Brevet FR2660921A1 — publié le 19911018

VITRAGE EN VERRE TEINTE NOTAMMENT POUR TOIT DE VEHICULES AUTOMOBILES La présente invention se rapporte à un vitrage en verre teinté notamment pour véhicule automobile Elle vise plus précisément à fournir aux constructeurs de véhicules automobiles un vitrage leur permettant de réaliser un toit qui pourra concilier les soucis d'ordre esthétique et le confort des passagers. Les constructeurs d'automobiles proposent à leurs clients des vitrages en verres teintés qui jouent un rôle fonctionnel et doivent séduire par leur aspect D'une année à l'autre, la progression de la surface vitrée sur les nouveaux modèles présentés montre que cette tendance s'af- firme. Du fait de cette évolution, l'effet de serre constitue désormais un facteur important à prendre en compte dans la climatisation des véhicules automobiles C'est tout part- iculèrement vrai pour les vitrages servant de toits ou- vrants. L'invention se propose de fournir des verres fortement teintés dans la masse, notamment des verres teintés en gris-bleu ou en vert, qui sont bien adaptés pour cette ap- plication et qui présentent, pour une épaisseur déterminée, une transmission lumineuse globale et une transmission énergétique globale très faibles. D'après l'invention, ce but est atteint grâce à un verre teinté dont la composition comprend les constituants ci-après dans les proportions pondérales définies par les -2- limites suivantes: Si O 2 64 à 75 % A 1203: O à 5 % B 203 O à 5 % Ca O 5 à 15 % Mgo O à 5 % Na 2 O 10 à 18 % K 2 O O à 5 % avec Ca O + Mg O compris entre 6 et 16 %, Na 2 O + KO compris entre 10 et 20 %, et, à titre d'agents colorants, de 1,4 à 4 % d'oxyde de fer, et éventuellement de l'oxyde de cobalt et/ou de l'oxyde de chrome, et/ou du sélénium, la somme de ces au- tres agents colorants pouvant atteindre 2400 ppm, qui pré- sente, pour une épaisseur déterminée, une transmission lu- mineuse globale sous illuminant A (TL,) égale ou inférieure à environ 20 % et une transmission énergétique globale (TE) égale ou inférieure à environ 12 %. D'une manière plus précise, la teneur en oxyde de co- balt peut atteindre environ 500 ppm et celle en sélénium environ 50 ppm. Les verres selon l'invention sont élaborés dans des conditions telles que leur rédox, c'est-à-dire, le rapport de l'oxyde ferreux par rapport à la quantité totale de fer, les deux étant exprimés sous forme d'oxyde ferrique, de- meure égal ou inférieur à environ 0,40 La majeure partie des verres selon l'invention, tout au moins ceux comprenant une teneur en fer égale ou supérieure à environ 2 % sont élaborés dans des fours électriques; les autres sont sus- ceptibles d'être fondus dans des fours à flammes classi- ques. Pour une épaisseur déterminée, le verre teinté selon l'invention présente, de préférence, une transmission lu- mineuse globale inférieure à environ 15 %. Pour obtenir les caractéristiques optiques désirées, notamment les valeurs des transmissions précitées, les pourcentages exacts des agents colorants dans le verre se- ront ajustés en prenant en considération l'épaisseur choi- sie pour le vitrage. 3 - Ainsi, pour un vitrage d'épaisseur 3,85 millimètres, les verres teintés selon l'invention peuvent comprendre comme seuls agents colorants des oxydes de fer, lorsque leur teneur totale, exprimée en Fe 2 03, excède environ 3 %. Pour ces verres, les conditions d'élaboration sont con- trôlées afin que leur rédox demeure, de préférence, égal ou inférieur à 0,30 La longueur d'onde dominante des verres ainsi obtenus, éclairés sous illuminant C, est comprise entre environ 500 et environ 570 nanomètres. Pour la même épaisseur de vitrage, les verres teintés selon la présente invention, dont la teneur totale en oxyde de fer, exprimée en Fe 2 03, est égale ou inférieure à envi- ron 3 %, peuvent comprendre également comme agent colorant de l'oxyde de cobalt. C'est ainsi que selon un des aspects de l'invention, les verres teintés comprennent entre environ 2 et 3 % de Fe 2 03 et entre environ 140 et 400 ppm de Co O. Ces verres présentent en général une longueur d'onde dominante, sous illuminant C, comprise approximativement entre 485 et 505 nanomètres Leur facteur de transmission énergétique globale est égal ou inférieur à environ 10 % et généralement compris entre 4 et 6,5 % La pureté d'excita- tion de ces verres, sous illuminant