Brevet FR3163304A1 — publié le 20251219

Vitrage transparent (10) pour aéronef comprenant un substrat organique transparent (12) et un revêtement transparent de contrôle solaire (14), le vitrage transparent (10) présentant une sélectivité supérieure ou égale à 1,17 et des coordonnées colorimétriques en transmission b* supérieure ou égale à -0,5 dans l’espace CIE L*a*b* sous un illuminant D65 et un observateur de référence 2°, de préférence b* supérieure ou égale à 0. Aéronef comprenant un tel vitrage et procédé de fabrication d’un tel vitrage. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 VITRAGE TRANSPARENT POUR AERONEF, AERONEF ET PROCEDE DE FABRICATION Le présent exposé concerne un vitrage transparent pour aéronef, plus particulièrement un vitrage transparent pour aéronef ayant une fonction de contrôle solaire. Le présent exposé concerne également un procédé de fabrication d’un tel vitrage. Un vitrage dit de « contrôle solaire » est un vitrage permettant de limiter l’échauffement des véhicules exposés au soleil grâce à des propriétés permettant de limiter le flux énergétique, notamment du rayonnement Infrarouge (IR), le traversant depuis l’extérieur vers l’intérieur sans trop impacter négativement la transmission lumineuse dans le spectre visible. On connait des vitrages comprenant un empilement de couches minces permettant d’obtenir cette fonction de contrôle solaire. Cette technologie peut être obtenue par exemple par dépôt de couches d’or évaporé ou pulvérisées, ce qui induit une forte teinte jaune. Selon d’autres modes de réalisation, les couches peuvent être obtenues par dépôt magnétron sous forme d’empilement de plusieurs couches minces. Ces solutions permettent des teintes plus neutres mais sont complexes à mettre en œuvre, en particulier pour des substrats de grandes dimensions et/ou présentant un rayon de courbure prononcé, et également poser des problèmes d’adhésion du revêtement sur un substrat organique. Dans le domaine aéronautique, on connait également des vitrages pour aéronef en matériau organique comprenant des particules permettant d’obtenir la fonction de contrôle solaire. Ces particules sont directement introduites dans le matériau organique formant le vitrage. Cette technologie est relativement coûteuse et peu flexible. Il est également possible de fabriquer un vitrage pour aéronef ayant une fonction de contrôle solaire en incorporant des particules permettant d’obtenir la fonction de contrôle solaire dans la couche intermédiaire adhésive d’un vitrage feuilleté. Cependant, cette technologie n’est adaptée qu’aux vitrages nécessitant un feuilletage pour d’autres raisons que le contrôle solaire. Dans le cas de vitrages monolithiques, la mise en œuvre d’un vitrage feuilleté augmente sensiblement le coût et la masse du vitrage. Il existe donc un besoin dans le domaine aéronautique de fournir un vitrage transparent pour aéronef présentant une masse réduite, un coût réduit, une mise en œuvre plus aisée que les procédés connus, une grande flexibilité, tout en étant conforme aux normes de certification s’appliquant aux aéronefs. Le présent exposé vise à remédier au moins en partie à ces inconvénients. A cet effet, le présent exposé concerne un vitrage transparent pour aéronef comprenant un substrat organique transparent et un revêtement transparent de contrôle solaire, le vitrage transparent présentant une sélectivité supérieure ou égale à 1,17 et des coordonnées colorimétriques en transmission b* supérieure ou égale à -0,5 dans l’espace CIE L*a*b* sous un illuminant D65 et un observateur de référence 2°, de préférence b* supérieure ou égale à 0. Le revêtement transparent de contrôle solaire permet d’absorber dans les longueurs d’ondes dans le proche infrarouge, c’est-à-dire entre 780-2500 nm et de conférer au vitrage transparent une sélectivité permettant de réduire les effets indésirables du rayonnement lumineux dans le proche infrarouge sans impacter négativement la transmission lumineuse dans le spectre visible. Le terme « transparent » englobe des vitrages transparents