FR2995300A1 - Miroir avec protection de bords - Google Patents

Abstract

L'invention décrit un miroir comprenant une feuille de verre (1) constituée de deux faces (2, 3), au moins une couche réfléchissante (4), de préférence métallique, appliquée sur une des faces de la feuille de verre de sorte à former une face réfléchissante, et au moins une couche de protection (5) appliquée sur la couche réfléchissante pour lequel les bords sont protégés par un ruban adhésif simple face (6), positionné sur tout ou partie du périmètre du miroir.

Description

MIROIR AVEC PROTECTION DE BORDS L'invention concerne un miroir muni d'un système de protection de ses bords contre la corrosion. Ce miroir est particulièrement adapté à l'environnement extérieur et peut être utilisé en tant que miroir solaire. Un miroir comprend habituellement un substrat transparent et rigide sur lequel a été déposée une couche réfléchissante. La couche réfléchissante souvent en métal comme l'argent ou l'aluminium a tendance à se corroder à l'air ambiant en raison de la présence de polluants présents dans l'atmosphère tels que les sulfures et les chlorures, ou simplement en raison d'une certaine humidité provoquant sa dissolution. Il est, par conséquent, nécessaire de la protéger pour augmenter sa durée de vie.

Le plus souvent une ou plusieurs couches protectrices sont déposées sur l'argenture des miroirs pour les protéger contre les agressions chimiques et/ou mécaniques extérieures. Une couche d'un autre métal, typiquement de cuivre est souvent déposée sur la couche métallique, en tant que couche de protection. Mais le système bicouche argent-cuivre reste sensible à la corrosion.

Les couches de protection sont déposées sur la surface plane du miroir et les bords du miroir restent généralement mal protégées et sont donc soumises aux agressions corrosives. La demande FR 2 936 240 déposée au nom de la Demanderesse décrit un miroir comprenant une feuille de verre, une couche d'argent et un revêtement de protection multicouche qui peut être appliqué sur la tranche de la couche d'argent, sur la totalité du périmètre du miroir. Ce revêtement comprend une couche de cuivre et au moins deux couches de peinture séchée et réticulée. Pour une bonne protection des tranches de la couche d'argent, il est recommandé de passer deux fois les miroirs aux différents traitements de peinture, en les retournant entre les deux passages pour éviter que la même tranche attaque les rideaux de peinture.

La demande de brevet WO 2010/128126 propose de protéger les bords d'un miroir solaire avec un cordon en élastomère déposé par extrusion sur la périphérie du miroir. Le dépôt d'un cordon élastomérique nécessite l'utilisation d'un mastic avec des temps de réticulation relativement longs, pendant lesquels le miroir ne peut pas être manipulé. Pour de nombreux mastics en polyuréthane ou acrylique, il est nécessaire de prévoir des équipements spéciaux pour être conforme aux normes de sécurité et environnementales. Le plus souvent, afin de garantir une bonne adhésion du cordon sur la périphérie du miroir, il est nécessaire de faire une préparation de surface incluant le dépôt d'un primaire d'adhésion.

La présente invention cherche à simplifier la fabrication des miroirs, sans pour autant sacrifier l'efficacité de la protection de la couche réfléchissante contre la corrosion. La protection doit être d'autant plus efficace que le miroir peut être destiné à un environnement agressif comme à être exposé aux intempéries (cas des miroirs solaires). L'invention propose de fournir un miroir sur lequel un ruban adhésif simple face, ou encore collant sur seulement une de ses faces, est positionné sur tout ou partie du périmètre du miroir.

De façon préférée, le ruban adhésif simple face est renforcé. Ainsi, le miroir est efficacement protégé contre la corrosion, tout en gardant des fonctions anti-coupures. La solution proposée permet avantageusement de ne plus avoir besoin de manipuler des produits chimiques pour réaliser la protection, ce qui la rend plus économique et moins dangereuse que les solutions proposées dans l'art antérieur. La pose de l'adhésif peut être directement effectuée sur le site de fabrication du miroir. Il s'agit d'un procédé de fabrication rapide qui ne nécessite pas de longs temps d'immobilisation du produit fini. Immédiatement après la dépose du ruban adhésif, le miroir protégé peut être manipulé et transporté. Le miroir selon la présente invention comprend une feuille de verre constituée de deux faces, au moins une couche réfléchissante, de préférence métallique, appliquée sur une des faces de la feuille de verre, et au moins une couche de protection appliquée sur la couche réfléchissante, les bords du miroir étant protégées contre la corrosion par un ruban adhésif simple face, sur tout ou partie du périmètre du miroir.

