WO2013000675A1 - Vitrage chauffant - Google Patents

Vitrage chauffant Download PDF

Info

Publication number
WO2013000675A1
WO2013000675A1 PCT/EP2012/060654 EP2012060654W WO2013000675A1 WO 2013000675 A1 WO2013000675 A1 WO 2013000675A1 EP 2012060654 W EP2012060654 W EP 2012060654W WO 2013000675 A1 WO2013000675 A1 WO 2013000675A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
less
son
glazing
silver
glazing according
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/060654
Other languages
English (en)
Inventor
Nicolas BOUCHER
Pierre Boulanger
Renaud HUBERT
Original Assignee
Agc Glass Europe
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agc Glass Europe filed Critical Agc Glass Europe
Priority to EP12725792.1A priority Critical patent/EP2726425A1/fr
Publication of WO2013000675A1 publication Critical patent/WO2013000675A1/fr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • C03C8/18Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions containing free metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/007Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3668Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having electrical properties
    • C03C17/3673Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having electrical properties specially adapted for use in heating devices for rear window of vehicles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/40Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/40Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/44Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the composition of the continuous phase
    • C03C2217/45Inorganic continuous phases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/40Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/47Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
    • C03C2217/475Inorganic materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/16Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/167Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed resistors

Definitions

  • the invention relates to a heating glazing comprising a series of son spaced spaced apart on the surface of the glazing, or a portion of the surface of this glazing. Glazing of this type concern in particular, and not exclusively, automotive glazing. The heating of the latter is intended to prevent condensation or frost formation.
  • the most common technique for constituting the lead wires because it fits conveniently into the production process, and hence is economically advantageous, consists of the application of an enameled conductive composition. Once applied, the yarns are dried and fixed by cooking.
  • the compositions used for this purpose are usually based on silver.
  • the application technique on the glazing is traditionally a screen printing technique.
  • the composition for forming the conductive yarns suitably conditioned, is applied to the glass sheet in the form of a paste comprising conductive particles in a suitable medium.
  • the applied composition dries naturally in a very short time and is then subjected to a heat treatment which permanently fixes its constituents on the glass sheet.
  • the pasta compositions used apart from the silver - conducting particles, contain a relatively low temperature fusible glass fuse, also in particulate form, and a binder which is removed during the heat treatment.
  • the glass frit allows a strong attachment to the glass sheet on which the wires are applied.
  • the binder and possibly a solvent have as This is to give the paste the pasty consistency, in other words the rheological qualities, which allow the application through the sieve and the adhesion of the son deposited to the glass for the period preceding the enamel cooking.
  • the inventors have shown that it is useful to reduce the size of the fried particles. Apart from the benefit of improving the structure of the yarns produced, controlling the size of the fried particles in a direction reducing these dimensions, still allows the dough to retain adequate rheological properties while still increasing the silver content. In proportion, the fried content can also be slightly reduced without the enamelled son are more mechanically fragile, or their attachment to the glazing is less strong.
  • the heat treatment corresponding to the firing of the son applied by screen printing inevitably leads to a modification of the distribution of the constituents of the initial paste.
  • this cooking solvents and organic binders are removed leaving only the mineral constituents that are the fries on the one hand and money on the other hand.
  • the manner in which the distribution of the chips is carried out in the thickness is the subject of hypotheses which have not yet been verified.
  • One hypothesis is that the metal matrix has a tendency to repel the foreign grains constituted by the fried particles and that the latter on the contrary have tendency to cluster by fusing in contact with the constituents of the glass sheet.
  • a first measure proposed by the inventors for improving the structure of the son is to use silver-based conductive pastes in which the fried particles before cooking have reduced dimensions.
  • the inventors thus propose that the fried particles do not exceed on average 0.8 ⁇ , and preferably, are not greater than 0.6 ⁇ , and particularly preferably less than 0.5 ⁇ .
  • the presence of these smaller particles leads to reduce the presence of clusters, assimilated to undesirable inclusions.
  • This finding has led to another improvement consisting in reducing the overall fried content of the pasta used, while maintaining the level of adhesion which was that obtained previously with pasta of the prior art.
  • the reduction of the fried content is to the essential benefit of a corresponding increase in the silver mass, and therefore an improvement of the conductivity.
  • the inventors recommend using pasta in which the content of fried particles of limited size, as indicated above, is not greater than 12% by weight of the dough, and preferably not more than 10%, and particularly preferably not more than 8%.
  • the reduction of the fried content in the dough results in a corresponding increase in the silver content present in the yarns after they have been cooked.
  • the implementation according to the invention leads to son whose silver content is not less than 90% by weight, and preferably not less than 92%.
  • the inventors have further observed that the crystallographic structure of the silver in the yarns cooked according to the invention has differences with those of the yarns obtained under the conditions of the prior art.
  • the products obtained under the conditions of the invention have dimensions of silver crystallites which are substantially larger than those of the prior art.
  • correlation length is made from the width of the X-ray diffraction intensity peaks. Qualitatively, the higher the peaks, the greater the correlation length.
  • the relationship between correlation length and peak width is Debye Scherrer's relationship:
  • is the angular position of the peak
  • is the wavelength (Cu Ka).
  • the measurement of the relative dimensions of the crystallites can only be obtained in the direction orthogonal to the glass sheets.