colorés ou non. Un vitrage transparent est un vitrage dont le trouble est inférieur ou égal à 5%, de préférence inférieur ou égal à 3%, encore plus de préférence inférieur ou égal à 2%, mesuré selon la norme ASTM D1003-00. Par « sélectivité », s, il est entendu le rapport entre la transmission lumineuse, TL, sur le facteur solaire g. Par « transmission lumineuse », TL, il est entendu la transmission lumineuse, notée TL, telle que définie et mesurée et/ou calculée dans la norme EN NF 410:2011 sous un illuminant D65. Par « facteur solaire », g, il est entendu le facteur solaire tel que défini selon la norme EN NF 410:2011 sous un illuminant D65. Il est égal à la somme de la transmittance solaire directe, TE, et du flux secondaire de chaleur, qi. Par « transmission solaire directe », TE, il est entendu la transmission énergétique telle que définie et calculée selon la norme EN NF 410:2011. En outre, le vitrage transparent présentant une valeur de b* telle que définie précédemment, le vitrage transparent permet d’augmenter la sécurité de l’aéronef. En effet, de telles valeurs de b* permettent d’augmenter la visibilité d’un pilote dans un cockpit d’avion ou d’hélicoptère par exemple et de réduire le risque d’erreur et liée à la non-détection de nuages (faux positifs) et/ou à la mauvaise estimation des distances de d’entrée et/ou de sortie d’un nuage situé sur la trajectoire de l’aéronef. Il est à noter que les vitrages de contrôle solaire sont obtenus en limitant la transmission du proche infrarouge et donc souvent également une partie du rouge, ce qui tend naturellement à induire des valeurs négatives de b*. La b* est mesurée selon la norme ISO/CIE 11664-4:2019 sous un illuminant D65 (NF EN ISO/CIE 1164-2:2022) et avec un observateur de référence 2° (ISO/CIE 11664-1:2019). A titre d’exemples non limitatifs, le vitrage transparent peut être un vitrage pour cockpit ou hublot d’avion ou d’hélicoptère. Dans certains modes de réalisation, le substrat organique transparent est monolithique. Dans certains modes de réalisation, le revêtement transparent de contrôle solaire est un revêtement transparent anti-rayure. On considère que le revêtement est anti-rayure, lorsque lors d’un test de rayure selon la norme ISO 1518:1992, aucune rayure n’apparaît sous une force de 5 N. Dans certains modes de réalisation, le revêtement transparent de contrôle solaire présente une épaisseur supérieure ou égale à 1 µm et inférieure ou égale à 15 µm, de préférence supérieure ou égale à 1 µm et inférieure ou égale à 10 µm, encore plus de préférence supérieure ou égale à 2 µm et inférieure ou égale à 6 µm. Dans certains modes de réalisation, le revêtement transparent de contrôle solaire comprend des nanoparticules dispersées dans une matrice organique, inorganique ou leur mélange. Les nanoparticules permettent d’obtenir la fonction de contrôle solaire tout en garantissant la transparence et la visibilité à travers le vitrage transparent. A titre d’exemples non limitatifs, la matrice peut comprendre un composé à base de sol-gel inorganique ou hybride, de sol-gel de silice, d’acrylate, de polyuréthane, de silicone et/ou d’époxy. Dans certains modes de réalisation, le revêtement transparent de contrôle solaire a une teneur en nanoparticules supérieure ou égale à 1% massique et inférieure ou égale à 35% massique, de préférence supérieure ou égale à 1% massique et inférieure ou égale à 25% massique, encore plus de préférence supérieure ou égale à 1% massique et inférieure ou égale à 20% massique. Dans certains modes de réalisation, le revêtement transparent de contrôle solaire comprend un colorant. Dans certains modes de réalisation, le revêtement transparent de contrôle solaire a une teneur en colorant supérieure ou égale à 0,005% massique et inférieure ou égale à 0,50% massique, de préférence supérieure ou égale à 0,010% et inférieure ou égale à 0,25%. Dans certains modes de réalisation, les nanoparticules sont des nanoparticules comprenant du Cs x WO 3 et le colorant présente un pic d’absorption entre 450 et 550 nm. Dans