Brevet FR3017331A1 — publié le 20150814

VITRAGE POUR VÉHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT UN FILM ACTIF OPAQUE OU TRANSPARENT ET UNE COUCHE PHOTOCHROMIQUE. La présente invention concerne un vitrage de véhicule automobile comprenant deux feuilles de verre séparées par une couche intermédiaire une ou des couches intermédiaires de matière plastique transparente. L'invention s'applique de préférence aux vitrages de toit ou de pavillon de véhicule automobile en remplacement du rideau appelé velum ou aux pare-brise en remplacement des pare-soleil. La figure 1 montre l'intérieur d'un véhicule automobile dont le toit ou le pavillon est équipé d'un vitrage 1. Les vitrages de toit ou de pavillon de véhicule automobile comportent généralement un rideau intérieur d'occultation. Ce rideau (non représenté sur la figure 1) est monté coulissant dans un cadre situé sous le vitrage entre une position ouverte et une position fermée d'occultation. Ce rideau est nécessaire pour protéger les occupants du véhicule en cas de fort ensoleillement. Ce rideau ainsi que le cadre qui le supporte augmente le coût de l'ensemble du vitrage. De plus, ce rideau, qui est monté à l'intérieur du véhicule sous le vitrage de toit, diminue la hauteur de l'espace situé au-dessus de la tête des occupants du véhicule. On connaît par ailleurs des vitrages de toit ou de pavillon comprenant, comme montré sur les vues en coupe des figures 2 à 5, deux feuilles de verre 2, 3 séparées par une couche 4 de matière plastique transparente, telle que du PVB (polyvinylbutyral). Dans cette couche de matière plastique transparente est noyée un film actif 5 pouvant être alimenté par une source d'énergie électrique reliée à un conducteur 6. Le film actif 5 peut ainsi passer d'un état sensiblement opaque, lorsque ce film 5 n'est pas alimenté (voir figure 2), à un état sensiblement transparent, lorsque ce film 5 est alimenté par la source d'énergie électrique, comme montré sur la figure 3. Les figures 2 et 3 illustrent le cas d'un ensoleillement modéré de moins de 850 W/m2 et d'une température également modérée de 20°C. Dans le cas de la figure 2, la luminosité transmise au travers du vitrage, représentée par la flèche Ft est égale à environ 3% de la luminosité incidente Fi, compte tenu de l'opacité du film actif 5 et du fait que le verre des feuilles 2 et 3 soit teinté. Dans le cas de la figure 3, la luminosité transmise Ft est égale à environ 10% de la luminosité incidente Fi, compte tenu de la transparence du film actif 5. Le vitrage de toit, représenté sur les figures 2 et 3, ne présente par conséquent pas les inconvénients mentionnés plus haut, concernant l'obligation de monter un rideau d'occultation sous le vitrage pour protéger les occupants à l'égard du rayonnement solaire. Cependant, le vitrage, représenté sur les figures 2 et 3, présente un autre inconvénient qui est illustré par la figure 4. En cas de température très élevée par exemple supérieure à 40°C et d'ensoleillement très important (supérieur à 850 W/m2), le film actif 5 au lieu d'être opaque lorsqu'il n'est pas alimenté par la source électrique subit une perte d'opacité, à tel point que la luminosité transmise Ft devient supérieure à 3% de la luminosité incidente Fi, lorsque le film actif 5 n'est pas alimenté, ce qui n'est pas acceptable pour les occupants du véhicule. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients du vitrage ci-dessus. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un vitrage de véhicule automobile comprenant deux feuilles de verre séparées par une couche intermédiaire de matière plastique transparente et un film actif pouvant être alimenté par une source d'énergie électrique pour pouvoir passer d'un état sensiblement opaque lorsque ce film n'est pas alimenté à un état sensiblement transparent, lorsque ce film est alimenté par ladite source d'énergie électrique, ce vitrage étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche passive photochromique qui est apte à s'assombrir lorsque l'ensoleillement dépasse un seuil prédéterminé et provoque la diminution de l'opacité du vitrage. La couche passive photochromique intégrée dans le vitrage selon l'invention compense ainsi la diminution de l'opacité du film actif lorsque celui-ci n'est pas alimenté électriquement et que l'ensoleillement est très puissant par exemple supérieur à 850 W/m2. Dans l'application préférée de l'invention, le vitrage est constitué par un vitrage de toit ou de pavillon de véhicule automobile. Dans cette application, le vitrage selon l'invention protège efficacement et assure un bien être aux occupants du véhicule, même en cas de forte chaleur et de fort ensoleillement et ce, sans qu'il soit nécessaire d'équiper le vitrage d'un rideau d'occultation encombrant et onéreux. De préférence, ledit film actif opaque ou transparent est noyé dans la couche de matière plastique transparente. Cependant, ledit film actif opaque ou transparent peut également être situé à l'interface entre l'une des feuilles de verre et la couche de matière plastique. Ce film actif peut être composé de cristaux liquides comprenant des molécules dont les dipôles électriques peuvent être orientés grâce au champ électrique créé par le courant électrique fourni par ladite source. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, la couche passive photochromique est déposée sur la face de l'une des feuilles de verre adjacente à la couche intermédiaire de matière plastique. Cependant, la couche photochromique peut être déposée sur la face de la feuille de verre destinée à être dirigée vers l'intérieur du véhicule. Dans un autre mode de réalisation, la couche passive photochromique est constituée de pigments de composés photochromiques noyés dans la couche intermédiaire de matière plastique ou dans le film actif opaque ou transparent. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un vitrage selon l'invention. Ce vitrage présente en particulier l'avantage d'être dépourvu de rideau d'occultation, en raison de l'opacité qui est apportée par la couche photochromique en cas de fort ensoleillement. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 5 est une vue en coupe transversale partielle d'un vitrage selon l'invention dans lequel le film actif n'est pas alimenté électriquement et est opaque, la couche photochromique étant transparente, - la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 montrant le film actif alimenté électriquement et transparent, la couche photochromique étant transparente, - la figure 7 est une vue analogue aux figures 5 à 6, montrant le film actif non alimenté ayant perdu son opacité et la couche photochromique devenue opaque du fait d'un fort ensoleillement, - la figure 8 est un diagramme montrant l'évolution de la transmission lumineuse à travers le vitrage selon l'invention, en fonction de la puissance par m2 de l'ensoleillement pour différents états d'alimentation du film actif. Les figures 5 à 7 représentent un vitrage de toit ou de pavillon d'un véhicule automobile comprenant, comme dans le cas des figures 2 à 4, deux feuilles de verre 2, 3 teintées, séparées par une ou plusieurs couches de matière plastique transparente 4 par exemple en PVB. Si besoin, ces feuilles de PVB peuvent avoir des propriétés anti-infrarouge ou anti-ultraviolets. La feuille de verre 3 adjacente à l'habitacle du véhicule peut comporter à sa 20 périphérie une sérigraphie opaque 7, comme dans le cas des figures 2 à 4. Le vitrage comporte en outre un film actif 5, qui dans l'exemple représenté, est noyé dans la couche intermédiaire en matière plastique 4. Ce film actif 5 peut être alimenté électriquement pas une source, telle que la batterie du véhicule, pour pouvoir passer d'un état sensiblement opaque, comme 25 montré par la figure 5, lorsque le film 5 n'est pas alimenté, à un état sensiblement transparent, lorsque le film est alimenté par la source d'énergie électrique, comme indiqué sur la figure 6. Le vitrage de toit, représenté sur les figures 5 à 7, comprend, conformément à l'invention, une couche passive photochromique 8 qui peut s'assombrir, lorsque 30 l'ensoleillement dépasse un certain seuil, comme montré sur la figure 7. Lorsque la puissance par m2 de l'ensoleillement dépasse 850 W/m2, le film actif 5 perd partiellement son opacité (voir figure 7), comme dans le cas du vitrage connu. Toutefois, cette perte d'opacité du film 5 est compensée par l'assombrissement de la couche photochromique 8 qui a été ajoutée au vitrage selon l'invention. Le film actif 5 opaque ou transparent peut être noyé dans la couche en matière plastique 4, comme montré sur les figures 5 à 7, ou peut être situé à l'interface entre l'une des feuilles de verre 2 ou 3 et la couche de matière plastique. Le film actif 5 peut être composé de cristaux liquides constitués de molécules dont les dipôles électriques peuvent être orientés dans la même direction grâce à un champ électrique créé par le courant électrique qui alimente le film 5. Lorsque les dipôles sont orientés par le champ électrique, le film 5 est transparent, tandis que lorsque ces dipôles ne sont pas orientés, le film 5 est opaque. La couche passive photochromique 8 est déposée de préférence sur la face de l'une des deux feuilles de verre 2, 3 adjacente à la couche intermédiaire de matière plastique 4, ou sur la face intérieure du verre intérieur, ou encore sur une feuille de PVB ou sur le film actif, ou dans une feuille de PVB ou dans le film actif. Dans l'exemple montré sur les figures 5 à 7, la couche photochromique 8 est déposée sur la face intérieure de la feuille de verre 3 dirigée vers l'habitacle du 20 véhicule. Cette couche passive photochromique 8 peut également être constituée de pigments de composés photochromiques noyés dans la matière plastique de la couche intermédiaire 4 ou dans le film actif 5 opaque ou transparent. On va maintenant expliquer en détail le fonctionnement du vitrage de toit que 25 l'on vient de décrire. Dans le cas de la figure 5, les conditions atmosphériques sont les suivantes : - l'ensoleillement est modéré (inférieur à 850 W/m2) ; - la température est modérée (20°C). Le film actif 5 n'est pas alimenté, comme montré sur la figure 5, il est par 30 conséquent opaque. La couche photochromique 8 est transparente. La luminosité transmise Ft à travers le vitrage est égale seulement à 3% de la luminosité incidente F. Dans le cas de la figure 6, les conditions atmosphériques sont les mêmes que dans le cas de la figure 5, à savoir : - l'ensoleillement est modéré (inférieur à 850 W/m2) ; - la température est modérée (20°C). Le film actif 5 est alimenté et devient transparent. La couche photochromique est également transparente. La luminosité transmise Ft est égale à 10% de la luminosité incidente F. Dans le cas de la figure 7, les conditions atmosphériques sont les suivantes : - l'ensoleillement est fort (supérieur à 850 W/m2) ; - la température est élevée (plus de 40°C). Le film actif 5 n'est pas alimenté électriquement. Cependant, au lieu d'être opaque, ce film 5 subit une perte d'opacité et laisse passer de la luminosité. Toutefois, la couche photochromique 8 s'opacifie en raison du fort ensoleillement du vitrage et compense ainsi la perte d'opacité du film actif 5. De ce fait, la luminosité transmise Ft est égale à 3%, comme dans le cas de la figure 5, ce qui permet d'assurer un excellent confort aux occupants du véhicule. Le diagramme de la figure 8 représente différentes courbes montrant l'évolution de la transmission lumineuse Ft à travers le vitrage selon l'invention en fonction de l'ensoleillement E. La courbe C1 montre que lorsque le film actif 5 n'est pas alimenté, la transmission lumineuse Ft reste à 3% jusqu'à un seuil d'ensoleillement E égal à 850 W/m2. Au-delà de ce seuil, la luminosité transmise Ft augmente lorsque la couche photochromique 8 est absente. Lorsque cette couche 8 est présente, la courbe C2 montre que la luminosité transmise reste égale à 3% même au-delà du seuil de 850 K/m2. La courbe en pointillé C3 montre la contribution de la couche photochromique 8. La courbe C4 montre que lorsque le film actif 5 est alimenté et que la couche photochromique 8 est absente, la transmission lumineuse Ft reste égale à 10% au-delà du seuil d'ensoleillement égal à 850 W/m2. Lorsque la couche photochromique 8 est présente, la courbe C5 montre que le vitrage selon l'invention subit une légère perte d'opacité, lorsque l'ensoleillement est supérieur à 850 W/m2. Cependant, la quantité de lumière reçue est perçue comme identique par les occupants du véhicule. Ainsi, la combinaison du film actif 5 et de la couche photochromique 8 assure que l'opacité du vitrage selon l'invention ne soit plus variable en fonction de la puissance de l'ensoleillement. REVENDICATIONS1. Vitrage de véhicule automobile comprenant deux feuilles de verre (2, 3) séparées par une couche intermédiaire de matière plastique transparente (4) et un film actif (5) pouvant être alimenté par une source d'énergie électrique pour pouvoir passer d'un état sensiblement opaque, lorsque ce film n'est pas alimenté à un état sensiblement transparent, lorsque ce film (5) est alimenté par ladite source d'énergie électrique, ce vitrage étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche passive photochromique (8) qui est apte à s'assombrir lorsque l'ensoleillement dépasse un seuil prédéterminé et provoque la diminution de l'opacité du vitrage. 2. Vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par un vitrage de toit ou de pavillon d'un véhicule automobile. 3. Vitrage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit film actif opaque ou transparent (5) est noyé dans la couche de matière plastique transparente (4). 4. Vitrage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit film actif opaque ou transparent (5) est situé à l'interface entre l'une des feuilles de verre (2, 3) et la couche de matière plastique (4). 5. Vitrage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le film actif (5) est composé de cristaux liquides comprenant des molécules dont les dipôles électriques peuvent être orientés grâce au champ électrique créé par le courant électrique fourni par ladite source. 6. Vitrage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la couche passive photochromique (8) est déposée sur la face de l'une des feuilles de verre (2, 3) adjacente à la couche intermédiaire de matière plastique (4). 7. Vitrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la couche photochromique (8) est déposée sur la face de la feuille de verre (3) destinée à être dirigée vers l'intérieur du véhicule. 8. Vitrage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la couche passive photochromique (8) est constituée de pigments de composés photochromiques noyés dans la couche intermédiaire de matière plastique (4) ou dans le film actif opaque ou transparent (5). 9. Véhicule automobile équipé d'un vitrage selon l'une des revendications 1 à 8. 10. Véhicule automobile équipé d'un vitrage selon l'une des revendications 1 à 8 et dépourvu de rideau d'occultation.