C, est généralement inférieure à environ 30 %. L'association des oxydes de fer et de cobalt peut être complétée par la présence de sélénium C'est ainsi que les verres de l'invention peuvent comprendre ces agents colo- rants dans les proportions pondérales suivantes Fe 2 03: de 1,4 à 2,5 % COQ: de 150 à 330 ppm sélénium: de 10 à 35 ppm. Ces verres, éclairés sous illuminant C, présentent une longueur d'onde dominante comprise entre environ 485 et 570 nanomètres et leur pureté d'excitation est généralement inférieure à 20 % Leur facteur de transmission énergétique globale est inférieur à 10 % et le plus souvent compris entre 5 et 8 % Les verres présentant une longueur d'onde dominante comprise entre 485 et 500 nanomètres sont préfé- rés pour des raisons d'ordre esthétique. 4 - Pour un vitrage de 3,85 millimètres d'épaisseur, les verres teintés de l'invention, dont la teneur totale en oxyde de fer, exprimée en Fe 2 03, est égale ou inférieure à environ 2,5 %, peuvent également comprendre de l'oxyde de cobalt et de l'oxyde de chrome. Ainsi, selon un des aspects de l'invention, les verres teintés comprennent entre environ 1,5 et 2,5 % de Fe 2 03, entre environ 150 et 300 ppm d'oxyde de cobalt et entre 700 et 2000 ppm d'oxyde de chrome. Ces verres, éclairés sous illuminant C, présentent une longueur d'onde dominante comprise approximativement entre 490 et 510 nanomètres et une pureté d'excitation de l'ordre de 10 à 25 % Leur facteur de transmission énergétique globale est inférieur à 10 % et, en général, compris entre environ 5 et 8 %. Un vitrage réalisé à partir de verre teinté selon l'invention présente généralement, sous une épaisseur de 3,85 millimètres, une transmission lumineuse globale sous illuminant A égale ou inférieure à environ 12 % et une transmission énergétique globale égale ou inférieure à en- viron 8 %. Pour préparer les verres de l'invention, on utilise une composition de verre traditionnelle dans l'industrie du verre plat, dans laquelle on ajoute les agents colorants suivant des proportions qui permettent, pour une épaisseur déterminée, d'obtenir les caractéristiques optiques et l'apparence recherchées Le verre de base choisi a la com- position pondérale suivante Si O 2: 72,1 % A 1203: 0,74 % Ca O 8,90 % Mg O: 3,79 % Na 2 O: 14,16 % K 20: 0,11 % 503 0,20 %. Les agents colorants sont ajoutés dans ce verre au détri- ment de la silice. Les différents exemples figurant dans le tableau en annexe illustrent différentes combinaisons d'agents - colorants Les valeurs des caractéristiques optiques indi- quées ont été mesurées sur des vitrages de 3,85 millimètres d'épaisseur. Ces verres sont fondus dans des conditions telles qu'ils présentent un rédox qui soit, de préférence, égal ou inférieur à 0,35. Pour les verres teintés par l'association des oxydes de fer et de cobalt et pour un pourcentage de fer compris entre environ 2 et 3 %, il est souhaitable d'introduire au moins environ 140 ppm de Co O, pour un vitrage de 3,85 mil- limètres d'épaisseur; au-dessous de cette teneur la transmission lumineuse du verre a tendance à augmenter et peut dépasser 15 %. Pour les verres teintés par l'association de sélénium et des oxydes de fer et de cobalt, il est recommandé d'in- troduire au moins 1,4 % d'oxyde de fer, pour un vitrage de 3,85 millimètres d'épaisseur Au-dessous de ce pourcentage, les transmissions lumineuse et énergétique du verre dé- passent respectivement les valeurs de 15 et 12 %. Les compositions de verre exposées dans le tableau en annexe et les remarques précédentes sur certaines combi- naisons d'agents colorants ne sont que des illustrations des nombreuses variantes susceptibles d'être réalisées sans sortir du cadre de l'invention. Le vitrage en verre teinté selon l'invention présente l'avantage de pouvoir être utilisé tel quel pour réaliser un toit de véhicule automobile Mais, à l'instar d'autres vitrages, il peut être soumis au préalable à des traite- ments superficiels ou être associé, par exemple, à une feuille de verre non teinté, à un revêtement organique tel qu'un film à base de polyuréthanes à propriétés antilacérantes ou à un film assurant l'étanchéité en cas de bris; il peut être revêtu localement d'une couche telle qu'une couche d'émail. : 005 : 061 : t 6 t : Z O : 68 v' : 88 ' : 58 i, : 68 t : E 6 t : 595 : 155 : 8 ' : 995 0 O'L * ú 1,9 S J, t * S'L T 'L s 519 * 