DESCRIPTION
TITRE : VITRAGE FEUILLETE DE VEHICULE ET DISPOSITIF AVEC SYSTEME DE VISION PROCHE INFRAROUGE ASSOCIE
L’invention se rapporte à un vitrage feuilleté, en particulier un pare-brise, dans un véhicule notamment routier, de train en association avec un système de vision dans le proche infrarouge. L’invention décrit également un dispositif combinant ledit vitrage et le système de vision.
Les vitrages pour véhicules autonomes et la technologie associée évoluent constamment, notamment pour améliorer la sécurité.
La télédétection par laser ou LIDAR, acronyme de l'expression en langue anglaise « light detection and ranging » ou « laser detection and ranging » (soit en français « détection et estimation de la distance par la lumière » ou « par laser ») est utilisable dans des véhicules autonomes au niveau des phares.
Plus récemment, la demande de brevet WO2021/136907 propose de placer un LIDAR fonctionnant dans le proche infrarouge derrière le pare-brise feuilleté comportant deux feuilles de verre, un trou traversant du verre interne dans une fenêtre de communication pour le LIDAR et une couche de camouflage sur la face interne du verre externe.
Les performances de ce dispositif de vision (vitrage associé au LIDAR) peuvent être améliorées.
Pour ce faire, la présente invention se rapporte d’abord à un vitrage feuilleté (et/ou bombé) de véhicule notamment routier (voiture, camion, transport en commun: bus, car etc) ou ferroviaire (en particulier à vitesse maximale d’au plus 90km/h ou d’au plus 70km/h, en particulier les métros, tramway), notamment bombé, en particulier un pare-brise, ou encore une lunette arrière, voire un vitrage latéral, d’épaisseur donnée par exemple subcentimétrique notamment d’au plus 5mm pour un pare-brise de véhicule routier, vitrage feuilleté comportant :
- un première feuille de verre, notamment bombée, destinée à être le vitrage extérieur, avec une première face principale externe F1 et une deuxième face
principale interne F2 orientée vers l’habitacle, si véhicule automobile d’épaisseur de préférence d’au plus 4mm, et même d’au plus 3mm ou 2,5mm, - notamment 2,1 mm, 1 ,9mm, 1 ,8mm, 1 ,6mm et 1 ,4mm- et de préférence d’au moins 0,7mm ou 1 mm
- un intercalaire de feuilletage (mono ou multifeuillet), éventuellement neutre, clair, extraclair ou teinté notamment gris ou vert, en matière polymère de préférence thermoplastique et mieux encore à base de polyvinylbutyral (PVB) de préférence contenant des plastifiants, de préférence si véhicule routier d’épaisseur EO d’au plus 1 ,8mm, mieux d’au plus 1 ,2mm et même d’au plus 0,9mm (et mieux d’au moins 0,3mm et même d’au moins 0,6mm), l’intercalaire de feuilletage étant éventuellement acoustique et/ou ayant éventuellement une section transversale diminuant en forme en coin du haut vers le bas du vitrage feuilleté (en particulier un parebrise) pour un affichage tête haute (HUD pour Head Up Display en anglais), intercalaire de feuilletage avec une face principale Fa orienté vers F2 et avec une face principale Fb opposée à Fa
- une deuxième feuille de verre destinée à être le vitrage intérieur, de préférence bombée et en particulier teintée, avec une troisième face principale F3 côté F2 et une quatrième face principale F4 interne orientée vers l’habitacle, si véhicule routier d’épaisseur de préférence inférieure à celle du premier vitrage, même d’au plus 3mm ou 2mm - notamment 1 ,9mm, 1 ,8mm, 1 ,6mm et 1 ,4mm- ou même d’au plus 1 ,3mm, et de préférence d’au moins 0,7mm, l’épaisseur des première et deuxième feuilles de verres étant de préférence strictement inférieure à 5 ou 4mm, même à 3,7mm.
La deuxième feuille de verre notamment à base de silice, sodocalcique, de préférence silicosodocalcique, voire aluminosilicate, ou encore borosilicate, présente de préférence une teneur pondérale en oxyde de fer total (exprimé sous la forme Fe20s) d’au moins 0,4% et de préférence d’au plus 1 ,5%.
La première feuille de verre notamment à base de silice, sodocalcique, silicosodocalcique, ou aluminosilicate, ou borosilicate, présente une teneur pondérale en oxyde de fer total (exprimé sous la forme Fe20s) d’au plus 0,05% (500ppm), de préférence d’au plus 0,03% (300ppm) et d’au plus 0,015%
(150ppm) et notamment supérieure ou égale à 0,005%. Le rédox de la première feuille de verre est de préférence supérieur ou égal à 0,15.
Le vitrage selon l’invention comporte en outre :
- un trou traversant dans l’épaisseur de la deuxième feuille de verre, le trou traversant étant (de taille) centimétrique (suivant la surface de la deuxième feuille de verre), trou délimité par une paroi, trou fermé ou débouchant (encoche) (sur un bord longitudinal notamment), trou traversant prolongé par un autre trou traversant dit trou d’intercalaire dans l’épaisseur de l’intercalaire de feuilletage
- dans la zone du trou traversant, une couche masquante comportant une matrice (notamment transparente dans le visible) et un agent colorant (de préférence colorant moléculaire,) dispersé (de préférence dissout) dans ladite matrice, couche masquante (formant filtre sélectif) absorbant dans le visible et transparent à au moins une longueur d’onde dite de travail dans l’infrarouge dans une gamme allant de 800nm à 1800nm, en particulier de 850nm à 1600nm, notamment 905±30nm et/ou 1550±30nm, et tout particulièrement de 1200 nm ou 1400nm à 1600nm,
- dans le trou traversant et éventuellement sous le trou traversant (sous la face F3) - sous affleurant, affleurant voire suraffleurant à la face F4-, une pièce transparente au moins à la longueur d’onde de travail.
La pièce selon l’invention a :
-- une surface principale dite de liaison,
- et une surface principale dite surface intérieure à l’opposé de la surface de liaison, la surface intérieure comportant de préférence un élément antireflet à ladite longueur d’onde de travail.
La couche masquante forme une couche adhésive de liaison de la pièce à la première feuille de verre, d’épaisseur E1 .
La couche masquante est notamment en contact adhésif avec la surface de liaison qui est nue ou qui est avec un élément fonctionnel (de préférence revêtement fonctionnel, d’épaisseur submillimétrique et même d’au plus 200nm) et/ou est en contact adhésif avec la face F2 avec un revêtement fonctionnel (de préférence d’épaisseur submillimétrique et même d’au plus 200nm) sur la face
F2. Ledit élément fonctionnel (de préférence revêtement fonctionnel) comme ledit revêtement fonctionnel est transparent à ladite longueur d’onde dite de travail.
Selon l’invention la matrice dite polymère réticulé est à base de polymère réticulé (un ou plusieurs polymères réticulés), notamment essentiellement constitué de polymère réticulé, de E1 étant submillimétrique et même d’au plus 850pm ou 750pm ou 650pm.
La couche masquante peut être un revêtement (dépôt) ou un film (autoportant, rapporté), E1 est de préférence supérieure à 50pm (pour compenser les différences de courbure première feuille et pièce ) et même supérieure à 200pm ou à 500pm.
Pour améliorer la sécurité, on ajoute cette pièce selon l’invention dans le trou traversant qui pour ne pas pénaliser l’efficacité du LIDAR est en matériau transparent à la longueur d’onde de travail et de préférence grâce à un élément antireflet avec une transmission particulièrement élevée. L’élément antireflet peut être un revêtement antireflet ou la surface intérieure qui est texturée (traitement de surface etc) notamment nanotexturée.
Par ailleurs on réalise un trou d’intercalaire car l’intercalaire de feuilletage classique de PVB très épais pour satisfaire aux critères mécaniques usuels sur le vitrage, typiquement film PVB de 0,7mm ou plus ,mais pas assez transparent à la longueur d’onde de travail en particulier à partir de 1200nm.
En réalisant à façon une couche polymère réticulé qui peut avoir une transparence très élevée à la longueur d’onde de travail, généralement supérieure à celle du thermoplastique, on peut la fonctionnaliser pour le camouflage et une fixation de la pièce.
De manière surprenante, l’ajout des agents colorants (pigment ou de préférence colorant « chimique » ou moléculaire dit « dye » en anglais) ne perturbent pas le pouvoir de collage ou la tenue mécanique de la couche masquante.
On choisit l’épaisseur E1 pour avoir suffisamment de transparence tout en ayant des performances mécaniques acceptables. La matrice polymère réticulé est plus transparente qu’une matrice thermoplastique à la longueur d’onde de travail on peut avoir une épaisseur plus grande pour la même transparence.
La couche masquante peut présenter une forme par exemple homothétique à celle de la section du trou traversant donc par exemple forme trapézoïdale ou encore présente alternativement une autre forme à celle de la section du trou traversant 4 par exemple de forme rectangulaire.
En particulier, la différence en valeur absolue entre E0 et E1 est d’au plus 300pm ou 200pm ou 100pm, (en particulier E0 est d’au moins 0,6mm et de préférence d’au plus 1 ,2mm ou même d’au plus 0,9mm) et éventuellement E1 est inférieure à E0.
De préférence, pour une matrice polymère réticulé, on opte pour une épaisseur E1 d’au moins 300pm notamment de 300pm à 500pm si E0 est de 0,3mm±0,1 mm ou notamment de 400 ou 500pm à 800pm si E0 est de 0,7mm±0,1 mm.
L’invention convient tout particulièrement pour les vitrages (parebrise, lunette etc) aux véhicules routiers notamment autonomes ou semi autonomes : niveau L2+, L3, L4 et L5 (« full » autonome) ainsi que les véhicules type Robot Taxi et navette (Shuttle) etc.
L’angle du vitrage, notamment un pare-brise de véhicule routier, peut être typiquement entre 21 ° et 36° par rapport au sol et en moyenne de 30°.
En particulier, le trou traversant est débouchant sur ledit bord ou ladite tranche longitudinale supérieure ou est fermé (entouré par la paroi de verre de la deuxième feuille) notamment à proximité de la tranche longitudinale supérieure. Selon l’invention on entend par « à base » d’un élément au moins 50% en poids de l’élément en question dans une composition donnée.
La couche masquante peut contenir un agent colorant noir, cyan, magenta ou jaune.
La couche masquante peut contenir tout pigment ou tout colorant moléculaire possédant une transmittance dans l’infrarouge plus élevée que sa transmittance dans le visible. La couche masquante peut inclure des colorants moléculaires (soluble dans matrice) ou pigments ou les deux.
L’agent colorant représente typiquement entre 0,1 et 10% poids de la couche masquante.
De préférence, on choisit un colorant moléculaire de préférence noir (avec une couche de masquage noire, définie par la suite) et défini par un coefficient d’absorption le plus élevée possible à la longueur d’onde de travail pour réduire au maximum la concentration (à une épaisseur donnée de couche).
Par exemple, la couche masquante peut contenir comme colorant :
-des colorants comme les encres de la famille 7527 (Epolin, Newark, NJ); 7527A ou 7527B ou 7527C.
- des colorants comme le Sudan Black B® ou la Nigrosine Solvent black 5,
- des colorants comme les encres SpectreTM, par exemple SpectreTM 100, 110, 120, 130, 140, 150, ou 160 (société Epolin); les encres Mimaki, par exemple Mimaki ES3, SS21 , BS3, SS2, ou HS (société Mimaki); ou les encres Seiko, par exemple Seiko 1000, 1300, SG700, SG740, ou VIC (société Seiko Advance Ltd) ou encore encre noire IR9508 de la socité MingBo anti Forgery Technology Co ltd.
- des colorants comme Lumogen® Black FK 4280 ou du Lumogen® Black FK 4281 , ou encore Lumogen black K0087 (pour une longueur d’onde de travail >850nm) ou Paliogen black L086 (pour une longueur d’onde de travail >780nm) ou Paliogen black S0084 (pour une longueur d’onde de travail >730nm) de la société BASF.
Pour la couche masquante, on peut jouer sur l’épaisseur de couche et/ou sur le pourcentage en poids d’agent colorant.
Plus la couche masquante est fine plus la concentration (le % en poids) de colorant est importante (et donc le % en poids de la matrice est abaissé).
La transmission infrarouge souhaitée pour la couche masquante est avantageusement d’au moins 88% ou 90% entre 1200nm et 1600nm.
La transmission lumineuse (TL) souhaitée pour la couche masquante est avantageusement d’au plus 3% et même d’au plus 2% dans le visible. La concentration C1 m en colorant (de préférence colorant moléculaire) qui compose la couche masquante peut-être définie par la loi de Beer-Lambert à partir du coefficient d’absorptivité ε (en L.g-1.cm-1) ou bien du coefficient d’extinction
molaire ε, aussi appelé coefficient d’absorption molaire (en mol.g-1.cm-1) selon la relation :
[Math 1] ou encore::
[Math 2]
Où Aλmax est I ’absorbance, Tλmax est la transmission prise à la position du maximum d’absorption du colorant à atteindre pour avoir une transmission lumineuse TL d’au plus 3% ou 2% dans le visible et C1 m est la concentration minimale en colorant correspondante dans la couche masquante.
Alors on peut alors déduire C1 m (en g/l ou en %) selon la relation générale suivante:
[Math 3]
Plus précisément pour le colorant N7527B :
Àmax =603 nm, ε = 175,6 L.g-1.cm-1 ,Tλmax = 10,49.10-3 u.a. pour TL de 3% ou Tλmax = 5,96 10-3 u.a. pour TL de 2%, Et donc pour TL= 2% on obtient : [Math 4]
Et donc pour TL =3% on obtient :
[Math 5]
Les deux tableaux suivant donnent chacun la concentration minimale de ce colorant N7527B (en g/L, quantité absolue de colorant, ou % en poids de couche) dans le cas d’une matrice polymère réticulé par exemple OCA acrylate. L’épaisseur E1 de ladite couche masquante (réticulée) (revêtement ou film) est de préférence dans la gamme de 5 pm à 950 pm et même de 450pm à 850pm
ou 750μm si on veut augmenter la transmission à la longueur d’onde de travail notamment d’au moins 1200nm. Les concentrations en colorants inférieures ne permettent pas d’atteindre une TL = 2% ou 3% respectivement.
