Brevet FR3162217A1 — publié le 20251121

Article verrier, son procédé d’obtention et vitrage automobile comprenant un tel article verrier L’invention concerne un article verrier comprenant : un substrat de verre, et une première couche opaque recouvrant au moins partiellement une surface du substrat de verre et comprenant au moins une fritte de verre et au moins un pigment, ledit article verrier étant destiné à être positionné au voisinage d’au moins un élément de carrosserie du véhicule, ledit au moins un pigment étant sélectionné de manière à ce que l’article verrier présente un aspect colorimétrique analogue à l’élément de carrosserie. L’invention se rapporte également à un procédé d’obtention de cet article verrier, comprenant une étape de dépôt de la première couche sur le substrat de verre. Enfin, l’invention concerne un vitrage automobile comprenant ledit article verrier. Figure pour l’abrégé : Néant Article verrier, son procédé d’obtention et vitrage automobile comprenant un tel article verrier L’invention se rapporte au domaine des vitrages, notamment des vitrages de véhicules automobiles, par exemple des pare-brise, lunettes arrières, latérales, custodes ou encore des toits. Les vitrages pour automobile doivent répondre un grand nombre d’exigences, en termes aussi bien de sécurité que de confort. De tels vitrages sont souvent des vitrages monolithiques, comprenant une seule feuille de verre trempée thermiquement. Alternativement, et pour améliorer la sécurité ainsi que le confort acoustique, un nombre croissant de vitrages sont des vitrages feuilletés, c’est-à-dire des vitrages dans lesquels deux feuilles de verre sont liées adhésivement au moyen d’un intercalaire de feuilletage. Ce dernier permet en particulier de retenir les éclats de verre en cas de casse, mais apporte aussi d’autres fonctionnalités, en particulier en termes de résistance à l’effraction ou d’amélioration des propriétés acoustiques. Des couches d’émail, normalement noir et opaque, sont souvent déposées sur une partie du vitrage, généralement sous forme d’une bande périphérique destinée à protéger contre le rayonnement ultraviolet les joints polymériques servant à la fixation et au positionnement du vitrage dans les baies de la carrosserie. Elles permettent en outre de dissimuler lesdits joints ainsi que d’autres éléments situés sur le vitrage tels que les connexions électriques ou les bandes collectrices, destinées à collecter l’électricité. Un émail est une couche minérale formée par cuisson d’une composition d’émail comprenant une fritte de verre, notamment de verre de borosilicate de bismuth, et des pigments. Dans un souci de différencier les véhicules par leur design, les constructeurs automobiles sont aussi à la recherche de décors originaux, notamment de décors visibles de l’extérieur du véhicule, sans nuire toutefois à la sécurité mais aussi au confort lumineux et thermique des occupants. Des décors permettant de créer une zone de transition douce entre la carrosserie et le clair de vue sont notamment recherchés. Il est notamment connu du document WO 2023/208956 A1 d’utiliser des matériaux dichroïques pour leur propriété de réflexion d’un rayonnement lumineux incident en rayonnements réfléchis de différentes longueurs d’onde permettant de créer une zone de transition douce entre la carrosserie et le clair de vue. Dans le domaine du bâtiment, il est également connu, par exemple du document WO 2017/191655 A1, d’utiliser des couches réfléchissantes émaillées à des fins esthétiques. La présente invention propose donc, afin d’obtenir des décors permettant de créer une zone de transition douce entre la carrosserie et le clair de vue dans le domaine du vitrage automobile, de mettre en œuvre de tels matériaux. Afin de décrire une telle transition, on parle d’effet « seamless ». A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention concerne un article verrier comprenant : un substrat de verre, et une première couche opaque recouvrant au moins partiellement une surface du substrat de verre et comprenant au moins une fritte de verre et au moins un pigment, ledit article verrier étant destiné à être positionné au voisinage d’au moins un élément de carrosserie du véhicule caractérisé en ce que ledit au moins un pigment est sélectionné de manière à ce que l’article