certains modes de réalisation, les nanoparticules comprennent de l’hexaborure de lanthane, de l’oxyde d’indium-étain et/ou de l’oxyde d’antimoine-étain. Dans certains modes de réalisation, le substrat organique transparent comprend du polyméthacrylate de méthyle acrylique, du polycarbonate. A titre d’exemples non limitatifs, le polyméthacrylate de méthyle acrylique peut être un polyméthacrylate de méthyle acrylique coulé, un polyméthacrylate de méthyle acrylique étirable, un polyméthacrylate de méthyle acrylique étiré. Dans certains modes de réalisation, le substrat organique transparent présente une surface non développable, la surface non développable étant revêtue du revêtement transparent de contrôle solaire. Une surface est développable si en tout point de sa surface il existe une orientation sans courbure. Dans certains modes de réalisation, le vitrage transparent présent une transmission lumineuse supérieure ou égale à 70%, de préférence supérieure ou égale à 75%, encore plus de préférence supérieure ou égale à 80%. Dans certains modes de réalisation, le vitrage transparent présente une sélectivité supérieure ou égale à 1,20, de préférence supérieure ou égale à 1,30, encore plus de préférence supérieure ou égale à 1,40. Dans certains modes de réalisation, le vitrage transparent présente un facteur solaire inférieur ou égal à 70%. Le présent exposé concerne également un aéronef comprenant un vitrage transparent tel que défini précédemment. Le présent exposé concerne également un procédé de fabrication d’un vitrage transparent tel que défini précédemment, le procédé de fabrication comprenant une étape d’enduction par voie liquide du substrat organique transparent avec un précurseur liquide du revêtement transparent de contrôle solaire. Notamment pour des vitrages de grandes dimensions et/ou présentant une courbure plus ou moins prononcée, l’enduction par voie liquide permet de déposer rapidement le revêtement transparent de contrôle solaire sur une face du substrat organique transparent. A titre d’exemples non limitatifs, l’étape de dépôt par voie liquide peut être réalisée par enduction centrifuge (plus connue sous l’expression en anglais « spin coating »), par enduction par trempage (plus connue sous l’expression en anglais « dip coating »), par enduction par pulvérisation (plus connue sous l’expression en anglais « spray coating »), par enduction par aspersion (plus connue sous l’expression en anglais « flow coating »), par enduction en rideau (plus connue sous l’expression en anglais « curtain coating) et/ou par enduction par jet d’encre (plus connue sous l’expression en anglais « inkjet coating »). A titre d’exemple non limitatif, l’enduction centrifuge peut être réalisée à une vitesse supérieure ou égale à 400 tours/min et inférieure ou égale à 1500 tours/min. Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend une étape de séchage du précurseur liquide du revêtement transparent de contrôle solaire pour obtenir le revêtement transparent de contrôle solaire. Dans certains modes de réalisation, l’étape de séchage a une durée supérieure ou égale à 30 minutes et inférieure ou égale à 4 heures, de préférence supérieure ou égale à 1 heure et inférieure ou égale à 3h. Dans certains modes de réalisation, l’étape de séchage a une température de palier qui est supérieure ou égale à 70°C et inférieure ou égale à 130°C, de préférence supérieure ou égale à 80°C et inférieure ou égale à 120°C. La température de séchage est choisie afin de ne pas déformer et/ou modifier les propriétés mécaniques du substrat organique transparent. Dans certains modes de réalisation, l’étape de séchage est assistée par UV ou par rayonnement e-beam. D'autres caractéristiques et avantages de l'objet du présent exposé ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux figures annexées. FIG. 1 La FIG. 1 est une vue schématique partielle en coupe d’un vitrage transparent selon un mode de réalisation. FIG. 2 La FIG. 2 est un ordinogramme représentant les étapes d’un procédé de fabrication d’un vitrage transparent