[Table 1]
La couche masquante avec la matrice polymère réticulé peut comprendre d’autres additifs (de préférence moins de 10 ou 5 ou 1 % en poids de couche) tels que l’un au moins des suivants :
-des photoinitiateurs résiduels,
- des plastifiants (pour plus de souplesse)
- des promoteurs d’adhésion
- des additifs pour la durabilité
Le taux de polymérisation ou même de réticulation n’est pas nécessairement de 100%, la matrice peut donc comporter des prépolymères .monomères, oligomères résiduels. On peut analyser en RMN (Résonance Magnétique Nucléaire) la couche masquante après réticulation afin de déterminer le taux de polymérisation. On peut avoir un mélange de polymères.
La matrice polymère réticulé peut être une colle optique (transparente) réticulée (notamment dénommée OCA pour Optical Clear Adhesive en anglais). La colle optique (OCA) peut être déposée à l’état solide, ou à l’état liquide et durci avant pendant ou après le procédé de feuilletage. La manière dont l’OCA liquide durcit dépend de sa nature, certains OCA réticulant notamment par apport d’énergie du type ultraviolets, et d’autres réticulant à température ambiante avec l’ajout d’un durcisseur.
La matrice polymère réticulé peut être de préférence à base (ou essentiellement constitué) des matériaux suivants : acrylate, notamment uréthane acrylate, acétate de polyvinyle, polyuréthane, silicone, ou époxy.
La couche peut être un revêtement obtenu par voie liquide et obtenu à partir une formulation de préférence photoréticulable par UV (UVA) ou encore bi composant.
On préfère la réticulation par UV(A) car la réticulation est plus rapide.
La couche masquante peut être un film polymère réticulé en particulier sensible à la pression (PSA en anglais pour pressure sensitive adhesive) qui colle par simple contact, en particulier des matériaux suivants : acrylate, notamment uréthane acrylate, acétate de polyvinyle, polyuréthane, silicone,.
Un adhésif sensible à la pression, abrégé PSA et communément appelé autoadhésif, est un adhésif qui forme une liaison lorsqu’une pression lui est appliquée de manière à solidariser l'adhésif avec la surface à coller. Aucun solvant, ni d'eau, ou de chaleur n’est nécessaire pour activer l'adhésif.
Comme son nom l'indique "sensible à la pression", le degré de liaison entre une surface donnée et le liant autoadhésif est influencée par la quantité de pression utilisée pour appliquer l'adhésif sur la surface cible.
Les PSA sont généralement conçus pour former une liaison et maintenir celle-ci à la température ambiante. L’homme de l’art veillera à choisir une formulation d'adhésif autoadhésif adaptée aux conditions de son utilisation. En effet, les PSA généralement voient leur adhérence se réduire ou disparaitre à basse température et voient leur capacité à tenir le cisaillement se réduire à températures élevées.
Les PSA sont généralement à base d’élastomère couplé avec un agent adhésif supplémentaire approprié ou agent « tackifiant » (par exemple, une résine ester). Les élastomères peuvent être de préférence à base:
- d’acrylates, qui peuvent être suffisamment collant pour ne pas exiger un agent tackifiant supplémentaire.
- de silicone, requérant des agents tackifiants spéciaux telles que des résines de silicate de type « MQ », composées de triméthyle silane monofonctionnel ("M") qui a réagi avec tétrachlorure de silicium quadrifonctionnel ("Q"), les PSA à base de silicone sont par exemple des gommes et résines de polydiméthylsiloxane dispersées dans du xylène ou un mélange de xylène et toluène. ou éventuellement :
- des copolymères blocs à base de styrène tel que des copolymères blocs Styrène butadiène-styrène (SBS), styrène-éthylène / butylène-styrène (SEBS), styrène-éthylène / propylène (SEP), styrène isoprène -styrène (SIS),
- les éthers vinyliques.
- de nitriles.
De préférence, la couche masquante est un film polymère réticulé sensible à la pression dont la matrice polymère réticulé est de préférence à base d’acrylate ou de silicone (réticulé).
Des adhésifs PSA sont commercialisés sous forme de rouleaux d’adhésifs double face. On peut citer comme PSA à base de silicone les adhésifs de Dow Corning® tel que le 2013 Adhesive, 7657 Adhesive, Q2-7735 Adhesive, Q2-7406 Adhesive, Q2-7566 Adhesive, 7355 Adhesive, 7358 Adhesive, 280A Adhesive, 282 Adhesive, 7651 Adhesive, 7652 Adhesive, 7356 Adhesive.
On peut aussi citer un film
En cas de film polymère réticulé, la pièce et le film sont par exemple préassemblés.
La couche masquante avec la matrice polymère réticulé peut comporter voire être (essentiellement) un film autoportant adhésif de préférence sensible à la pression, mono (film monocouche en matière avec ladite matrice polymère réticulé de préférence) ou multi couches, E1 de préférence d’au plus 850pm ou 750pm et mieux d’au moins 450pm. La matrice polymère réticulé est par exemple à base d’acrylate de préférence photoréticulé par ultraviolet.
La couche masquante peut comporter voire être un substrat polymère porteur épaisseur (E’0 submillimétrique) sur ses faces principales d’une couche adhésive masquante en polymère réticulé (épaisseur E11 et E12), avec E1 ou au moins E11 +E12 de préférence d’au plus 850pm ou 750pm et mieux d’au moins 450pm, notamment couches adhésives masquantes sensibles à la pression. La matrice polymère réticulé des deux couches adhésives masquantes est par exemple à base d’acrylate de préférence photoréticulé par ultraviolet.
En cas de revêtement polymère réticulé, la composition (UV) réticulable pour le revêtement peut être déposée sur la pièce avant le feuilletage et de préférence réticuler ou finir sa réticulation lors du feuilletage et/ou après feuilletage.
Dans un premier exemple de couche masquante sous forme de revêtement, on utilise le produit dénommé OCA UZ181A qui est une résine UV réticulable à base d’acrylates vendue par AK ChemTech dans lequel on dilue un colorant moléculaire noir le N7527B d’Epolin.
Dans un deuxième exemple de couche masquante sous forme de revêtement, on utilise le produit dénommé OCA Uvekol S15 qui est une résine UV réticulable monocomposant à base d’acrylates (uréthane acrylate) vendue par Allnex dans lequel on dilue un colorant moléculaire noir le N7527B d’Epolin
Dans un troisième exemple de couche masquante sous forme de revêtement, on utilise le produit dénommé OCA Loctite AD8650 qui est une résine UV réticulable à base de silicones vendue par Henkel dans lequel on dilue un colorant moléculaire noir le N7527B d’Epolin.
On préfère I’OCA llvekol S15 car moins toxique que le OCA UZ181 A et ceci avec une transparence satisfaisante en particulier à partir de 1200nm notamment autour de 1550nm..
On préfère une matrice polymère réticulée sans agent Cancérigène, Mutagène et Repro-toxique dit agent CMR
L’ OCA Loctite AD8650 est moins bon en performances mécaniques que les deux autres OCA.
En général un feuillet d’intercalaire à base de PVB comprend de 70% à 75% de PVB, 25 à 30% de plastifiant et moins de 1 % d’adjuvants. Il existe aussi des feuillet PVB avec peu ou sans plastifiant comme le film « MOWITAL LP BF » de la société KURARAY sans plastifiants.
La transparence à la longueur d’onde de travail notamment à 1550nm peut être meilleure en abaissant le taux de PVB en ajoutant des plastifiants ou autres additifs transparents à la longueur d’onde de travail.
Toutefois l’absorption à la longueur d’onde de travail peut aussi varier en fonction de la nature de la chaine polymère principale (masse molaire, taux de cristallinité, tacticité, ...), des potentielles fonctions greffées ou de la présence autres additifs absorbants.
La couche masquante sous forme de revêtement peut être un dépôt (par voie liquide) sur la pièce (nue ou avec un élément fonctionnel) ou encore sur la face F2 (nue ou avec un élément fonctionnel) avant ou après assemblage (avant le feuilletage de préférence).
Pour la fabrication, on peut utiliser des adhésifs réticulables, adhésifs réticulables qui durcissent lorsque leurs composants réagissent (photoréticulable notamment sous ultraviolet, thermoréticulable etc) ou lorsqu’un solvant s’évapore. Dans tous les cas il y a réaction chimique afin de créer des liaisons chimiques pour la réticulation, polymère réticulé défini alors par la formation d’un réseau 3D de chaînes polymériques liées par des liaisons chimiques.
La fabrication du vitrage feuilleté selon l’invention peut comprendre pour la formation de la couche masquante le dépôt d’OCA (thermoréticulable) par voie liquide sur la face F2 avant feuilletage (avant assemblage ou non), il est préférable d’utiliser un OCA thermoréticulable qui réticule grâce à la température appliqué lors du feuilletage.
La fabrication du vitrage feuilleté selon l’invention peut comprendre pour la formation de la couche masquante le dépôt OCA dans le trou avantageusement après feuilletage ou encore sur la pièce qui est ensuite placée sur la face F2 après feuilletage. On utilise alors un OCA réticulable par UV ou alors bi composant réticulable par réaction chimique. Si l’OCA est déposé à la surface de la pièce, une étape de pré réticulation (UV ou avancement de la réaction chimique) est avantageuse afin de gélifier l’OCA à la surface de la pièce et pouvoir le déposer dans le trou. Puis le vide est fait afin d’évacuer l’air emprisonné et terminer la réticulation afin d’obtenir une bonne adhésion.
De préférence la couche masquante présente une clarté L*1 inférieure à 5 et même à 1 .
De préférence, le vitrage comporte une couche de masquage opaque, absorbant dans le visible à la longueur d’onde de travail notamment sous forme d’au moins un revêtement sur l’une au moins des première ou deuxième feuilles et/ou sur l’intercalaire de feuilletage; périphérique et dans la région dudit trou traversant, la couche de masquage présentant une épargne au droit dudit (premier) trou traversant au moins dans la zone centrale et de préférence dépasse d’au plus 50mm, 30mm ou 20mm ou 10mm, 7mm ou 5mm dans le dit trou traversant.
En bordure du trou traversant la couche masquante peut être sur la couche de masquage opaque avec un recouvrement de préférence sur au plus 50mm, ou est contigu, ou décalé d’au plus 150pm.
La couche masquante a de préférence sensiblement la même couleur (noir etc) et/ou densité optique que la couche de masquage opaque périphérique (noir etc). Par exemple l’écart de densité optique entre la couche masquante et la couche
de masquage opaque est d’au plus 5%, 3%, 2% et même ils sont de même couleur.
On peut donc prévoir différentes étendues pour la couche masquante sous la face F3 et notamment espacé de la pièce :
La couche masquante s’étend sous la face F3 au-delà dudit trou traversant, prolongeant une couche de masquage périphérique ou masquant une épargne d’une couche de masquage périphérique,
La couche masquante peut présenter au moins une ouverture ou discontinuité locale pour laisser passer les rayons lumineux notamment pour au moins un capteur additionnel en particulier capteur d’une caméra visible ou caméra thermique, en particulier caméra fixée à une platine en face F4 trouée pour laisser passer lesdits rayons lumineux ou électromagnétiques (caméra thermique).
Le vitrage peut comporter entre la face F2 et Fa, une couche de masquage opaque notamment un émail (noir etc) sur la face F2 et/ou sur la face Fa (en particulier sur Fa une encre notamment noire etc), en bordure du trou traversant entre la face F2 et Fa, en particulier en zone périphérique et même centrale et de préférence le long du bord longitudinal du vitrage.
La couche de masquage opaque est de préférence une couche continue (aplat avec un bord plein ou en variante un bord en dégradé (ensemble de motifs).
La couche de masquage peut être à 2mm ou 3mm (moins de 5 mm) de la tranche du vitrage (la plus proche).
La couche de masquage peut être un bandeau encadrant le vitrage (pare-brise etc) notamment en émail noir. On crée donc une épargne dans cette couche de masquage.
La couche de masquage peut alors présenter une épargne au droit dudit trou traversant (au moins dans la zone centrale) et de préférence dépasse d’au plus 50mm, 30mm ou 20mm ou 10mm, 7mm ou 5mm dans le dit trou traversant.
Cette couche de masquage va masquer le système de vision infrarouge et/ou par exemple son boitier.
Une couche de masquage peut être une couche imprimée sur l’intercalaire de feuilletage par exemple sur le PVB.
Une autre couche de masquage (émail notamment noir etc) peut être en face F3 ou F4 notamment faisant face à la couche de masquage (et même de nature identique par exemple un émail notamment noir).
La couche masquante peut être défini par un L*1 (comme déjà vu) et aussi par a*1 b*1 , définie dans l'espace chromatique L*a*b* CIE 1976. La couche de masquage opaque périphérique (de couleur C1 ) aussi est définie par un L*2, a*2 b*2 avec un écart colorimétrique AE* donné par la formule suivante
De préférence AE*<4, mieux AE*<2 (l’œil humain discerne difficilement), encore mieux AE*<1 (l’œil humain ne discerne pas).
La couche masquante peut remplacer tout ou partie de l’émail opaque (en face F2 et/ou F3 et/ou F4) ou l’encre imprimée sur l’intercalaire de feuilletage traditionnellement utilisé au au moins dans la région du troutraversant ou de plusieurs trous traversants.
Dans une réalisation, la couche de masquage et la couche masquante sont éventuellement dans des plans distincts et de préférence en dehors du trou traversant :
- elles sont contiguës au sens où leurs tranches (celles au voisinage du trou traversant) sont alignées ou même leurs faces principales peuvent en partie se faire face (recouvrement latéral sur au plus 50mm)
- ou sont décalés (les tranches sont décalées, sans contiguïté ni recouvrement) d’au plus 100pm pour maintenir cette impression visuelle de bande opaque continue (noire).
En particulier, la tranche de la couche masquante est espacée (latéralement) d’au plus 100pm de l’épargne pour ne pas voir l’interruption de l’opacité à l’œil nu et la tranche de la couche de masquage formant le bord de l’épargne est espacé (latéralement) d’au plus 500pm de la paroi du trou traversant si on veut limiter l’étendue de la couche masquante.
