included in the laminated glazing.
  • the one or more layers from which the infrared reflecting film is formed are of the order of a few tens of nanometers in thickness.
  • the layer does not extend to the ends of the glass sheet, the area separating the edge of the glazing from the beginning of the infrared reflecting layer is commonly called Edge delition.
  • the functional film is placed at a distance from the edge of the leaf glazing and in particular from the so-called "Edge delition” zone. This minimal distance, which is a function of the length of the "edge delition” zone, dissipates the calories and thus protects the functional film.
  • the infrared reflective layer may comprise a plurality of non-metallic layers, such that it functions as a band-pass filter (the band being centered on the region of the near infrared of the electromagnetic spectrum).
  • the laminated glazing according to the invention when used as automotive glazing, can be described as comprising an outer glass sheet and an inner glass sheet, a means for reflecting infrared provided between the glass sheet external of the laminated glazing and the functional film, which reduces the amount of infrared radiation that could otherwise be incident on the functional film and therefore deteriorate.
  • laminated glazing units of the prior art comprising a functional film and a means for reflecting the infrared and in particular when this means is a metal layer, it is applied on the face 2 after the enamel layer.
  • the amount of infrared that can be conducted to the functional film is greater in comparison with the invention.
  • the infrared reflecting layer is according to the invention in direct contact with the glass sheet and is provided before the interlayer comprising an opaque zone.
  • the infrared reflecting layer plays its role fully and uniformly.
  • the amount of infrared penetrating in particular at the edges of the glazing and consequently transmitted by conduction to the functional film, which are masked by the opaque zone of the thermoplastic interlayer is thus reduced.
  • opto-energetic characteristics in the opaque zone at the edges of the glazing seen from outside the vehicle are improved.
  • the energy reflection is less than 60%, less than 55% preferably, and more preferably less than 50%.
  • the reflection in the infrared is greater than 70%, preferably greater than 80% and even more preferably greater than 85%.
  • the light transmission in this opaque zone is preferably less than 5% and preferably 0%.
  • These properties make it possible to guarantee a good aesthetics of the outside of the vehicle (connector cover, ...) and at the same time to prevent overheating of the roof due to solar radiation in this area.
  • the components of the functional films can be degraded by excessive UV exposure. The choice of inserts limits this exposure considerably. This is particularly the case for the use of PVB interleaves, which by nature are UV-shielded, allowing only a very small proportion of them to pass through. For PVB films 0.38mm thick more than 95% UV is removed. This proportion may exceed 99%.
  • Ethylene vinyl acetate (EVA) -based polymers are also provided which contain components which impart a very low UV transmission.
  • the at least one thermoplastic interlayer and in particular the non-opaque area is a thermoplastic interlayer that forms a UV screen, also called "UV-cut".
  • a glazed roof modifies the conditions of thermal comfort for the occupants of the vehicle. If warming when the vehicle is exposed to the sun leads to the conditions stated above, for the passengers the presence of glazed roofs can also lead to what is termed a "cold shoulder" sensation when the outside temperature is lower than the ambient temperatures. of comfort. This sensation is caused by a loss of heat from the cabin, by the emission of far infrared.
  • low-e layers low-emissive layer
  • the layers in question act as a filter selectively reflecting the far infrared rays emitted from the passenger compartment, without constituting an important obstacle to the transmission of the rays of the domain. visible from the outside to the inside.
  • so-called "hard” layers such as those produced by pyrolytic, CVD or PECVD type techniques, are chosen.
  • low-e systems can also be prepared by vacuum cathodic sputtering techniques, provided that these systems are protected by sufficiently strong layers.
  • a system of low-emissivity layers whose emissivity is less than 0.3 and preferably less than 0.2, and particularly preferably less than 0.1.
  • the most common "low-e" (low-emissive) pyrolytic systems comprise a layer of doped tin oxide deposited on a first layer whose function is to neutralize the color in reflection.
  • the layer in contact with the glass is usually a layer of silica or silicon oxy-carbide, optionally modified with additives.
  • the tin oxide layers compared to the layers of the systems deposited by cathodic sputtering, are relatively thick, more than 200 nm, and for some more than 450 nm. These thick layers are strong enough to withstand being exposed to mechanical and / or chemical tests.
  • the functional film according to the invention is electrically powered. Its connection to the general power system of the vehicle is necessarily from the edges of the glazing.
  • the electrical connection leads are normally not transparent.
  • efforts are made to conceal these pipes in the peripheral zones of the glazing, which comprise, according to one embodiment of the invention, an opaque zone formed by a thermoplastic interlayer intended, in particular for mask the irregular gluing marks of the glazing on the bodywork and protect the functional film against heat.
  • thermoplastic interlayer comprising an opaque zone may have infrared reflection properties and / or acoustic insulation properties (commonly known as an "acoustic interlayer" material).
  • the functional film makes it possible to vary the light transmission of the glazing unit incorporating the film.
  • the diffusion ratio in known manner, is adjustable according to the applied electric field.
  • the orientation of the crystals is directly dependent on this field.
  • the increase of the field remains limited to what the films can support without risk of breakdown, corresponding to a short circuit between the electrodes which cover the functional material consisting essentially of polymer containing the liquid crystals.
  • the supportable voltage may depend in part on the thickness of the film. For the reasons indicated above, this thickness is limited. Under these conditions the supportable voltage for the usual films is of the order of 220V.
  • the glazings according to the invention are composed in such a way that the penetrating light by transmission and diffusion in the activated state of the film LC is not greater than 50% of the incident light and preferably less than 40% or even 30% . This proportion can be much smaller. Nevertheless, the glazings according to the invention advantageously have a global rate of transmission and diffusion in the activated state of the LC film, which is not less than 5% and preferably not less than 10%.
  • the presence of the LC film makes it possible to modulate the diffusion transmission assembly according to the activated state or not of the electric field.
  • glazings comprising an LC film
  • the most important is the fact that we go from a fully diffusing, and therefore essentially translucent, set to a state in which the transmitted light has only a small diffusion fraction. as indicated above. Nevertheless the transition from one state to another is also accompanied by a variation in the luminous flux entering the passenger compartment.
  • the ratio of light penetrating to the activated state in the non-activated state is advantageously at least 1 , 5 and preferably at least 2. This ratio is found almost also in that of energetic transmissions.
  • At least one of the glass sheets used in the glazing is colored.
  • the two glass sheets are colored.
  • the glazing may also include colored dividers which contribute to the establishment of the desired optical conditions.
  • a colored sheet is chosen so that under a thickness of 4 mm its transmission is not greater than 50%.
  • thermoplastic interleaves can be superimposed to obtain a particular color or optical conditions.
  • LC films tend to have a slightly yellow coloring especially in reflection. It is desirable, in order to avoid this appearance perceived by the passengers of the vehicle, to ensure that the glass sheet, and / or an interlayer arranged between the film LC and this sheet of glass turned towards the passenger compartment, is colored so as to hide this yellow shade. Most often one chooses a glass sheet and / or an insert of neutral coloring, preferably gray or bluish gray.
  • a SPD can also be chosen to satisfy the need for privacy and the absence of glare.
  • a SPD is a film comprising a plurality of particles suspended in a liquid suspension medium, which are held in a polymer medium.
  • the film is switchable between a dark state (in the absence of voltage is applied), and a very transparent state (when a voltage is applied).
  • the degree of relative alignment between the particles is determined by the applied AC voltage, so that an SPD-based device has a variable optical transmission when a variable voltage is applied.
  • the SPD film in a laminated glazing structure may represent all or part of an intermediate layer between the two sheets of glass.
  • the functional film according to the invention may comprise light-emitting diodes. There are many light-emitting diodes known in the state of the art that can be used in accordance with the present invention.
  • the invention further relates to a method for manufacturing a laminated glazing as described above.
  • the invention also relates to the use of at least one thermoplastic interlayer comprising an area opaque to visible wavelength radiation, for protecting an alterable functional film from heat at high temperatures, said film being between at least two sheets of glass.
  • Figure 1 shows a schematic plan view of prior art glazing 10 comprising a PDLC film laminated between 2 sheets of glass.
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of a thermoplastic spacer 20 comprising an opaque zone 21 at the visible wavelength radiation. Said opaque zone framing a non-opaque zone 22.
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of a glazing unit 10 according to the invention comprising a PDLC film laminated between 2 glass sheets and a thermoplastic interlayer comprising an area opaque to areas opaque to visible wavelength radiation.
  • FIG. 1 shows a laminated glazing unit known from the prior art, in the form of an automotive glazed roof 10, comprising a functional film in the form of a dispersed liquid crystal polymer film 12 mounted inside the laminated structure. The Figure 1 does not show the curvatures of the leaves for the sake of clarity.
  • the roofs, glazed or not have curvatures which are usually more accentuated on the edges at the location of attachment to the bodywork for a docking chosen for its "design”, aerodynamics and appearance "flush Corresponding to a good surface continuity between the contiguous elements.
  • the functional film is an LC type film made of a polymer containing liquid crystals sensitive to the application of electrical voltage.
  • the film is of the PDLC (polymer dispersed liquid crystal) type.
  • This laminated structure further comprises a sensor sensitive to the application of the electrical voltage so as to activate the PDLC film (not shown), such a sensor being able to be placed between the PDLC and the second glass sheet
  • the dispersed liquid crystal polymer (PDLC) film 12 is shown to be positioned near the edges of the glass sheets 11 and 16 of the glazing 10, but could be positioned anywhere inside the glazing, for example In the center. However, in order to protect the PDLC film inside the laminated glazing, it is preferable that the edges of the film do not reach the edges of the glass sheets 11 and 16.
  • the PDLC film is "framed" by a PVB frame 17 (corresponding to the second thermoplastic spacer described above) and is laminated between two thermoplastic interleaves 17 and 18 (respectively corresponding to the first and third thermoplastic spacers), this assembly is itself same laminated between an outer glass sheet 11 and an outer glass sheet 16.