selon un mode de réalisation. Sur l’ensemble des figures, les éléments en commun sont repérés par des références numériques identiques. Description détaillée La FIG. 1 est une vue schématique partielle en coupe d’un vitrage transparent 10 pour aéronef. Le vitrage transparent 10 de la FIG. 1 est représenté comme plan. Le vitrage transparent 10 peut présenter une surface non développable. En vue en coupe, le vitrage transparent 10 comprend un substrat organique transparent 12 et un revêtement transparent de contrôle solaire 14. Le vitrage transparent 10 est obtenu par un procédé de fabrication 100 comprenant une étape de mélange 102 permettant d’obtenir un précurseur liquide du revêtement transparent de contrôle solaire, une étape d’enduction par voie liquide 104 du substrat organique transparent 12 avec le précurseur liquide du revêtement transparent de contrôle solaire et une étape de séchage 106 du précurseur liquide du revêtement transparent de contrôle solaire pour obtenir le revêtement transparent de contrôle solaire 14. Exemple 1 Le substrat organique transparent 12 est un substrat à base de polyméthacrylate de méthyle acrylique. Le précurseur liquide du revêtement transparent de contrôle solaire est obtenu par mélange jusqu’à homogénéisation complète de nanoparticules de Cs x WO 3 dans une matrice liquide à base d’organo-silane et d’un colorant présentant un pic d’absorption entre 450 et 550 nm. Le précurseur liquide comprend environ 3,15% massique de nanoparticules de Cs x WO 3 et 0,05% massique de colorant. Le précurseur liquide est déposé par enduction centrifuge à 400 tours/min. L’ensemble formé par le substrat organique transparent 12 et le précurseur liquide est ensuite séché à une température de palier de 80°C pendant 2 h. Le revêtement transparent de contrôle solaire comprend un peu moins de 10% massique de Cs x WO 3 et environ 0,15% massique de colorant et présente une épaisseur de 4,3 µm. Exemple comparatif 1 L’exemple comparatif 1 diffère de l’exemple en ce qu’il ne comprend pas de colorant. Le revêtement transparent de contrôle solaire comprend un peu moins de 10% massique de Cs x WO 3 et présente une épaisseur de 3,4 µm. Les étapes de procédé sont identiques pour l’exemple et l’exemple comparatif 1. Exemple comparatif 2 Le précurseur liquide est constitué de la matrice de l’exemple ci-dessus. L’épaisseur du revêtement obtenu après séchage est de 4,0 µm Les étapes de procédé sont identiques pour l’exemple et l’exemple comparatif 2. Les caractéristiques du vitrage transparent de l’exemple et des l’exemples comparatifs sont présentées dans le Tableau 1. La résistance à la rayure est mesurée selon le test d’Erichsen défini selon la norme ISO 1518:1992 pour la pointe de 1 mm en appliquant des forces croissantes comprises entre 1 N et 10 N. Pour la pointe de 0,5 mm (pointe de Van Laar), une force comprise entre 1 N et 10 N est appliquée sur la pointe de 0,5 mm. Exemple 1 Exemple comparatif 1 Exemple comparatif 2 Epaisseur (µm) 4,3 3,4 4,0 Rayure 0,5 mm (N) 1,5 1,5 0,8 Rayure 1 mm (N) 7 8 6 TL (%) 83,5 85,3 93,1 TE (%) 55,8 55,8 82,5 g (%) 65 65 86 TL/g 1,28 1,31 1,08 L* 93,3 94 97,3 a* 1,51 -2,21 -0,08 b* 1,27 -1,24 0,30 On constate que l’exemple présente une sélectivité supérieure à celle de l’exemple comparatif. Le vitrage transparent muni d’un revêtement transparent de contrôle solaire présente le paramètre b* permettant de distinguer efficacement un ciel clair et un ciel nuageux. On constate également la bonne résistance à la rayure du revêtement transparent de contrôle solaire. Quoique le présent exposé ait été décrit en se référant à un exemple de réalisation spécifique, il est évident que différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En outre, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation évoqués peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif. Vitrage transparent (10) pour aéronef comprenant un substrat organique transparent (12) et un revêtement transparent de contrôle solaire (14), le vitrage transparent (10) présentant une sélectivité