Dans le cas spécifique où la couche de masquage est une encre déposée (imprimée) sur l’intercalaire de feuilletage (PVB) on peut préférer que l’encre soit
espacée du bord dudit trou traversant d’au moins 1 cm pour éviter une délamination.
Dans le cas spécifique où la couche de masquage est une encre déposée (imprimée) sur l’intercalaire de feuilletage (PVB) on peut préférer que l’encre soit espacée du bord dudit trou traversant d’au moins 1 cm pour éviter une délamination.
En particulier, la couche masquante est un revêtement sur la face F2 et est recouvert par la couche de masquage notamment recouvrement sur au plus 50mm.
En particulier, la couche masquante est un revêtement sur la face F2 ou sur la pièce et la couche de masquage est sur l’une des faces FA ou FB notamment recouvrement (en projection) sur au plus 50mm.
En particulier, la couche masquante est un revêtement sur F2 ou sur la pièce, et la couche de masquage est sur la face F3 ou F4 notamment recouvrement (en projection) sur au plus 50mm.
En particulier, la couche masquante est un film (PSA) sur F2 ou sur la pièce, et la couche de masquage est sur la face F2 ou F3 ou F4 ou sur l’une des faces FA ou FB notamment recouvrement (en projection) sur au plus 50mm.
La couche masquante peut être dans la région incluant le (premier) trou traversant (occupant une fraction de surface du vitrage) et occuper moins de 30%, 10%, 5% du vitrage.
La couche masquante peut être de toute forme générale : rectangulaire, carrée, identique et même homothétique à la forme du (premier) trou traversant.
La distance entre le bord longitudinal supérieur et la couche masquante peut être d’au plus 30mm, 20mm, 15mm et même 10mm.
La couche masquante (revêtement, film) est par exemple locale de surface S0 donnée et la projection orthogonale de la surface S0 sur la deuxième feuille englobe au moins la section Sc du trou traversant ou au moins 0,9Sc. Par exemple S0 va de 0,9Sc à 1 ,2Sc. S0 peut être plus petit que Sc notamment si une couche de masquage opaque déborde sous le (premier) trou traversant (en périphérie).
La couche masquante sous le (premier) trou traversant peut être plus étendue que le (premier) trou traversant par exemple pour cacher un ou d’autres capteurs comme détaillé plus tard. La couche masquante peut dépasser au-delà du (premier) trou traversant par exemple d’au plus 50mm ou mieux d’au plus 20mm entre la face F2 et la face F3 dans une zone (vitrée) dite zone de bordure dudit trou et avoir une forme différente pour la couche masquante et le (premier) trou traversant par exemple.
En première configuration locale, la couche masquante est localisée dans la zone du (premier) trou traversant (sans s’étendre sous la face F3), couvrant la face F2 notamment la couche masquante est en contact avec la paroi interne du trou d’intercalaire ou espacée de la paroi interne du trou d’intercalaire d’une distance d’au plus 3mm ou 1 mm.
En deuxième configuration locale (sous cas de la première), la couche masquante est localisée sous la pièce voire s’étend au-delà de la pièce d’au plus 0,1 mm sans s’étendre sous la face F3 en particulier la couche masquante est espacée de la paroi interne du trou d’intercalaire (d’une distance de préférence d’au plus 3mm) et/ou la pièce est espacée de la paroi du (premier) trou traversant d’une distance d’au moins 0,3mm et d’au plus 3mm.
En troisième configuration étendue (alternative aux autres), la couche masquante s’étend au-delà de la zone du trou traversant sous la deuxième feuille de verre dit premier trou traversant de la deuxième feuille et éventuellement dans une zone dénuée de l’intercalaire de feuilletage (le trou d’intercalaire étant alors plus large que le (premier) trou traversant de la deuxième feuille).
En particulier, le vitrage feuilleté comporte un deuxième trou traversant de la deuxième feuille de verre sous le premier trou traversant notamment séparé d’une distance intertrous d’au moins 8cm, deuxième trou traversant doté d’une autre pièce (notamment de même nature par exemple en verre que la ladite pièce) transparente à la longueur d’onde de travail et le trou d’intercalaire s’étend entre les premier et deuxième trous traversant et dans la zone du deuxième trou traversant, la couche masquante s’étend dans la zone du deuxième trou
traversant et forme une couche adhésive de l’autre pièce à la première feuille de verre.
Alors le vitrage comprend une (la) couche de masquage opaque absorbant dans le visible à la longueur d’onde de travail notamment sous forme d’au moins un revêtement sur l’une au moins des première ou deuxième feuilles et/ou sur l’intercalaire de feuilletage; périphérique et dans la région dudit trou traversant, la couche de masquage présentant une épargne au droit dudit premier trou traversant et au droit du deuxième trou traversant et l’épargne s’étend entre les premier et deuxième trous traversant (épargne comblée ou essentiellement comblée par la couche masquante).
S’il existe un deuxième trou traversant sous le premier trou traversant (comme décrit) la couche masquante peut être locale et dédoublée (la couche masquante est dans deux zones disjointes au droit des deux trous traversants) comme suivant la première ou deuxième configuration.
Par exemple :
- ledit premier trou traversant est débouchant et le deuxième trou traversant est fermé.
- les deux trous sont fermés.
Les premiers et deuxièmes trous peuvent être de taille similaires. Le (premier) trou traversant débouchant ou fermé peut avoir une section (transversale) Sc constante ou variable, notamment trapézoïdale ou rectangulaire ou en disque ou ovale, est par exemple de plus petite dimension (diamètre ou verticale) d’au moins 2cm, 3cm, 5cm et de préférence de plus grande dimension (notamment horizontale) d’au plus 30cm ou 25cm ou 20cm. Et de préférence le trou d’intercalaire présente une section de surface S’c, notamment trapézoïdale ou rectangulaire ou en disque ou ovale, de plus petite dimension d’au moins 3cm et/ou de plus grande dimension d’au plus 20cm homothétique ou non à Sc.
Par exemple le premier trou traversant est en regard du récepteur du LIDAR et le deuxième trou traversant est en regard de l’émetteur du LIDAR.
Comme déjà dit la couche masquante peut couvrir les zones en regard des 2 trous traversants et dans une zone dénuée de l’intercalaire. La couche masquante sert alors aussi de liaison des premiere et deuxième feuilles de verre.
De préférence, sous dans ledit trou traversant, le vitrage feuilleté comporte :
- au plus un film polymère fonctionnel (avec ou sans revêtement sur une ou deux faces) en incluant la couche masquante si choisie en film
- et/ou au plus deux ou un revêtement fonctionnel distinct de la couche masquante si choisie en revêtement
Dans une réalisation, sous ledit trou traversant, le vitrage feuilleté est
- exempt de film polymère fonctionnel (avec ou sans revêtement sur une ou deux faces) distinct de la couche masquante si choisie en film
- et même comporte au plus un revêtement fonctionnel distinct de la couche masquante si choisie en revêtement.
La pièce selon l’invention est de préférence d’épaisseur d’au moins 0,3mm et mieux d’au moins 0,7mm et de préférence d’au plus 3mm, notamment pièce de taille (largeur et/ou surface) inférieure au trou traversant, pièce avec une tranche en contact ou espacée de la paroi délimitant le trou traversant de préférence d’au plus 5mm, de préférence espacée et d’une distance d’au plus 2mm et même allant de 0,3 à 2mm.
La pièce selon l’invention est par exemple en matière polymère (de préférence au moins 90% ou même 95% ou 100% en poids de polymère, éventuellement chargé d’additifs organiques ou inorganiques ou renforcé en fibres, organiques ou inorganiques).
La pièce selon l’invention est par exemple en matière minérale (notamment verre ou vitrocéramique).
Au moins une fraction de l’épaisseur de la pièce (par exemple au moins 0,3mm) est dans le trou traversant et même l’épaisseur de la pièce est dans le trou traversant.
La surface de liaison est de préférence sous affleurante de la face F3 ou affleurant de la face F3 ou surafflleurant de la face F3 (dans le trou), Et/ou la surface intérieure étant sous affleurante (dans le trou traversant), affleurant voire suraffleurant de la face F4.
La pièce peut être espacée de la paroi d’une distance d’au moins 0,3mm et d’au plus 3 mm.
On préfère que la pièce soit espacée (espace vide ou comblé) mais pas trop pour garder sa fonction de sécurité.
La pièce peut être courbée (convexe) suivant la courbure de la première feuille de verre.
Cette pièce (polymère etc) peut être courbée par moulage.
Dans une réalisation, cette pièce est flexible, est courbée suivant la courbure de la première feuille de verre par exemple lors de l’assemblage avant le feuilletage (et après le bombage des première et deuxième feuilles de verre).
Avant feuilletage (avant assemblage) la pièce peut avoir subi un traitement thermique (à plus basse température que lors du bombage des feuilles de verres) pour former un revêtement antireflet. Par exemple il s’agit d’un revêtement (précurseur de silice sol gel avec agent porogène) qui est traité thermiquement (pour éliminer l’agent porogène) pour avoir la fonction antireflet par exemple pour former des nanopores.
La pièce selon l’invention peut être polymère. De préférence, elle comporte au moins 90% ou 95 ou 99% ou 100% en poids de matière polymère.
La pièce, notamment d’au moins 1 mm et/ou d’au moins 50% ou 80% de l’épaisseur de la deuxième feuille de verre, peut être en particulier polycarbonate PC, polyméthacrylate de méthyle PMMA voire polyester en particulier polytéréphtalate d’éthylène PET.
La pièce peut comporter une couche primaire d’adhésion côté face F2 pour favoriser l’adhésion de la couche masquante à la pièce. Et/ou la face F2 peut comporter une couche primaire d’adhésion (formant ledit revêtement fonctionnel), pour favoriser l’adhésion de la couche masquante à la première feuille de verre.
Comme exemple, il y a des couches primaire d’adhésion (notamment pour le verre) mono, bi ou tri-composants, par exemple à base de polyuréthane, polyester, polyvinyle acétate, isocyanate ..., couche épaisse de 5 à 30 pm. Il peut être utile pour gérer l’adhésion eu verre. L’utilisation d’un primaire est fonction de la matrice polymère utilisée.
L’espace entre la pièce et la paroi peut être rempli tout ou partie (ou non) par une matière de remplissage (organique et/ou inorganique) éventuellement adhésive (notamment résine, notamment polymère réticulé, monocomposant ou bicomposant par exemple polyuréthane bicomposant, époxy, acrylate etc). L’épaisseur de cette matière est par exemple inférieure à l’épaisseur de la deuxième feuille et/ou de la pièce.
Il peut s’agit d’une matière identique ou similaire à celle pour la matrice réticulée de la couche masquante selon l’invention.
Le vitrage peut comporter un insert entre la paroi du trou traversant et la pièce notamment insert fermé si le trou traversant est fermé. Un insert (annulaire, de type bague etc) par exemple en matière souple, polymère (polycarbonate etc) peut être logé, monté sur (notamment collé ou en force) sur la paroi de la deuxième feuille de verre :
-pour servir de renfort mécanique,
-et/ou pour la fixation d’une pièce ou d’un module optique entre la pièce et le système de vision infrarouge (LIDAR), cet insert pouvant s’étendre au-delà du trou traversant, notamment sur la face F4.
L’insert selon l’invention est de préférence espacé du système de vision infrarouge (LIDAR) et ne sert pas à sa fixation.
Le (premier) trou traversant est par exemple fermé (par opposition à débouchant comme une cavité pratiquée dans la tranche de la deuxième feuille) notamment espacé de la tranche de la deuxième feuille d’au moins 2cm, 5cm, 10cm ou plus encore.
Le (premier) trou traversant est de préférence dans une région périphérique, de préférence la partie supérieure du vitrage (en position montée), et même dans une région centrale périphérique. Le (premier) trou traversant est en particulier localisé dans une région et occupent moins de 10% ou même moins de 1 % du vitrage. Par exemple le bord bas du (premier) trou traversant est au plus distant de 50cm de la tranche longitudinale supérieure du vitrage.
Le (premier) trou traversant peut être :
- trou fermé (entouré par la paroi de la deuxième feuille de verre), donc au sein du vitrage notamment espacé de la tranche du vitrage la plus proche d’au moins 3cm ou 5cm
- ouvert ou débouchant, formant une encoche (périphérique).
La forme et les dimensions du (premier) trou traversant sont configurées selon les techniques de l’art de manière à collecter efficacement et ment l’ensemble des rayonnements traversant le vitrage (pare-brise, lunette etc), notamment dans le cas du LIDAR ceux réfléchis issu d’une plage d’angle solide extérieure au véhicule et provenant de la zone en avant du véhicule que l’on cherche à capturer via le LIDAR.
Le (premier) trou traversant (et même le deuxième trou) peut avoir des coins arrondis.
Si le (premier) trou traversant est une encoche une partie de cette encoche sera masquée par le cadre du vitrage donc non fonctionnelle pour le système de vision infrarouge. Si le (premier) trou est fermé est trop près du bord il est en de même. Si le (premier) trou traversant est fermé, le bord du trou traversant le plus proche de la tranche du vitrage (bord longitudinal supérieure de préférence et notamment dans une zone centrale) est distant de cette tranche du vitrage (de la deuxième feuille) de préférence d’au moins 2cm ou 3cm et mieux 5cm.
Le (premier) trou traversant peut être dans la zone centrale du bord longitudinal supérieur du pare-brise, zone usuelle du rétroviseur intérieur (rétroviseur adjacent au trou traversant ou rétroviseur supprimé suivant les véhicules) zone où une couche de masquage en face F2 et/ou lié à l’intercalaire est généralement plus large que sur les zones latérales adjacentes longeant le bord longitudinal supérieur (passager, conducteur..).
Le (premier) trou traversant (et même le deuxième trou) et est de préférence plus long que haut.