  • the thermoplastic interlayer 18 is added so as to ensure sufficient adhesion between the PDLC film 12 and the outer glass sheet glass 16. It is known to use a "frame” design framing the functional film, itself laminated between two thermoplastic spacers, for laminating a functional film within a glazing unit. According to a particular embodiment of the invention and as illustrated by FIGS.
  • thermoplastic interlocks 17 and 18 are made of PVB, but of course they may be in a completely different material capable of lamination of the functional film. Between two sheets of glass. Thermoplastic interleaves 17 and 18 are co- extensive with glass sheets 11 and 16.
  • the PDLC film has a thickness of 0.38mm.
  • an obscuration band 101 and 102 More precisely an enamel layer which has the role of on the one hand to hide and protect the sealing material (not shown) which is used to fix the glass in a vehicle (not shown), and on the other hand to mask the electrical connections (busbars, etc.) that provide electrical energy to the dispersed liquid crystal polymer film 12
  • the infrared reflecting layer 13 of the silver metal layer type makes it possible to reflect the infrared radiation 104 originating from the PDLC film.
  • the means for reflecting the infrared radiation 13 may consist of multiple alternating layers of silver and indium oxide.
  • the infrared reflective film 13 may be a non-metallic film, composed of several layers.
  • the infrared radiation coming from outside the glazing for example from the lamination process or solar radiation, are absorbed by the outer glass sheet 11.
  • the heat is then conducted 106 through the outer glass sheet 12, the first thermoplastic spacer 16, the thermoplastic spacer frame 17 and finally to be captured by the PDLC film, then leading to its deterioration .
  • the temperature of the PDLC can then reach a temperature higher than 100 ° C., a high temperature which in the long term damages the PDLC film.
  • thermoplastic interleaves can be placed between the PDLC film and the second glass sheet 16 so as to assemble the laminate.
  • the glass sheets 11 and 16 as illustrated in FIGS. 1 and 3 are glasses of silico-soda-lime type.
  • One or both sheets of glass may be sheets of clear glass of the silico-sodo-calcium type of the following composition (by weight): SiO2 68-75%; A12O3 at 0-5%; Na2O 10 - 18%; K2O at 0 - 5%; MgO 0 - 10%; CaO 5 to 15%; SO3 O - 2%.
  • the glass may also contain other additives, such as, for example, ripening aids up to 2%.
  • one or both glass sheets 11, 16 may be highly absorbent colored glass sheets, so that the light transmission is limited by the sole effect of these two sheets. for example less than 50%, and in a configuration of this type preferably less than 30%.
  • Glasses used for these sheets are, for example, gray glasses as described in patent FR2738238 or in patent EP1680371, or gray glasses with a green shade as described in EP 887320, or in blue shade as in EPI 140718.
  • the glass sheets 11 and 16 are, in one example, respectively 1.6 mm and 2.6 mm thick.
  • the internal glass sheet of the laminated glazing can be stained glass in the mass, the composition of which may comprise one or more of the following colorants: iron oxide, cobalt oxide, selenium, chromium oxide, titanium oxide, manganese oxide, oxide copper, vanadium oxide, nickel oxide. It is understood that the two sheets of glass can be clear glass.
  • One or the glass sheets may be tempered glass.
  • the glass sheets can be flat or curved. Each glass sheet may have a thickness between 0.5 and 25 mm thick, preferably between 1 and 5 mm.
  • the total thickness of the automotive glazing may therefore be between 1.5 and 100 mm, preferably between 2 and 50 mm, and more preferably between 2.5 and 20 mm.
  • the glazing has a transmission of visible light (measured with illuminant CIE A) greater than 70% and even more preferably greater than 75% when the two glass sheets and the thermoplastic interlayer film layers are substantially clear.
  • the glazing generally has a tint (because either the inner glass sheet of the glazing is body-tinted or one or more plies of the interlayer material is tinted), it preferably has a visible light transmission (measured by the CIE Illuminant A) less than 40%, more preferably less than 30% and preferably less than 25%, and a transmission total energy (Parry Moon, Air Mass 1.5) of less than 30%, more preferably less than 25% and preferably less than 20%.
  • FIG. 2 shows the at least first thermoplastic film according to a particular embodiment of the invention.
  • the thermoplastic interlayer 20 comprising an opaque zone 21 is at the periphery of the thermoplastic interlayer 20.
  • the interlayer film 20 is of slightly greater dimension than that of the glass sheets 11 and 16 so that it is extends over the entire surface of the glass sheets.
  • the opaque zone 21 according to this particular embodiment takes the form of a frame made from a colored thermoplastic interlayer whose light transmission is 0%.
  • the frame is made from a black PVB surrounding the non-opaque zone 22 which consists of a transparent UV-screening PVB which allows only a very small proportion of these to pass through.
  • PVB films 0.38mm thick more than 95% UV is removed. This proportion may exceed 99%.
  • Ethylene vinyl acetate (EVA) -based polymers are also provided which contain components which impart a very low UV transmission. It is understood that any thermoplastic interlayer having these characteristics, namely a transmission less than 5% and preferably equal to 0% can be used to form this opaque zone. The dimensions of the opaque zone are generally equivalent to those usually used for the occultation band. These dimensions will depend in particular on the area to be masked.
  • the at least first thermoplastic interlayer as represented by FIG. 2 is formed of a colored-colored PVB frame disposed on the periphery / periphery of a transparent PVB so as to form the thermoplastic interlayer according to the invention .
  • this frame may be formed by different strips arranged so as to form said frame, these strips merging during baking so as to form a single piece. However, it can be composed and applied using any other known means.
  • the interlayer is then provided on at least the 2-lla-side of the outer glass sheet. It can of course also be provided on the face 4.
  • Figure 3 shows a glazing according to the invention in the form of a glass roof for automobile 10, comprising a functional film in the form of a liquid crystal polymer film dispersed 12 mounted within the laminated structure.
  • the description of FIG. 1 generally applies to that shown in FIG. 3, except that, in FIG. 3, a thermoplastic interlayer comprising an area that is opaque to visible wavelength radiation is provided on FIG. face 2- 11a- of the glass sheet 11 (that is to say on the inner surface of the outer pane 11) between the means for reflecting the infrared radiation and the PDLC film.
  • the dispersed liquid crystal polymer (PDLC) film 12 is shown to be positioned near the edges of the glass sheets 11 and 16 of the glazing 10.
  • the PDLC film does not cover the entire glazing so that the edges of the LC film do not enter contact with the outside atmosphere, especially to protect the crystals from moisture.
  • the PDLC film 12 is entirely wrapped in the various thermoplastic interleaves.
  • the PDLC film is wrapped at its periphery with a PVB film 17 of a thickness close to that of the PDLC film which has a suitable cut in which is housed the PDLC film (corresponding to the second thermoplastic spacer described above) and is laminated between a first thermoplastic interlayer 20 and a third thermoplastic interlayer 18.
  • thermoplastic interleaves can be placed between the PDLC film and the second glass sheet 16 so as to ensure the assembly of the laminate.
  • the spacers are PVB 0.38 mm thick each.
  • the first thermoplastic interlayer 20 is positioned between the means for reflecting the infrared radiation 13, itself deposited on the face 2-1 la of the outer glass sheet 11, and the PDLC film 12.
  • the thermoplastic interlayer 20 such as represented by FIG. 2 comprises an opaque zone 21 at the visible wavelength radiation and a non-opaque zone 22.
  • the non-opaque zone 22 is formed of a 0.76 mm transparent UV-screening PVB film. .
  • the zone opaque to the visible wavelength radiation 21 is itself formed by a "frame" of black corridor PVB film (PVB tinted in the mass) which surrounds the non-opaque zone.
  • the thermoplastic interlayer 20 is formed by a black PVB frame surrounding the non-opaque area of conventional transparent PVB, so as to form an integral PVB sheet which extends over the entire surface of the outer glass sheet 11
  • the dimensions of the area opaque are generally equivalent to those usually used for the occultation band. These dimensions will depend in particular on the area to be masked.
  • the face 2 -11a of the outer glass sheet is devoid of an enamel layer.
  • the components of the PDLC films may be susceptible to aging.
  • the film is normally protected by an infrared reflective means, especially from solar radiation.
  • Such a means is disposed between the glass sheet 11 and the PDLC film 12.
  • the infrared radiation reflecting means plays its role well by reflecting outside the infrared (104) glazing thus protecting the PDLC. of internal warming
  • the infrared radiation coming from the outside of the glazing are then very little or not absorbed by the opaque zone 21 of the first thermoplastic interlayer 20 thus avoiding that the PDLC film is subjected to high temperatures.
  • the heat conducted 106 by the glass sheet then the opaque zone 21 of the thermoplastic interlayer 20 and finally the thermoplastic film 17 to be captured by the PDLC film is greatly reduced compared to the glazing of the prior art as shown in FIG. figure 1.
  • an enamel layer may be present on the face 4 of the glazing so as to mask the connectors such as the busbars and the connectors that supply electrical energy to the crystal polymer film. dispersed liquids 11 or the glue for sticking these elements ...
  • the means for reflecting infrared radiation 13 is identical to that shown in FIG. 2, namely a metallic silver layer.
  • the infrared reflecting film 13 may consist of multiple alternating layers of silver and indium oxide.
  • the infrared reflective film 13 may be a non-metallic film, composed of several layers.
  • a glazing unit according to the invention has the following structure of the outside inside - clear glass sheet (even extra-clear) 2.1 mm thick a layer of silver as infrared reflective medium
  • thermoplastic interleaves including in particular the activation means of the film PDLC
  • the PDLC film is supplied with AC current at 50 Hz, and under a potential difference of HOv.
  • a laminated glazing unit according to the invention can be mounted in any window of a vehicle. It can be particularly and preferentially used as a glazed car roof.
