Brevet FR2346428A1 — publié le 19771028

L'invention concerne un vitrage b transparence variable. Il est connu de fabriquer des vitrages multiples, et notaient des doubles vitrages, à transparence variable, formés de deux feuilles de verre parallèles, entre lesquelles est disposée une couche susceptible de s'opacifier de manière réversible sous l'influence d'une élévation de température ou d'une variation de l'intensité lumineuse. De tels vitrages constituent un écran qui s'adapte automati- quement aux variations du rayonnement solaire, car la température ou l'intensité lumineuse pour laquelle se produit l'opacification peuvent entre ajustées b la saleur désirée. Différentes substances ont été proposées pour constituer la couche susceptible de s'opaciiier. Les substances les plus appropriées sont celles qui, lorsque la température s'élève, donnent naissance g plusieurs phases ayant des indices de réfraction diffé- rents. C'est le cas, entre autres, des alcools polyvinyliques, des polyacrylates, des esters cellulosiques, des polyglycols, des re- sines acétal polyvinyliques.Ces polymères forment en effet avec l'eau (ou éventuellement d'autres solvants) des sol. entibresent transparents, qui,au-dessus dune certaine température ou d'un seuil déterminé d'éclairement, passent à l'état de gel opaque ou translucide. L'opacification obtenue est d'autant plus marquée que les différences d'indice de réfraction entre les différentes phases sont plus grandes. Dans ce donaine des vitrages b transmission variable, la Demanderesse a dé b proposé d'utiliser conte conposition opacifian- te un 801 aqueux de polyvinylcaprolactane.Cette substance présente de nombreux avantages pour la fabrication de vitrages thermosensi- bles et, en particulier,elle assure une meilleure reproductibilité de la température de transition, des simplifications quant à la fabrication (séchage, conditionnement), des facilités en ce qui concerne l'étanchéification des bords du vitrage (toute diffusion de vapeur d'eau étant préjudiciable au bon fonctionnement du produit), l'absence de formation de bulles d'air , l'apparition d'une couche cristalline donnant au vitrage une apparence opaline etc... Malheureusement, dans ces vitrages, la pression hydrostatique du liquide plus ou moins visqueux placé entre les deux feuilles de verre et constituant la couche opacifiante risque de provoquer à la longue, surtout dans les vitrages de grandes dimensions et utilisés en position verticale,un décollement du joint, avec fuite de la couche thermosensible. La présente invention a pour but de remédier à ces difficultés, en substituant aux liquides à transparence variable des vitrages multiples antérieurs, un gel contenant une substance à transmission optique variable. La substance destinéeà former le gel doit toutefois être introduite à l'état liquide, avant gélification, dans l'espace sépa- rant deux feuilles de verre parallèles du vitrage multiple, pour s'y transformer ensuite de manière trrévarsible,de préférence rapidement et à température ambiante, en un gel. L'invention a donc pour premier objet une composition liquide caractériséeen ce quelle comprend en combinaison, d'une part, une substance à transparence variable, dont les propriétés de transmission optique varient en fonction de la température et/ou de l'intensité lumineuse, et, d'autre part, une substance liquide apte à former un gel irréversible, de préférence à la température ambiante. Un autre objet de l'invention est constitué par le gel à transparence variable résultant de la gélification de la composi- tion décrite ci-dessus. L'invention a également pour objet un vitrage Multiple à transparence variable caractérisé en ce qu'il comprend, interposé entre deux feuilles de verre parallèles, le gel qui vient d'strie défini. L'invention a enfin pour objet un procédé de fabrication d'un vitrage multiple à transparence variable, caractérisé en ce que l'on introduit, entre deux feuilles de verre parallèles du vitrage, la composition liquide définie ci-dessus et en ce que l'on proeWde ensuite à gélification de cette composition. On sait obtenir de tels gels à partir de sols, de colloïdes, de protéines, de gélatine, d'agar-agar, de substances cellulosiques et de divers produits minéraux tels que des silicstes ou des aluminates etc.., en mélange avec de l'eau ou avec différents solvants voire des mélanges de solvants ou des solutions aqueuses de certains sels. La Demanderesse a constaté que le fait de mélanger la composi- tion thermosensible avec celle formant le gel ne modifie pae la température de transition à laquelle se produit l'opacification. D'autre part, du fait que la composition opacifiante est fixée dans le gel, la fabrication du vitrage et en particulier l'étancbéi- fication de ses bords sont simplifiées et peuvent être réalisées par les méthodes et avec les produits courants. Parmi tous les gels connus, minéraux ou organiques, la Demanderesse a établi qu'il est particulièrement nvnntageux,dans la mise en oeuvre de l'inven tion,d'utiliser des polymères acryliques solubles dans l'eau. Ces polymères ou copolymères à