De préférence, le (premier) trou traversant présente une dimension horizontale, dite longueur L1 , (parallèle au bord longitudinal supérieur) et une dimension verticale du trou, dite hauteur H1 (perpendiculaire au bord longitudinal supérieur), la longueur L1 est plus grande que la hauteur H1
En particulier la section du (premier) trou (et même le deuxième trou) est un quadrilatère, notamment rectangle ou un trapèze, avec :
- un premier (grand) côté longitudinal dit supérieur (le plus proche de la tranche du bord longitudinal supérieur du vitrage) de longueur Li a de préférence d’au plus 30cm, 20cm ou 15cm ou 12cm
- un deuxième (grand) côté longitudinal dit inférieur (le plus éloigné de la tranche du bord longitudinal supérieur du vitrage, plus proche de la zone centrale) de préférence parallèle à la tranche du bord longitudinal supérieur du vitrage et de longueur L1 b de préférence d’au plus 35cm ou 30cm ou 25cm ou 20cm et de préférence plus grande que celle du premier grand côté
- de hauteur (entre ces premier et deuxième grands côtés) de préférence d’au moins 5cm et même d’au plus 15cm.
Si le (premier) trou est fermé, le premier (grand) côté longitudinal dit supérieur de préférence est parallèle à la tranche du bord longitudinal supérieur du vitrage et notamment espacé d’au moins 5cm ou 6cm de la tranche (du bord longitudinal supérieur du vitrage).
Si le (premier) trou est ouvert (encoche), le premier (grand) côté longitudinal dit supérieur de préférence est défini comme le bord supérieur de la zone évidée.
On définit une ligne centrale M passant par le milieu du bord supérieur qui peut être un axe de symétrie du vitrage. Le (premier) trou traversant peut être central ainsi la ligne M passe par le trou traversant et le divise en deux parties notamment identiques.
De préférence, en face dudit trou traversant, le vitrage feuilleté (première feuille/(élément fonctionnel)/ couche masquante de liaison/ (revêtement fonctionnel)/pièce/(élément antireflet de préférence (revêtement antireflet ou surface texturée))) présente :
- une transmission totale d’au plus 10,0%, 5,0%, ou 2% ou 1 ,0% ou 0,5% dans le visible (notamment au moins à une valeur de référence dans une gamme
de 400 à 700nm ou dans toute la gamme allant de 400 à 700 nm) mesurée à 90°ou même de préférence aussi à 60° ou même jusqu’à 60° côté face F1 ,
- de préférence tout en gardant une transmission totale d’au moins 90,0%, 91 ,0%, ou même 92,0% ou 93% à la longueur d’onde de travail notamment 905±30nm et/ou 1550±30nm notamment mesurée à la normale (90°) ou même de préférence aussi à 60° ou même jusqu’à 60° par rapport au plan (local) de la pièce par exemple côté élément antireflet optionnel.
La transmission totale dans l’infrarouge est mesurée par exemple avec un spectrophotomètre tel que le lambda 900 de Perkin Elmer.
De préférence, avant montage, la pièce avec ledit élément antireflet (revêtement antireflet ou surface texturée) présente une transmission totale d’au moins 90%, 91 ,0%, 92,0%, ou même 93,0% ou 95% à la longueur d’onde de travail notamment 905±30nm et/ou 1550±30nm notamment mesurée à la normale (90°) ou même de préférence aussi à 60° ou même jusqu’à 60° par rapport au plan (local) de la pièce par exemple côté élément antireflet et même si on utilise un système de vision multi spectral, la pièce avec ledit élément antireflet (revêtement antireflet ou surface texturée) présente une transmission totale d’au moins 91 %, 92%, ou même 93% à une autre longueur d’onde de travail dans le visible notamment entre 400nm et 700nm notamment mesurée à la normale ou même de préférence de 90° jusqu’à 60° par rapport au plan de la pièce, par exemple côté élément antireflet.
Pour quantifier la transmission du verre dans le domaine du visible, on définit souvent un facteur de transmission lumineuse, appelée transmission lumineuse, souvent abrégée « TL », calculé entre 380 et 780 nm et ramené à une épaisseur de verre de 3,2 mm ou 4 mm, selon la norme ISO 9050 :2003, en prenant donc en considération l’illuminant D65 tel que défini par la norme ISO/CIE 10526 et l'observateur de référence colorimétrique C.I.E. 1931 tel que défini par la norme ISO/CIE 10527.
Naturellement la transmission lumineuse TL du vitrage feuilleté dans une zone sans trou (zone centrale du pare-brise) est de préférence d’au moins 70% ou 75%, 80% ou 85%, 88%.
De préférence, l’élément antireflet comporte, voire consiste en, un revêtement antireflet sur la surface intérieure.
En particulier,
- le revêtement antireflet peut comprendre, voire consister en, un empilement de couches minces diélectriques (d’oxyde et/ou de nitrures de métal ou de silicium par exemple) alternant haut et bas indice de réfraction à la longueur d’onde de travail, notamment empilement obtenu par dépôt physique en phase vapeur dit PVD.
- ou le revêtement antireflet peut comprendre, voire consister en, une couche de silice poreuse, notamment une couche sol gel de silice nanoporeuse.
Le revêtement antireflet peut aussi comporter une surcouche si elle n’altère pas les propriétés antireflet.
Le revêtement antireflet notamment de silice poreuse selon l’invention peut avoir une épaisseur avantageusement comprise entre 10 nm et 10 pm (ces valeurs limites étant incluses), en particulier 50 nm et 1 pm et encore plus préférentiellement entre 70 et 500nm.
Dans un premier mode de réalisation de silice poreuse, les pores sont les interstices d’un empilement non compact des billes nanométriques, notamment de silice, cette couche étant décrite par exemple dans le document US20040258929. Dans un deuxième mode de réalisation de silice poreuse, la couche poreuse est obtenue par le dépôt d’un sol de silice condensé (oligomères de silice) et densifié par des vapeurs de type NH3, cette couche étant décrite par exemple dans le document W02005049757.
Dans un troisième mode de réalisation de silice poreuse, la couche poreuse peut aussi être de type sol gel telle que comme décrite dans le document EP1329433. La couche de silice poreuse (ou nanoporeuse) peut présenter des pores fermés d’au moins 20nm,
La silice poreuse peut être dopée par exemple pour améliorer encore davantage
sa tenue hydrolytique dans le cas d’applications où une bonne résistance est nécessaire (façades, extérieurs etc).
Le revêtement antireflet notamment couche de silice poreuse (sol gel) peut comporter une sous couche de protection chimique notamment d’épaisseur d’au plus 200nm par exemple, notamment une couche de silice dense, par sol gel surmonté d’une couche fonctionnelle sol gel de silice poreuse. La sous-couche peut être à base de silice ou de dérivés au moins partiellement oxydés du silicium choisi parmi le dioxyde de silicium, des oxydes de silicium sous stoechiométriques, l'oxycarbure, l'oxynitrure ou l'oxycarbonitrure de silicium.
La sous-couche s'avère utile quand la surface sous-jacente est en verre silicosodocalcique car elle joue le rôle de barrière aux alcalins.
Cette sous-couche comprend donc avantageusement Si, O, éventuellement du carbone et de l'azote. Mais elle peut comprendre aussi des matériaux minoritaires par rapport au silicium, par exemple des métaux comme Al, Zn ou Zr. La sous-couche peut être déposée par sol-gel ou par pyrolyse, notamment par pyrolyse en phase gazeuse (CVD). Cette dernière technique permet d'obtenir des couches en SiOxCy ou en SiÛ2 assez aisément, notamment par dépôt directement sur le ruban de verre float dans le cas de substrats verriers. Mais on peut aussi effectuer le dépôt par une technique sous vide, par exemple par pulvérisation cathodique à partir d'une cible de Si (éventuellement dopée) ou d'une cible en sous-oxyde de silicium (en atmosphère réactive oxydante et/ou nitrurante par exemple). Cette sous-couche a de préférence une épaisseur d'au moins 5 nm, notamment une épaisseur comprise entre 10nm et 200 nm, par exemple entre 80nm et 120 nm.
On peut aussi mettre un élément antireflet (revêtement antireflet ou surface texturée) également en face F1 .
La face F1 peut comporter en outre une couche fonctionnelle : hydrophobe etc.
L’intercalaire de feuilletage peut comporter un PVB, éventuellement comportant PVB/film fonctionnel tel que film polymère avec revêtement athermique /PVB, PVB éventuellement acoustique, PVB ayant un trou traversant d’intercalaire au droit du (premier) trou traversant de la deuxième feuille.
Le trou traversant d’intercalaire peut être plus large que le (premier) trou traversant (au moins avant feuilletage) en particulier d’au plus 5mm ou 10mm ou pour englober un premier et deuxième trou traversant.
L’intercalaire de feuilletage peut comprendre un autre film plastique fonctionnel (transparent, clair ou teinté) par exemple un film de préférence en poly(éthylène téréphtalate) PET porteur d’une couche athermique, électroconductrice etc par exemple on a PVB/ film fonctionnel/PVB entre les faces F2 et F3.
L’autre film plastique peut être d'une épaisseur comprise entre 10 et 100 pm. L’autre film plastique peut être plus largement en polyamide, polyester, polyoléfine (PE : polyéthylène, PP : polypropylène), polystyrène, polyvinyle chloride (PVC), poly téréphtalate d’éthylène (PET), polyméthacrylate de méthyle (PMMA), polycarbonate (PC). On préfère un film clair notamment le PET.
On peut utiliser par exemple un film clair de PET revêtu, par exemple XIR de la société Eastman, un film coextrudé en PET-PMMA, par exemple du type SRF 3M®, mais aussi de nombreux autres films (par exemple en PC, PE, PEN, PMMA, PVC).
Sans sortir du cadre de l’invention, l’intercalaire de feuilletage peut bien entendu comprendre plusieurs feuillets en matière thermoplastique de natures différentes, par exemple de duretés différentes pour assurer une fonction acoustique, comme par exemple décrit dans la publication US 6132882, notamment une ensemble de feuillets de PVB de duretés différentes. De même l’une des feuilles de verres peut être amincie par rapport aux épaisseurs classiquement utilisées.
L’intercalaire peut selon l’invention présenter une forme en coin, notamment en vue d’une application HUD (Head Up Display pour visualisation tête haute).
Comme intercalaire de feuilletage usuel (en feuillet(s) étirable(s)), outre le PVB, on peut citer le polyuréthane PU utilisé souple, un thermoplastique tel que le copolymère éthylène/acétate de vinyle (EVA), une résine ionomère. Ces plastiques ont par exemple une épaisseur entre 0,2 mm et 1 ,1 mm, notamment 0,3 et 0,7mm.
Dans un mode de réalisation, le vitrage comporte une zone de chauffage (par fil(s), par couche) qui occupe tout ou partie de la surface du vitrage,
classiquement en matériau transparent dans le visible mais pas forcément suffisamment transparent la longueur d’onde de travail dans l’infrarouge du système de vision infrarouge (LIDAR) dans une gamme allant de 800nm à 1800nm, en particulier entre 850nm et 1600nm. En particulier on peut avoir une première zone de chauffage dite principale, s’étendant sur toute ou partie du vitrage éventuellement en dehors de la zone en face du trou traversant et en face dudit éventuel autre trou traversant.
On peut toutefois souhaiter que la fenêtre de communication (et l’autre éventuelle fenêtre de communication) soit préservée du givre ou de la buée notamment par chauffage.
Ceci peut être fait par un ou des fils métalliques chauffants localisés en regard du trou traversant voire au voisinage ou encore par un ou des fils chauffants s’étendant sur toute ou partie du vitrage. L’arrangement du ou des fils peut permettre de conserver une transparence globale à la longueur d’onde de travail dans l’infrarouge.
Ceci peut être fait aussi par une couche chauffante locale en regard du trou traversant en matériau transparent à la longueur d’onde de travail dans l’infrarouge.
Dans un mode de réalisation, le vitrage selon l’invention peut comporter au moins un fil (un fil en serpentin par exemple) métallique notamment chauffant lié à l’intercalaire de feuilletage, au sein du feuilletage ou notamment côté face Fb notamment ancré sur la face Fb (ou encore côté Fa, ancré sur Fa) et absent en face dudit trou traversant.
On peut vouloir éviter le ou les fils chauffants en regard du trou traversant et/ou pour des raisons de distorsions optiques.
Plus précisément, on peut avoir une zone de chauffage locale sous et/ou dans dudit trou traversant, en particulier espacée ou sur la surface de liaison, notamment par un arrangement de pistes ou fil(s) (fil(s) etc) d’un matériau électroconducteur notamment absorbant - arrangement pour garder la transparence globale- à la longueur d’onde de travail dans l’infrarouge ou par une
couche chauffante en matériau transparent à la longueur d’onde de travail dans l’infrarouge, notamment organique (encre, polymère conducteur) ou inorganique. La zone de chauffage locale peut être connectée à au moins deux amenées de courant qui sont en particulier un ou des connecteurs plats ou (dans le cas d’une couche chauffante) des (au moins deux) bus bars électroconducteurs (barre « omnibus ») destinés à la connexion à une source de tension de telle sorte qu'un trajet de courant pour un courant de chauffage est formée entre eux. Ce n’est pas toujours nécessaire d’avoir des bus bars dans le cas de fil(s) chauffant(s) pour le(s)quel(s) on peut utiliser un connecteur plat (utile pour des contacts ponctuels comme les fils).
Les deux amenées de courant sont de préférence masquées de l’extérieur par une couche de masquage opaque (dans le visible et le proche infrarouge à la longueur d’onde de travail) et/ou par la couche masquante plus vers l’extérieur que les bus bars.
L’épaisseur de la couche chauffante peut avoir une résistance par carré d’au plus 100 ou 50 ou même 30 ohm/carré.
L’alimentation peut être du 12V, 24V, 15V, 48V
La couche chauffante est par exemple minérale.
Plus généralement, les bus bars locaux sont de préférence masqués de l’extérieur par un élément de masquage :
- revêtement et/ou film opaque (dans le visible et le proche infrarouge à la longueur d’onde de travail) sur la face F2, comme un émail (sérigraphé etc) ou sur ou dans l’intercalaire de feuilletage, comme une encre (imprimée)
- la couche masquante.
La zone de chauffage locale en particulier la couche chauffante locale peut s’étendre au-delà du trou traversant par exemple sur au plus 30mm. Elle peut être de même forme que le trou traversant, notamment homothétique (trapézoïdale etc) ou encore de toute autre forme par exemple rectangulaire (et trou trapézoïdal). Les deux bus bars locaux ou connecteur(s) plat(s) sont alors de préférence tout ou partie décalé du trou traversant sous la face F3 et même masqués de l’extérieur comme déjà décrit.