  • a laminated glazing unit according to the invention may be provided with additional functionality, by the inclusion of appropriate elements, such as a hydrophilic or hydrophobic coating on the faces 1 or 4.
  • laminated glazing as used as a windshield or rear window of a motor vehicle have many features such as: a layer reflecting the solar radiation, thereby lowering the temperature of the dashboard and the ambient temperature in the passenger compartment, the support of interior rear-view mirror, bus-bars for bringing an electric current, a heating wire network, an upper band filtering solar radiation, with possibly degraded coloration, a rain detector, etc.

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Abstract

L'invention concerne un vitrage feuilleté (10) comprenant (i) une première feuille de verre (11), (ii) un film fonctionnel alimenté électriquement (12), (iii) un moyen pour réfléchir les rayonnements infrarouges (13) disposé entre la première feuille de verre (11) et le film fonctionnel (13), (iv) au moins un premier intercalaire thermoplastique (20) disposé entre le moyen pour réfléchir les rayonnements infrarouges (13) et le film fonctionnel (12), et (v) une seconde feuille de verre (16). Selon l'invention, le vitrage feuilleté comprend au moins un intercalaire comprenant une zone opaque (21) aux rayonnement des longueurs d'ondes du visible.

Description

VITRAGE FEUILLETE
La présente invention concerne un vitrage feuilleté, en particulier un vitrage feuilleté destiné à être utilisé en tant que vitrage pour l'automobile, par exemple en tant que toit, pare-brise, lunette arrière, vitre latérale d'un véhicule.
Cependant, même si l'invention est d'abord destinée à l'application aux vitrages automobile, elle concerne aussi les autres sortes de vitrages et de façon générale toutes les vitrages comprenant un film fonctionnel, en particulier lorsque ceux-ci présentent dans leur constitution ou dans leur mise en oeuvre, des contraintes notamment en matière de traitements thermiques. Par simplification, la suite de la description fait référence essentiellement aux vitrages automobile et en particulier aux toits vitrés pour automobile, étant entendu que ceci ne limite pas l'objet de l'invention.
Les toits vitrés se substituent pour une part croissante aux toits traditionnels qui sont partie de la carrosserie des véhicules. Le choix de ces toits est le fait des constructeurs d'offrir à leurs clients cette option donnant l'impression de l'ouverture du véhicule vers l'extérieur, à la manière d'un cabriolet, sans avoir les inconvénients de ces derniers, les toits maintenant le confort d'une berline traditionnelle. Pour cela, les toits vitrés doivent satisfaire à de nombreuses exigences.
Le choix de toits vitrés a notamment pour but le gain de luminosité dans l'habitacle. Ce gain ne doit pas être contraire à d'autres propriétés qui assurent le confort des passagers, en particulier le confort thermique et le confort acoustique. Ce dernier est conservé voire amélioré par la présence de la structure feuilletée, en particulier lorsque celle- ci comporte des intercalaires choisis pour leur capacité d'amortissement des vibrations, sur le modèle de ce qui est mis en oeuvre notamment pour les vitrages des pare-brise.
La présence de toits vitrés, motivée par l'augmentation de la luminosité, conduit à l'accroissement des transferts thermiques avec l'extérieur. Ceci est sensible dans le mécanisme d'effet de serre lorsque le véhicule est exposé à un rayonnement solaire intense, mais aussi dans les pertes thermiques de l'habitacle en période froide.
Le contrôle des conditions thermiques conduit à diverses mesures dont l'utilisation de vitrages à forte sélectivité. Ces conditions résultent du choix des verres utilisés (le plus souvent minéraux, mais qui peuvent aussi être organiques). Elles sont aussi le fait des filtres additionnels que comportent ces vitrages, notamment ceux constitués par des systèmes de couches réfléchissant sélectivement les infrarouges. L'art antérieur fait état de solutions répondant à ces exigences. C'est le cas en particulier du brevet EP1200256.
Par ailleurs, le souhait d'un accroissement de luminosité dans l'habitacle n'est pas nécessairement permanent. L'utilisateur peut, selon le moment, préférer une luminosité moindre, ou simplement maintenir le caractère «privatif».
Pour modifier la transmission lumineuse des vitrages en fonction des conditions d'utilisation, des solutions ont été proposées antérieurement. Il s'agit notamment des vitrages dits «électro-commandés», tels que les vitrages comportant des films fonctionnels tels que des moyens électro-chromes dans lesquels la variation est obtenue par modification de l'état d'ions colorés dans des compositions incluses dans ces vitrages. Il s'agit aussi de vitrages comprenant des couches de particules en suspension, qui selon l'application d'une tension électrique sont ordonnées ou non tels que les systèmes dits SPD (pour «suspended particles devices») ou encore un film de type cristaux liquide (LC), constitués d'un polymère contenant les cristaux liquides sensibles à l'application de la tension électrique.
En particulier, ces films fonctionnels s'ils permettent une modification de l'intensité de la luminosité dans l'habitacle, ils ont pour fonction, de modifier le caractère privatif et l'effet anti-éblouissement. En particulier, ces films fonctionnels sont des films commutables entre un état sombre et un état translucide voire transparent ou encore qui est capable de fournir une fonction d'éclairage à l'intérieur d'un véhicule dans lequel le vitrage est monté. Dans la littérature antérieure, l'utilisation de films à cristaux liquides dans des vitrages a été envisagée pour la constitution de parois d'isolement visuel commandé. Dans ces applications, la fonction principale est la transformation d'un vitrage essentiellement transparent en un vitrage simplement translucide. Ces applications n'impliquaient pas de caractéristiques thermiques spécifiques. De même, la transmission lumineuse n'était pas déterminante.
Il est connu aussi dans la littérature, des exemples de vitrages comprenant un film SPDs. De tels vitrages sont par exemple décrits dans les documents WO2005/102688 et DE 100 43 141. Le film est commutable entre un état sombre (en l'absence de tension appliquée) et un état très transparent (lorsqu'une tension est appliquée).
De manière générale, que ce soit un film fonctionnel de type SPD ou de cristaux liquides (LC) ou un film comprenant des diodes électroluminescentes, celui-ci est laminé dans une structure de vitrage laminé grâce à au moins un intercalaire thermoplastique. Cette mise en oeuvre est par exemple décrite dans le document US2004/0257649.
De tels vitrages feuilletés ayant des propriétés variables de transmission de la lumière due à l'inclusion d'un film de cristaux liquides (LC) ou un film SPD sont de plus en plus recherchés en raison de l'amélioration du confort du passager. En effet, une fois monté dans un véhicule, ce vitrage muni d'un tel film permet de diminuer la chaleur dans l'habitacle du véhicule, mais permet également d'adapter la luminosité souhaitée à l'intérieur du véhicule.
Malheureusement, ces films fonctionnels, lorsqu'ils sont intégrés dans un vitrage feuilleté s'altèrent du fait de leur sensibilité aux températures élevées dans une mesure telle que la performance de chacun est affectée.
De manière générale dans la préparation des toits selon l'invention, il convient de considérer l'aptitude des éléments constitutifs à supporter les traitements qui conduisent à la mise en forme et à l'assemblage du vitrage. En pratique, les films SPDs ou encore de cristaux liquides (PDLC) sont sensibles à l'élévation de température. Au-delà de 70°C, ils ne sont en général plus commandés par les variations de champs électriques. Cette modification est cependant réversible de sorte que les traitements thermiques auxquels leur assemblage dans le feuilleté les conduit, ne les altèrent pas. Le traitement en question est le plus souvent celui de passage à l'étuve à 130°C environ. Cependant, parfois la température de laminage peut provoquer une dégradation permanente de la performance optique du film fonctionnel tel qu'un film PDLC, SPD, ... et lorsqu'il est soumis à une exposition prolongée à la chaleur, notamment à des températures supérieures à 70°C, et plus particulièrement supérieure à 80°C, la zone située au bord du film fonctionnel (PDLC, SPD, ...) peut être endommagée et conduire à une altération du film et notamment de la fonction de commutation par exemple.
Une exposition à de telles températures prolongée résulte notamment de l'application d'un champ électrique pour activer le film et/ou de la chaleur conduite à travers les feuilles de verre et la couche d'émail, ou encore du rayonnement solaire.
Ainsi, le film fonctionnel lorsqu'il est intégré dans un vitrage feuilleté et positionné sur un véhicule, notamment en tant que toit vitré, celui-ci doit avantageusement résister à des températures élevées pouvant atteindre des températures supérieures à 85°C. Au-delà de cette température, et pour une exposition prolongée, le film fonctionnel s'altère. Cette température est notamment atteinte lorsque le film fonctionnel est en position active (position ON). Ainsi, le film fonctionnel lorsqu'il est intégré dans un vitrage multiple doit être protégé des élévations de températures.
Par simplification, la numérotation des feuilles de verre dans la suite de la description fait référence à la nomenclature de numérotation classiquement utilisée pour les vitrages. Ainsi, la face du feuilleté qui est au contact avec l'environnement extérieur au véhicule est connue comme étant la face 1 et la surface en contact avec le milieu interne, c'est-à-dire l'habitacle du véhicule, est appelée face 4, le film fonctionnel étant positionné entre les faces 2 et 3, où il peut être protégé contre les dommages. Pour éviter tout doute, les termes "externe" et "interne" se réfèrent à l'orientation du vitrage lors de l'installation en tant que vitrage dans un véhicule.
Classiquement, les vitrages feuilletés pour automobile sont imprimés sur toute la périphérie des bords du vitrage en face 2, pour former une bande d'occultation, afin d'une part protéger du rayonnement UV, la colle permettant d'adhérer tous les busbars et les connecteurs électriques entre le film fonctionnel et le faisceau de câblage du véhicule, et d'autre part de masquer ces éléments.