  • the measurement of the correlation length is obtained by measuring the width at half height of the ⁇ 111> diffraction peak characteristic of the crystal structure of silver. This preferred orientation is most represented in the direction orthogonal to the glass sheets. Nevertheless, the growth of these crystallites is not related to the direction envisaged, so that the measurement constitutes an adequate indication of what the dimensions are in directions parallel to the sheets. In the case of the invention, the latter are superior to those of the products of the prior art. This finding is apparently related to the increase in conductivity for a constant silver content. The conductivity is even higher as the interfaces between the crystallites are less numerous for the same length of wire. Crystallites of larger dimensions necessarily lead to reducing the number of these interfaces.
  • the crystallites obtained according to the invention have average dimensions which are at least 124 nm, and advantageously at least 132 nm, and under the best conditions of at least 140 nm.
  • the son after baking have a resistivity that is not greater than 2.8. 10 "6 ⁇ . ⁇ , preferably not more than 2.5, 10 " 6 ⁇ . ⁇ and particularly preferably not greater than 2.2.10 "6 fl.cm.
  • the improvement of the conductivity of the yarns obtained according to the invention makes it possible to minimize their section while maintaining a resistance comparable to that of the yarns of the prior art. Overall this has the consequence, at equal strength, the possibility of having son that have less impact on the optical qualities of glazing on which these son are applied.
  • this cross section can be reduced as much as previously indicated, the inclusions of frit irregularities, or even the porosities, are in smaller proportions compared to previous products.
  • the thickness to width ratio is higher. This In part, the ratio is at least adjustable according to the conditions of application by screen printing, and in particular of the structure of the screen-printing screens.
  • particularly preferred screens for the implementation of the invention are of the type described in the aforementioned application. These screens have particular particularity, a more regular coating of the fabric. Controlling the thickness of this coating makes it possible, among other parameters, to adjust the thickness of the paste applied, and consequently that of the yarns.
  • the son advantageously after curing a cross-section which is not greater than 15.10 ", and preferably no greater than 13.10" 3 mm 2 .
  • Conductors are not strictly the same section over their entire length regardless of the precautions taken. In practice the cross-sectional variations do not exceed 8% and advantageously not 5%. Reducing the section of the yarns by maintaining a width-to-thickness ratio as indicated above further permits a limitation of the width of the yarns on the glazing and contributes to the more discreet appearance of its yarns. For the resistors necessary to develop the power required by the manufacturers for the rear glasses in particular, the son in question are advantageously less than 0.2mm wide and preferably less than 0.15mm.
  • - Figure 1 is a microphotographic section of a conductive wire obtained under the conditions of the prior art
  • - Figure 2 is a view similar to the previous for a wire obtained under the conditions of the invention
  • - Figure 3 is an X-ray diffractogram obtained on the son applied before cooking
  • FIG 4 comprises a diffractogram similar to that of Figure 3 corresponding to the son after cooking, and separately, three magnification of the peaks of this diffractogram.
  • the microphotographic section of FIG. 1 is that of a wire applied to a glass sheet 4, obtained with a paste of the prior art.
  • the screen printing screen used is of the type described in the previous application WO 2009/053469.
  • the paste comprises 88% by weight of silver particles and 10% by weight of fries, the particles of which have average dimensions of the order of 1.5 ⁇ , the remainder being binder and solvent.
  • the cut is made on a wire 0.3mm wide and about 10 ⁇ thick.
  • the section reveals a number of inhomogeneities.
  • frit particles 1 corresponding approximately to the size of the initial particles of the order of 1.4 ⁇ .
  • These irregularities in the structure of the wire are the cause of a conductivity much lower than that which would correspond to the section of a wire of the same dimensions but consisting exclusively of homogeneous silver.
  • the fried particles are roughly distributed evenly throughout the thickness of the wire. In other words, the entire thickness is affected by the presence of inhomogeneities of the wire.
  • FIG. 2 The micrograph of FIG. 2 is obtained on a wire prepared under the conditions of the invention.
  • the same screen printing screen as before is used.
  • the silver content is 92% by weight.
  • the appearance of the cup whose magnification is the same as in Figure 1 is much more homogeneous. Frit particles 1, which appear as dark spots, are small.
  • the average dimensions are of the order of 0.42 / x.
  • Figure 3 shows a crystallographic analysis. The analyzes are done on a device "Bruker D8 Advance in téta / téta scan".
  • the beam is CuKa.
  • the scanned domain is 5 to 70 °.
  • the diffractogram of silver varies a little according to the origin of the analyzed pulp, but all the diffractograms show peaks for the orientations noted ⁇ 111>, ⁇ 200> and ⁇ 220>. The most intense peak is always the peak ⁇ 111>.
  • the diffractogram corresponds to a paste according to the invention before firing.
  • Figure 4 corresponds to the diagram obtained for the same paste after baking at 690 ° C.
  • the diffractogram shows a certain evolution which appears more clearly on the enlargements made of each of the peaks concerned. Each peak appears split, showing the appearance in money of two distinct modes of crystallization (see Figure 4).
  • the determination of the average correlation lengths from this type of diffractogram is based on the calculation of the correlation lengths of each peak ( ⁇ 111> a and ⁇ 111> b ) and takes into account their intensity ratio.
  • This method makes it possible to evaluate the dimensions of the silver crystallites present in the conductive wires. For son formed in the conditions of the prior art the crystallites have at best dimensions of about 11Onm. For son made with pasta meeting the characteristics of the invention, and under identical conditions of application and heat treatment, the crystallites have dimensions of just over 132 nm. Consequently, the crystallites according to the invention being larger in size, the interfaces are less numerous and / or less extensive, which leads to improved conductivity.
  • the respective resistivities measured are 3.04.10 _ ⁇ 3 ⁇ 47.cm, and 2.4.10 ⁇ 6 ⁇ . ⁇ is a decrease of the order of 20%. It is all the more remarkable that the resistivity is lower according to the invention, while the son concerned have a reduced section of about a third, and the effects of eg surface irregularities should relatively play disadvantageously.
  • the son applied according to the provisions of the invention are also the object of mechanical strength tests. These tests are intended to determine the good adhesion of the son to the glass sheet on which they are applied.
  • the test is carried out after aging of the heating glazing (aging made according to DIN 50018 and ISO 6988). The procedure is as follows:
  • the aged glazing is cleaned