La couche chauffante locale peut être espacée de la surface de liaison notamment sous le trou traversant et s’étendant sous la face F3, avec les deux bus bars locaux tout ou partie décalé du trou traversant, sous la face F3 et même masqués de l’extérieur comme déjà décrit. Les premier et deuxième bus bars sont de préférence distants d’au plus 1cm du trou traversant.
La couche chauffante locale peut être espacée ou sur la surface de liaison, et les deux bus bars locaux sont distants d’au plus 30cm ou même 20cm, même sont latéraux notamment verticaux ou obliques suivant les petits côtés du trou traversant trapézoïdal.
La couche chauffante locale peut être sur la surface de liaison avec les deux bus bars locaux, de préférence en périphérie, masqués de l’extérieur comme déjà décrit par la couche de masquage opaque et/ou par la couche masquante.
Pour ce faire, la couche de masquage opaque alors peut déborder sous et en périphérie du trou traversant.
En cas de deux trous traversant, on peut avoir une autre zone de chauffage locale séparée ou une zone de chauffage locale commune.
On peut en particulier avoir :
- une éventuelle zone de chauffage principale avec au moins deux amenées de courant typiquement en zone périphérique du vitrage (sur un même bord, sur deux bords opposés ou encore deux bords adjacents du vitrage), par exemple par un revêtement électroconducteur chauffant (troué au droit du trou traversant)
- la zone de chauffage locale avec au moins deux amenées de courant ou bus bar (barre « omnibus ») locaux, premier et deuxième bus bars de préférence masqués de l’extérieur comme précité
De préférence les bus bars sont de part et d’autre du trou traversant
Dans une configuration, les premier et deuxième bus bars, notamment au voisinage du trou traversant, sont sur deux côtés opposés du trou traversant Un ou les bus bars (locaux) peuvent être continus ou discontinues par tronçons. Les bus bars (locaux) sont en forme de bande notamment rectangulaires qui sont (au moins en partie) hors de la zone du trou traversant
La largeur des bus bars (locaux) est de préférence de 2mm à 30mm, de manière particulièrement préférée de 4mm à 20mm et en particulier de 10mm à 20mm.
Un busbar (local) notamment en couche (imprimé) contient de préférence au moins un métal, un alliage métallique, un composé métallique et/ou de carbone, en particulier de préférence un métal noble et, en particulier, de l'argent. Par exemple, la pâte d'impression contient de préférence des particules métalliques, des particules métalliques et / ou de carbone et, en particulier des particules de métal noble tel que des particules d'argent. L’épaisseur d’un bus bar en couche (imprimé) peut être de préférence de 5 pm à 40 pm, de manière particulièrement préférée de 8 pm à 20 pm et plus particulièrement de préférence de 8 pm à 12 pm.
En variante, cependant, on peut utiliser pour un ou chaque bus bar (local) une feuille électriquement conductrice, notamment une bande, par exemple rectangulaire. Le busbar contient alors, par exemple, au moins l'aluminium, le cuivre, le cuivre étamé, l'or, l'argent, le zinc, le tungstène et / ou de l'étain ou des alliages de ceux-ci. Ce bus bar en feuille (bande) a de préférence une épaisseur de 10pm à 500pm, de manière particulièrement préférée de 30pm à 300pm.
Le bus bar en feuille est en particulier utilisé pour les fils chauffants liés à l’intercalaire de feuilletage.
Le premier bus bar est de préférence (sensiblement) horizontal et le plus proche du bord longitudinal supérieur du vitrage et le deuxième bus bar est alors de préférence (sensiblement) horizontal, premier et deuxième bus bar de part et d’autre du trou traversant.
L’alimentation électrique en tension est par exemple par 15V ou 48V.
On adapte à façon la longueur des bus bar par exemple égaux ou plus longs ou que les côtés du trou traversant leur faisant face.
On souhaite rapprocher les bus bars le plus possible pour augmenter la densité de puissance dans la couche chauffante transparente. De préférence la distance entre bus bars est d’au plus 20cm ou 10cm ou 6cm.
L’alimentation électrique des (premier, deuxième) bus bars peut être faire sans connectique, fil (‘wireless’ en anglais) et/ou avec un connecteur (fils, connecteurs plats etc).
Les bus bars peuvent être latéraux c’est-à-dire à gauche et à droite du trou traversant le long des bords latéraux du vitrage.
Le premier bus bar peut être de préférence latéral (vertical ou oblique) et le deuxième bus bar est alors de préférence (sensiblement) latéral (vertical ou oblique), premier et deuxième bus bar de part et d’autre du trou traversant.
Dans une première configuration (avec bus bars dédiés horizontaux):
- le premier bus bar local (feuille ou revêtement) est adjacent et même parallèle à un premier grand côté du trou traversant trapézoïdal (ou rectangulaire) de préférence grand côté le plus proche du bord longitudinal supérieur du vitrage,
- le deuxième bus bar local (feuille ou revêtement) est adjacent et même parallèle à un deuxième grand côté du trou traversant trapézoïdal (ou rectangulaire), bus bars de part et d’autre du trou traversant
Dans une deuxième configuration (avec bus bars dédiés latéraux (vertical ou oblique)):
- le premier bus bar local (feuille ou revêtement) est adjacent et même parallèle à un premier petit côté du trou traversant trapézoïdal (ou rectangulaire)
- le deuxième bus bar local (feuille ou revêtement) est adjacent et même parallèle à un deuxième premier petit côté du trou traversant trapézoïdal (ou rectangulaire), bus bars de part et d’autre du trou traversant
Dans le cas de trou traversant rond ou ovale les bus bars (sensiblement horizontaux ou latéraux, bus bars communs ou dédiés) peuvent être courbes pour suivre la forme du trou traversant.
Pour des bus bars sous et/ou décalés du trou traversant, on peut préférer de bus bars latéraux verticaux ou obliques (parallèles par rapport aux petits côtés du trou traversant) car les bus bars horizontaux peuvent générer des surépaisseurs locales favorisant les distorsions.
La première zone de chauffage locale et/ou zone de chauffage globale comporte par exemple un ou une pluralité de fils métalliques individuels, appelés « fils métalliques chauffants » qui relient des « busbars » entre eux. Le courant de chauffage passe par ces fils métalliques individuels.
En particulier, le vitrage peut comporter au moins un premier fil métallique (un fil en serpentin par exemple) notamment chauffant lié à l’intercalaire de feuilletage en regard du trou traversant notamment :
- côté face Fb notamment ancré sur la face Fb ou
- au sein de l’intercalaire de feuilletage entre un premier feuillet (côté face F2) et deuxième feuillet intercalaire (côté face F3), feuillets d’épaisseurs égales ou distinctes etc
- ou même notamment côté face Fa notamment ancré sur la face Fa
Le ou les fils métalliques chauffants notamment ont une épaisseur inférieure ou égale à 0,1 mm de préférence de cuivre, de tungstène, d'or, d'argent ou aluminium ou d'alliages d'au moins deux de ces métaux.
Le ou les fils sont avantageusement très minces de manière à ne pas, ou seulement très peu, détériorer la transparence du vitrage. De préférence, le ou les fils métalliques ont une épaisseur inférieure ou égale à 0,1 mm, en particulier comprise entre 0,02 et 0,04 mm, et idéalement entre 0,024 mm et 0,029 mm. Le ou les fils métalliques contiennent de préférence du cuivre, du tungstène, de l’or, de l’argent ou de l’aluminium ou un alliage d’au moins deux de ces métaux. L’alliage peut également contenir du molybdène, du rhénium, de l’osmium, de l’iridium, du palladium ou du platine.
Le ou les fils métalliques sont de préférence isolés électriquement.
Par ailleurs, le vitrage peut comporter sur la face F2 un film ou revêtement fonctionnel avec une première zone en regard du trou traversant, film ou revêtement fonctionnel) transparent à au moins la longueur d’onde de travail dans l’infrarouge au moins dans la première zone, notamment revêtement chauffant.
L’élément fonctionnel (film ou revêtement fonctionnel) sur la face F2 peut être local, dans la région du trou traversant et occuper moins de 30, 10%, 5% du vitrage.
L’élément fonctionnel (film ou revêtement fonctionnel) sur la face F2 peut être de toute forme général rectangulaire, carré, identique et même homothétique à la forme du trou traversant.
L’élément fonctionnel sur la face F2 peut être un revêtement qui :
- est espacé d’une couche adjacente sur la face F2, en particulier couche de masquage opaque (noire, émail) avec une épargne au droit du trou traversant,
- ou recouvre ou est sous, sur moins de 5cm, de 1 cm, une couche adjacente sur la face F2 en particulier couche de masquage opaque (notamment noire, émail ou autre) avec une épargne au droit du trou traversant.
Plus largement, le vitrage peut donc comporter sur la face F2 (ou sur la face F3 ou encore sur un film polymère entre face F2 et F3) une couche fonctionnelle (athermique), s’étendant sur toute ou partie du vitrage, notamment électroconductrice transparente (dans le visible), éventuellement chauffante, en particulier un empilement à l’argent, ou encore comme déjà cité une couche de masquage opaque, notamment un émail, couche fonctionnelle absorbante à la longueur d’onde de travail dans l’infrarouge et qui est absente dudit trou traversant au moins dans la zone centrale et présente en bordure du trou traversant entre la face F2 et Fa, notamment au moyen d’une épargne. Eventuellement la couche masquante est en regard du trou traversant est en contact de ladite couche fonctionnelle, notamment sur la couche fonctionnelle.
Ledit revêtement fonctionnel est sur la face F2, transparent à la longueur d’onde de travail, est en regard du trou traversant, notamment couche chauffante locale (comme précité) étant éventuellement en contact de ladite couche masquante, notamment sur ou sous la couche masquante
La couche fonctionnelle peut alors présenter une épargne au droit dudit trou traversant (au moins dans la zone centrale) et de préférence qui dépasse d’au plus 50mm, 30mm ou 20mm ou 10mm, 7mm ou 5mm dans ledit trou traversant. La couche fonctionnelle électroconductrice transparente (contrôle solaire et/ou chauffante) peut comporter un empilement de couches minces comprenant au moins une couche fonctionnelle métallique comme d’argent (en F2 ou de préférence F3 ou sur un film polymère). La ou chaque couche fonctionnelle (argent) est disposée entre des couches diélectriques.
Les couches fonctionnelles contiennent de préférence au moins un métal, par exemple, l'argent, l'or, le cuivre, le nickel et le chrome ou, ou d'un alliage métallique. Les couches fonctionnelles en particulier contiennent de préférence
au moins 90% en poids du métal, en particulier au moins 99,9% en poids du métal. Les couches fonctionnelles peuvent être faits de métal pour l'alliage métallique. Les couches fonctionnelles contiennent de façon particulièrement préférée d'argent ou d'un alliage contenant de l'argent. L'épaisseur d'une couche fonctionnelle (argent etc) est de préférence de 5 nm à 50 nm, plus préférentiellement de 8 nm à 25 nm. Une couche diélectrique contient au moins une couche individuelle faite d'un matériau diélectrique, par exemple, contenant un nitrure tel que le nitrure de silicium ou d'un oxyde tel que l'oxyde d'aluminium. La couche diélectrique peut cependant contenir aussi une pluralité de couches individuelles, par exemple, des couches individuelles d'un matériau diélectrique, des couches, des couches de lissage, qui correspond à des couches de blocage et / ou des couches dites antireflets. L'épaisseur d'une couche diélectrique est, par exemple, de 10 nm à 200 nm. Cette structure de couche est généralement obtenue par une succession d'opérations de dépôt qui sont effectuées par un procédé sous vide tel que la pulvérisation cathodique magnétique supporté sur le terrain.
La couche électroconductrice transparente est une couche (monocouche ou multicouches donc empilement) de préférence d'une épaisseur totale inférieure ou égale à 2pm, de manière particulièrement préférée inférieure ou égale 1 pm.
Naturellement l’application la plus recherchée est que le vitrage soit un pare-brise d’un véhicule routier (automobile) ou même ferroviaire (à vitesse modérée). Pour le verre de la première feuille de verre et/ou de la deuxième feuille de verre, il s’agit de préférence d’un verre du type silico-sodo-calcique.
Le verre intérieur et/ou extérieur peut avoir subi un traitement chimique ou thermique du type durcissement, recuit ou une trempe (pour une meilleure résistance mécanique notamment) ou être semi trempé.
Le verre de la première feuille de verre et/ou de la deuxième feuille de verre est de préférence du type flotté, c’est-à-dire susceptible d’avoir été obtenu par un procédé consistant à déverser le verre fondu sur un bain d’étain en fusion (bain « float »). On entend par faces « atmosphère » et « étain », les faces ayant été respectivement en contact avec l’atmosphère régnant dans le bain float et en
contact avec l’étain fondu. La face étain contient une faible quantité superficielle d’étain ayant diffusé dans la structure du verre.
Par ailleurs, pour quantifier la transmission du verre dans le domaine du visible, on définit souvent un facteur de transmission lumineuse, appelée transmission lumineuse, souvent abrégée « TL », calculé entre 380 et 780 nm et ramené à une épaisseur de verre de 3,2mm ou 4mm, selon la norme ISO 9050 :2003, en prenant donc en considération l’illuminant D65 tel que défini par la norme ISO/CIE 10526 et l'observateur de référence colorimétrique C.I.E. 1931 tel que défini par la norme ISO/CIE 10527.
Naturellement la transmission lumineuse TL du vitrage feuilleté dans une zone sans trou (zone centrale du pare-brise) est de préférence d’au moins 70% ou 75%, 80% ou 85%, 88%.
La deuxième feuille de verre est notamment verte, bleue, grise. La deuxième feuille de verre peut être verte par le Fe20s ou encore bleue avec CoO et Se ou grise avec Se et CoO.
On peut citer notamment les verres de la Demanderesse dénommés TSAnx (0,5 à 0,6% de fer) TSA2+, TSA3+(0,8 à 0,9% de fer),TSA4+(1 % de fer),TSA5+, par exemple verts.