verrier présente un aspect colorimétrique analogue à l’élément de carrosserie. Dans ledit article verrier, différentes colorations sont obtenues en fonction du ou des pigments utilisés. La coloration, et donc les pigments utilisés, sont choisis en fonction de la couleur de la carrosserie avec laquelle l’effet « seamless » est souhaité. La première couche étant opaque, c’est-à-dire présentant une transmission lumineuse nulle, l’article verrier présente donc également une transmission lumineuse nulle dans les zones recouvertes par ladite première couche. Dans un mode de réalisation particulier, la première couche correspond à un émail, comprenant une fritte de verre, au moins un pigment et un médium organique avant cuisson puis au moins un pigment et une matrice vitreuse obtenue par fusion de la fritte de verre après cuisson. Par « émail » on entend désigner la couche aussi bien avant qu’après cuisson. Les émaux sont typiquement obtenus par cuisson au-dessus de 500 °C. La fritte de verre et/ou la matrice vitreuse est de préférence constituée d’un verre de borosilicate de zinc et/ou de bismuth. De préférence, la fritte de verre et/ou la matrice vitreuse est du borosilicate de zinc. Dans un mode de réalisation particulier, la première couche comprend de 5 % à 15 % en poids, en particulier de 7 % à 13 % en poids, et de préférence 10 % en poids de pigment, par rapport au poids total de la première couche. Dans un mode de réalisation particulier, la première couche comprend moins de 75 %, en particulier moins de 50 % et de préférence moins de 25 % en poids de pigment noir. Dans un mode de réalisation particulier, la première couche comprend moins de 5 %, en particulier moins de 2 %, de préférence moins de 1 % en poids de cadmium et/ou de plomb ; mieux, la première couche est dénuée de plomb et/ou de cadmium. Une couche selon ce mode de réalisation est préférée lorsqu’un empilement de couches tel que décrit ci-dessous est utilisé. Une telle couche est disponible commercialement par exemple dans la gamme Serie 140 de la société Ferro. Dans un mode de réalisation particulier, la première couche a une épaisseur comprise de 1 µm à 100 µm, en particulier de 10 µm à 80 µm et de préférence de 15 µm à 50 µm. En particulier, ladite première couche permet d’obtenir, par son aspect diffus en observation à travers le substrat de verre, un aspect colorimétrique, c’est-à-dire des coordonnées colorimétrique (L*, a*, b*), analogues à l’élément de carrosserie au voisinage duquel l’article verrier selon l’invention est destiné à être positionné au sein du véhicule. L’espace colorimétrique Lab* aussi connu sous le nom de CIELAB ou CIE 1976 est défini par la Commission Internationale sur l’Eclairage (CIE) en 1976. Il est conçu pour représenter la couleur de manière plus uniforme sur le plan perceptif que d'autres espaces colorimétriques, tels que RVB ou CMJN. Cela signifie que les couleurs qui sont proches dans l'espace Lab* sont également perçues comme étant proches en couleur. L’espace colorimétrique Lab* est basé sur trois dimensions : La luminosité (L*) : Cette dimension représente la clarté ou l'obscurité d'une couleur. Une valeur de L* = 0 correspond au noir et une valeur de L* = 100 correspond au blanc. Le rouge-vert (a*) : Cette dimension représente la quantité de rouge ou de vert dans une couleur. Une valeur de a* = 0 correspond à un gris neutre, les valeurs positives de a* représentent le rouge et les valeurs négatives de a* représentent le vert. Le jaune-bleu (b*) : Cette dimension représente la quantité de jaune ou de bleu dans une couleur. Une valeur de b* = 0 correspond à un gris neutre, les valeurs positives de b* représentent le jaune et les valeurs négatives de b* représentent le bleu. Il apparait ainsi qu’un article verrier selon l’invention possède des coordonnées colorimétriques (L*, a*, b*) proches de l’élément de carrosserie au voisinage duquel il est destiné à être positionné. Un paramètre permettant d’évaluer la proximité colorimétrique de deux objets, ici l’article verrier selon l’invention et l’élément de carrosserie au voisinage duquel il est destiné à être positionné, est la différence colorimétrique ΔE, exprimée par l’équation suivante : où ΔL*, Δa* et Δb* correspondent respectivement aux différences entre les coordonnées colorimétriques telles que