Le but de la bande est double, d'une part l'esthétique, car de l'extérieur tous ces éléments ne sont pas visibles de l'extérieur, et d'autre part, pour éviter les dommages de la colle ou d'autres composants de l'exposition aux UV. La bande d'occultation peut également servir à masquer les bords du film fonctionnel.
Généralement, l'impression utilisée est la sérigraphie de l'émail. En effet, l'émail permet de procurer les qualités optiques requises et un masquage suffisant des éléments tels que ceux cités ci-dessus.
Cependant, la sérigraphie sur feuilles de verre n'est pas sans inconvénient. Dans un feuilleté, l'émail est sérigraphié en face intérieure de la feuille de verre destinée à la position extérieure, c'est-à-dire en contact avec l'atmosphère, appelée face 2, et/ou en face extérieure de la feuille de verre destinée à la position intérieure, appelée face 4, qui est en contact avec l'atmosphère intérieure, notamment de l'habitacle d'un véhicule.
Un des inconvénients de l'émaillage en face intérieure 2, dans la structure du vitrage feuilleté est que l'émail absorbe les rayons infrarouges entraînant une augmentation de la température du vitrage feuilleté et donc par voie de conséquence une dégradation du film fonctionnel qui est sensible à des températures élevées. De plus, l'émail n'absorbe pas la même quantité de chaleur que le verre. Le chauffage doit être ainsi modifié pour chaque configuration de vitrage feuilleté, tels que les toits vitrés, de pare-brise, avec et sans détecteur de pluie, de luminosité... Ainsi, l'invention consiste à substituer la sérigraphie usuellement utilisée sur au moins la face 2 pour masquer généralement le bord des vitrages par un film intercalaire thermoplastique comprenant une zone opaque aux rayonnements des longueurs d'ondes du visible.
Il est entendu que l'intercalaire thermoplastique opaque aux rayonnements des longueurs d'ondes du visible peut être également positionné sur la face 4 ou tout autre position.
On entend par zone opaque aux rayonnements des longueurs d'ondes du visible, une zone dont la transmission lumineuse est inférieure à 5% et de préférence égale à 0% de la lumière incidente. Cette zone opaque, contrairement à l'émail, permet à la fois de masquer des éléments comme connectiques (busbars...), la colle... comme le ferait l'émail mais surtout empêche l'absorption des rayonnements infrarouges et donc permettre de protéger le film fonctionnel de la chaleur (ie des températures élevées).
Par souci de simplification, dans le reste de la description, le terme « la zone opaque » fera référence à la zone opaque aux rayonnements des longueurs d'ondes du visible.
Bien évidement cette modification de procédé n'affecte pas les spécifications du produit final: respect des normes et spécifications clients, non seulement d'un point de vue résistance mécanique, vieillissement mais également esthétique.
L'invention a donc pour but la mise à disposition d'un moyen pour protéger un film fonctionnel contre la chaleur, lorsque celui-ci est intégré dans un vitrage feuilleté, tout en permettant de masquer des éléments tels que les busbars, les connectiques... comme le fait l'email classiquement utilisé dans les verres automobiles.
Ce but est atteint par l'invention qui a pour objet un vitrage feuilleté comprenant :
a. une première feuille de verre,
b. un film fonctionnel alimenté électriquement, c. un moyen pour réfléchir les rayonnements infrarouges disposé entre la première feuille de verre et le film fonctionnel alimenté électriquement, d. au moins un premier intercalaire thermoplastique disposé entre le moyen pour réfléchir les rayonnements infrarouges et le film fonctionnel,
e. une seconde feuille de verre.
Selon l'invention, le vitrage feuilleté comprend au moins un premier intercalaire comprenant une zone opaque aux rayonnement des longueurs d'ondes du visible.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite zone opaque s'étend sur la toute la périphérie de la feuille de verre sur laquelle elle est appliquée, tout comme la couche d'émail. Cette zone opaque se substitut ainsi à l'émail classiquement utilisé.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la zone opaque peut s'étendre sur une large portion du vitrage feuilleté.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite zone opaque s'étend sur la toute la périphérie de la face interne de la feuille de verre externe c'est-à-dire en face 2.
Grâce à l'invention, le film fonctionnel compris entre au moins deux feuilles de verre est protégé contre la chaleur provenant notamment de l'absorption des infra-rouges par les feuilles de verre qui lors de l'étape de chauffage lors du processus de lamination et/ou de l'application d'un champ électrique pour activer le film et/ou de la chaleur conduite à travers les feuilles de verre ou encore de rayonnement solaire. Les films fonctionnels tels que les PDLCs et SPDs , sont sensibles à la fois à la température et l'humidité, ainsi les performances de ces films peuvent être affectés. Par exemple, la durée de vie du film fonctionnel peut être significativement réduite s'il est soumis à des températures élevées et ce durant un temps prolongé. Selon un mode de réalisation préférée de l'invention, le film fonctionnel est altérable à une température élevée. Par exemple, un tel film comprend des cristaux liquides dispersés dans un polymère (PDLC) ou encore des particules dispersées en suspension dans un polymère (SPD). Grâce à l'invention, la durée de la demi-vie du dispositif électroluminescent peut être augmentée.
On entend par température élevée des températures supérieure à 60°C et de manière préférée des températures supérieures à 80°C. Le film fonctionnel soumis de manière prolongée à de telles températures, s'altère. Il est donc nécessaire de réduire fortement, voire éliminer l'absorption des infrarouges par la feuille de verre qui sera placée du côté extérieur du véhicule car les infrarouges sont alors conduits vers le film fonctionnel.
De manière générale, le film fonctionnel n'est pas suffisamment protégé des rayonnements infrarouges aux bords du vitrage feuilleté dans lequel il est intégré car habituellement une couche d'émail est présente pour masquer les bords mais cette couche d'émail est présente dans le vitrage feuilleté avant la couche réfléchissant les rayonnements infrarouges. Ainsi, le bord du vitrage peut atteindre des températures supérieures à 100°C qui à terme endommagent le film fonctionnel.
Grâce à l'invention, les températures mesurées aux bords du vitrage, au niveau de la zone opaque, sont inférieures à 100°C et de manière préférée inférieures à 90°C et de manière encore plus préférée inférieures à 85°C. Ainsi, le film fonctionnel n'est plus soumis à des températures élevées qui à terme conduisent à une dégradation du film fonctionnel.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'intercalaire thermoplastique comprenant une zone opaque est formé à partir d'un cadre opaque disposé autour de la zone non opaque.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, un intercalaire thermoplastique opaque dans son intégralité et de dimension permettant la lamination des feuilles de verre entre elles, peut être évidé de sa partie centrale pour former un cadre. La partie centrale est alors remplacée par un intercalaire thermoplastique non opaque ou transparent. Ces deux pièces lors du processus de lamination vont fusionner de manière à former une pièce unique. Avantageusement, le cadre est formé de bandes d'intercalaire opaque, par exemple un PVB ou un EVA teinté en noir dans la masse juxtaposée, les bandes étant disposées autour d'une pièce centrale d'un intercalaire thermoplastique, les pièces vont fusionnées ensemble de manière à former l'intercalaire thermoplastique qui s'étendra sur toute la périphérie des feuilles de verre.
Ainsi, l'intercalaire thermoplastique selon l'invention, comprend une zone opaque permettant de protéger le film fonctionnel des rayonnements infrarouges, cette zone opaque entourant une zone opaque.
Le au moins un intercalaire thermoplastique peut être de n'importe quel matériau connu dans la technique apte à former un stratifié. Il peut s'agir d'un copolymère éthylène-acétate de vinyle, polyuréthane, polycarbonate, polyvinyle butyral, le chlorure de polyvinyle ou un copolymère d'éthylène et d'acide méthacrylique. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'intercalaire thermoplastique comprenant une zone opaque aux rayonnements des longueurs du visible est une feuille de polyvinyle de butyral (PVB) ou d'éthylène-acétate de vinyl (EVA).
Il est généralement disponible dans une épaisseur comprise entre 0,38 et 1,1 mm, mais le plus souvent de 0,76 mm.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'intercalaire thermoplastique comprenant une zone opaque est obtenu par coloration en masse de la périphérie de l'intercalaire.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'intercalaire thermoplastique comprenant une zone opaque est obtenu par juxtaposition d'un cadre d'intercalaire thermoplastique coloré opaque et d'une partie centrale formée d'un intercalaire transparent, le cadre opaque et la partie centrale de l'intercalaire thermoplastique pouvant être dans un matériau thermoplastique identique ou différent, l'un étant coloré et l'autre non.
Selon une mise en oeuvre particulière de l'invention, les dimensions de la zone opaque sont similaires à celle usuellement utilisées pour une couche d'émail. Il est entendu qu'elles peuvent être supérieures ou inférieures à celles de la couche d'émail, le but étant que la zone opaque soit suffisamment large pour masquer les éléments collés au vitrage tels que les busbars, connectiques....
Selon une mise en oeuvre particulière de l'invention, l'intercalaire thermoplastique comprenant une zone opaque aux rayonnements des longueurs du visible, , selon l'invention est disposé substantiellement sur la surface du vitrage.
L'insertion du film fonctionnel dans le vitrage feuilleté est de préférence facilitée par la mise en place d'un logement aménagé dans au moins un intercalaire. Ainsi, avantageusement, le vitrage feuilleté comprend en outre un second intercalaire thermoplastique encadrant le film fonctionnel. De manière préférée, le second intercalaire thermoplastique est de préférence une feuille de polyvinyle de butyral (PVB). Le film fonctionnel est alors de taille inférieure à celle des feuilles de verre entre lesquelles le film sera laminé. Le film fonctionnel est alors placé dans une région prédécoupée du second intercalaire thermoplastique de manière à favoriser sa lamination entre les deux feuilles de verre et éviter la formation de bulles dans le vitrage feuilleté.