Le fait d'utiliser un ruban adhésif qui soit en plus renforcé permet d'améliorer sa tenue et sa résistance aux phénomènes de corrosion dans le temps. Le renforcement donne une structure plus rigide au ruban adhésif, ce qui présente un avantage dans les applications recherchées.

De façon préférée, ledit ruban recouvre tout ou partie des bords du miroir et au moins une partie des deux faces du miroir. Selon un mode de réalisation, la partie de la face réfléchissante recouverte par ledit ruban est moins large que la partie de la face du miroir opposée à la face réfléchissante recouverte par ledit ruban. Le ruban adhésif est généralement constitué d'un support en film polymère recouvert d'un adhésif de type acrylique ou caoutchouc. Le film polymère est généralement en polyéthylène, en PVC, en polypropylène, en vinyle ou en tout autre matériau synthétique connu de l'homme de l'art. Le film polymère peut être éventuellement recouvert d'une couche non adhérente de type silicone pour le dévider plus facilement. Dans certains modes de réalisation de l'invention, notamment lorsque la protection anti-coupure est particulièrement recherchée, en plus de la protection anti- corrosion, il est préférable de renforcer le film polymère. Le renfort est apporté par des fibres naturelles comme par exemple du coton, par des fibres synthétiques comme par exemple des fibres de polyester, de polyamide, de nylon, éventuellement tisées ou par des fibres de verre ou des fibres métalliques, qui sont enduites dans le polymère pour obtenir un film renforcé.

A titre d'exemple, le ruban adhésif peut être le produit Tesa 4665 commercialisé par Tesa, les produits P-68 et P-665 commercialisés par Nitto Denko, le produit ScotchTM 389 commercialisé par 3M, le produit Netlink 150 HX commercialisé par Biolink, ou le Power Tape PATPTG10 commercialisé par Pattex. Les miroirs selon la présente invention sont fabriqués par des procédés classiques de production de miroirs. Les différentes couches constitutives du miroir sont appliquées du même côté de la feuille de verre. La feuille peut être découpée à partir d'un ruban de verre float. Si le miroir final doit être bombé, la feuille de verre est généralement bombée avant application de l'argenture. La couche réfléchissante peut être déposée avant ou après le découpage du verre à la taille souhaitée. La feuille de verre est en verre minéral ou organique. Elle peut être, éventuellement bombée, et a habituellement une épaisseur comprise entre 2 et 6 mm. Le verre est de préférence extra-clair, c'est-à-dire présentant une transmission énergétique supérieure à 85%, de préférence supérieure à 89%, lorsqu'elle est mesurée sur un verre d'épaisseur égale à 3,2 mm. Le miroir peut être trempé ou non trempé. Le miroir peut être un miroir feuilleté comprenant au moins deux feuilles de verre et une feuille intercalaire, la feuille intercalaire pouvant être une feuille en PVB ou matériau équivalent, ou une feuille métallique. La couche réfléchissante est le plus souvent une couche d'argent. Elle peut avoir une épaisseur comprise entre 500 et 1600 mg/m2. Pour des applications de type miroirs solaires, l'épaisseur de cette couche est de préférence supérieure à 850 mg/m2, et généralement entre 950 et 1300 mg/m2. La couche réfléchissante est protégée par une ou plusieurs couches de protection qui peuvent être métalliques ou polymères. La ou les couches métalliques de 30 protection peuvent notamment être à base des métaux tels que le chrome, le vanadium, le titane, le fer, le nickel, l'indium, le cuivre ou encore l'aluminium. La couche polymère peut être constituée d'une peinture monocouche ou multicouche, généralement bi-couches et tri-couches. La ou les peintures sont peuvent être formées de tout type de résine, avec par exemple des peintures à base polyuréthane, époxyde, alkyle, alkyde, silicone, acrylique. La ou les peintures peuvent être déposées par tout type de technique, avec par exemple de dépôt par voie liquide ou poudre, en coulée ou en spray, ou par application hot-5 melt. En effet, on s'est aperçu qu'une couche d'argent d'épaisseur classique telle que 750-800 mg/m2, bien suffisante pour les applications domestiques (miroirs de sallede-bain par exemple) ne réfléchissait pas toute la lumière dans le spectre de la 10 lumière solaire, notamment dans le domaine de l'ultra-violet. En d'autres termes, les UV traversent partiellement les couches d'argent trop fines, ce qui n'est pas un inconvénient dans les applications domestiques puisque ces UV non réfléchis ne sont pas dans le domaine du visible. Par contre, pour une application en miroir solaire, la bonne réflexion de ces UV est souhaitable car il s'agit d'une énergie 15 lumineuse non négligeable que l'on cherche à collecter. De plus, les UV atteignant les couches organiques de protection tendent à accélérer le vieillissement de celles-ci et de ce point de vue aussi, on a intérêt à ce que la couche réfléchissante stoppe le mieux possible les UV. Pour améliorer la réflexion énergétique, notamment dans le domaine 350-700 nm, on a même constaté qu'il était possible 20 d'épaissir la couche d'argent plutôt que d'appliquer une couche de cuivre, ce qui contribue à simplifier le procédé. En effet, même si une couche de cuivre tend à améliorer la réflexion des UV, à épaisseur égale, l'argent réfléchi beaucoup mieux dans le domaine 350-700 nm. 25 La figure 1 est une coupe de la structure du miroir selon la présente invention. L'épaisseur des couches représentées n'est pas à l'échelle. La feuille de verre 1 est revêtue sur une de ses faces (2) de la couche réfléchissante (4), elle-même recouverte par une couche de protection (5). Le miroir ainsi obtenu a deux faces (10a, 10b). Le ruban adhésif simple face (6) est appliqué sur les bords, avec une 30 partie de recouvrement de la face (10a) du miroir moins large que la surface de recouvrement de la face (10b).