Le TSA3+ (2.1 mm) a par exemple une transmission totale à 905mm d’environ 40% et à 1550mm d’environ 50%.
La deuxième feuille de verre peut présenter un rédox étant défini comme étant le rapport entre la teneur pondérale en FeO (fer ferreux) et la teneur pondérale en oxyde de fer total (exprimé sous la forme Fe20s) entre 0,22 et 0,35 ou 0,30.
Ladite deuxième feuille de verre peut avoir une composition chimique qui comprend les constituants suivants en une teneur variant dans les limites pondérales ci-après définies :
Et notamment moins de 0,1 % d’impuretés.
La première feuille de verre peut être par exemple un verre silico-sodo-calcique comme le verre Diamant® de Saint-Gobain Glass, ou Optiwhite® de Pilkington, ou B270® de Schott, ou Sunmax® d’AGC ou d’autre composition décrite dans le document WO04/025334. On peut aussi choisir le verre Planiclear® de la société Saint-Gobain Glass.
Le vitrage feuilleté selon l’invention, en particulier pour voiture individuelle (parebrise etc) ou camion, peut être courbé (bombé) suivant one ou plus directions notamment avec pour la première feuille, la deuxième feuille un rayon de courbure de 10cm à 40cm. Il peut être plan pour les bus, trains, tracteurs.
Avec les matières premières naturelles ordinaires, la teneur pondérale totale en oxyde de fer est de l’ordre de 0,1 % (1000 ppm). Pour abaisser la teneur en oxyde de fer, on peut choisir des matières premières particulièrement pures.
Dans la présente invention, la teneur en Fe20s (fer total) de la première feuille de verre est de préférence inférieure à 0,015%, voire inférieure ou égale à 0,012%, notamment 0,010%, afin d’augmenter la transmission proche infrarouge du verre. La teneur en Fe20s est de préférence supérieure ou égale à 0,005%, notamment 0,008% pour ne pas trop pénaliser le coût du verre.
Pour augmenter plus encore la transmission de la première feuille de verre dans l’infrarouge, on peut diminuer la teneur en fer ferreux au profit de la teneur en fer ferrique, donc d’oxyder le fer présent dans le verre. On vise ainsi des verres ayant un « rédox » le plus faible possible, idéalement nul ou quasi nul. Ce nombre peut varier entre 0 et 0,9, des rédox nuis correspondant à un verre totalement oxydé. Les verres comprenant de faibles quantités d’oxyde de fer, notamment moins de 200 ppm, voire moins de 150 ppm, ont une tendance naturelle à présenter des rédox élevés, supérieurs à 0,4, voire même à 0,5. Cette tendance est probablement due à un déplacement de l’équilibre d’oxydoréduction du fer en fonction de la teneur en oxyde de fer. Le rédox de la première feuille de verre est
de préférence supérieur ou égal à 0,15, et notamment compris entre 0,2 et 0,30, notamment entre 0,25 et 0,30. De trop faibles rédox contribuent en effet à la réduction de la durée de vie des fours.
Dans les verres selon l'invention (première et deuxième feuille), la silice SiÛ2 est généralement maintenue dans des limites étroites pour les raisons suivantes. Au- dessus de 75 %, la viscosité du verre et son aptitude à la dévitrification augmentent fortement ce qui rend plus difficile sa fusion et sa coulée sur le bain d'étain fondu. Au-dessous de 60 %, notamment 64%, la résistance hydrolytique du verre décroît rapidement. La teneur préférée est comprise entre 65 et 75%, notamment entre 71 et 73%.
Ladite première feuille de verre peut avoir une composition chimique qui comprend les constituants suivants en une teneur variant dans les limites pondérales ci-après définies :
Dans l’ensemble du texte, les pourcentages sont des pourcentages pondéraux. Les feuilles de verre sont de préférence formées par flottage sur un bain d’étain. D’autres types de procédé de formage peuvent être employés, tels que les procédés d’étirage, procédé « down-draw » (procédé d’étirage par le bas), procédé de laminage, procédé Fourcault...
La composition de verre de la première feuille de verre peut comprendre, outre les impuretés inévitables contenues notamment dans les matières premières, une faible proportion (jusqu'à 1 %) d'autres constituants, par exemple des agents
aidant à la fusion ou l'affinage du verre (Cl...), ou encore des éléments provenant de la dissolution des réfractaires servant à la construction des fours (par exemple ZrO2). Pour les raisons déjà évoquées, la composition selon l’invention ne comprend de préférence pas d’oxydes tels que Sb20s, AS2O3 ou CeO2.
La composition de la première feuille de verre ne comprend de préférence aucun agent absorbant les infrarouges (notamment pour une longueur d’ondes comprise entre 800 et 1800nm). En particulier, la composition selon l’invention ne contient de préférence aucun des agents suivants : les oxydes d’éléments de transition tels que CoO, CuO, Cr20s, NiO, MnC , V2O5, les oxydes de terres rares tels que CeO2, La20s, Nd20s, Er20s, ou encore les agents colorants à l’état élémentaire tels que Se, Ag, Cu. Parmi les autres agents de préférence exclus figurent également les oxydes des éléments suivants : Sc, Y, Pr, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Tm, Yb, Lu. Ces agents ont bien souvent un effet colorant indésirable très puissant, se manifestant à de très faibles teneurs, parfois de l’ordre de quelques ppm ou moins (1 ppm = 0,0001 %). Leur présence diminue ainsi très fortement la transmission du verre.
De préférence, la première feuille de verre présente une composition chimique qui comprend les constituants suivants en une teneur variant dans les limites pondérales ci-après définies :
Dans la présente invention, la teneur en Fe20s (fer total) est de préférence inférieure à 0,015%, voire inférieure ou égale à 0,012%, notamment 0,010%, ce
afin d’augmenter la transmission proche infrarouge du verre. La teneur en Fe20s est de préférence supérieure ou égale à 0,005%, notamment 0,008% pour ne pas trop pénaliser le coût du verre (de la deuxième feuille de verre).
Le rédox est de préférence supérieur ou égal à 0,15, et notamment compris entre 0,2 et 0,30, notamment entre 0,25 et 0,30. De trop faibles rédox contribuent en effet à la réduction de la durée de vie des fours.
Dans les verres selon l'invention (première feuille, deuxième feuille), la silice SiÛ2 est généralement maintenue dans des limites étroites pour les raisons suivantes. Au-dessus de 75 %, la viscosité du verre et son aptitude à la dévitrification augmentent fortement ce qui rend plus difficile sa fusion et sa coulée sur le bain d'étain fondu. Au-dessous de 60 %, notamment 64%, la résistance hydrolytique du verre décroît rapidement. La teneur préférée est comprise entre 65 et 75%, notamment entre 71 et 73%.
L’invention se rapporte également à un dispositif qui comprend :
- le vitrage feuilleté tel que décrit précédemment
- un système de vision infrarouge à la longueur d’onde de travail dans l’infrarouge, disposé dans l’habitacle derrière ledit vitrage et comportant un émetteur et/ou récepteur, de façon à envoyer et/ou recevoir un rayonnement (laser) traversant la première feuille de verre au niveau du trou traversant, en particulier de façon à recevoir voire envoyer un rayonnement (laser) traversant la première feuille de verre au niveau du premier trou traversant et de façon à envoyer voire recevoir un rayonnement (laser) traversant la première feuille de verre au niveau du deuxième trou traversant sous le premier trou traversant notamment séparé d’une distance intertrous d’au moins 8cm.
Le système de vision infrarouge (LIDAR) peut être de différentes technologies. Il permet de mesurer l’environnement du véhicule en déterminant la distance de l’objet le plus proche au véhicule dans une large gamme de directions angulaires. Ainsi l’environnement du véhicule peut être reconstitué en 3D. La technologie employée repose sur l’envoi d’un faisceau lumineux, et sa réception après avoir
été réfléchi de manière diffuse sur un obstacle. Cela peut être fait par une source rotative, scannée par des microsystèmes électromécaniques (MEMS), ou par un système tout solide. Un seul flash de lumière peut aussi illuminer globalement l’environnement.
Pour toutes ces technologies, la lumière doit traverser deux fois le vitrage, à l’aller et au retour, ce qui explique la nécessité de disposer d’un vitrage d’une excellente transparence à la longueur du travail du LIDAR.
Avec une technologie DOPPLER on peut mesurer la vitesse en outre.
Le système de vision infrarouge (LIDAR) est de préférence espacé de l’élément antireflet.
La pièce selon l’invention est de préférence espacé du système de vision infrarouge (LIDAR) et/ou ne sert pas à sa fixation. Le système de vision infrarouge (LIDAR) peut être en face ou déporté dudit trou traversant (et de la pièce) par exemple un système optique est entre la pièce et le du système de vision infrarouge (LIDAR).
Le système de vision infrarouge (LIDAR) est par exemple fixé via la face F4 et/ou la carrosserie, la garniture du toit. Le système de vision infrarouge (LIDAR) peut être déporté.
Le système de vision infrarouge (LiDAR) est par exemple intégré à une platine ou embase multifonction apte à (conçue pour) optimiser son positionnement vis- à-vis du pare-brise et de la pièce en étant collé sur la face F4.
Dans le cas du deuxième trou traversant sous le premier trou traversant, on préfère positionner l’émetteur du système de vision infrarouge en face du deuxième trou traversant et le récepteur du système de vision infrarouge en face du premier traversant.
Certains modes de réalisations avantageux mais non limitatif de la présente invention sont décrits ci-après, qui peuvent bien entendu combinés entres eux le cas échéant. Les vues ne sont pas à l’échelle.
Certains modes de réalisations avantageux mais non limitatif de la présente invention sont décrits ci-après, qui peuvent bien entendu combinés entres eux le cas échéant. Les vues ne sont pas à l’échelle.
La figure 1 schématise en vue de coupe un pare-brise 100 dans un premier mode de réalisation de l’invention avec un système de vision infrarouge tel qu’un LIDAR. La figure 2 schématise en vue de face (côté extérieur) le pare-brise 100 du premier mode de réalisation de l’invention.
La figure 2’ schématise en vue de face (côté extérieur) le pare-brise 1000 en première variante du premier mode de réalisation de l’invention.
La figure 3 schématise en vue de face (côté extérieur) le pare-brise 100’ en deuxième variante du premier mode de réalisation de l’invention.
La figure 4 schématise en vue de face (côté extérieur) le pare-brise 100” en troisième variante du premier mode de réalisation de l’invention.
La figure 5 schématise en vue de coupe un procédé de fabrication d’un pare- brise 110 avec une couche masquante et une pièce dans le trou traversant similaire à celui de la figure 1 .
La figure 6 schématise en vue de coupe un procédé de fabrication d’un pare- brise 111 avec une couche masquante et une pièce dans le trou traversant similaire à celui de la figure 1 .
La figure 7 schématise en vue de coupe un pare-brise 200 selon l’invention avec un système de vision infrarouge tel qu’un LIDAR dans un deuxième mode de réalisation de l’invention.
La figure 8 schématise en vue de coupe un procédé de fabrication du pare-brise 200 avec une couche masquante et une pièce dans le trou traversant.
La figure 9 schématise en vue de coupe un pare-brise 300 selon l’invention avec un système de vision infrarouge tel qu’un LIDAR dans un troisième mode de réalisation de l’invention.
La figure 10 schématise en vue de coupe un pare-brise 400 selon l’invention avec un système de vision infrarouge tel qu’un LIDAR dans un quatrième mode de réalisation de l’invention.
La figure 11 schématise en vue de coupe un pare-brise 500 selon l’invention, avec un système de vision infrarouge tel qu’un LIDAR dans un cinquième mode
de réalisation de l’invention. La figure 12 schématise en vue de face (côté extérieur) ce pare-brise 600 de la figure 11 . La figure 13 schématise en vue de face (côté extérieur) le pare-brise 601 en variante du cinquième mode de réalisation.
La figure 14 montre trois courbes de transmission totale T (en %) de vitrages automobiles, revêtus ou non d’une couche masquante et servant de colle d’une pièce de verre, transmission totale en fonction de la longueur d’onde de 250nm à 1750nm.
La figure 15 montre quatre courbes de transmission totale de vitrages automobiles revêtus d’une couche masquante apte à servir de colle d’une pièce, transmission totale en fonction de la longueur d’onde. Ces courbes illustrent l’influence de la concentration en colorant.
La figure 16 montre cinq courbes de transmission totale T à 1550nm de vitrages automobiles revêtus de diverses natures de couches adhésives servant pour fixer d’une pièce de verre, T en fonction de l’épaisseur de la couche.
La figure 1 schématise un pare-brise de véhicule notamment automobile 100 selon l’invention, avec un système de vision infrarouge tel qu’un LIDAR de préférence à 1550nm environ comportant un émetteur/ récepteur 7.
Ce système de vision 7 est placé derrière le pare-brise face à une zone qui se situe de préférence dans la partie centrale et supérieure du pare-brise. Dans cette zone, le système de vision infrarouge est orienté avec un certain angle vis- à-vis de la surface du pare-brise (face F4 14). En particulier, l’émetteur/récepteur 7 peut être orienté directement vers la zone de saisie d’images, selon une direction proche de la parallèle au sol, c'est-à-dire légèrement inclinée vers la route. Autrement dit, l’émetteur/récepteur 7 du LIDAR pet être orienté vers la route selon un angle faible avec un champ de vision adapté pour remplir leurs fonctions. En variante le récepteur est dissocié du l’émetteur, notamment adjacent ou dessus de l’émetteur.
Le pare-brise 100 est un vitrage feuilleté bombé comprenant :
- une feuille de verre externe 1 , avec face extérieure F1 et face intérieure F2
- et une feuille de verre interne 2, par exemple d’épaisseur ou même de 1 ,6mm ou même moins, avec face extérieure F3 et face intérieure F4 côté habitacle
- les deux feuilles de verre étant liées l’une à l’autre par un intercalaire en matière thermoplastique 3 (mono ou multifeuillet), le plus souvent en polyvinylbutyral (PVB) de préférence clair, d’épaisseur submillimétrique éventuellement présentant une section transversale diminuant en forme en coin du haut vers le bas du vitrage feuilleté, par exemple un PVB (RC41 de Solutia ou d’Eastman) d’épaisseur 0,76mm environ ou en variante si nécessaire un PVB acoustique (tricouche ou quadricouche) par exemple d’épaisseur 0,81 mm environ, par exemple intercalaire en trois feuillets PVB, PVB avec une face principale interne 31 et une face principale 32.