Selon une mise en oeuvre particulière de l'invention, les première et seconde feuilles de verre sont laminées grâce à au moins trois intercalaires thermoplastiques. Dans cette configuration particulière, le premier intercalaire thermoplastique est l'intercalaire thermoplastique comprenant une zone opaque, et disposé sur la face 2 du vitrage feuilleté selon l'invention, le deuxième intercalaire est un intercalaire thermoplastique encadrant le film fonctionnel et le troisième intercalaire thermoplastique est disposé sur la face 3 du vitrage feuilleté selon l'invention. Dans cette mise en oeuvre particulière de l'invention, au moins un des trois intercalaires thermoplastique est choisi parmi un copolymère de polyvinyle de butyral ou d'éthylène-acétate de vinyle, ou de polyuréthane, ou de polycarbonate.
De manière avantageuse, des intercalaires thermoplastiques supplémentaires peuvent être disposés entre le film fonctionnel et les feuilles de verre. Une telle conception utilisant au moins trois intercalaires thermoplastiques dont un encadrant le film fonctionnel, peut être particulièrement avantageuse pour stratifier un film fonctionnel alimenté électriquement, dont l'épaisseur est supérieure à une cinquantaine de microns.
Avantageusement, des intercalaires thermoplastiques supplémentaires sont positionnés entre le film fonctionnel et la seconde feuille de verre.
La commande du film fonctionnel peut comprendre de simples interrupteurs ou encore des capteurs placés entre le film fonctionnel et la seconde feuille de verre ou sur la face 4 du vitrage feuilleté. Si l'on souhaite disposer un interrupteur sur le toit vitré lui-même, il est souhaitable qu'il ne fasse pas obstacle à la transparence à l'origine du choix des toits vitrés.
L'invention propose d'utiliser des moyens de commande du film fonctionnel qui soient également essentiellement transparents. A cet effet l'invention propose d'utiliser des interrupteurs dont la mise en oeuvre est déclenchée par l'intermédiaire de relais actionnés par une impulsion liée à une grandeur électrique. De préférence l'interrupteur utilisé est du type capacitif. Ce mode est celui qui permet d'utiliser au mieux la structure même des éléments inclus dans le toit. A titre indicatif, un capteur capacitif peut être de type à contact direct. L'élément sensible est par exemple une zone délimitée dans une couche low-e située sur la face tournée vers l'habitacle. Les couches low-e étant conductrices peuvent servir de capteur pour la commande du relais d'interruption. L'avantage du contact direct est que la modification de capacité induite par contact peut être relativement importante de sorte que le seuil commandant l'interrupteur peut être suffisamment élevé pour écarter tout déclenchement parasite. Selon l'invention, le moyen pour réfléchir les rayonnements infrarouges prévus dans le vitrage feuilleté est de préférence une couche réfléchissant les infrarouges. Ainsi, pour rester dans des conditions de transmission énergétique adéquates, les vitrages selon l'invention comprend des couches minces réfléchissant les infrarouges. De telles couches sont notamment celles comportant une ou plusieurs couches minces métalliques, notamment à base d'argent, associées à des couches minces diélectriques qui contribuent notamment à la sélectivité du filtre. Ces ensembles de couches sont disposés soit sur une feuille support, notamment de PET, insérée dans le feuilleté, soit pas application directe sur la feuille de verre. Dans les deux cas, ce moyen pour réfléchir les infrarouges est situé dans le feuilleté au-dessus du film fonctionnel, améliorant la protection de ce film.
De telles couches réfléchissant les infrarouges sont utilisées dans de nombreuses applications dans les vitrages antisolaires ou dans les vitrages bas-émissifs. Ils sont généralement constitués de couches minces d'oxydes conducteurs, ou mieux, car beaucoup plus performants de couches métalliques suffisamment minces pour être pratiquement transparentes. Dans ces moyens pour réfléchir les infrarouges sont associées à des couches diélectriques également minces et transparentes qui donnent à l'ensemble la sélectivité nécessaire. Le plus souvent pour améliorer cette sélectivité, qui s'accompagne de réflexion que l'on s'efforce de rendre aussi neutre que possible, les filtres comportent une pluralité de couches métalliques lesquelles sont le plus souvent à base d'argent.
Ces couches métalliques peuvent être appliquées par des techniques de pulvérisation cathodique, techniques opérées sur des feuilles planes. Par suite, cette solution implique que ces couches subissent les traitements thermiques lors de la mise en forme de cette feuille de verre.
Le choix du système de couches est avantageusement celui de systèmes à plusieurs couches d'argent pour obtenir un moyen pour réfléchir les infrarouges efficace et qui permette le contrôle de la coloration notamment en réflexion. Un ensemble de couches particulièrement efficace est tel que décrit dans la demande WO2011/147875. Dans cette demande le système préconisé comporte trois couches d'argent et des couches diélectriques, l'ensemble étant choisi, notamment les épaisseurs des couches d'argent, de telle sorte que la coloration en réflexion soit satisfaisante même sous de faibles incidences d'observation.
Selon l'invention, le moyen pour réfléchir les rayonnements infrarouges est prévu sur la face 2 du vitrage feuilleté entre la feuille de verre externe et le film fonctionnel, c'est-à-dire la face interne de la première feuille de verre. En outre, il peut être également prévu sur une des faces de la seconde feuille de verre comprise dans le vitrage laminé.
En général, les une ou plusieurs couches à partir de laquelle le film réfléchissant l'infrarouge est formé sont de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres d'épaisseur.
Afin d'éviter les risques de corrosion de la couche réfléchissant les infrarouges, la couche ne s'étend pas jusqu'aux extrémités de la feuille de verre, la zone séparant le bord du vitrage du début de la couche réfléchissant les infrarouges est communément appelée « Edge delition ».
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le film fonctionnel est placé à une certaine distance du bord du vitrage feuillé et en particulier de la zone dite « Edge delition ». Cette distance minimale, qui est fonction de la longueur de la zone « edge delition » permet de dissiper les calories et donc de protéger le film fonctionnel.
Comme alternative aux couches métalliques sur la base décrite ci-dessus, la couche réfléchissant les infrarouges peut comprendre une pluralité de couches non métalliques, de telle sorte qu'il fonctionne comme un filtre passe-bande (la bande étant centré sur la région du proche infrarouge du spectre électromagnétique).
Ainsi, lors de l'utilisation en tant que vitrage pour automobile, le vitrage feuilleté selon l'invention peut être décrit comme comprenant une feuille de verre externe et une feuille de verre interne, un moyen pour réfléchir les infrarouges prévu entre la feuille de verre externe du vitrage feuilleté et le film fonctionnel, ce qui réduit la quantité de rayonnement infrarouge qui pourrait être autrement incident sur le film fonctionnel et donc le détériorer. Dans les vitrages feuilletés de l'art antérieur comprenant un film fonctionnel et un moyen pour réfléchir les infrarouges et en particulier lorsque ce moyen est une couche métallique, celle-ci est appliquée sur la face 2 après la couche d'émail. Dans ce mode de réalisation de l'art antérieur, la quantité d'infrarouges qui peut être conduite vers le film fonctionnel est plus importante en comparaison avec l'invention. La couche réfléchissant les infrarouges est selon l'invention en contact direct avec la feuille de verre et est prévue avant l'intercalaire comprenant une zone opaque. Ainsi, selon l'invention, la couche réfléchissant les infrarouges joue pleinement et de manière uniforme son rôle. La quantité d'infrarouge pénétrant notamment aux bords du vitrage et par voie de conséquence transmise par conduction au film fonctionnel, qui sont masqués par la zone opaque de l'intercalaire thermoplastique est ainsi diminuée. Ainsi, les caractéristiques opto-énergétiques dans la zone opaque aux bords du vitrage vu de l'extérieur du véhicule sont améliorées. En particulier,, grâce à l'invention, la réflexion énergétique est inférieure à 60%, de manière préférée inférieure à 55%, et de manière encore plus préférée inférieure à 50%. La réflexion dans les infrarouges est supérieure à 70%, de manière préférée supérieure à 80% et de manière encore plus préférée supérieure à 85%. La transmission lumineuse dans cette zone opaque est de préférence inférieure à 5% et de manière préférée de 0%. Ces propriétés permettent de garantir une bonne esthétique de l'extérieur du véhicule (cache connectiques, ...) et dans le même temps éviter une surchauffe du toit due au rayonnements solaires dans cette zone. Par ailleurs, les composants des films fonctionnels peuvent être dégradés par une exposition excessive aux UV. Le choix des intercalaires permet de limiter de façon considérable cette exposition. C'est le cas en particulier de l'utilisation d'intercalaires de PVB, qui par nature font écran aux UV ne laissant passer qu'une très faible proportion de ceux-ci. Pour les films PVB de 0,38mm d'épaisseur plus de 95% des UV sont supprimés. Cette proportion peut dépasser 99%. Des polymères à base d'éthylène vinyl-acétate (EVA) sont aussi proposés qui renferment des composants leur conférant une très faible transmission des UV. De manière avantageuse, le au moins un intercalaire thermoplastique et en particulier la zone non opaque est un intercalaire thermoplastique qui fait écran aux UV encore appelé « UV-cut ».
La présence d'un toit vitré modifie les conditions de confort thermique pour les occupants du véhicule. Si réchauffement lorsque le véhicule est exposé au soleil conduit aux conditions indiquées ci-dessus, pour les passagers la présence de toits vitrés peut aussi conduire à ce qui est qualifié de sensation «d'épaule froide» lorsque la température extérieure est inférieure aux températures ambiantes de confort. Cette sensation est causée par une déperdition de chaleur depuis l'habitacle, par l'émission d'infrarouges lointains.
Afin de minimiser la déperdition de chaleur, des couches low-e (couche basse- émissive) sont prévues sur la face du vitrage tournée vers l'habitacle. Dans la désignation traditionnelle des faces des vitrages feuilletés il s'agit de la position 4. Les couches en question font office de filtre réfléchissant sélectivement les rayons infrarouge lointains émis depuis l'habitacle, sans constituer un obstacle important à la transmission des rayons du domaine visible de l'extérieur vers l'intérieur.