définis dans le présent texte de l’article verrier selon l’invention et dudit élément de carrosserie. Les coordonnées colorimétriques de l’article verrier selon l’invention et de l’élément de carrosserie au voisinage duquel il est destiné à être positionné sont généralement considérées proches pour un ΔE inférieur ou égal à 10, en particulier inférieur ou égal à 5 et de préférence inférieur ou égal à 2,5. On dit alors que l’aspect colorimétrique de l’article verrier est analogue à l’élément de carrosserie. En particulier, on peut considérer comme d’aspect colorimétrique identique un article verrier selon l’invention et un élément de carrosserie présentant un ΔE inférieur à 2,3. La première couche d’un article verrier selon l’invention peut recouvrir substantiellement toute une surface du substrat de verre. Dans un mode de réalisation particulier, ladite première couche est déposée directement au contact du substrat de verre. Dans un autre mode de réalisation particulier, un empilement de couches est disposé entre le substrat de verre et ladite première couche. Selon ce mode de réalisation, le substrat de verre peut être partiellement ou intégralement recouvert par ledit empilement de couches. De même, la première couche peut partiellement ou intégralement recouvrir l’empilement de couches. Ledit empilement de couche présente une réflexion lumineuse observée côté substrat, dite R G comprise de 10 à 40 %, et en particulier de 15 à 35 %. Cette réflexion est mesurée selon la norme EN 410. Ainsi, dans un mode de réalisation préféré de l’invention, l’article verrier selon l’invention comprend un empilement de couches, recouvrant au moins partiellement la surface du substrat de verre et étant au moins partiellement recouverte par la première couche, l’ensemble du substrat de verre et de l’empilement présentant une réflexion lumineuse observée côté substrat R G comprise de 10 à 40 % et en particulier de 15 à 35 %. Ledit mode de réalisation présente l’avantage, grâce à l’empilement de couches et à sa réflexion lumineuse, de permettre une réflexion du rayonnement lumineux plus importante, qui participe à l’effet seamless recherché. En particulier, ledit empilement de couches permet d’obtenir, par son aspect spéculaire en observation à travers le substrat de verre, un aspect colorimétrique, c’est-à-dire des coordonnées colorimétrique (L*, a*, b*), analogues à l’élément de carrosserie au voisinage duquel l’article verrier selon l’invention est destiné à être positionné au sein du véhicule. Une personne du métier comprend donc aisément qu’un empilement de couches convenant à la présente invention présente une transmission lumineuse non-nulle. En particulier ledit empilement peut présenter une transmission lumineuse d’au moins 10 % et de préférence d’au moins 20 %. Dans ce mode de réalisation, la première couche remplit avantageusement un rôle de protection mécanique, en particulier un rôle anti-rayures, de l’empilement de couches. Un empilement de couches convenant à la présente invention est avantageusement un empilement agissant sur le rayonnement solaire, notamment destinés à l’isolation thermique et/ou à la protection solaire, c’est-à-dire participant au confort thermique du véhicule. De tels empilements sont par exemple décrits pour des applications dans le domaine du bâtiment, dans le document EP 1 218 307 B1. En particulier, ledit empilement de couches comprend au moins une couche fonctionnelle à base d’un métal partiellement ou entièrement nitruré. Ledit métal est choisi parmi le niobium, le tantale et le zirconium, de préférence le niobium. Ladite couche fonctionnelle est surmontée d'au moins une surcouche à base de nitrure d'aluminium, d'oxynitrure d'aluminium, de nitrure de silicium, ou d'oxynitrure de silicium, ou d'un mélange d'au moins deux de ces composés. En particulier, l’empilement comprend en outre, entre le substrat de verre et la couche fonctionnelle, au moins une sous-couche en matériau diélectrique transparent, notamment choisi parmi le nitrure d'aluminium, l'oxynitrure d'aluminium, le nitrure de silicium, l'oxynitrure de silicium, ou le mélange d'au moins deux de ces composés. De préférence, l’empilement est constitué d’une sous-couche en nitrure de silicium, d’une couche fonctionnelle en niobium ou en nitrure de niobium et d’une surcouche