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)

Abstract

L' invention concerne un vitrage comprenant un réseau de fils conducteurs appliqués par sérigraphie sur une face du vitrage, ces fils étant obtenus par cuisson d'une pâte d'émail comportant des particules de métal constitué principalement d'argent, d'une frite de verre et de liants organiques, caractérisé en ce que dans la pâte, la frite de verre est sous forme de grains dont les dimensions moyennes maximales sont inférieures à 0,8μ, de préférence inférieure à 0,6μ, et de façon particulièrement préférée inférieure 0,5μ.

Description

Vitrage chauffant
L'invention est relative à un vitrage chauffant comportant une série de fils conducteurs espacés sur la surface du vitrage, ou une partie de la surface de ce vitrage. Des vitrages de ce type concernent notamment et non exclusivement, les vitrages automobiles. Le chauffage de ces derniers a pour but d'éviter la condensation ou la formation de givre.
Pour les lunettes arrière automobile, la technique la plus usuelle pour constituer les fils conducteurs, parce qu'elle s'intègre commodément dans le processus de production, et par suite est avantageuse du point de vue économique, consiste en l'application de fils d'une composition conductrice émaillée. Une fois appliqués, les fils sont séchés et fixés par cuisson. Les compositions utilisées à cet effet sont habituellement à base d'argent.
La technique d'application sur le vitrage est traditionnellement, une technique de sérigraphie. La composition destinée à former les fils conducteurs, convenablement conditionnée, est appliquée sur la feuille de verre sous forme d'une pâte comprenant des particules conductrices dans un médium approprié. La composition appliquée sèche naturellement en très peu de temps et est ensuite soumise à un traitement thermique qui fixe ses constituants de façon permanente sur la feuille de verre.
Les compositions des pâtes utilisées, en dehors des particules conductrices d' argent, renferment une frite de verre fusible à température relativement basse, également sous forme de particules et un liant qui est éliminé lors du traitement thermique.
La frite de verre permet une fixation résistante à la feuille de verre sur laquelle les fils sont appliqués. Le liant et éventuellement un solvant, n'ont comme rôle que de conférer à la pâte la consistance pâteuse, autrement dit les qualités rhéologiques, qui permettent l'application au travers du tamis et l'adhérence des fils déposés au verre pour la période précédant la cuisson de l'émail.
Pour répondre à la demande des constructeurs automobile, la tendance est d'accroître la conductivité des fils formés. Cet accroissement permet un chauffage plus intense du vitrage. Il permet aussi le cas échéant, de modifier les caractéristiques géométriques des fils appliqués. Il s'agit de façon particulièrement recherchée, de faire en sorte que ces fils soient aussi discrets que possible sur le vitrage, notamment en réduisant leur largeur. Pour améliorer ce type de performances, différentes approches ont été proposées. Les premières ont consisté à accroître la teneur en particules conductrices des pâtes appliquées par sérigraphie. Les teneurs les plus élevées en particules d'argent des pâtes commercialisées à l'heure actuelle sont ainsi de l'ordre de 88% en poids. Bien entendu l'accroissement de la teneur en argent au détriment des autres constituants de ces pâtes ne peut dépasser une certaine limite. La diminution consécutive de la teneur de frite, au-delà d'une certaine limite, conduirait à une fixation insuffisante des fils sur la feuille de verre.
Une autre approche qui fait l'objet de la demande WO 2009/053469, vise à l'utilisation d'écrans de sérigraphie offrant des caractéristiques permettant l'application de la pâte de manière mieux contrôlée.
Les propositions précédentes ont permis d'améliorer les caractéristiques des fils chauffants. Des améliorations sont néanmoins toujours souhaitées dans ce domaine. Pour répondre à cette demande les inventeurs se sont penchés sur la structure des fils appliqués afin de déterminer quels pourraient être les moyens conduisant notamment à rapprocher la résistivité des fils en question de celle qui correspondrait à des fils "théoriques" constitués du métal des particules utilisées. Autrement dit les inventeurs se sont intéressés à la façon de rapprocher la structure de ces fils d'une structure idéale. L'analyse micrographiques des fils et les spectres d'émission de rayons X, ont montré des caractéristiques susceptibles d'être responsables de la conductivité moindre que celle qui pourrait être escomptée. En particulier la micrographie des sections des fils appliqués dans des conditions antérieures, a montré la présence d'inhomogénéités dont la présence peut raisonnablement être rapprochée de cette conductivité limitée.