La présence de couches minces en position 4 est choisie en dépit du fait que dans cette position les couches ne sont pas protégées contre des altérations notamment mécaniques. Il est possible de choisir des couches low-e qui offrent une résistance mécanique et chimique suffisante.
Avantageusement, compte tenu de l'importance de disposer de revêtements de bonne résistance mécanique, on choisit des couches dites «dures», telles que celles produites par des techniques de type pyrolytique, CVD ou PECVD. Mais des systèmes low-e peuvent aussi être préparés par les techniques de pulvérisation cathodique sous vide, à condition que ces systèmes soient protégés par des couches suffisamment résistantes.
Selon l'invention il est préféré d'utiliser un système de couches basse- émissives, dont l'émissivité est inférieure à 0,3 et de préférence inférieure à 0,2, et de façon particulièrement préférée inférieure à 0,1. Les systèmes "low-e" (bas-émissifs) pyrolytiques les plus usuels comportent une couche d'oxyde d'étain dopé déposée sur une première couche ayant pour rôle de neutraliser la couleur en réflexion. La couche au contact du verre est ordinairement une couche de silice ou d'oxy-carbure de silicium, éventuellement modifiée par des additifs. Les couches d'oxyde d'étain comparées aux couches des systèmes déposés par pulvérisation cathodique, sont relativement épaisses, plus de 200nm, et pour certaines plus de 450nm. Ces couches épaisses sont suffisamment résistantes pour supporter d'être exposées à des épreuves mécaniques et/ou chimiques.
Le film fonctionnel selon l'invention est alimenté électriquement. Son raccordement au système général d'alimentation électrique du véhicule se fait nécessairement à partir des bords du vitrage. Les conduites électriques de connexion ne sont normalement pas transparentes. Pour ne pas rompre la transparence même limitée du vitrage, on s'efforce de dissimuler ces conduites dans les zones périphériques du vitrage, lesquelles comportent selon une mise en oeuvre de l'invention, une zone opaque formée par un intercalaire thermoplastique destinée, notamment à masquer les marques irrégulières de collage du vitrage sur la carrosserie et protéger le film fonctionnel contre la chaleur.
En outre, l'intercalaire thermoplastique comprenant une zone opaque peut avoir des propriétés de réflexion des infrarouges et / ou des propriétés d'isolation acoustique (communément connu sous le nom d'un matériau «intercalaire acoustique").
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le film fonctionnel permet de faire varier la transmission lumineuse du vitrage intégrant le film.
Le choix des films LC (ou PDLC) dans des toits feuilletés permet de satisfaire au besoin du caractère privatif et à l'absence d'éblouissement.
Lorsque le film LC est soumis au champ électrique dans le mode actif, le taux de diffusion, de façon connue, est modulable en fonction du champ électrique appliqué. L'orientation des cristaux est directement dépendante de ce champ. L'accroissement du champ reste limité à ce que les films peuvent supporter sans risque de claquage, correspondant à un court-circuit entre les électrodes qui recouvrent le matériau fonctionnel constitué essentiellement de polymère contenant les cristaux liquides. La tension supportable peut dépendre en partie de l'épaisseur du film. Pour les raisons indiquées précédemment cette épaisseur est limitée. Dans ces conditions la tension supportable pour les films usuels est de l'ordre de 220v.
Pour la constitution des toits il est préférable de limiter la lumière pénétrant dans l'habitacle. Celle-ci peut être relativement faible sans contrarier les souhaits des utilisateurs. Le choix cette limitation du flux lumineux, transmis ou diffusé, tient aussi au fait qu'il conduit à la limitation de la pénétration de la chaleur. Si les rayons infrarouges sont un vecteur important de l'énergie pénétrant dans l'habitacle, une autre part très importante accompagne le rayonnement du domaine visible. Il est donc nécessaire pour maîtriser le flux énergétique de réduire sensiblement la part du rayonnement visible franchissant le vitrage.
Avantageusement les vitrages selon l'invention sont composés de telle sorte que la lumière pénétrant par transmission et diffusion à l'état activé du film LC ne soit pas supérieure à 50% de la lumière incidente et de préférence inférieure à 40% voire même 30%. Cette proportion peut être beaucoup plus réduite. Néanmoins les vitrages selon l'invention présentent avantageusement un taux global de transmission et diffusion à l'état activé du film LC, qui n'est pas inférieur à 5% et de préférence pas inférieur à 10%.
La présence du film LC permet de moduler l'ensemble transmission diffusion selon l'état activé ou non du champ électrique. Dans le cas des vitrages comportant un film LC, le plus important est le fait que l'on passe d'un ensemble entièrement diffusant, et donc essentiellement translucide, à un état dans lequel la lumière transmise ne comporte qu'une faible fraction de diffusion comme indiqué ci-dessus. Néanmoins le passage d'un état à l'autre s'accompagne aussi d'une variation du flux lumineux entrant dans l'habitacle. En fonction de ce changement d'état, et en tenant compte de l'ensemble des absorptions aménagées comme indiqué ci-dessus, le rapport de lumière pénétrant à l'état activé à l'état non-activé est avantageusement d'au moins 1,5 et de préférence d'au moins 2. Ce rapport se retrouve pratiquement aussi dans celui des transmissions énergétiques. Pour atteindre les transmissions lumineuses indiquées précédemment au moins une des feuilles de verre utilisées dans le vitrage est colorée. Avantageusement comme indiquée plus loin à propos des exemples les deux feuilles de verre sont colorées. Le vitrage peut aussi inclure des intercalaires colorés qui contribuent à l'établissement des conditions optiques recherchées. Avantageusement une feuille colorée est choisie de sorte que sous une épaisseur de 4mm sa transmission ne soit pas supérieure à 50%.
Ainsi, des intercalaires thermoplastiques colorés peuvent être superposé de manière à obtenir une couleur particulière ou des conditions optiques particulières.
La présence de feuilles colorées dans les vitrages comportant un film LC contribue aussi à restituer des couleurs qui soient satisfaisantes. Le plus souvent, les films LC tendent à présenter une coloration légèrement jaune en particulier en réflexion. Il est souhaitable, pour éviter cette apparence perçue par les passagers du véhicule, de faire en sorte que la feuille de verre, et/ou un intercalaire disposé entre le film LC et cette feuille de verre tournée vers l'habitacle soit colorée de façon à masquer cette nuance jaune. Le plus souvent l'on choisit une feuille de verre et/ou un intercalaire de coloration neutre, de préférence gris ou gris bleuté.
Un SPD peut également être choisi de manière à satisfaire le besoin du caractère privatif et à l'absence d'éblouissement. Un SPD est un film comprenant une pluralité de particules en suspension dans un milieu liquide de suspension, qui sont détenus dans un milieu polymère.
Le film est commutable entre un état sombre (en l'absence de tension est appliquée), et un état très transparent (lorsqu'une tension est appliquée).
Le degré d'alignement relatif entre les particules est déterminée par la tension alternative appliquée, de telle sorte qu'un dispositif à base de SPDs présente une transmission optique variable lorsqu'une tension variable est appliquée.
Le film SPD dans une structure de vitrage feuilleté, peut représenter la totalité ou une partie d'une couche intermédiaire entre les deux feuilles de verre. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le film fonctionnel selon l'invention peut comprendre des diodes électroluminescentes. Il existe de nombreuses diodes électroluminescentes connues dans l'état de l'art qui peuvent être utilisées conformément à la présente invention. L'invention a d'autre part pour objet un procédé pour fabriquer un vitrage feuilleté tel que décrit précédemment.
Les avantages de ce procédé sont les mêmes que ceux des dispositifs, ils ne sont pas détaillés plus amplement.
L'invention concerne également l'utilisation d'au moins un intercalaire thermoplastique comprenant une zone opaque aux rayonnement des longueurs d'onde du visible, pour protéger de la chaleur un film fonctionnel altérable à des températures élevées, ledit film étant compris entre au moins deux feuille de verre.
Pour une meilleure compréhension, la présente invention va maintenant être décrite plus en détail à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures suivantes dans lesquelles:
La figure 1 montre une vue en plan schématique d'un vitrage 10 connu de l'art antérieur comprenant un film PDLC stratifié entre 2 feuilles de verre.
La figure 2 montre une vue en plan schématique d'un intercalaire thermoplastique 20 comprenant une zone opaque 21 aux rayonnement des longueurs d'ondes du visible. Ladite zone opaque encadrant une zone non opaque 22.
La figure 3 montre une vue en plan schématique d'un vitrage 10 selon l'invention comprenant un film PDLC stratifié entre 2 feuilles de verre et un intercalaire thermoplastique comprenant une zone opaque aux zones opaques aux rayonnements des longueurs d'ondes du visible. La figure 1 montre un vitrage feuilleté connu de l'art antérieur, sous la forme d'un toit vitré pour automobile 10, comprenant un film fonctionnel sous la forme d'un film de polymère de cristaux liquides dispersés 12 monté à l'intérieur de la structure feuilletée. La figure 1 ne montre pas les courbures des feuilles par souci de clarté. Dans la pratique les toits, vitrés ou non, présentent des courbures lesquelles sont ordinairement plus accentuées sur les bords à l'endroit de la fixation à la carrosserie pour un accostage choisi pour son «design», l'aérodynamique et l'aspect «flush» correspondant à une bonne continuité de surface entre les éléments contigus.