en nitrure de silicium. On entend par couche "fonctionnelle" dans le présent texte la (les) couche(s) de l’empilement qui confère(nt) à l’empilement l’essentiel de ses propriétés thermiques, par opposition aux autres couches, généralement en matériau diélectrique, ayant comme rôle celui d’une protection chimique ou mécanique des couches fonctionnelles, un rôle optique, un rôle de couche d’adhésion, etc... Dans un mode de réalisation particulier, un empilement de couches convenant à l’invention comprend : une couche fonctionnelle d’épaisseur comprise de 5 à 50 nm, de préférence de 8 à 40 nm ; et une surcouche d’épaisseur comprise de 5 à 120 nm, de préférence de 7 à 90 nm. Dans un article verrier selon l’invention, l’empilement de couches peut recouvrir substantiellement toute une surface du substrat de verre. Dans un article verrier selon l’invention, l’épaisseur de la première couche peut être comprise de 1 µm à 100 µm, en particulier de 10 µm à 80 µm et de préférence de 15 µm à 50 µm. Un empilement de couches tel que défini dans le présent texte supporte avantageusement les traitement thermiques auxquels des articles verriers sont usuellement soumis dans le domaine, par exemple la trempe, le bombage ou la cuisson d’un émail. Un substrat de verre convenant à l’invention peut être clair ou teinté dans la masse. Des verres clair convenant à l’invention sont par exemple commercialisés par la société Saint-Gobain Glass France sous la référence Planiclear. Des verres teintés dans la masse convenant à l’invention sont par exemple commercialisés par la société Saint-Gobain Glass France sous la référence Parsol, en particulier Parsol Green et Parsol Sapphire Blue. Selon un autre de ses aspects, la présente invention concerne un procédé d’obtention d’un article verrier tel que défini ci-dessus, comprenant optionnellement, une étape de dépôt magnétron de l’empilement de couches sur au moins une partie de la surface du substrat de verre, et une étape de dépôt de la première couche, le cas échéant sur l’empilement de couches, et/ou sur au moins une partie de la surface du substrat de verre. Dans un mode de réalisation de l’invention, l’étape de dépôt de la première couche est réalisée par sérigraphie, par impression digitale et/ou par application au rouleau, de préférence par impression digitale. Un dépôt par impression digitale permet en particulier d’obtenir un dégradé entre le bord et le centre du substrat. Ainsi, le bord peut présenter un aspect colorimétrique particulièrement proche de l’élément de carrosserie au voisinage duquel il est destiné à être positionné tandis qu’en se rapprochant du centre, la quantité de première couche déposée étant moindre, l’aspect colorimétrique se rapproche d’un article verrier dénué de ladite première. Ce dégradé participe avantageusement à l’effet seamless recherché. Un procédé de sérigraphie comprend le dépôt, notamment à l’aide d’un racle, d’un liquide pâteux sur un substrat au travers de mailles d’un écran de sérigraphie. Les mailles de l’écran sont obturées dans la partie correspondant aux zones du substrat qui doivent rester nues, de sorte que la pâte ne peut passer au travers de l’écran que dans les zones à imprimer, selon un motif prédéfini. L’obturation sélective des mailles est donc faite selon le négatif du motif à imprimer. Cette obturation sélective est généralement réalisée par application sur l’écran d’une résine photoréticulable puis par insolation, au moyen d’un rayonnement ultraviolet, des parties de l’écran à obturer. L’insolation sélective est par exemple réalisée grâce à une diapositive comprenant un support transparent, typiquement en polyester, revêtu d’une encre opaque aux ultraviolets déposée selon le motif à imprimer. La maille de l’écran est choisie selon la viscosité et la tension de surface de la pâte ainsi que selon l’épaisseur désirée pour la couche résultante du dépôt par sérigraphie. Dans un mode de réalisation particulier, un procédé selon l’invention comprend en outre, après les étapes de dépôt de l’empilement de couches ainsi que de la première couche, une étape de dépôt, en particulier d’impression par sérigraphie d’une solution comprenant un sel de phosphate sur au moins une partie de l’empilement de couches non-recouverte par la première couche. Ladite solution est en particulier