Les inventeurs proposent en conséquence la mise en oeuvre des conditions qui font l'objet de la revendication 1 pour conduire à des vitrages chauffants améliorés. Un premier élément constaté, l'inhomogénéité de la distribution des particules de frite, et plus encore la présence de particules relativement importantes de frite, est apparu comme un facteur pouvant limiter la conductivité de façon significative. Pour minimiser l'incidence négative de la frite dans ces fils, les inventeurs ont montré qu'il était utile de réduire les dimensions des particules de frite. En dehors du bénéfice concernant l'amélioration de la structure des fils produits, la maîtrise des dimensions des particules de frite dans un sens réduisant ces dimensions, permet encore de conserver à la pâte des propriétés rhéologiques adéquates tout en accroissant encore la teneur en argent. Toutes proportions gardées la teneur en frite peut aussi être légèrement réduite sans que les fils émaillés soient plus fragiles mécaniquement, ou que leur fixation au vitrage soit moins forte.
Le traitement thermique correspondant à la cuisson des fils appliqués par sérigraphie conduit inévitablement à une modification de la distribution des constituants de la pâte initiale. Lors de cette cuisson les solvants et les liants organiques sont éliminés ne laissant que les constituants minéraux que sont la frite d'une part et l'argent d'autre part. La manière dont la distribution des grains de frite s'effectue dans l'épaisseur fait l'objet d'hypothèses qui ne sont pas encore vérifiées. Une hypothèse est que la matrice métallique a tendance à repousser les grains étrangers que constituent les particules de frite et que ces derniers au contraire ont tendance à se regrouper en fusionnant au contact des constituants de la feuille de verre.
Un autre phénomène est apparu comme susceptible d'influer sur la conductivité. L'analyse des produits antérieurs montre en effet la présence d'amas de frite relativement volumineux inclus dans le métal. Ces amas sont bien entendu préjudiciables à la conductivité de la matrice métallique.
Une première mesure proposée par les inventeurs pour améliorer la structure des fils est d'employer des pâtes conductrices à base d'argent dans lesquelles les particules de frite avant cuisson présentent des dimensions réduites. Les inventeurs proposent ainsi que les particules de frite ne dépassent pas en moyenne 0,8μ, et de préférence, ne soient pas supérieures à 0,6μ, et de manière particulièrement préférée soient inférieures à 0,5μ.
La présence de ces particules plus petites conduit à réduire la présence des amas, assimilés à des inclusions indésirables. Cette constatation a induit une autre amélioration consistant à réduire la teneur globale en frite des pâtes utilisées, en maintenant le niveau d'adhérence qui était celui obtenu précédemment aves les pâtes de l'art antérieur. La réduction de la teneur en frite se fait au bénéfice essentiel d'un accroissement correspondant de la masse d'argent, et donc d'une amélioration de la conductivité. Les inventeurs préconisent d'utiliser des pâtes dans lesquelles la teneur en particules de frite de dimensions limitées, comme indiqué ci-dessus, n'est pas supérieure à 12% en poids de la pâte, et de préférence pas supérieure à 10%, et de façon particulièrement préférée pas supérieure à 8%.
La réduction de la teneur en frite dans la pâte se traduit par un accroissement correspondant de la teneur en argent présente dans les fils après qu'ils aient été cuits. Ainsi la mise en oeuvre selon l'invention conduit à des fils dont la teneur en argent n'est pas inférieure à 90% en poids, et avantageusement pas inférieure à 92%. Les inventeurs ont encore remarqué que la structure cristallographique de l'argent dans les fils cuits selon l'invention présentait des différences avec celles des fils obtenus dans les conditions de l'art antérieur.
Les produits obtenus dans les conditions de l'invention présentent des dimensions de cristallites d'argent qui sont sensiblement plus grandes que celles de l'art antérieur.
La détermination de la taille des cristallites est effectuée de manière relative. La détermination se fait par celle de ce qui est désigné comme la "longueur de corrélation". Cette longueur de corrélation est faite à partir de la largeur des pics d'intensité de diffraction X. De manière qualitative plus les pics sont étroits, plus la longueur de corrélation est importante. La relation qui lie la longueur de corrélation à la largeur du pic est la relation de Debye Scherrer:
Le = (k*A)/(B*cos9), où :
B est la largeur à mi-hauteur (FWHM),
Le est la longueur de corrélation,
k est le facteur de forme (0,89),