Le film fonctionnel est un film de type LC constitué d'un polymère contenant les cristaux liquides sensibles à l'application de la tension électrique. Le film est du type PDLC (polymer dispersed liquid cristal). Cette structure feuilleté comporte en outre un capteur sensible à l'application de la tension électrique de manière à activer le film PDLC (non montré), un tel capteur pouvant être placé entre le PDLC et la seconde feuille de verre
Le film de polymère de cristaux liquides dispersés (PDLC) 12 est représenté comme étant positionné à proximité des bords des feuilles de verre 11 et 16 du vitrage 10, mais il pourrait être positionnée n'importe où à l'intérieur du vitrage, par exemple au centre. Cependant, afin de protéger le film PDLC à l'intérieur du vitrage feuilleté, il est préférable que les bords du film n'atteignent pas les bords des feuilles de verre 11 et 16.
Le film PDLC est « encadré » par un cadre de PVB 17 (correspondant au second intercalaire thermoplastique décrit ci-dessus) et est laminé entre deux intercalaires thermoplastiques 17 et 18 (correspondant respectivement au premier et troisième intercalaires thermoplastiques), cet ensemble est lui-même laminé entre une feuille de verre externe 11 et une feuille de verre externe 16. L'intercalaire thermoplastique 18 est ajouté de manière à assurer une adhérence suffisante entre le film PDLC 12 et la feuille de verre vitre extérieure 16. Il est connu d'utiliser une conception "cadre" encadrant le film fonctionnel, lui- même laminé entre deux intercalaires thermoplastiques, pour stratifier un film fonctionnel au sein d'un vitrage. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention et tel qu'illustré par les figures 1 et 3, les intercalaires thermoplastiques 17 et 18 sont en PVB mais bien entendu ils peuvent être dans un tout autre matériau apte à permettre la lamination du film fonctionnel entre deux feuilles de verre. Les intercalaires thermoplastiques 17 et 18 sont co- extensifs avec les feuilles de verre 11 et 16. Le film PDLC présente une épaisseur de 0,38mm.
Autour de la périphérie du toit vitré pour automobile 10, est disposée en faces 2 et 4 une bande d'occultation 101 et 102 plus précisément une couche d'émail qui a pour rôle d'une part de masquer et protéger le matériau d'étanchéité (non représenté) qui est utilisé pour fixer la vitre dans un véhicule (non représenté), et d'autre part de masquer les connexions électriques (busbars, etc) qui fournissent de l'énergie électrique au film de polymère de cristaux liquides dispersés 12. La couche réfléchissant les infrarouges 13 de type couche métallique d'argent, permet de réfléchir les rayonnements infrarouges 104 provenant du film PDLC. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le moyen pour réfléchir les rayonnements infrarouges 13 peut être constitué de multiples couches alternées d'argent et d'oxyde d'indium. Alternativement, le film réfléchissant les infrarouges 13 peut être un film non-métallique, composé de plusieurs couches. Cependant, dû à la présence de la couche d'émail 101 à la périphérie de la feuille de verre en face 2, les rayonnements infrarouges provenant de l'extérieur du vitrage, par exemple provenant du processus de lamination ou encore du rayonnement solaire, sont absorbés par la feuille de verre externe 11. La chaleur est alors conduite 106 à travers la feuille de verre externe 12, le premier intercalaire thermoplastique 16, le cadre intercalaire thermoplastique 17 et enfin pour être captée par le film PDLC, conduisant alors à sa détérioration. La température du PDLC peut alors atteindre une température supérieure à 100°C, température élevée qui à terme endommage le film PDLC. Si le vitrage feuilleté est soumis à une exposition prolongée à la chaleur, la zone située au bord du film fonctionnel (PDLC, SPD ...) peut être endommagée et conduire à une altération de la fonction de commutation par exemple. En outre, d'autres intercalaires thermoplastiques peuvent être placés entre le film PDLC et la seconde feuille de verre 16 de manière à assurer l'assemblage du feuilleté.
Les feuilles de verres 11 et 16 telles qu'illustrées dans les figures 1 et 3 sont des verres de type silico sodocalcique. L'une ou les deux feuilles de verre peuvent être des feuilles de verre clair de type silico-sodo-calcique de composition suivante (en poids): SiO2 68-75%; A12O3 à 0 - 5%; Na2O 10 - 18%; K2O à 0 - 5%; MgO 0 - 10%; CaO 5 à 15%; SO3 O - 2%. Le verre peut également contenir d'autres additifs, comme par exemple, des adjuvants d'affinage, en quantité allant jusqu'à 2%.
Selon une mise en oeuvre particulière de l'invention, l'une ou les deux feuilles de verre 11, 16 peuvent être des feuilles de verre coloré fortement absorbant, de telle sorte que la transmission lumineuse soit limitée par le seul effet de ces deux feuilles par exemple à moins de 50%, et dans une configuration de ce type de préférence à moins de 30%.
Des verres utilisés pour ces feuilles sont par exemple les verres gris tels que décrits dans le brevet FR2738238 ou dans le brevet EP1680371, ou des verres gris à nuance verte tel que décrits dans EP 887320, ou à nuance bleu comme dans EPI 140718.
Les feuilles de verre 11 et 16 sont, dans un exemple, respectivement de 1,6mm et 2,6mm d'épaisseur.Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la feuille de verre interne du vitrage feuilleté peut être en verre teinté dans la masse, dont la composition peut comprendre un ou plusieurs des colorants suivants: oxyde de fer, l'oxyde de cobalt, le sélénium, l'oxyde de chrome, l'oxyde de titane, l'oxyde de manganèse, l'oxyde de cuivre, l'oxyde de vanadium, l'oxyde de nickel. Il est entendu que les deux feuilles de verre peuvent être en verre clair. Une ou les feuilles de verre peuvent être en verre trempé. Les feuilles de verre peuvent être plates ou incurvées. Chaque feuille de verre peut avoir une épaisseur comprise entre 0,5 et 25 mm d'épaisseur, de préférence entre 1 et 5 mm. L'épaisseur totale du vitrage automobile peut donc être comprise entre 1,5 et 100 mm, de préférence entre 2 et 50 mm, et de préférence encore entre 2,5 et 20 mm. De préférence, le vitrage a une transmission de la lumière visible (mesuré avec l'illuminant CIE A) supérieur à 70% et encore de préférence supérieur à 75% lorsque les deux feuilles de verre et les couches de film intercalaires thermoplastiques sont sensiblement clair. Si le vitrage présente globalement une teinte (parce que soit la feuille de verre interne du vitrage est corps- teinté ou un ou plusieurs plis de la matière de couche intermédiaire est teinté), il a de préférence une transmission de lumière visible (mesuré par la CIE Illuminant A) de moins de 40%, de préférence encore inférieure à 30% et de préférence inférieure à 25%, et une transmission énergétique totale (Parry Moon, Air Mass 1.5) de moins de 30%, de préférence encore inférieure à 25% et de préférence inférieure à 20%.
La figure 2 montre le au moins premier film thermoplastique selon un mode de réalisation particulier de l'invention. L'intercalaire thermoplastique 20 comprenant une zone opaque 21 se trouve à la périphérie de l'intercalaire thermoplastique 20. Le film intercalaire 20 est de dimension légèrement plus élevée que celle des feuilles de verres 11 et 16 de manière à ce qu'il s'étende sur toute la surface des feuilles de verre. La zone opaque 21 selon ce mode de réalisation particulier prend la forme d'un cadre réalisé à partir d'un intercalaire thermoplastique coloré dont la transmission lumineuse est de 0%. En particulier, le cadre est réalisé à partir d'un PVB noir entourant la zone non opaque 22 qui elle est constituée d'un PVB transparent faisant écran aux UV ne laissant passer qu'une très faible proportion de ceux-ci. Pour les films PVB de 0,38mm d'épaisseur plus de 95% des UV sont supprimés. Cette proportion peut dépasser 99%. Des polymères à base d'éthylène vinyl- acétate (EVA) sont aussi proposés qui renferment des composants leur conférant une très faible transmission des UV. Il est entendu que tout intercalaire thermoplastique présentant ces caractéristiques, à savoir une transmission inférieure à 5% et de préférence égale à 0% peut être utilisé pour former cette zone opaque. Les dimensions de la zone opaque sont de manière générale équivalentes à celles usuellement utilisées pour la bande d'occultation. Ces dimensions vont dépendre notamment de la zone à masquer. Ainsi, le au moins premier intercalaire thermoplastique tel que représenté par la figure 2 est formé d'un cadre de PVB coloré dans la masse disposé sur le pourtour/périphérie d'un PVB transparent de manière à former l'intercalaire thermoplastique selon l'invention. Il est entendu que ce cadre peut être formé par différentes bandes disposées de manière à former ledit cadre, ces bandes fusionnant lors de l'étuvage de manière à former une pièce unique. Cependant, il peut être composé et appliqué à l'aide de tout autre moyen connu. L'intercalaire est ensuite prévu sur au moins la face 2- lia- de la feuille de verre externe. Il peut bien entendu être aussi prévu sur la face 4. La figure 3 montre un vitrage selon l'invention sous la forme d'un toit vitré pour automobile 10, comprenant un film fonctionnel sous la forme d'un film de polymère de cristaux liquides dispersés 12 monté à l'intérieur de la structure feuilletée. La description du vitrage représenté par la figure 1 s'applique de façon générale à celui représenté par la figure 3, hormis le fait qu'à la figure 3, un intercalaire thermoplastique comprenant une zone opaque aux rayonnement des longueurs d'ondes du visible est prévu sur la face 2- 11a- de la feuille de verre 11 (c'est à dire sur la surface interne de la vitre extérieure 11) entre le moyen pour réfléchir les rayonnements infrarouges et le film PDLC.