déposée après une étape de séchage de l’article verrier. Ladite solution peut être déposée sur l’ensemble de l’article verrier ou sur au moins une partie de l’article verrier non-recouverte par la première couche. En particulier la solution est déposée sur une partie de l’article verrier recouverte par l’empilement de couches convenant à l’invention. Une telle solution est par exemple décrite dans le document EP 3 826 972 B1 et permet de dissoudre des couches (dans le contexte de la présente invention : l’empilement de couches convenant à l’invention et/ou toute autre couche que la première couche) afin d’obtenir un rendu correspondant au substrat de verre après une étape de cuisson. Ce rendu peut respecter un motif appliqué lors du dépôt de la solution. Selon encore un autre de ses aspects, la présente invention se rapporte à un vitrage automobile comprenant un article verrier selon l’invention. Dans un vitrage selon l’invention, la surface sur laquelle s’étend la première couche est appelée « zone émaillée ». La zone émaillée se présente en particulier sous la forme d’une bande périphérique. C’est-à-dire, une bande refermée sur elle-même qui, de chaque point de l’article verrier selon l’invention, s’étend vers l’intérieur de l’article verrier sur une certaine largeur, typiquement comprise entre 1 et 20 cm. La partie restante du vitrage automobile selon l’invention, appelée « zone non-émaillée » est généralement non revêtue. Alternativement, elle peut être revêtue d’un empilement de couches minces, par exemple comprenant une couche à faible émissivité, notamment à base d’argent ou à base d’un oxyde transparent électro-conducteur tel que l’oxyde d’indium et d’étain ou les oxydes d’étain ou de zinc dopés. Dans un mode de réalisation particulier, le vitrage automobile selon l’invention est un vitrage feuilleté ou trempé. Lorsque le vitrage selon l’invention est feuilleté ou trempé, la première couche et l’empilement de couches lorsqu’il est présent, peuvent être déposés sur la face intérieure de ce vitrage. Par « face intérieure » on entend désigner toute face d’une feuille de verre du vitrage, disposée en regard de l’habitacle d’un véhicule. Par exemple, pour un vitrage trempé, il peut s’agir de la face au contact de l’intérieur de l’habitacle du véhicule, ou, dans le cas d’un vitrage feuilleté, la face interne du verre extérieur, c’est-à-dire celle se situant du côté de l’intercalaire de feuilletage. Lorsque le vitrage automobile selon l’invention est trempé, la trempe de celui-ci est avantageusement réalisée simultanément à la cuisson de la première couche. Le vitrage automobile selon l’invention peut être bombé. Le substrat de verre sur lequel la première couche et l’empilement de couches sont déposés est généralement plat. Celui-ci est ensuite de préférence bombé et possède alors une forme bombée dans le vitrage automobile selon l’invention. Le bombage du vitrage peut avoir pour effet d’augmenter l’impression « seamless » pour un observateur. En effet, par rapport à un verre plat ou avec un arrondi moins prononcé, l’observation depuis un même point résulte en une plus grande gamme d’angles d’observation et ainsi une plus grande gamme de coloration du vitrage, celle-ci variant selon l’angle d’observation du vitrage à la faveur de la réflexion permise par l’empilement de couches minces. Lorsque le vitrage automobile selon l’invention est bombé, le bombage de celui-ci est avantageusement réalisé simultanément à la cuisson de la première couche. Le vitrage selon l’invention peut comprendre une zone émaillée comprise de 2 à 25 %, en particulier de 3 à 20 % et de préférence de 5 à 15 % de la surface de sa face revêtue par la première couche et l’empilement de couches. Article verrier pour véhicule automobile comprenant : un substrat de verre, et une première couche opaque recouvrant au moins partiellement une surface du substrat de verre et comprenant au moins une fritte de verre et au moins un pigment, ledit article verrier étant destiné à être positionné au voisinage d’au moins un élément de carrosserie du véhicule caractérisé en ce que ledit au moins un pigment est sélectionné de manière à ce que l’article verrier présente un aspect colorimétrique analogue à l’élément de carrosserie. Article verrier selon la revendication précédente, dans lequel