L’intercalaire de feuilletage 3 par exemple est ici en deux feuillets de PVB 33,34 de 0,38mm chacun.
Le pare-brise de véhicule routier en particulier est bombé.
De façon classique et bien connue, le pare-brise est obtenu par feuilletage à chaud des première, deuxième feuilles de verre bombés 1 , 2 et de l’intercalaire 3. On choisit par exemple un PVB clair de 0,76mm.
La première feuille de verre 1 notamment à base de silice, sodocalcique, silicosodo calcique (de préférence), aluminosilicate, ou borosilicate, présente une teneur pondérale en oxyde de fer total (exprimé sous la forme Fe20s) d’au plus 0,05% (500ppm), de préférence d’au plus 0,03% (300ppm) et d’au plus 0,015% (150ppm) et notamment supérieure ou égale à 0,005%. La première feuille de verre peut présenter un rédox supérieur ou égal à 0,15, et notamment compris entre 0,2 et 0,30, notamment entre 0,25 et 0,30. On choisit notamment un verre OPTWHITE de 1 ,95mm.
La deuxième feuille de verre 2 notamment à base de silice, sodocalcique, de préférence silicosodo calcique (comme la première feuille de verre), voire aluminosilicate, ou borosilicate présente une teneur pondérale en oxyde de fer total d’au moins 0,4% et de préférence d’au plus 1 ,5%.
On peut citer notamment les verres de la Demanderesse dénommés TSAnx (0,5 à 0,6% de fer) TSA2+, TSA3+(0,8 à 0,9% de fer), TSA4+(1 % de fer), TSA5+, par exemple verts. On choisit par exemple un verre TSA3+ de 1 ,6mm.
Selon l’invention, dans une région centrale périphérique le long du bord longitudinal supérieur 10, le pare-brise 100 comporte :
- un trou traversant 4, ici fermé, de la deuxième feuille de verre 2, trou 4 donc délimité par une paroi du verre 401 à 404
- éventuellement dans une première variante (avec émetteur et récepteur dissocié, à proximité du premier trou traversant (qui est pour le récepteur) un deuxième trou traversant fermé de la deuxième feuille de verre 2 (qui est pour l’émetteur) sous le premier trou (comme montré en figure 2’) et espacé de préférence d’au moins 8cm.
On définit une ligne centrale M passant par le milieu du bord supérieur qui peut être un axe de symétrie du vitrage.
Le trou traversant 4 peut être central ainsi la ligne M passe le divise en deux parties identiques.
Comme montré également en relation avec la figure 2 (vue de coupe suivant M), le trou traversant 4 est ici trou fermé (entouré par la paroi de la feuille de verre), donc au sein du vitrage notamment -de section trapézoïdale - comportant :
- un premier grand côté 401 ou bord longitudinal dit supérieur le plus proche de la tranche du bord longitudinal supérieur du vitrage 10-parallèle à cette tranche- de longueur d’au plus 20cm par exemple 8cm et espacé d’au moins 5cm ou 6cm de la tranche 10
- un deuxième grand côté 402 ou bord longitudinal dit inférieur (le plus éloigné de la tranche du bord longitudinal supérieur 10, proche de la zone centrale) parallèle au premier grand côté de longueur d’au plus 25cm ou 20cm et de préférence plus grande que celle du premier grand côté par exemple 14cm,
- des premiers et deuxième petits côtés 403, 404, ou bords latéraux obliques. La hauteur (entre les grands côtés 401 402) est d’au moins 5cm ici de 6cm.
L’intercalaire de feuilletage 3 a également un trou traversant d’intercalaire au droit du trou traversant 4 ici fermé délimité par parois 301 , 302, 303, 304.
Le trou d’intercalaire peut être de préférence de taille identique ou plus large que le trou 4 de la feuille 2.
Le trou d’intercalaire est ici de même forme trapézoïdale que le trou 4 avec deux grands côtés (parois) ici longitudinaux 301 , 302 et deux petits côtés (parois) et latéraux 303, 304.
Le trou d’intercalaire peut être de préférence de taille identique ou plus large que le trou 4 par exemple les parois 301 à 304 délimitant le trou d’intercalaire étant en retrait d’au plus 10mm ou 5mm des parois du verre 401 à 404. En variante, c’est un rectangle ou toute autre forme englobant la surface du trou traversant 4 (trapézoïdale ou autre).
Dans le trou traversant 4 et éventuellement sous le trou traversant 4 (sous la face F3) et/ou surafleurant à la face F4, est présente une pièce 9 en matière transparente (notamment minérale comme le verre ou encore polymère comme PC ou PMMA) au moins à la longueur d’onde dite de travail dans l’infrarouge du LIDAR dans une gamme allant de 800nm à 1800nm, en particulier de 1200nm à 1800nm, de préférence 1550±30nm.
La pièce 9 a une surface principale dite de liaison 91 , en particulier nue ou revêtue d’une couche fonctionnelle et une surface principale 92 dite surface intérieure à l’opposé de la surface de liaison.
La surface intérieure 92 comporte un élément antireflet 101 à ladite longueur d’onde de travail par exemple un revêtement antireflet de silice poreuse.
La pièce 9 est d’épaisseur par exemple d’au moins 0,3mm et mieux d’au moins 0,7mm et de préférence d’au plus 3mm, notamment pièce de taille (largeur et/ou surface) inférieure au trou traversant 4.
La pièce 9 a une tranche en contact ou espacée des parois 401 à 404 délimitant le trou traversant 4 d’au plus 5mm, de préférence espacée et d’une distance d’au plus 2mm et même allant de 0,3 à 2mm. La pièce 9 est ici de même forme générale trapézoïdale que le trou 4 ou le trou d’interlcalaire avec deux grands chants ici longitudinaux 901 , 902 et deux petits chants ici latéraux 903, 904.
La pièce 9 est ici bombée. La pièce peut être flexible ou préformée.
La pièce 9 est par exemple un verre de 0,5 à 3mm extraclair, silicosodocalcique, bombé et trempé thermiquement. La première feuille de verre 1 et la pièce 9 peuvent être un OPTIWHITE® de 1 ,95mm.
La pièce 9 est alternativement un verre flexible courbé de 0,5mm ou 0,7mm extraclair et éventuellement trempé chimiquement. Par exemple il s’agit du verre Gorilla®.
Le pare-brise 100 comporte sur la face F2 12 une couche de masquage opaque par exemple noire 5, tel qu’une couche d’émail ou une laque, formant un cadre périphérique du parebrise (ou de la lunette) notamment le long du bord longitudinal supérieur 10 du vitrage et notamment le long du bord latéral gauche 10’ du vitrage (cf figure 2).
Le bord externe 50 de la couche de masquage 5 le plus proche de la tranche 10 du vitrage peut être espacé de 1 ou 2mm à quelques cm de la tranche 10 (bord longitudinal).
La couche de masquage opaque 5 a ici une largeur supérieure dans la zone centrale que dans les autres zones périphériques, de part et d’autre de la zone centrale. La couche de masquage 5 présente un bord (longitudinal) interne 51 dans la zone centrale du parebrise et un bord (longitudinal) interne 52 de part et d’autre de la zone centrale.
Cette zone centrale étant dotée du trou fermé 4 (figure 2) cette couche de masquage 5 comporte :
- au droit du trou 4 et du trou d’intercalaire , une première épargne suffisamment grande pour ne pas gêner les performances de l’émetteur récepteur (ou du récepteur dissocié) 7, notamment légèrement inférieure au trou traversant 4
- le cas échéant, dans une variante (figure 2’), au droit d’un deuxième trou traversant sous le premier trou traversant, une deuxième épargne suffisamment grande pour ne pas gêner les performances 7 de l’émetteur dissocié.
La première épargne est ici de même forme trapézoïdale que le trou 4 de verre et du trou d’intercalaire avec deux grands côtés (longitudinaux) 501 , 502 et deux petits côtés (latéraux) 503, 504. La première épargne peut être de préférence de taille identique ou inférieure au trou 4 et/ou au trou d’intercalaire par exemple les parois 501 à 504 délimitant la première épargne dépassant d’au plus 50mm ou 10mm ou même 5mm des parois du verre 401 à 404. En variante, c’est un
rectangle ou toute autre forme notamment inscrite dans la surface du trou traversant (trapézoïdale ou autre).
La couche de masquage 4 est apte à masquer le boîtier 8 (plastique, métal etc) du LIDAR 7. Le boitier 8 peut être collé à la face F4 14 par une colle 6 et au toit 80. Le boitier peut être fixée à une platine 8’ montée en face F4 trouée pour laisser passer lesdits rayons IR.
Dans la zone du trou traversant (avec la première épargne), une couche masquante 9’, comportant une matrice et un agent colorant dispersé dans ladite matrice, absorbe dans le visible et transparent à la longueur d’onde de travail dans l’infrarouge. Cette couche masquante 9’ sert de camouflage du trou traversant, et même du LIDAR 7.
Cette couche masquante forme une couche adhésive de liaison 9’ de la pièce 9 à la première feuille de verre, d’épaisseur E1 , sur la face F2.
La couche masquante 9’ est ici de même forme trapézoïdale que le trou 4 de verre et du trou d’intercalaire avec deux grands côtés (longitudinaux) 911 , 912 et deux petits côtés (latéraux) 913, 914.
La matrice dite polymère réticulé (bicomposant, thermo ou photoréticulé) est à base de polymère(s) réticulé(s), E1 étant submillimétrique mieux à 850pm ou 750pm notamment inférieure ou égale à l’épaisseur de l’intercalaire de feuilletage et/ou la différence en valeur absolue entre E0 et E1 est d’au plus 300pm, notamment la couche masquante étant alors un revêtement ou un film notamment sensible à la pression.
La couche masquante 9’ a une face 91 ’ côté F2 en contact adhésif avec la face principale F2 nue ici (face étain ou atmosphère) et une face 92’ en contact adhésif avec la surface principale liaison 91 .
La couche masquante 9’ présente ici une forme par exemple homothétique à celle de la section du trou traversant 4 donc par exemple forme trapézoïdale. La couche masquante 9’ présente alternativement une autre forme à celle de la section du trou traversant 4 par exemple de forme rectangulaire.
Dans cette configuration en figure 1 , la couche masquante 9’ est localisée dans la zone du trou traversant, couvrant la face F2 ici en contact avec la paroi interne
301 à 304 du trou d’intercalaire et éventuellement (en variante plus épaisse) en contact avec la paroi interne 401 à 404 du trou traversant 4 de verre. La couche masquante 9’ ne dépasse pas du trou traversant sous la face F3.
Ici E1 est inférieure à E0.
Des variantes possibles sont les suivantes (sans être exhaustives)
- la couche masquante 9’ est espacé de la couche de masquage ou au moins ne la recouvre pas.
- la couche masquante 9’ dépasse du trou traversant.
La figure 2’ schématise en vue de face (côté extérieur) le pare-brise 1000 en première variante du premier mode de réalisation de l’invention dans laquelle il y a un deuxième trou traversant de la deuxième feuille de verre et une deuxième pièce 9” transparente à la longueur d’onde de travail (même matière que la première pièce 9’).
Le trou d’intercalaire est étendu pour couvrir les premier et deuxième trous traversant et entre les deux trous traversants par exemple il forme un rectangle (cf pointillés blanc).
La couche masquante s’étend dans la zone du deuxième trou traversant et forme une couche adhésive de l’autre pièce 9” à la première feuille de verre 1 .
Ce rectangle peut donc aussi correspondre aux contours 911 à 914 de la couche masquante 9’ dans la zone du premier trou traversant et dans la zone du deuxième trou traversant et entre les zones des deux trous.
Ce rectangle peut aussi correspondre aux limites de l’épargne 501 à 504 de la couche de masquage 9 dans la zone du premier trou traversant et dans la zone du deuxième trou traversant et entre les zones des deux trous.
La figure 3 schématise en vue de face (côté extérieur) le pare-brise 100’ en deuxième variante du premier mode de réalisation de l’invention.
La figure 4 schématise en vue de face (côté extérieur) le pare-brise 100” en troisième variante du premier mode de réalisation de l’invention.
Comme montré en figures 3 et 4, le trou traversant 4 peut être alternativement une encoche par exemple de forme trapézoïdale (figure 3) ou rectangulaire
(figure 4) donc un trou traversant débouchant de préférence côté toit (sur le bord longitudinal supérieur 10).
Le trou traversant peut avoir des coins arrondis (figures 3 et 4).
Le trou traversant 4 fermé ou débouchant peut être dans une autre région du pare-brise 100 ou même dans un autre vitrage du véhicule en particulier la lunette arrière.
Le pare-brise 100 peut comporter un ensemble de fils métalliques quasi invisibles, par exemple de 50pm qui sont mis en place dans ou sur une face de l’intercalaire de feuilletage 3 (sur toute la surface), par exemple la face Fb 32 côté face F3, en forme des lignes droites ou non. Ces fils métalliques quasi invisibles sont ici absents au droit du trou traversant 4.
La figure 5 schématise en vue de coupe un procédé de fabrication d’un pare- brise 110 avec une couche masquante et une pièce dans le trou traversant similaire à celui de la figure 1 .
On dépose sur la face F2 par voie liquide une composition réticulable à base d’ OCA et avec un colorant de préférence moléculaire pour former la couche masquante solvantée
Ici la couche de masquage 5 dépasse légèrement dans la zone du trou traversant et est couverte la couche de masquage. On peut choisir une formulation compatible avec la couche de masquage par exemple avec l’émailEnsuite on vient placer la pièce 9 sur la couche masquante formant revêtement (ou la pièce avec la couche masquante formant revêtement sur la face F2).
L’épaisseur finale E1 est ici inférieure à E0.
Le dépôt de la formulation d’OCA peut être fait avant assemblage des feuilles de verre (avec la couche de masquage 9) et du PVB 3 ou après assemblage des feuilles de verre et du PVB ou même après le feuilletage.