base d'acide polyacrylique, méthacrylique ou de leurs sels sont déjà connus comme agents épaissisants, ainsi que les dérivés d'acrylamide tels que les solutions d'acrylamide et de méthylolacrylamide.Ces produits sont solubles dans l'eau et susceptibles de polymériser en solution en présence de peroxydes et d'accélérateurs convenablement choisis, notamment en présence d'un mélange persulfate/amine. Le gel de polymère d'acrylamide aura une structure linéaire ou tridimensionnelle, selon que l'on emploie ou non un agent réticulant, qui peut être notamment le N- N'-bis-méthylèneacrylamide. Il est possible également de régler la dimension des chaînes par addition de substances possédant des fonctions alcool ou thiol, qui arrêtent la polymérisation. On utilise avantageusement, comme catalyseur, le persulfate d'ammonium ou le peroxydisulfate d'ammonium et, comme accélérateur, le diéthylaminopropionitrile ci-après dénommé DEAPN. titre indicatif, on donne ci-après la composition d'une préparation polymérlsable, apte à produire un gel du type acrylamide. - acrylamide ................. 5 à 10 % en poids - méthylolacrylamide ............ 5 à 10 % en poids - persulfate d'ammonium ........ 0,3 à 2 % en poids - DEAPN .......................0,3 à 1 % en poids -H2O ................... q.s pour 100 g. Le mélange des constituants ci-dessus se transforme en gel au bout de 10 minutes environ à la température ambiante, la réaction étant d'ailleurs exothermique et le dégagement de chaleur accélérant la polymérisation. Pour fabriquer ce gel, on mélange tout d'abord l'acrylamide et le méthylolacrylamide et on ajoute à ce mélange 0,6 ffi en poids de persulfate d'ammonium et 0,6 ffi en poids de DESPN. le gel résultant a un indice de réfraction voisin de celui de l'eau. Pour que ce gel soit susceptible de s'opacifier sous l'effet d'une élévation de la température ou de l'intensité lumineuse, on ajoute suivant l'invention, à la préparation ci-dessus, pendant qu'elle est encore liquide, des substances qui se dissocient réversiblement en plusieurs phases ayant des indices de réfraction différents par suite du passage de l'état de sol à l'état de gel. De telles substances sont avantageusement des dérivés d'alcool polyvinylique ou du polyvinyl caprolactame. On donne ci-après quelques exemples de mise en oeuvre de l'invention EXEMPLE 1 Composition du gel - Mélange d'acrylamide et de méthylolacrylamide en parties égales * 16 g - DEAPN ................... 0,3 g - Persulfate d'ammonium ................... 0,3 g - Polyméthylvinyléther (substance thermosensi ble) .................. 3,4 g - Eau ................. 80 g TOTAL 100 g Un tel gel a la propriété de devenir opaque à 250C. EXEMPLE 2 Composition du gel - Mélange en parties égales d'acrylamide et de méthylolacrylamide ............... . 15 g - DEAPN ........................... 0,3 g - Persulfate d'ammonium ..................... 0,3 g - $ vinylcaprolactame (substance thermosen sible) ................ 2,5 g - Eau ......... 81,9 g TOTAL 100 g Ainsi qu'on l'a dit, la prise en gel a lieu au bout de 10 minutes à la température ambiante. Un tel gel est suaceptible de s'opacifier, comme celui de l'exemple 1, à partir de 250C. La fabrication proprement dite du vitrage thermosensible s' effectue de la façon suivante : on réalise une cuve étanche sur trois côtés au moyen de deux feuilles de verre distantes de 2 à 5 mm. L'étanchéité est assurée à l'aide d'un joint collé, ou d'un mastic ou encore d'une colle du type Hot-Xelt. On place cette cuve sur un support légèrement incliné afin de limiter les effets de la pression hydrostatique au cours du rempliseage et jusqu'à la prise en masse complète du gel. Le remplissage s'effectue avec la composition encore liquide par le quatribme c6té de la cuve, c'està-dire par le côté ouvert du vitrage. Lorsque la prise est complè- te, on ferme le quatrième côté. REVENDICÂTIONS 1.- Composition liquide caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison, d'une part, une substance à traisparence variable, dont les propriétés de transmission optique varient en fonction de la température et/ou de l'intensité lumineuse, et d'autre part, une substance liquide apte à former un gel irréversible, de préférence à la température ambiante. 2.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la substance liquide apte à former un gel comprend au moins un polymère acrylique 3.- Composition selon la revendication 2, caractérisé en ce que le polymère acrylique résulte de la polylérisation d'acrylamide et/ou de néthylolacrylamide. 4.- Gel à transparence variable obtenu par gélification d'une composition selon l'une des revendications 1 à 3. 5.- Vitrage Multiple à transparence variable, caractérisé en ce qu'il comprend, interposé entre deux feuilles de verre parallèles, un gel selon la revendication 4. 6.- Procédé de fabrication d'un vitrage multiple à transparence variable, caractérisé en ce que l'on introduit, entre deux feuilles de verre parallèles du vitrage, une composition liquide selon l'une des revendications 1 à 3, et en ce que l'on procède ensuite à la gélification de cette composition.