la première couche recouvre substantiellement toute une surface du substrat de verre. Article verrier selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un empilement de couches, recouvrant au moins partiellement la surface du substrat de verre et étant au moins partiellement recouverte par la première couche, l’ensemble du substrat de verre et de l’empilement présentant une réflexion lumineuse observée côté substrat R G comprise de 10 à 40 % et en particulier de 15 à 35 %. Article verrier selon la revendication précédente, dans lequel l’empilement de couches comprend au moins une couche fonctionnelle à base d’un métal partiellement ou entièrement nitruré, ledit métal étant choisi parmi le niobium, le tantale et le zirconium, de préférence le niobium, ladite couche fonctionnelle étant surmontée d'au moins une surcouche à base de nitrure d'aluminium, d'oxynitrure d'aluminium, de nitrure de silicium, ou d'oxynitrure de silicium, ou d'un mélange d'au moins deux de ces composés ; en particulier l’empilement comprend en outre entre le substrat de verre et la couche fonctionnelle au moins une sous-couche en matériau diélectrique transparent, notamment choisi parmi le nitrure d'aluminium, l'oxynitrure d'aluminium, le nitrure de silicium, l'oxynitrure de silicium, ou le mélange d'au moins deux de ces composés ; de préférence l’empilement est constitué d’une sous-couche en nitrure de silicium, d’une couche fonctionnelle en niobium ou en nitrure de niobium et d’une surcouche en nitrure de silicium. Article verrier selon la revendication précédente, dans lequel l’empilement de couches comprend : une couche fonctionnelle d’épaisseur comprise de 5 à 50 nm, de préférence de 8 à 40 nm ; et une surcouche d’épaisseur comprise de 5 à 120 nm, de préférence de 7 à 90 nm. Article verrier selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel l’empilement de couches recouvre substantiellement toute une surface du substrat de verre. Article verrier selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première couche comprend moins de 75 %, en particulier moins de 50 % et de préférence moins de 25 % en poids de pigment noir. Article verrier selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première couche comprend moins de 5 %, en particulier moins de 2 %, de préférence moins de 1 % en poids de cadmium et/ou de plomb ; mieux, la première couche est dénuée de plomb et/ou de cadmium. Article verrier selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première couche comprend de 5 % à 15 % en poids, en particulier de 7 % à 13 % en poids, et de préférence 10 % en poids de pigment, par rapport au poids total de la première couche. Article verrier selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première couche a une épaisseur comprise de 1 µm à 100 µm, en particulier de 10 µm à 80 µm et de préférence de 15 µm à 50 µm. Article verrier selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat de verre est clair ou teinté dans la masse. Procédé d’obtention d’un article verrier selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant : optionnellement, une étape de dépôt magnétron de l’empilement de couches sur au moins une partie de la surface du substrat de verre, et une étape de dépôt de la première couche, le cas échéant sur l’empilement de couches, et/ou sur au moins une partie de la surface du substrat de verre. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape de dépôt de la première couche est réalisée par sérigraphie, par impression digitale et/ou par application au rouleau, de préférence par impression digitale. Procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 13, comprenant en outre, après les étapes de dépôt de l’empilement de couches ainsi que de la première couche, une étape de dépôt, en particulier d’impression par sérigraphie, d’une solution comprenant un sel de phosphate sur au moins une partie de l’empilement de couches non-recouverte par la première couche. Vitrage automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un article verrier selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, ledit vitrage étant feuilleté ou trempé. Vitrage automobile selon la revendication précédente, dans lequel la première couches et l’empilement de couche lorsqu’il est présent, est (sont) disposée(s) sur la face intérieure.