supérieure ou égale à 1,17 et des coordonnées colorimétriques en transmission b* supérieure ou égale à -0,5 dans l’espace CIE L*a*b* sous un illuminant D65 et un observateur de référence 2°, de préférence b* supérieure ou égale à 0. Vitrage transparent (10) selon la revendication 1, dans lequel le revêtement transparent de contrôle solaire (14) est un revêtement transparent anti-rayure. Vitrage transparent (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le revêtement transparent de contrôle solaire (14) présente une épaisseur supérieure ou égale à 1 µm et inférieure ou égale à 15 µm, de préférence supérieure ou égale à 1 µm et inférieure ou égale à 10 µm, encore plus de préférence supérieure ou égale à 2 µm et inférieure ou égale à 6 µm. Vitrage transparent (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le revêtement transparent de contrôle solaire (14) comprend des nanoparticules dispersées dans une matrice organique, inorganique ou leur mélange. Vitrage transparent (10) selon la revendication 4, dans lequel le revêtement transparent de contrôle solaire (14) a une teneur en nanoparticules supérieure ou égale à 1% massique et inférieure ou égale à 35% massique, de préférence supérieure ou égale à 1% massique et inférieure ou égale à 25% massique, encore plus de préférence supérieure ou égale à 1% massique et inférieure ou égale à 20% massique. Vitrage transparent (10) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le revêtement transparent de contrôle solaire (14) comprend un colorant. Vitrage transparent (10) selon la revendication 6, dans lequel le revêtement transparent de contrôle solaire (14) a une teneur en colorant supérieure ou égale à 0,005% massique et inférieure ou égale à 0,50% massique, de préférence supérieure ou égale à 0,010% et inférieure ou égale à 0,25%. Vitrage transparent (10) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel les nanoparticules sont des nanoparticules comprenant du Cs x WO 3 et le colorant présente un pic d’absorption entre 450 et 550 nm. Vitrage transparent (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le substrat organique transparent (12) comprend du polyméthacrylate de méthyle acrylique, du polycarbonate. Vitrage transparent (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le substrat organique transparent (12) présente une surface non développable, la surface non développable étant revêtue du revêtement transparent de contrôle solaire. Vitrage transparent (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le vitrage transparent (10) présent une transmission lumineuse supérieure ou égale à 70%, de préférence supérieure ou égale à 75%, encore plus de préférence supérieure ou égale à 80%. Vitrage transparent (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le vitrage transparent (10) présente une sélectivité supérieure ou égale à 1,20, de préférence supérieure ou égale à 1,30, encore plus de préférence supérieure ou égale à 1,40. Vitrage transparent (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel le vitrage transparent (10) présente un facteur solaire inférieur ou égal à 70%. Aéronef comprenant un vitrage transparent selon l’une quelconque des revendications 1 à 13. Procédé de fabrication (100) d’un vitrage transparent (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, comprenant une étape d’enduction par voie liquide (104) du substrat organique transparent (12) avec un précurseur liquide du revêtement transparent de contrôle solaire. Procédé de fabrication selon la revendication 15, comprenant une étape de séchage (106) du précurseur liquide du revêtement transparent de contrôle solaire pour obtenir le revêtement transparent de contrôle solaire (14), l’étape de séchage (106) ayant une durée supérieure ou égale à 30 minutes et inférieure ou égale à 4 heures, de préférence supérieure ou égale à 1 heure et inférieure ou égale à 3h et la température de palier étant supérieure ou égale à 70°C et inférieure ou égale à 130°C, de préférence supérieure ou égale à 80°C et inférieure ou égale à 120°C.