7 'L : 1 'TT * z 'OT : Z'01 : L'6 : S'E:T 'ú 1 : L'8 : T'TT : ú'6 : L'TT : '1 OT : 8 '6 : L'l TT : ú'l TT : (%) : sqsnb T;do sonb Ts T-4-ioe D *:T O O':Z 6 ZO'0:9 L'I *-:E:ZOO'O:00 E O '0:9 L'T * T:coo O ':tzo'o:65 'I *-:'0 Eoj:stz O b 0:S Tz'T : olu O 1 A: : Gp uo T 4 Tsodwo D: : ú 1: : Zl: : I: : O:1 : 6 : 8 L : /_: : 9: : E: * z :________________:__ _:::_ :à: S :IWV Oq an/(II)ap:úOne D:a S: O O:p O a:Ou au an: : l(xnezpuod % ua) S 4 ue:o Ios S 4 ua 5 b:ap uo Tq Tsoduoo: 9- TZ 6099 Z Z'8 T : 'ZZ : ú'LT : 8 '0 T : úL'S : ú'OZ : E'6 T : E'ZT : E'8 : 9 '1 T : Z'L : L'T : L'úT : SE El T 01: Il: L S E T 0 ú'0 L'O LZ'0 9 ú'0 E 'O 6 Eú'0 E'0 úE'0 6 ú'0 ú'0 E'0 ú'0 9 'O SE ' O 9 z ' O si 0 I :: : ci: (UTU): M si,: M - rril 7 - REVENDICATIONS 1 Vitrage en verre teinté, notamment destiné à la réalisation d'un toit pour véhicule automobile, formé d'un verre dont la composition comprend les constituants ci-après dans les proportions pondérales définies par les limites suivantes: Si O 2: 64 à 75 % A 1203: O à 5 % B 203 O à 5 % Cao 5 à 15 % Mg O O à 5 % Na 2 O 10 à 18 % K 2 O O à 5 % avec Ca O + Mg O compris entre 6 et 16 %, Na 2 O + K 20 compris entre 10 et 20 %, et, à titre d'agents colorants, de 1,4 à 4 % d'oxyde de fer exprimé en Fe 203 et éventuellement de l'oxyde de cobalt, et/ou de l'oxyde de chrome et/ou du sélénium, la somme de ces autres agents colorants pouvant atteindre 2400 ppm, et qui présente, pour une épaisseur déterminée, un facteur de transmission lumineuse globale sous illuminant A égal ou inférieur à environ 20 % et un facteur de transmission énergétique globale égal ou inférieur à environ 12 %. 2 Vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour une épaisseur déterminée, il présente un facteur de transmission lumineuse globale égal ou inférieur à en- viron 15 %. 3 Vitrage selon l'une des revendications 1 et 2 ca- ractérisé en ce que, pour une épaisseur de 3,85 mm la com- position du verre teinté qui le constitue comprend comme agents colorants de 3 à 4 % d'oxyde de fer exprimé sous forme de Fe 2 03. 4 Vitrage selon l'une des revendications 1 et 2, ca- ractérisé en ce que la composition du verre teinté peut comprendre jusqu'à 500 ppm d'oxyde de cobalt et, éventuel- lement, jusqu'à 50 ppm de sélénium. Vitrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que, pour une épaisseur de 3,85 mm la composition du verre teinté qui le constitue comprend comme agents colorants de 8 - 2 à 3 % d'oxyde de fer, exprimé sous forme de Fe,03 et de à 400 ppm d'oxyde de cobalt. 6 Vitrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que, pour une épaisseur de 3,85 mm la composition du verre teinté qui le constitue comprend comme agents colorants de 1,4 à 2,5 % d'oxyde de fer, exprimé sous forme de Fe 2 03, de à 330 ppm d'oxyde de cobalt et de 10 à 35 ppm de sélé- nium. 7 Vitrage selon l'une des revendications 1 et 2, ca- ractérisé en ce que, pour une épaisseur de 3,85 mm la com- position du verre teinté qui le constitue comprend comme agents colorants de 1,4 à 2,5 % d'oxyde de fer, exprimé sous forme de Fe 2 03, de 150 à 300 ppm d'oxyde de cobalt et de 700 à 2000 ppm d'oxyde de chrome. 8 Vitrage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le verre teinté le constituant présente, éclairé sous illuminant C, une longueur d'onde dominante comprise entre 500 et 570 nanomètres. 9 Vitrage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le verre teinté le constituant présente, éclairé sous illuminant C, une longueur d'onde dominante comprise entre 485 et 505 nanomètres. Vitrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le verre teinté le constituant présente, éclairé sous illuminant C, une longueur d'onde dominante comprise entre 485 et 500 manomètres. 11 Vitrage selon la revendication 7, caractérisé en ce que le verre teinté le constituant présente, éclairé sous illuminant C, une longueur d'onde dominante comprise entre 490 et 510 nanomètres. 12 Vitrage selon l'une des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que pour une épaisseur de 3,85 mm, il présente un facteur de transmission lumineuse globale égal ou inférieur à environ 12 % et un facteur de transmission énergétique globale égal ou inférieur à environ 8 %. 13 Toit de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un vitrage de verre teinté défini par l'une quelconque des revendications précédentes.