Le film de polymère de cristaux liquides dispersés (PDLC) 12 est représenté comme étant positionné à proximité des bords des feuilles de verre 11 et 16 du vitrage 10, Le film PDLC ne couvre pas la totalité du vitrage afin que les bords du film LC n'entrent pas entrer contact avec l'atmosphère extérieure, en particulier pour protéger les cristaux de l'humidité. Pour prévenir tout contact avec l'atmosphère, le film PDLC 12 est entièrement enveloppé dans les différents intercalaires thermoplastiques. Le film PDLC est enveloppé à sa périphérie par un film PVB 17d'épaisseur voisine de celle du film PDLC qui présente une découpe appropriée dans laquelle vient se loger le film PDLC (correspondant au second intercalaire thermoplastique décrit ci-dessus) et est laminé entre un premier intercalaire thermoplastique 20 et un troisième intercalaire thermoplastique 18. En outre, d'autres intercalaires thermoplastiques peuvent être placés entre le film PDLC et la seconde feuille de verre 16 de manière à assurer l'assemblage du feuilleté. Dans un exemple de réalisation, les intercalaires sont des PVB de 0,38mm d'épaisseur chacune. Le premier intercalaire thermoplastique 20 est positionné entre le moyen pour réfléchir les rayonnements infrarouges 13, lui-même déposé sur la face 2-1 la- de la feuille de verre externe 11, et le film PDLC 12. L'intercalaire thermoplastique 20 tel que représenté par la figure 2 comprend une zone opaque 21 aux rayonnement des longueurs d'ondes du visible et une zone non opaque 22. Dans cet exemple, la zone non opaque 22 est formée d'un film PVB transparent faisant écran aux UV de 0.76 mm. La zone opaque aux rayonnements des longueurs d'ondes du visibles 21 est quant à elle formée par un « cadre » de film PVB de couloir noire (PVB teinté dans la masse) qui entoure la zone non opaque. Ainsi l'intercalaire thermoplastique 20 est formé par un cadre de PVB de couleur noire entourant la zone non opaque de PVB classique transparent, de manière à former une feuille intègre de PVB qui s'étend sur toute la surface de la feuille de verre externe 11. Les dimensions de la zone opaque sont de manière générale équivalentes à celles usuellement utilisées pour la bande d'occultation. Ces dimensions vont dépendre notamment de la zone à masquer.
Contrairement à la figure 1, la face 2 -l ia- de la feuille de verre externe est dépourvue d'une couche d'émail. Comme indiqué ci-dessus, les composants des films PDLC peuvent être sensibles au vieillissement. Pour leur conférer la longévité souhaitée le film est normalement protégé par un moyen réfléchissant les infrarouges provenant notamment des du rayonnement solaire. Un tel moyen est disposé entre la feuille de verre 11 et le film PDLC 12. Dans ce mode de réalisation, le moyen réfléchissant les rayonnements infrarouges joue bien son rôle en réfléchissant en dehors du vitrage les infrarouges (104) protégeant ainsi le PDLC. de réchauffement interne
Les rayonnements infrarouges provenant de l'extérieur du vitrage, par exemple provenant du processus de lamination ou encore du rayonnement solaire, sont alors très peu ou pas absorbés 105 par la zone opaque 21 du premier intercalaire thermoplastique 20 évitant ainsi que le film PDLC ne soit soumis à des températures élevées. La chaleur conduite 106 par la feuille de verre puis la zone opaque 21 de l'intercalaire thermoplastique 20 puis enfin le film thermoplastique 17 pour être capté par le film PDLC est fortement diminuée par rapport au vitrage de l'art antérieur tel que montré à la figure 1.
En outre, comme montré dans la figure 3, une couche d'émail peut être présente sur la face 4 du vitrage de manière à masquer les connectiques tels que les busbars et les connecteurs qui fournissent de l'énergie électrique au film de polymère de cristaux liquides dispersés 11 ou encore la colle permettant de coller ces éléments...
Le moyen pour réfléchir les rayonnements infrarouges 13 est identique à celui représenté dans à la figure 2 à savoir une couche métallique d'argent. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le film réfléchissant les infrarouges 13 peut être constitué de multiples couches alternées d'argent et d'oxyde d'indium. Alternativement, le film réfléchissant les infrarouges 13 peut être un film non-métallique, composé de plusieurs couches. Les valeurs opto-énergétiques, vu de l'extérieur du véhicule, dans la zone opaque (black PVB) du vitrage feuilleté selon l'invention ont été mesurées. Ainsi, la réflexion énergétique (RE) mesurée était de 48,8%, la réflexion dans les Infra-rouges (RIR) était de 89% et la transmission lumineuse (TL) de 0%. Ces propriétés permettent de garantir une bonne esthétique de l'extérieur du véhicule (cache connectiques, ...) et dans le même temps éviter une surchauffe du toit due au rayonnements solaires dans cette zone.
A titre d'exemple un vitrage selon l'invention présente la structure suivante de l'extérieur à l'intérieur - feuille de verre clair (voire extra-clair) de 2,1 mm d'épaisseur une couche d'argent en tant que moyen réfléchissant les infrarouges
- feuille de PVB faisant écran aux UV clair de 0,76mm entouré d'un cadre de PVB de coloration noire opaque aux longueurs d'ondes du visible feuille de PVB gris de 0,38mm - film PDLC (avec le moyen permettant de l'alimenter électriquement) au minimum deux intercalaires thermoplastiques renfermant notamment le moyen d'activation du film PDLC
- feuille de verre clair de 3,15mm, revêtue d'un système de couches low-e composé comme indiqué ci-dessus d'une couche de silice recouverte d'une couche d'oxyde d'étain dopé.
- Une bande d'occultation d'émail.
Le film PDLC est alimenté en courant AC de 50Hz, et sous une différence de potentiel qui s'élève à HOv.
Un vitrage feuilleté selon l'invention peut être monté dans n'importe quelle vitre d'un véhicule. Il peut être particulièrement et préférentiellement utilisé comme un toit vitré d'automobile.
De plus, un vitrage feuilleté selon l'invention peut être pourvu d'une fonctionnalité supplémentaire, par l'inclusion d'éléments appropriés, tel qu'un revêtement hydrophile ou hydrophobe sur les faces 1 ou 4. Par exemple, les vitrages feuilletés, tels qu'utilisés comme pare-brise ou lunette arrière de véhicule automobile comportent de nombreuses fonctionnalités telles que: couche réfléchissant le rayonnement solaire, permettant ainsi d'abaisser la température du tableau de bord et la température ambiante dans l'habitacle, le support de rétroviseur intérieur, des bus-bars permettant d'amener un courant électrique, un réseau de fils chauffants, une bande supérieure filtrant le rayonnement solaire, à coloration éventuellement dégradée, un détecteur de pluie ...

Claims

Revendications
1. Vitrage feuilleté (10) comprenant :
a. une première feuille de verre (11),
b. un film fonctionnel alimenté électriquement (12),
c. un moyen pour réfléchir les rayonnements infrarouges (13) disposé entre la première feuille de verre (11) et le film fonctionnel (12),
d. au moins un premier intercalaire thermoplastique (20) disposé entre le moyen pour réfléchir les rayonnements infrarouges (13) et le film fonctionnel (12), e. une seconde feuille de verre (16), caractérisé en ce que le au moins intercalaire (20) comprend une zone opaque (21) aux rayonnements des longueurs d'ondes du visible.
2. Vitrage feuilleté (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone opaque s'étend sur la périphérie d'au moins une des première et seconde feuilles de verre.
3. Vitrage feuilleté (10) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la zone opaque s'étend sur la périphérie de la face interne (lia) de la première feuille de verre (11).
4. Vitrage feuilleté (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la réflexion énergétique est inférieure à 60%, de manière préférée inférieure à 50%, et la réflexion dans les infra-rouges est supérieure à 70%, de manière préférée supérieure à 80%, et de manière encore plus préférée supérieure à 85% et la transmission lumineuse inférieure à 5% et de manière préférée de 0%, ces valeurs étant mesurées dans la zone opaque.
5. Vitrage feuilleté (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le film fonctionnel (12) est altérable à une température élevée supérieure à 60°C.
6. Vitrage feuilleté (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le au moins un premier intercalaire thermoplastique (20) est disposé substantiellement sur la surface du vitrage.
7. Vitrage feuilleté (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le au moins un premier intercalaire (20) est formé par une zone opaque (21) dont la transmission lumineuse est inférieure à 5% et de préférence de 0% de la lumière incidente.
8. Vitrage feuilleté (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le au moins un premier intercalaire (20) est formé à partir d'un cadre opaque (21) disposé autour d'une zone non opaque (22).
9. Vitrage feuilleté (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le au moins un premier intercalaire thermoplastique (20) est une feuille de poly vinyl butyral ou d'éthylène-acétate de vinyl.
10. Vitrage feuilleté (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone opaque (21) est obtenue par une coloration en masse de la périphérie de l'intercalaire.
11. Vitrage feuilleté (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le film fonctionnel (12) est un film à cristaux liquides ou un film à particules dispersées en suspension.
12. Vitrage feuilleté (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen pour réfléchir les rayonnements infrarouges (13) est constitué d'un ensemble de couches minces à base d'argent.
13. Vitrage feuilleté (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vitrage est un toit vitré pour automobile.
14. Utilisation d'un film intercalaire comprenant une zone opaque (21) aux rayonnement des longueurs d'ondes du visible pour protéger de la chaleur un film fonctionnel altérable à des températures élevées, ledit film étant compris entre au moins deux feuille de verre (11, 16).
15. Utilisation d'un vitrage(lO) selon l'une quelconque des revendications précédentes en tant que vitrage pour automobile.
16. Utilisation selon la revendication 15, caractérisé en ce que la première feuille de verre (11) est la feuille dirigée vers l'extérieur du véhicule et la seconde feuille de verre (16) est la feuille de verre dirigée vers l'intérieur du véhicule, l'intercalaire thermoplastique (20) comprenant une zone opaque s'étendant sur toute la périphérie de ladite feuille intercalaire étant alors placée du côté de la face interne de la feuille de verre (11) dirigée vers l'extérieur et le film fonctionnel étant alors disposé entre le au moins un premier intercalaire et la seconde feuille de verre (16).
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