En variante on place un film adhésif OCA (de taille adapté au trou de la deuxième feuille) par exemple à base d’acrylate ou silicone sur la face F2 avant assemblage
de la deuxième feuille 2. On peut placer l’insert sur le film adhésif avant ou après l’assemblage, voire après le feuilletage.
La figure 6 schématise en vue de coupe un procédé de fabrication d’un pare- brise 111 avec une couche masquante et une pièce dans le trou traversant similaire à celui de la figure 1 .
On dépose sur la face F2 par voie liquide une composition réticulable à base d’OCA dilué dans un solvant et avec un colorant moléculaire pour former la couche masquante. Ici la couche de masquage 5 est affleurant ou trou ou dépasse légèrement dans la zone du trou traversant. On peut choisir une formulation compatible avec la couche de masquage par exemple avec l’émail. Ensuite on vient placer la pièce 9.
L’épaisseur finale E1 est sensiblement égale à E0.
Le dépôt de la formulation d’OCA peut être fait avant assemblage des feuilles de verre (avec la couche de masquage 9) et du PVB 3 ou après assemblage des feuilles de verre et du PVB ou même après le feuilletage.
En cas de dépôt OCA par voie liquide sur face F2 avant assemblage, il est préférable d’utiliser un OCA thermoréticulable qui réticule grâce à la température appliquée lors du feuilletage.
Le dépôt OCA dans le trou peut être avantageusement après feuilletage
En variante on place un film adhésif OCA (de taille adapté au trou de la deuxième feuille) par exemple à base d’acrylate ou silicone sur la face F2 avant assemblage de la deuxième feuille 2. On peut placer l’insert sur le film adhésif avant ou après l’assemblage, voire après le feuilletage.
La figure 7 schématise en vue de coupe un pare-brise 200 selon l’invention avec un système de vision infrarouge tel qu’un LIDAR dans un deuxième mode de réalisation de l’invention.
Seules les différences avec le premier mode sont explicitées ci-après.
La couche masquante 9’ est localisée sous la pièce 9 en particulier la couche masquante est espacée de la paroi interne du trou d’intercalaire Ici la couche de
masquage 5 dépasse légèrement dans la zone du trou traversant pour une continuité de masquage optique.
La figure 8 schématise en vue de coupe un procédé de fabrication du pare-brise 200 de la figure 7 avec une couche masquante et une pièce dans le trou traversant.
On dépose sur la pièce (face de liaison 91 ) par voie liquide une composition réticulable (UV, thermo, bicomposant) à base d’OCA dilué dans un solvant et avec un colorant moléculaire pour former la couche masquante. Ici la couche de masquage 5 dépasse légèrement dans la zone du trou traversant. On peut choisir une formulation compatible avec la couche de masquage par exemple avec l’émail.
On utilise alors un OCA réticulable par UV ou alors bi composant réticulable par réaction chimique. L’OCA est déposé à la surface de la pièce, une étape de pré réticulation (UV ou avancement de la réaction chimique) est avantageuse afin de gélifier l’OCA à la surface de la pièce et pouvoir déposer le tout dans le trou ensuite. Puis le vide est fait afin d’évacuer l’air emprisonné et terminer la réticulation afin d’obtenir une bonne adhésion.
En variante pour la couche masquante, on place un film sensible à la pression sur la pièce (face de liaison 91 ) par exemple OCA réticulé à base acrylate ou encore silicone.
On préfère placer la pièce 9 avec la couche masquante 9’ (revêtement ou film) dans le trou du vitrage déjà feuilleté.
L’épaisseur finale E1 est inférieure à E0 ou en variante sensiblement égale à E0.
La figure 9 schématise en vue de coupe un pare-brise 300 selon l’invention avec un système de vision infrarouge tel qu’un LIDAR dans un troisième mode de réalisation de l’invention.
Seules les différences avec le deuxième mode sont explicitées ci-après.
Un élément fonctionnel film ou de préférence revêtement transparent à la longueur d’onde de travail est ajouté entre la face F2 12 et la couche masquante
9’. Ce peut être un primaire d’adhésion, une couche chauffante, une couche barrière...
La figure 10 schématise en vue de coupe un pare-brise 400 selon l’invention avec un système de vision infrarouge tel qu’un LIDAR dans un quatrième mode de réalisation de l’invention.
Seules les différences avec le premier mode sont explicitées ci-après.
La couche de masquage opaque 5 n’est pas élargie dans la zone centrale (passant par M).
Une couche électroconctrice athermique 70 (contrôle solaire, chauffante etc) est absente ou pourvu d’une première épargne trapézoïdale (en variante rectangulaire ou toute autre forme) au droit du trou traversant 4.
La figure 11 schématise en vue de coupe un pare-brise 500 selon l’invention, avec un système de vision infrarouge tel qu’un LIDAR dans un cinquième mode de réalisation de l’invention. La figure 12 schématise en vue de face (côté extérieur) ce pare-brise 600 de la figure 11 . La figure 13 schématise en vue de face (côté extérieur) le pare-brise 601 en variante du cinquième mode de réalisation.
Seules les différences avec le premier mode sont explicitées ci-après.
La pièce 9 est porteuse d’un revêtement chauffant 64 de forme trapézoïdale (comme la pièce) formant une zone de chauffage locale. Le revêtement chauffant est en matériau transparent à au moins la longueur d’onde dite de travail dans l’infrarouge. Le revêtement chauffant 64 est en contact adhésif avec la couche masquante 9.
Les bords longitudinaux horizontaux ou grands côtés 641 , 643 de la couche 64 sont parallèles aux grands côtés de la pièce 9. Les petits côtés 642, 644, peuvent être parallèles aux petits côtés de la pièce 9.
La zone de chauffage rectangulaire 64 est pourvue de deux amenées de courant ou premier et deuxième bus bars locaux (dédiés) horizontaux 65,66 (cf figure 12) alimentés en tension 67 par exemple par 15V ou 48V ou même 12V ou 24V.
Dans le cas d’une pièce ronde ou ovale les bus bars sensiblement horizontaux peuvent être courbes pour suivre la forme de la pièce.
On souhaite rapprocher les bus bars le plus possible pour augmenter la densité de puissance. De préférence la distance entre bus bars est d’au plus 20cm ou 10cm ou 6cm.
En figure 13, les deuxième bus bars sont latéraux 65, 66 ici obliques, parallèles par rapport aux petits côtés de la pièce 9. Dans le cas d’une pièce ronde ou ovale ces bus bars peuvent être courbes pour suivre la forme de la pièce.
On peut adapter l’alimentation électrique en conséquence. On peut utiliser un connecteur plat dans la zone supérieure par exemple entre le trou et le bord longitudinal supérieur. La zone de chauffage locale comporte une pluralité de fils chauffants, et connectés à l’alimentation électrique par deux bus bar horizontaux adjacents dans la zone supérieure au-dessus du trou traversant ou par un connecteur plat. En variante, La zone de chauffage locale comporte une pluralité de premiers fils chauffants, et connectés à l’alimentation électrique par des premier et deuxième bus bar horizontaux de part et d’autre du trou traversant.
La figure 14 montre trois courbes de transmission totale T (en %) de vitrages automobiles, revêtus ou non d’une couche masquante réticulée et servant de colle d’une pièce, transmission totale en fonction de la longueur d’onde de 250nm à 1750nm.
La première courbe 1.1 sert de référence car elle illustre la transmission totale d’un premier vitrage automobile revêtu d’une couche transparente comportant une matrice UV réticulée donnée et dénuée de colorant servant de colle d’une pièce de verre dans un exemple 1A selon l’invention.
Ce premier vitrage automobile (en particulier formant pare-brise d’une voiture) comporte une feuille de verre extraclair (bombée) de 2,8mm dénommée Planiclear de la Société demanderesse. La couche de colle transparente, d’épaisseur 0,08mm, est une colle optique UV réticulé (colle optique adhésive ou « OCA » en anglais): le produit UVEKOL S15 déjà décrit précédemment. La pièce de verre bombée est dans le trou traversant d’une feuille de verre teintée
qui est la feuille de verre interne (comme illustré par exemple dans le premier mode en relation avec figure 1 ).
La transmission infrarouge dépasse les 80% à partir de 780nm et dans le visible la transmission totale est d’environ 90% jusqu’à 550 nm.
La deuxième courbe 2.1 retrace la transmission totale d’un deuxième vitrage automobile (exemple 1 B) qui se distingue du premier vitrage de l’exemple 1 A par l’ajout d’un colorant noir absorbant dans le visible (le 7527B d’Epolin déjà décrit dans les exemples précédents) à une concentration de 0,125% en poids.
Dans le visible, la transmission totale chute sous les 50% jusqu’à 600 nm environ. La transmission infrarouge reste stable à environ 80% à partir de 780nm et d’au moins 75% à 875nm.
La troisième courbe 3.1 retrace la transmission totale d’un troisième vitrage automobile (exemple 1 C) qui diffère du deuxième vitrage de l’exemple 1 B par sa concentration augmentée pour atteindre 1 % en poids.
Dans le visible, la transmission totale est quasi nulle jusqu’à 650nm environ. La transmission infrarouge reste stable à environ 80% à partir de 1050nm et entre 75% et 80% de 875nm à 1050nm.
La fonction de camouflage et de filtre sélectif est remplie.
La figure 15 montre quatre courbes de transmission totale de vitrages automobiles revêtus d’une couche masquante et apte à servir de colle d’une pièce, transmission totale en fonction de la longueur d’onde de 400 à 1600nm. Ces courbes illustrent l’influence de la concentration en colorant.
Chaque courbe 1.2, 2.2, 3.2, 4.2, illustre la transmission totale d’un vitrage automobile revêtu d’une couche transparente comportant une matrice et d’un colorant noir absorbant dans le visible (le 7527B d’Epolin déjà décrit dans les exemples précédents) à une concentration donnée en poids :
- 0,5% pour le vitrage de la courbe 1 .2
- 1 % pour le vitrage de la courbe 2.2
- 2% pour le vitrage de la courbe 3.2
- 4% pour le vitrage de la courbe 4.2.
Chaque vitrage automobile (en particulier formant pare-brise d’une voiture) comporte une feuille de verre extraclair (bombée) de 4mm dénommée Planiclear de la Société demanderesse. Chaque couche masquante a été déposée par voie liquide.
Chaque couche masquante collante permet de fixer une pièce de verre que l’on vient placer dans un trou d’une feuille de verre teintée. C’est également une pièce en verre extraclair dénommée Planiclear de la Société demanderesse.
Naturellement on constate la chute de transmission dans le visible jusqu’à 600nm avec l’augmentation de % de colorant. La transmission infrarouge reste stable à environ 80% à partir de 110Onm et à 900nm d’au moins 70% (courbe 4.2) jusqu’à 85% (courbe 1 .2).
Avec une concentration de 4% de colorant, la clarté est L* est inférieure à 0,5.
La figure 16 montre cinq courbes de transmission totale T à 1550nm de vitrages automobiles revêtus de diverses natures de couches adhésives servant pour fixer d’une pièce de verre, T en fonction de l’épaisseur de la couche.
Chaque vitrage automobile (en particulier formant pare-brise d’une voiture) comporte une feuille de verre extraclair (bombée) de 1 ,95mm dénommée Optiwhite de la Société Pilkington qui est la feuille de verre externe. La couche de colle transparente, d’épaisseur variable est une colle optique polymère réticulé (OCA en anglais).
La pièce de verre bombée est également en verre extraclair Optiwhite de 1 ,95mm qui est revêtue d’une couche antireflet à la longueur d’onde de travail des LIDAR (proche infrarouge) donc ici 1550nm. Cette pièce est dans le trou traversant d’une feuille de verre teintée qui est la feuille de verre interne (comme illustré dans les exemples par exemple le premier mode en relation avec figure 1 )..
Si on choisit un film adhésif de silicone de la société TAICA, et avec la pièce de verre sans couche antireflet, on obtient à 1550nm la transmission T d’environ
85,4% pour un film d’épaisseur 1 mm, 88,5% pour un film d’épaisseur 0,5mm, 90% pour un film d’épaisseur 0,25mm.
La figure 16 illustre donc l'absorption à 1550nm des différentes matrices OCA, non teintées candidates pour la couche masquante selon l’invention ou de matrice comparative (PVB). En rajoutant un colorant selon l’invention qui n'absorbe pas à 1550nm, les résultats en terme de transmission totale seraient similaires que pour la couche transparente.
La première courbe 1.3 est une colle optique polymère réticulé (colle optique adhésive ou « OCA » en anglais): le produit UZ181A déjà décrit.
La deuxième courbe 2.3 est une colle optique polymère réticulé (colle optique adhésive ou « OCA » en anglais): le produit UVEKOL S-15 déjà décrit.
La troisième courbe 3.3 est une colle optique polymère réticulé (colle optique adhésive ou « OCA » en anglais): le produit Loctite SI 8650 déjà décrit.
La cinquième courbe 4.3 est une couche comparative à base de PVB (le produit RF41 de la société Eastman) mise en œuvre par voie liquide dans un solvant.
La sixième courbe 5.3 est une couche comparative sous forme de feuillet autoportant (avant feuilletage) à base de PVB à dénuée ou faible de taux de plastifiants : PVB Mowital de Kuraray.
Ces courbes illustrent aussi l’influence du choix de la nature de la couche colorant sélective. Les trois OCAs sont plus transparents que les couches comparatives à base de PVB quelle que soit l’épaisseur.
La différence de transparence entre OCA (et entre PVB) s’accroit avec l’épaisseur.
Sans l’expliquer on constate que le produit avec PVB MOWITAL est moins bon que le PVB RF41.
Le coefficient d’absorption molaire de la matrice OCA UZ181A à 1550nm est de 33 m-1. Le coefficient d’absorption molaire de la matrice UvekolS15 à 1550nm est de 54 m-1. Le coefficient d’absorption molaire de la matrice Loctite8650 à 1550nm est de 55 m-1. Le coefficient d’absorption molaire de la matrice comparative RF41 à 1550nm est de 83 m-1. Le coefficient d’absorption molaire de la matrice comparative Mowital à 1550nm est de 220 m-1.