Θ est la position angulaire du pic
et λ est la longueur d'onde (Cu Ka). La mesure des dimensions relatives des cristallites ne peut être obtenue que dans le sens orthogonal aux feuilles de verre. La mesure de la longueur de corrélation est obtenue en mesurant la largeur à mi-hauteur du pic de diffraction < 111 > caractéristique de la structure cristalline de l'argent. Cette orientation préférentielle est la plus représentée dans la direction orthogonale aux feuilles de verre. Néanmoins la croissance de ces cristallites n'est pas liée à la direction envisagée de telle sorte que la mesure constitue une indication adéquate de ce que sont les dimensions dans des directions parallèles aux feuilles. Dans le cas de l'invention ces dernières sont supérieures à celles des produits de l'art antérieur. Cette constatation est bien apparemment liée à l'accroissement de la conductivité pour une teneur en argent constante. La conductivité est d'autant plus élevée que les interfaces entre les cristallites sont moins nombreuses pour une même longueur de fil. Des cristallites de plus grandes dimensions conduisent nécessairement à réduire le nombre de ces interfaces.
Selon les modalités de l'invention il apparaît possible d'accroître la dimension des cristallites d'un taux supérieur à 10% et de façon avantageuse supérieur à 20%, et dans les meilleures conditions supérieur à 27% par rapport à celle des fils obtenus avec les pâtes de l'art antérieur. Les cristallites obtenues selon l'invention ont des dimensions moyennes qui sont au moins égales à 124nm, et avantageusement d'au moins 132nm, et dans les meilleures conditions d'au moins 140nm.
Dans les conditions de l'invention, les fils après cuisson présentent une résistivité qui n'est pas supérieure à 2,8. 10"6Ω.αη, avantageusement pas supérieure à 2,5. 10"6Ω.αη et de façon particulièrement avantageuse pas supérieure à 2,2.10"6 fl.cm.
L'amélioration de la conductivité des fils obtenus selon l'invention permet de minimiser leur section en conservant une résistance comparable à celle des fils de l'art antérieur. Globalement ceci a pour conséquence, à résistance égale, la possibilité d'avoir des fils qui ont moins d'incidence sur les qualités optiques des vitrages sur lesquels ces fils sont appliqués.
Des fils de section droite réduite conduisent à des distorsions optiques moins importantes. Selon l'invention cette section droite peut être d'autant plus réduite que comme indiqué précédemment, les irrégularités inclusions de frite, ou encore les porosités, sont en proportions moindres en comparaison des produits antérieurs. A l'expérience la conductivité des fils est d'autant meilleure que dans la formation de leur section droite le rapport épaisseur sur largeur est plus élevé. Ce rapport est en partie au moins réglable en fonction des conditions d'application par sérigraphie, et notamment de la structure des écrans de sérigraphie.
Comme précédemment indiqué, des écrans particulièrement préférés pour la mise en oeuvre de l'invention sont du type de ceux décrits dans la demande précitée. Ces écrans ont notamment pour particularité, une enduction plus régulière du tissu. La maîtrise de l'épaisseur de cette enduction permet, parmi d'autres paramètres, de régler l'épaisseur de la pâte appliquée, et par suite de celle des fils.
Dans les conditions préférées selon l'invention, pour la constitution de vitrages chauffant et notamment de lunettes arrière , les fils présentent avantageusement après cuisson une section droite qui n'est pas supérieure à 15.10" , et de préférence pas supérieure à 13.10"3mm2.
Les fils conducteurs ne sont pas rigoureusement de même section sur toute leur longueur indépendamment des précautions prises. En pratique les variations de section droite ne dépassent pas 8% et avantageusement pas 5%. La réduction de la section des fils en maintenant un rapport largeur sur épaisseur comme indiqué ci-dessus permet encore une limitation de la largeur des fils sur le vitrage et contribue à l'apparence plus discrète de ses fils. Pour les résistances nécessaires pour développer la puissance requise par les constructeurs pour les lunettes arrière notamment, les fils en question sont avantageusement de moins de 0,2mm de large et de préférence de moins de 0,15mm.
L'invention est décrite dans la suite de façon détaillée en faisant référence aux planches annexées dans lesquelles :
- la figure 1 est une coupe microphotographique d'un fil conducteur obtenu dans les conditions de l'art antérieur ; - la figure 2 est une vue analogue à la précédente pour un fil obtenu dans les conditions de l'invention ; - la figure 3 est un diffractogramme de rayons X obtenu sur les fils appliqués avant leur cuisson ;