L'invention a également pour objet l'utilisation d'un miroir tel que décrit précédemment en tant que miroir solaire permettant de dévier la lumière solaire vers un collecteur de chaleur.

Elle porte aussi sur un dispositif comprenant un collecteur de chaleur et un miroir solaire comprenant le miroir tel que décrit ci-dessus. Si le miroir selon l'invention est destiné à faire office de miroir solaire, il peut-être bombé ou plan. S'il est plan, le miroir est généralement un élément faisant partie d'un ensemble d'éléments miroirs disposés de sorte à constituer un miroir de Fresnel ou du type Héliostat, des miroirs pour capteurs paraboliques (Dish) ou des miroirs solaires photovoltaïques concentrés (CPV). Cet ensemble fait converger la lumière solaire vers un collecteur de chaleur. Généralement, ce collecteur est constitué d'un tube parcouru par un fluide caloporteur (eau, sels fondus, huiles synthétiques, ou de la vapeur). Ce fluide est chauffé par l'énergie solaire et on lui fait restituer cette énergie sous forme d'électricité par tout procédé adapté comme par exemple celui dit de « Rankine Cycle ». Les problèmes liés aux fluctuations d'énergie inhérentes à l'énergie solaire (alternance du jour et de la nuit, passage de nuages) peuvent être contournées soit en stockant de la chaleur (avec un réservoir de fluide chaud) soit en hybridant les concentrateurs solaires avec une centrale thermique classique (la chaudière et la chaleur solaire alimentant la même turbine à vapeur). En fait, pour les applications en miroir de Fresnel ou Héliostat en miroir pour capteurs paraboliques (Dish) ou en miroirs solaires photovoltaïques concentrés (CPV), les miroirs sont fabriqués plans mais sont légèrement bombés à la pose (bombage à froid) par application de contraintes mécaniques. On donne ainsi au vitrage une forme plus proche de la courbure idéale. Dans le cas d'un miroir de Fresnel, les différents éléments miroir sont généralement de taille inférieure à 3 m2. En effet, plus ces miroirs plans sont petits, plus on aura de facilité à les disposer pour converger les rayons lumineux vers le collecteur. Ces miroirs plans sont généralement découpés après application des différentes couches en leur dos de sorte que la tranche de la couche d'argent n'est pas revêtue. Dans ce cas, une bonne résistance à la corrosion de bord est particulièrement recherchée et l'application d'un ruban adhésif renforcé simple face est particulièrement avantageuse.

Dans le cas de miroirs du type héliostat, les différents éléments miroirs peuvent avoir une surface allant typiquement de 1 m2 à 25 m2. Si la feuille de verre supportant les différentes couches a été bombée, la forme bombée du miroir fait converger d'elle-même la lumière vers le collecteur. En effet, on cherche à donner au miroir un profil parabolique dans au moins une direction (une seule direction ou deux directions orthogonales entre elles), les rayons lumineux étant renvoyés vers le foyer de ladite parabole, un collecteur de l'énergie lumineuse étant placé à ce foyer. Si le miroir est bombé à chaud dans une seule direction, l'homme du métier parle couramment d'une forme cylindroparabolique. Deux des bords du miroir sont linéaires. Dans ce type de miroir, le collecteur est un tuyau linéaire vers lequel les miroirs renvoient le rayonnement, ledit collecteur étant placé au point de convergence desdits rayonnement (le foyer dans le cas d'une parabole). Dans un plan perpendiculaire au collecteur, le miroir est bombé. Dans un plan parallèle au collecteur, le miroir n'est pas bombé. Le miroir bombé final (tel qu'installé dans les champs de miroirs solaires) peut être constitué d'une seule plaque ou comprendre plusieurs plaques juxtaposées formant chacune un segment de parabole. Dans le cas d'un miroir cylindro-parabolique, notamment, la parabole dans le plan perpendiculaire au collecteur peut être constituée de 2 ou 4 plaques juxtaposées. Les plaques ont une forme qui approche la forme parabolique sans nécessairement lui correspondre totalement, l'essentiel étant que le maximum de rayons lumineux atteigne le collecteur au foyer. Pour mieux approcher la parabole, il n'est pas exclu que les différentes plaques juxtaposées aient des formes différentes. On peut aussi choisir de les faire identiques en les plaçant de sorte que leur forme approche le mieux possible la parabole. Par ailleurs, lors de leur positionnement, on peut les contraindre pour leur imposer une forme à température ambiante. Ces miroirs bombés peuvent être dimensionnés par découpe avant bombage du verre, le bombage étant ensuite réalisé, puis les différentes couches (argenture puis couches de protection) étant appliquées en son dos, du côté convexe. Un miroir bombé (à chaud), notamment pour l'application en miroir solaire, peut avoir une surface allant typiquement de 0,1 à 10m2. L'invention porte également sur le procédé de fabrication d'un miroir dont les bords sont protégés par un ruban adhésif simple face. Ce procédé comprend l'application d'un ruban adhésif simple face, de préférence renforcé, sur tout ou partie des bords et au moins une partie des deux faces du miroir, l'étape d'application étant éventuellement précédée du nettoyage et le séchage de la surface du miroir.

Avantageusement, le ruban adhésif est directement appliqué sur le miroir et il n'est pas nécessaire d'appliquer une couche primaire d'adhésion. De façon préférée, avant l'application du ruban adhésif, la surface est nettoyée est séchée. Tout type de nettoyage peut être utilisé : nettoyage manuel ou automatique en machine, avec ou sans action mécanique telle que l'action de brosse, avec de l'eau ou un mélange eau/alcool contenant éventuellement du détergent de type tensio-actif.

L'application du ruban adhésif peut être effectuée avec l'aide d'un rouleau - presseur. Elle peut également être effectuée de façon automatique, par exemple à l'aide d'un dévidoir. Les exemples ci-après illustrent l'invention sans en limiter la portée.

Exemples Exemple 1 (comparatif) On réalise un échantillon de référence en découpant manuellement une plaque de 30 miroir de 10x10cm constituée d'une couche d'argent recouverte d'une première couche de peinture alkyde puis d'une seconde couche de peinture polyuréthane. Cet échantillon a servi de référence lors de la mise en CASS test.

Les tests de résistance à la corrosion ont été réalisés en soumettant les miroirs selon la présente invention à l'action du brouillard salin. Le test au brouillard salin, connu sous le nom de « CASS test », consiste à vaporiser une solution d'eau et de sel sur les miroirs, jusqu'à voir apparaitre les premières traces de corrosion. Les détails complets de ce test sont donnés dans la norme ISO 9227. L'échantillon de référence subit 10 cycles de CASS test comme décrit dans la norme ISO 9227 et la corrosion de bord est mesurée. Après 10 cycles, la corrosion atteint 620 pm.

Exemple 2 selon l'invention : On utilise le même miroir que celui de l'exemple 1. Après découpe du miroir, aucun traitement particulier n'a été apporté sur le verre ou sur la tranche du verre. Le ruban adhésif renforcé P665 commercialisé par Nitto fait 12mm de largeur et est donc directement dévidé et déposé sur une table, sur une longueur de 45 cm, sur la face non adhésive. Une tranche du verre est ensuite posée sur la face adhésive puis le verre est tourné de manière à ce que chaque tranche soit recouverte d'adhésif. L'adhésif est ensuite rabattu sur chaque face (verre et peinture) manuellement. On applique une pression manuelle sur toutes les arrêtes/côtés de manière à bien plaquer l'adhésif sur son support et on insiste tout particulièrement dans les angles. Cet échantillon a subi 10 cycles de CASS test comme décrit dans la norme ISO 9227, et la corrosion de bord a été mesurée. Après 10 cycles, l'échantillon de l'exemple 2 a une corrosion de bord de 190pm.

Exemple 3 selon l'invention : On utilise le même miroir que celui de l'exemple 1 Après découpe, aucun traitement particulier n'a été apporté sur le verre ou sur la tranche du verre. Un ruban adhésif renforcé 4665 de TESA qui se présente sous forme de rouleau de largeur 50mm a été découpé en bande de 15mm de largeur puis déposé sur une table, sur une longueur de 45 cm, sur la face non adhésive. Il est appliqué comme décrit dans l'exemple 2. Cet échantillon a subi 10 cycles de CASS test comme décrit dans la norme ISO 9227, et la corrosion de bord a été mesurée. Après 10 cycles, l'échantillon de l'exemple 3 a une corrosion de bord d'environ 280pm.

Exemple 4 comparatif : On réalise un échantillon de référence en découpant manuellement une plaque de miroir de 10x10cm constituée d'une couche d'argent recouverte d'une couche de 5 cuivre, d'une première couche de peinture alkyde puis d'une seconde couche de peinture polyuréthane. Cet échantillon a subi 10 cycles de CASS test comme décrit dans la norme ISO 9227, et la corrosion de bord a été mesurée. Après 10 cycles, l'échantillon de l'exemple 4 a une corrosion de bord de 910 pm.

10 Exemple 5 selon l'invention : On reprend le miroir décrit dans l'exemple 4, et on lui applique un ruban adhésif renforcé P665 de Nitto comme décrit dans l'exemple 2. L'échantillon ainsi obtenu subit 10 cycles de CASS test comme décrit dans la norme ISO 9227, et la corrosion 15 de bord a été mesurée. Après 10 cycles, l'échantillon de l'exemple 5 a une corrosion de bord de 400 pm. 20

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Miroir comprenant une feuille de verre (1) constituée de deux faces (2, 3), au moins une couche réfléchissante (4), de préférence métallique, appliquée sur une des faces de la feuille de verre de sorte à former une face réfléchissante, et au moins une couche de protection (5) appliquée sur la couche réfléchissante caractérisé en ce que les bords du miroir sont protégés par un ruban adhésif simple face (6), positionné sur tout ou partie du périmètre du miroir.
2. 2. Miroir selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit ruban (6) recouvre tout ou partie des bords du miroir et au moins une partie des deux faces du miroir (10a,10b).
3. 3. Miroir selon la revendication précédente caractérisé en ce que la partie de la face réfléchissante (10a) recouverte par ledit ruban (6) est moins large que la partie de la face du miroir (10b) opposée à la face réfléchissante recouverte par ledit ruban (6).
4. 4. Miroir selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le ruban adhésif (6) est renforcé par des fibres, naturelles ou synthétiques, éventuellement tissées telles que des fibres de coton, de polyester, de polyamide, de nylon, des fibres de verre, des fibres métalliques.
5. 5. Miroir selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche réfléchissante (4) est une couche d'argent.
6. 6. Miroir selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la 30 couche protectrice (5) est une couche métallique et/ou une couche polymère.
7. 7. Miroir selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la feuille de verre (1) est en verre minéral ou organique. 20 25
8. 8. Utilisation du miroir selon l'une des revendications 1 à 7 en tant que miroir solaire permettant de dévier la lumière solaire vers un collecteur de chaleur.
9. 9. Dispositif comprenant un collecteur de chaleur et un miroir solaire comprenant le miroir selon l'une des revendications 1 à 7.
10. 10. Procédé de fabrication d'un miroir selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il comprend l'application d'un ruban adhésif simple face (6), de préférence renforcé, sur tout ou partie des bords et au moins une partie des deux faces du miroir (10a, 10b), l'étape d'application étant éventuellement précédée du nettoyage et le séchage de la surface du miroir.
11. 11. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'application du ruban adhésif simple face (6) est effectuée avec l'aide d'un rouleau- presseur.
12. 12. Procédé selon l'une des revendications 10 ou 11 caractérisé en ce que l'application du ruban adhésif simple face (6) de façon automatique, par exemple à l'aide d'un dévidoir.20