-la figure 4 comporte un diffractogramme analogue à celui de la figure 3 correspondant aux fils après leur cuisson, et séparément, trois agrandissement des pics de ce diffractogramme.
La coupe microphotographique de la figure 1 est celle d'un fil appliqué sur une feuille de verre 4, obtenu avec une pâte de l'art antérieur. L'écran de sérigraphie utilisé est du type décrit dans la demande antérieure WO 2009/053469. La pâte comprend des particules d'argent à raison de 88% en poids, et 10% en poids de frite dont les particules présentent des dimensions moyennes de l'ordre de 1,5μ, le restant étant constitué de liant et de solvant.
La coupe est effectuée sur un fil de 0,3mm de large et environ 10μ d'épaisseur.
La coupe fait apparaître un certain nombre d' inhomogénéités. Parmi celles-ci on remarque des particules de frite 1 correspondant approximativement à la dimension des particules initiales de l'ordre 1,4μ. Ces irrégularités dans la structure du fil sont la cause d'une conductivité très inférieure à celle qui correspondrait à la section d'un fil de mêmes dimensions mais constitué exclusivement d'argent homogène. Les particules de frite sont à peu près distribuées de manière égale dans toute l'épaisseur du fil. Autrement dit la totalité de l'épaisseur est affectée par la présence des inhomogénéités du fil.
La micrographie de la figure 2 est obtenue sur un fil préparé dans les conditions de l'invention. Le même écran de sérigraphie que précédemment est utilisé. Dans la pâte le taux d'argent est de 92% en poids. L'apparence de la coupe dont le grossissement est le même qu'à la figure 1 est bien plus homogène. Les particules de frite 1, qui apparaissent sous forme de points sombres, sont de petites dimensions. Les dimensions moyennes sont de l'ordre de 0,42/x. La figure 3 représente une analyse cristallographique. Les analyses sont faites sur un appareil "Bruker D8 Advance in téta/téta scan". Le faisceau est CuKa. Le domaine scanné est de 5 à 70°.
Le diffractogramme de l'argent varie un peu selon l'origine des pâtes analysées, mais tous les diffractogrammes font apparaître des pics pour les orientations notées < 111 > , <200> et <220> . Le pic le plus intense est toujours le pic < 111> .
A la figure 3, le diffractogramme correspond à une pâte selon l'invention avant cuisson. La figure 4 correspond au diagramme obtenu pour la même pâte après cuisson à 690°C. Le diffractogramme montre une évolution certaine qui apparaît de manière plus manifeste sur les agrandissements réalisés de chacun des pics concernés. Chaque pic apparaît dédoublé, montrant l'apparition dans l'argent de deux modes distincts de cristallisation (voir figure 4).
La détermination des longueurs de corrélation moyenne à partir de ce type de diffractogramme, se base sur le calcul les longueurs de corrélation de chaque pic (< 111 >a et < 111 >b) et tient compte de leur ratio d'intensité. Cette méthode permet d'évaluer les dimensions des cristallites d'argent présentes dans les fils conducteurs. Pour les fils constitués dans les conditions de l'art antérieur les cristallites présentent au mieux des dimensions d'environ llOnm. Pour les fils constitués avec les pâtes répondant aux caractéristiques de l'invention, et dans des conditions d'application et de traitement thermique identiques, les cristallites ont des dimensions d'un peu plus de 132nm. En conséquence les cristallites selon l'invention étant de dimensions plus importantes les interfaces sont moins nombreuses et/ou moins étendues, ce qui conduit à une conductivité améliorée. Sur des fils après cuisson dont les sections sont respectivement de 19.10-4mm2 et de 12.10-4mm2 pour le produit selon l'art antérieur et selon l'invention, les résistivités respectives mesurées sont 3,04.10_<¾7.cm, et 2,4.10~6Ω.αη soit un abaissement de l'ordre de 20%. Il est d'autant plus remarquable que la résistivité soit moindre selon l'invention, alors que les fils concernés ont une section réduite d'environ un tiers, et que les effets par exemple des irrégularités de surface devraient relativement jouer de façon désavantageuse.
Les fils appliqués selon les dispositions selon l'invention sont aussi l'objet d'essais de résistance mécanique. Ces essais ont pour but de déterminer la bonne adhérence des fils à la feuille de verre sur laquelle ils sont appliqués.
Le test est effectué après vieillissement du vitrage chauffant (viellissement qui est réalisé selon les normes DIN 50018 et ISO 6988). La procédure est la suivante :
le vitrage vieilli est nettoyé ;
- application de l'adhésif (TESA 4657) sur le vitrage comportant les fils ;
- repos pendant au moins 5 mn ;
arrachage rapide de la bande adhésive en une fois suivant un angle de 60° ;
vérification des fils.
Aucune dégradation du réseau de fils n'est constatée après 5 cycles.

Claims

Revendications
1. Vitrage comprenant un réseau de fils conducteurs appliqués par sérigraphie sur une face du vitrage, ces fils étant obtenus par cuisson d'une pâte d'émail comportant des particules de métal constitué principalement d'argent, d'une frite de verre et de liants organiques, caractérisé en ce que dans la pâte , la frite de verre est sous forme de grains dont les dimensions moyennes maximales sont inférieures à 0,8μ, de préférence inférieure à 0,6μ, et de façon particulièrement préférée inférieure 0,5μ.
2. Vitrage selon la revendication précédente dans lequel la teneur pondérale de la frite dans la pâte n'est pas supérieure à 12%, de préférence pas supérieure à 10% et de façon particulièrement préférée pas supérieure à 8%.
3. Vitrage selon l'une des revendications précédentes dans lequel la teneur en métal à base d'argent des fils conducteurs après cuisson n'est pas inférieure à 88% en poids, de préférence n'est pas inférieure à 90% et de façon particulièrement préférée n'est pas inférieure à 92%.
4. Vitrage selon l'une des revendications précédentes dans lequel les fils conducteurs présentent une résistivité qui n'est pas supérieure à
2,8.10"6Ω.αη, de préférence pas supérieure à 2,5.10"¾.cm et de façon particulièrement préférée pas supérieure à 2,2.10"6Ω.αη .
5. Vitrage selon l'une des revendications précédentes dans lequel les fils conducteurs ont une section qui n'est pas supérieure à 15.10" , et de préférence inférieure à 13.10"3mm2.
6. Vitrage selon l'une des revendications précédentes dans lequel la largeur maximale des fils conducteurs et inférieure à 0,2mm et de préférence inférieure à 0,15mm.
7. Vitrage selon l'une des revendications précédentes dans lequel la dimension moyenne des cristallites d'argent dans les fils, n'est pas inférieure à 124nm et de préférence pas inférieure à 132nm.
8. Vitrage selon l'une des revendications précédentes dans lequel les fils dans leur longueur présentent une section droite dont les variations ne sont pas supérieures à 8% et de préférence pas supérieures à 5%.
PCT/EP2012/060654 2011-06-28 2012-06-06 Vitrage chauffant WO2013000675A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12725792.1A EP2726425A1 (fr) 2011-06-28 2012-06-06 Vitrage chauffant

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2011/0399A BE1020040A3 (fr) 2011-06-28 2011-06-28 Vitrage chauffant.
BEBE2011/0399 2011-06-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013000675A1 true WO2013000675A1 (fr) 2013-01-03

Family

ID=46208562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/060654 WO2013000675A1 (fr) 2011-06-28 2012-06-06 Vitrage chauffant

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2726425A1 (fr)
BE (1) BE1020040A3 (fr)
WO (1) WO2013000675A1 (fr)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060001009A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Garreau-Iles Angelique Genevie Thick-film conductive paste
US20090101199A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Conductive compositions and processes for use in the manufacture of semiconductor devices
WO2009053469A2 (fr) 2007-10-26 2009-04-30 Agc Flat Glass Europe Sa Vitrage comportant un réseau de fils conducteurs
WO2009146398A1 (fr) * 2008-05-30 2009-12-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Compositions conductrices et procédés d'utilisation dans la fabrication de dispositifs à semi-conducteurs
WO2010117773A1 (fr) * 2009-03-30 2010-10-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Pâtes métalliques et leur utilisation dans le cadre de la production de piles photovoltaïques à base de silicium
EP2257120A2 (fr) * 2008-03-17 2010-12-01 LG Chem, Ltd. Élément chauffant et procédé de fabrication de celui-ci

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060001009A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Garreau-Iles Angelique Genevie Thick-film conductive paste
US20090101199A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Conductive compositions and processes for use in the manufacture of semiconductor devices
WO2009053469A2 (fr) 2007-10-26 2009-04-30 Agc Flat Glass Europe Sa Vitrage comportant un réseau de fils conducteurs
EP2257120A2 (fr) * 2008-03-17 2010-12-01 LG Chem, Ltd. Élément chauffant et procédé de fabrication de celui-ci
WO2009146398A1 (fr) * 2008-05-30 2009-12-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Compositions conductrices et procédés d'utilisation dans la fabrication de dispositifs à semi-conducteurs
WO2010117773A1 (fr) * 2009-03-30 2010-10-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Pâtes métalliques et leur utilisation dans le cadre de la production de piles photovoltaïques à base de silicium

Also Published As

Publication number Publication date
EP2726425A1 (fr) 2014-05-07
BE1020040A3 (fr) 2013-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2115320A1 (fr) Substrats en verre revetus d&#39;un empilement de couches minces, application a des vitrages a proprietes de reflexion dans l&#39;infra-rouge et/ou a proprietes dans le domaine du rayonnement solaire
BE1019905A3 (fr) Vitrage chauffant.
EP2369634A2 (fr) Substrat transparent muni d&#39;une electrode
LU86691A1 (fr) Panneau coupe-feu transparent
WO2006040498A1 (fr) Vitrage transparent avec un revetement chauffant resistif
WO2009149889A1 (fr) Produit de verre
CA2999950C (fr) Vitrage muni d&#39;un dispositif conducteur electrique et possedant une resistance amelioree aux tests cycliques de temperature
EP0728711A1 (fr) Vitrage pour véhicule automobile
EP2768784B1 (fr) VITRAGE DE CONTROLE SOLAIRE COMPRENANT UNE COUCHE D&#39;UN ALLIAGE Ni/Cu
WO2017042462A1 (fr) Vitrage comprenant un revetement fonctionnel
BE1020040A3 (fr) Vitrage chauffant.
EP0676379A2 (fr) Technique de fabrication d&#39;une plaque de verre revêtue d&#39;une couche d&#39;argent semi-réfléchissante
EP2342167B1 (fr) Miroir
WO2012164206A1 (fr) Couche barriere aux alcalins
EP3609850B1 (fr) Vitrage reflechissant comprenant une couche mince de nitrure de silicium riche en silicium
EP1972970A1 (fr) Miroir a reflexion élevée
EP3436414B1 (fr) Vitrage anti-feu
EP3419946B1 (fr) Vitrage de contrôle solaire comprenant une couche d&#39;un alliage nicucr
BE1014219A3 (fr) Vitrage comportant un reseau chauffant.
WO2004010737A1 (fr) Vitrage chauffant
WO2023247871A1 (fr) Article verrier transparent pour compartiment froid et vitrage multiple incorporant ledit article
WO2021105374A1 (fr) Materiau comportant un empilement a sous-couche dielectrique fine d&#39;oxide a base de zinc et procede de depot de ce materiau
WO2011083262A1 (fr) Procede de formation de couches minces de nanoparticules en oxyde mineral
FR3137084A1 (fr) Article verrier transparent pour compartiment froid et vitrage multiple incorporant ledit article.
FR2536913A1 (fr) Perfectionnement aux cellules photovoltaiques a couche polycristalline a base de cds

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12725792

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012725792

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE