FR3151325A1 - MULTIPLE GLAZING INCLUDING A SOLAR-PROOF COATING AND AN ANTI-REFLECTIVE COATING - Google Patents
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Abstract
Vitrage multiple à propriétés d’isolation thermique incorporant un premier revêtement (12) à propriété antisolaire et un deuxième revêtement (13) à propriété anti-reflet dans lequel ledit premier revêtement est présent sur la face 2 dudit premier substrat, et dans lequel ledit deuxième revêtement (13) est déposé sur la face 3 du deuxième substrat (10) et/ou est déposé sur la face 2 du premier substrat entre la surface de verre et ledit premier revêtement.Multiple glazing with thermal insulation properties incorporating a first coating (12) with antisolar properties and a second coating (13) with antireflective properties in which said first coating is present on face 2 of said first substrate, and in which said second coating (13) is deposited on face 3 of the second substrate (10) and/or is deposited on face 2 of the first substrate between the glass surface and said first coating.
Description
L’invention concerne des vitrages multiples, en particulier les doubles vitrages ou triples vitrages pour le domaine du bâtiment, ledit vitrage comprenant une couche fonctionnelle de type métallique pouvant agir sur le rayonnement solaire et en particulier le rayonnement infrarouge solaire, en particulier de longueur d’onde comprise entre 780 nm et 5000 nm.The invention relates to multiple glazing, in particular double glazing or triple glazing for the building sector, said glazing comprising a functional layer of metallic type capable of acting on solar radiation and in particular solar infrared radiation, in particular with a wavelength between 780 nm and 5000 nm.
L’invention concerne plus particulièrement des vitrages multiples à propriétés de réflexion dans l’infrarouge, souvent appelés dans le domaine vitrages antisolaires, et présentant un faible facteur solaire.The invention relates more particularly to multiple glazings with infrared reflection properties, often called in the field antisolar glazings, and having a low solar factor.
Ces vitrages sont ainsi destinés à équiper plus particulièrement les bâtiments, en vue notamment de limiter l’apport énergétique solaire entrant dans ceux-ci.These glazings are therefore intended to equip buildings in particular, in particular with a view to limiting the solar energy input entering them.
Dans de tels vitrages multiples, par exemple un double vitrage, deux substrats en verre sont maintenus à distance par des espaceurs, de manière à délimiter une cavité remplie par un gaz isolant qui peut être de l’air, de l’argon ou du Krypton. Un double vitrage est donc constitué par deux feuilles (substrats) de verre séparées par une lame de gaz. On désigne ainsi par la séquence 4/16/4 un double vitrage composé de deux feuilles de verre de 4 mm d’épaisseur et d’une lame d’air de 16 mm comme il est représenté sur la
De manière conventionnelle, les faces d’un vitrage multiple sont désignées à partir de l’extérieur du bâtiment. Par exemple un double vitrage comporte ainsi 4 faces, la face 1 étant à l’extérieur du bâtiment (et constitue donc la paroi extérieure du vitrage), la face 4 à l’intérieur du bâtiment (et constitue donc la paroi intérieure du vitrage), les faces 2 et 3 étant à l’intérieur du double vitrage.Conventionally, the faces of a multiple glazing unit are designated from the outside of the building. For example, a double glazing unit has 4 faces, face 1 being on the outside of the building (and therefore constitutes the external wall of the glazing), face 4 on the inside of the building (and therefore constitutes the internal wall of the glazing), faces 2 and 3 being on the inside of the double glazing unit.
De la même manière, un triple vitrage comporte 6 faces, la face 1 est à l’extérieur du bâtiment (paroi extérieure du vitrage), la face 6 à l’intérieur du bâtiment (paroi intérieure du vitrage) et les faces 2 à 5 sont à l’intérieur du triple vitrage, comme représenté sur la
De façon connue, les doubles vitrages isolants thermiques (souvent appelés aussi double vitrage (DGU pour Double Glazing Unit selon le terme anglais) ou triple vitrage TGU (pour Triple Glazing Unit)) comprennent un empilement de couches incorporant au moins une couche métallique fonctionnelle, c'est-à-dire à propriété de réflexion de l'infrarouge solaire, notamment au moins une couche fonctionnelle métallique à base d’argent ou d’alliage métallique contenant de l'argent, et le plus souvent une pluralité de telles couches métalliques, par exemple 2 ou 3 couches en argent séparées par des couches de matériaux diélectriques. Par propriété de réflexion dans l’infrarouge, on entend qu’au moins une partie du rayonnement infrarouge solaire, de préférence la majeure partie, est réfléchie par l’empilement via sa ou ses couches fonctionnelles, sans exclure qu’une autre partie soit absorbée par celle-ci.As is known, thermally insulating double glazing (often also called double glazing (DGU for Double Glazing Unit according to the English term) or triple glazing TGU (for Triple Glazing Unit)) comprises a stack of layers incorporating at least one functional metal layer, i.e. with a solar infrared reflection property, in particular at least one metallic functional layer based on silver or a metal alloy containing silver, and most often a plurality of such metallic layers, for example 2 or 3 silver layers separated by layers of dielectric materials. By infrared reflection property, it is meant that at least a portion of the solar infrared radiation, preferably the major portion, is reflected by the stack via its functional layer(s), without excluding another portion being absorbed by it.
Cet empilement est classiquement déposé en face 2 du double vitrage dans un tel vitrage antisolaire pour une efficacité maximale.This stack is traditionally placed on face 2 of the double glazing in such anti-solar glazing for maximum efficiency.
Des exemples de vitrages multiples équipés de telles couches en argent sont par exemple décrits dans les publications WO 2007/101964, EP877005, EP718250, FR2856627, EP 847965, EP 183052, EP226993, EP2920126, EP2766318, EP1441996, EP2432745, EP2424823, EP2332891, EP1730088, EP1663887, EP1606225, EP3041676, US10556824, EP1458653 ou encore EP3004012.Examples of multiple glazings equipped with such silver layers are for example described in publications WO 2007/101964, EP877005, EP718250, FR2856627, EP 847965, EP 183052, EP226993, EP2920126, EP2766318, EP1441996, EP2432745, EP2424823, EP2332891, EP1730088, EP1663887, EP1606225, EP3041676, US10556824, EP1458653 or EP3004012.
Bien que la ou les couche(s) métallique(s) fonctionnelle(s) est (sont) préférentiellement à base d’argent, d’autres couches métalliques peuvent également être envisagées sans sortir du cadre de l’invention, notamment à base de métaux précieux tels que Au, Pt, ou encore à base de Ni, Cr, NiCr, Nb, Ti, ces dernières pouvant être nitrurés.Although the functional metal layer(s) is (are) preferably silver-based, other metal layers can also be envisaged without departing from the scope of the invention, in particular based on precious metals such as Au, Pt, or even based on Ni, Cr, NiCr, Nb, Ti, the latter being able to be nitrided.
Actuellement, un tel empilement de couches est préalablement déposé sur un des substrats verriers du vitrage multiple dans une même installation de dépôts de couches par pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique à partir de cibles constituées du matériau à déposer ou encore à partir d’une cible métallique, par exemple d’argent, ou d’un élément constitutif de la couche comme le silicium ou le titane dans une atmosphère réactive d’oxygène ou d’azote, pour l’obtention d’une couche finale d’un matériau diélectrique comme l’oxyde de silicium ou encore le nitrure de silicium. Un tel procédé est appelé dans le domaine procédé de dépôt « magnétron ».Currently, such a stack of layers is previously deposited on one of the glass substrates of the multiple glazing in the same installation for depositing layers by magnetic field-assisted cathode sputtering from targets made of the material to be deposited or from a metal target, for example silver, or a constituent element of the layer such as silicon or titanium in a reactive atmosphere of oxygen or nitrogen, to obtain a final layer of a dielectric material such as silicon oxide or silicon nitride. Such a process is called in the field of “magnetron” deposition process.
Un paramètre permettant de mesurer la qualité d’un vitrage multiple à fonction antisolaire est le facteur solaire FS ou encore facteur g. Il est défini comme le rapport entre l’énergie entrant dans le local par le vitrage et l’énergie solaire incidente. Il peut être calculé par la somme du flux énergétique transmis directement à travers le vitrage et du flux énergétique absorbé puis réémis vers l’intérieur par le vitrage. Le coefficient FS (g) peut être mesuré selon la norme EN 410 (2011-04).A parameter for measuring the quality of multiple glazing with an antisolar function is the solar factor FS or g factor. It is defined as the ratio between the energy entering the room through the glazing and the incident solar energy. It can be calculated by the sum of the energy flow transmitted directly through the glazing and the energy flow absorbed and then re-emitted to the interior by the glazing. The FS coefficient (g) can be measured according to standard EN 410 (2011-04).
En outre, dans l’industrie du bâtiment, on recherche des vitrages présentant un niveau de transmission lumineuse (c'est-à-dire dans le domaine du visible) elevé mais qui peut être variable, en particulier de 50 à 85%. Afin de pouvoir comparer les performances de différents vitrages, il est donc fréquent de se référer également à la sélectivité du vitrage en question, c'est-à-dire son ratio TL/g. Ainsi une meilleure (plus grande) sélectivité permet de vérifier la bonne illumination de la pièce, sans échauffement excessif de celle-ci sous l’effet du rayonnement solaire incident, en particulier sa portion infrarouge.In addition, in the construction industry, glazing is sought with a high level of light transmission (i.e. in the visible range) but which can be variable, in particular from 50 to 85%. In order to be able to compare the performance of different glazings, it is therefore common to also refer to the selectivity of the glazing in question, i.e. its TL/g ratio. Thus, better (greater) selectivity makes it possible to check the good illumination of the room, without excessive heating of the latter under the effect of incident solar radiation, in particular its infrared portion.
Dans des pays à fort ensoleillement, il est toujours nécessaire d’améliorer les performances des vitrages multiples isolants décrits précédemment et en particulier leur sélectivité, pour un même niveau de transmission lumineuse.In countries with high levels of sunshine, it is always necessary to improve the performance of the multiple insulating glazing described above and in particular their selectivity, for the same level of light transmission.
L’objet de la présente invention est de fournir des vitrages multiples antisolaires comprenant un empilement de couches incorporant au moins une couche métallique fonctionnelle à propriétés de réflexion dans l'infrarouge tel que décrit précédemment et dont le facteur solaire et par suite la sélectivité sont améliorés.The object of the present invention is to provide multiple anti-solar glazings comprising a stack of layers incorporating at least one functional metal layer with infrared reflection properties as described above and whose solar factor and consequently selectivity are improved.
A cet effet la présente invention se rapporte plus particulièrement à un vitrage multiple à propriétés d’isolation thermique, obtenu par l’association d’au moins deux substrats de verre séparés par une lame de gaz, la face avant du premier substrat définissant la paroi extérieure du vitrage, les faces successives desdits deux substrats étant numérotées de 1 à 4 depuis l’extérieur vers l’intérieur dudit vitrage. Le vitrage multiple incorpore a) un premier revêtement à propriété de réflexion de l’infrarouge constitué par un empilement de couches comprenant de préférence au moins une couche fonctionnelle métallique à base d’argent et b) un deuxième revêtement à propriété anti-reflet de la lumière visible constitué par une couche d’un matériau d’indice de réfraction à 550 nm inférieur à celui du verre ou constitué par un empilement de couches, dont au moins une couche d’un matériau d’indice de réfraction à 550 nm inférieure à celle du verre, de préférence inférieure à 1,4, ou même inférieur à 1,35.For this purpose, the present invention relates more particularly to a multiple glazing with thermal insulation properties, obtained by combining at least two glass substrates separated by a gas layer, the front face of the first substrate defining the outer wall of the glazing, the successive faces of said two substrates being numbered from 1 to 4 from the outside to the inside of said glazing. The multiple glazing incorporates a) a first coating with infrared reflection properties consisting of a stack of layers preferably comprising at least one silver-based metallic functional layer and b) a second coating with visible light anti-reflection properties consisting of a layer of a material with a refractive index at 550 nm lower than that of the glass or consisting of a stack of layers, including at least one layer of a material with a refractive index at 550 nm lower than that of the glass, preferably less than 1.4, or even less than 1.35.
Dans le vitrage multiple selon l’invention, ledit premier revêtement est présent sur la face 2 dudit premier substrat et ledit deuxième revêtement est déposé sur la face 3 du deuxième substrat et/ou est déposé sur la face 2 du premier substrat entre la surface de verre et ledit premier revêtement.In the multiple glazing according to the invention, said first coating is present on face 2 of said first substrate and said second coating is deposited on face 3 of the second substrate and/or is deposited on face 2 of the first substrate between the glass surface and said first coating.
De façon inédite, il a été trouvé que la combinaison de ces deux revêtements, l’un présentant des propriétés de réflexion dans l’infrarouge et l’autre des propriétés antireflets permettait de proposer des vitrages multiples dont le facteur solaire et la sélectivité sont améliorés, pour une même transmission lumineuse cible.In a unique way, it was found that the combination of these two coatings, one with infrared reflection properties and the other with anti-reflective properties, made it possible to offer multiple glazings with improved solar factor and selectivity, for the same target light transmission.
Il est connu que le niveau de réflexion d'une surface transparente en verre est principalement déterminé par le contraste de l'indice de réfraction existant entre la surface et celui de l'air (égal à 1). Pour obtenir des propriétés antireflets à partir d'une surface réfléchissante, il est également connu d’y déposer une couche transparente (ici appelée revêtement antireflet ou à propriété antireflet) qui apporte un comportement optique spécifique, dans lequel les ondes lumineuses réfléchies sont en opposition de phase avec les ondes incidentes lorsque la réflexion se produit sur l'interface air/revêtement et sur l'interface revêtement/verre. Ce type de revêtement est appelé revêtement antireflet à couche unique.It is known that the level of reflection of a transparent glass surface is mainly determined by the contrast of the refractive index existing between the surface and that of air (equal to 1). To obtain antireflective properties from a reflective surface, it is also known to deposit a transparent layer (herein called antireflective coating or with antireflective property) which provides a specific optical behavior, in which the reflected light waves are in phase opposition with the incident waves when the reflection occurs on the air/coating interface and on the coating/glass interface. This type of coating is called single-layer antireflective coating.
Par revêtement à propriété antireflet, on décrit ici tout revêtement capable de diminuer la réflexion de la lumière visible (c'est-à-dire de longueur d’onde comprise entre 380 et 780 nm) sur une surface de verre, notamment d’au moins 1%, ou même 2%, voire 3% (c'est-à-dire de diminuer une réflexion initiale de la lumière visible de 4% à 3, 2 ou même 1%).By anti-reflective coating, we mean any coating capable of reducing the reflection of visible light (i.e. of wavelength between 380 and 780 nm) on a glass surface, in particular by at least 1%, or even 2%, or even 3% (i.e. reducing an initial reflection of visible light from 4% to 3, 2 or even 1%).
La transmission et la réflexion lumineuse à la surface d’un substrat verrier sur lequel est déposé un tel revêtement peuvent être mesurées selon la norme EN 410 (2011-04).The light transmission and reflection on the surface of a glass substrate on which such a coating is deposited can be measured according to standard EN 410 (2011-04).
Il existe différentes possibilités pour former de tels revêtements, en particulier des couches de silice poreuse. Ces couches peuvent être nanoporeuses, mésoporeuse ou encore macroporeuse.There are different possibilities for forming such coatings, in particular porous silica layers. These layers can be nanoporous, mesoporous or even macroporous.
Ces revêtements se caractérisent par la présence d'une certaine quantité d'air piégée dans la porosité. La porosité est créée par la compacité imparfaite des nanoparticules, par l'élimination de porogènes tels que des billes de PMMA présente au sein de la couche de silice puis éliminées par chauffage ou par une attaque acide/alcaline. De tels revêtements sont décrits par exemple dans les publications suivantes : Chen et al., Journal of Sol-Gel Science and Technology 19, 77–82, 2000 ; Kocs et al. Ceramics International 48 (2022) 4165–4171 ; Zheng et al., Ceramics International 46 (2020) 18623–18631 ou encore Yoo et al., Vol. 9, No. 11 / 1 November 2019 / Optical Materials Express ou encore des publications de brevet WO2013024226 ou encore EP1679291.These coatings are characterized by the presence of a certain amount of air trapped in the porosity. The porosity is created by the imperfect compactness of the nanoparticles, by the elimination of porogens such as PMMA beads present within the silica layer and then eliminated by heating or by acid/alkaline attack. Such coatings are described for example in the following publications: Chen et al., Journal of Sol-Gel Science and Technology 19, 77–82, 2000; Kocs et al. Ceramics International 48 (2022) 4165–4171; Zheng et al., Ceramics International 46 (2020) 18623–18631 or Yoo et al., Vol. 9, No. 11 / 1 November 2019 / Optical Materials Express or patent publications WO2013024226 or EP1679291.
Il existe à l’heure actuelle plusieurs techniques pour avoir des couches poreuses en particulier grâce à l’utilisation de porogènes :
- Soit en utilisant un porogène organique sacrificiel qui brule à la trempe, comme indiqué précédemment,
- Soit en utilisant un porogène « durable », du type bille nanométrique creuse et dans un tel cas un traitement thermique n’est pas nécessaire.
- Either by using a sacrificial organic porogen that burns on quenching, as previously indicated,
- Either by using a “durable” porogen, such as a hollow nanometric bead, in which case heat treatment is not necessary.
Sans sortir du cadre de l’invention, il est également possible d’utiliser d’autres couches antireflet que du type silice poreuse, en particulier des acrylates réticulables sous l’action d’un rayonnement, De préférence, la porosité n’est pas présente en surface pour de tels revêtements, la surface est donc bien lisse.Without departing from the scope of the invention, it is also possible to use anti-reflective layers other than the porous silica type, in particular acrylates which can be crosslinked under the action of radiation. Preferably, the porosity is not present on the surface for such coatings, the surface is therefore very smooth.
Selon une autre alternative, on peut également d’utiliser selon l’invention un revêtement antireflet consistant en un empilement de couches d’indice de réfraction différents (généralement une alternance de couches d’indice de réfraction haut/bas) afin d'obtenir un déphasage des ondes lumineuses réfléchies. Ce type de produit est appelé revêtement antireflet multicouches ou encore interférentiel. Ces revêtements sont généralement mis au point pour obtenir des propriétés antireflets très performantes sur une plus large gamme de longueurs d'onde. Un exemple en est donné par la publication WO2012069767.Alternatively, it is also possible to use an antireflection coating according to the invention consisting of a stack of layers of different refractive indices (generally an alternation of layers of high/low refractive indices) in order to obtain a phase shift of the reflected light waves. This type of product is called a multilayer or interference antireflection coating. These coatings are generally developed to obtain very high-performance antireflection properties over a wider range of wavelengths. An example of this is given by publication WO2012069767.
Par « empilement » au sens de la présente invention, il faut comprendre un ensemble d’au moins deux couches superposées, à partir de la surface d’un substrat verrier.By “stacking” in the sense of the present invention, it is necessary to understand a set of at least two superimposed layers, from the surface of a glass substrate.
En particulier, pour le premier empilement réfléchissant les infrarouges et comprenant au moins une couche fonctionnelle métallique, on choisira avantageusement des empilements conduisant à une émissivité normale εninférieure ou égale à 0,2, de préférence inférieure ou égale à 0,1, de préférence encore inférieure ou égale à 0,08, voire très avantageusement inférieure ou égale à 0,05, au sens de la norme EN12898 (2001-07).In particular, for the first infrared-reflecting stack comprising at least one metallic functional layer, stacks leading to a normal emissivity ε n less than or equal to 0.2, preferably less than or equal to 0.1, more preferably less than or equal to 0.08, or even very advantageously less than or equal to 0.05, within the meaning of standard EN12898 (2001-07) will advantageously be chosen.
Par « au contact » on entend au sens de l’invention qu’aucune autre couche intermédiaire n’est interposée entre les deux couches mentionnées.For the purposes of the invention, “in contact” means that no other intermediate layer is interposed between the two layers mentioned.
Selon des modes de réalisations préférés de tels vitrages multiples, qui peuvent bien entendu être combinés entre eux, le cas échéant :
- ledit deuxième revêtement est constitué par une unique couche comprenant de l’oxyde de silicium d’indice de réfraction inférieur à 1,40 à 550 nm, de préférence d’indice de réfraction inférieur à 1,35 à 550 nm,
- ladite couche comprend de l’oxyde de silicium poreux, en particulier nanoporeux, mésoporeux ou macroporeux,
- l’épaisseur physique de ladite couche unique présente sur la face 3 est comprise entre 90 nm et 150 nm,
- l’épaisseur de ladite couche unique présente sur la face 2 est comprise entre 90 nm et 400 nm,
- la transmission lumineuse du vitrage est comprise entre 45 et 85%, de préférence entre 60 et 80%,
- ledit deuxième revêtement à propriété anti-reflet est déposé sur la face 3 du deuxième substrat,
- ledit deuxième revêtement à propriété anti-reflet est déposé sur la face 2 du premier substrat, entre la surface de verre et ledit premier revêtement.
- selon un premier mode, le vitrage ne comprend qu’un seul revêtement à propriété anti-reflet,
- selon un autre mode, le vitrage comprend un revêtement à propriété anti-reflet déposé sur la face 3 du deuxième substrat et un revêtement à propriété anti-reflet déposé sur la face 2 du premier substrat, entre la surface de verre et ledit premier revêtement
- d’autres revêtements à propriétés antireflet, en particulier constituées d’empilements dits interférentiels, peuvent être incorporés sur les faces externes du vitrage (c'est-à-dire en face 1 et/ou 4 d’un DGU et en face 1 et 6 du TGU).
- said second coating consists of a single layer comprising silicon oxide with a refractive index of less than 1.40 at 550 nm, preferably with a refractive index of less than 1.35 at 550 nm,
- said layer comprises porous silicon oxide, in particular nanoporous, mesoporous or macroporous,
- the physical thickness of said single layer present on face 3 is between 90 nm and 150 nm,
- the thickness of said single layer present on face 2 is between 90 nm and 400 nm,
- the light transmission of the glazing is between 45 and 85%, preferably between 60 and 80%,
- said second coating with anti-reflective property is deposited on face 3 of the second substrate,
- said second coating with anti-reflective property is deposited on face 2 of the first substrate, between the glass surface and said first coating.
- according to a first mode, the glazing comprises only one coating with anti-reflective properties,
- according to another embodiment, the glazing comprises a coating with anti-reflective properties deposited on face 3 of the second substrate and a coating with anti-reflective properties deposited on face 2 of the first substrate, between the glass surface and said first coating.
- other coatings with anti-reflective properties, in particular consisting of so-called interference stacks, can be incorporated on the external faces of the glazing (i.e. on face 1 and/or 4 of a DGU and on faces 1 and 6 of the TGU).
L’invention concerne en particulier un double vitrage obtenu par l’association de deux substrats de verre séparés par une lame de gaz, dans lequel ledit premier revêtement est présent sur la face 2 dudit premier substrat, et dans lequel ledit deuxième revêtement est déposé sur la face 3 du deuxième substrat et/ou est déposé sur la face 2 du premier substrat entre la surface de verre et ledit premier revêtement.The invention relates in particular to double glazing obtained by combining two glass substrates separated by a gas layer, in which said first coating is present on face 2 of said first substrate, and in which said second coating is deposited on face 3 of the second substrate and/or is deposited on face 2 of the first substrate between the glass surface and said first coating.
Selon des modes particuliers et avantageux d’un tel double vitrage :According to particular and advantageous modes of such double glazing:
- ledit premier revêtement est présent sur la face 2 dudit premier substrat, et un unique deuxième revêtement est déposé sur la face 3 du deuxième substrat,- said first coating is present on face 2 of said first substrate, and a single second coating is deposited on face 3 of the second substrate,
- ledit premier revêtement est présent sur la face 2 dudit premier substrat et un unique deuxième revêtement est déposé sur la face 2 du deuxième substrat, entre la surface de verre et ledit premier revêtement,- said first coating is present on face 2 of said first substrate and a single second coating is deposited on face 2 of the second substrate, between the glass surface and said first coating,
- ledit premier revêtement est présent sur la face 2 dudit premier substrat, un premier deuxième revêtement est déposé sur la face 3 du deuxième substrat et un second deuxième revêtement est déposé sur la face 2 du premier substrat entre la surface de verre et ledit premier revêtement.- said first coating is present on face 2 of said first substrate, a first second coating is deposited on face 3 of the second substrate and a second second coating is deposited on face 2 of the first substrate between the glass surface and said first coating.
L’invention concerne également un triple vitrage à propriétés d’isolation thermique, obtenu par l’association de trois substrats de verre séparés par des lames de gaz, le premier substrat délimitant les faces 1 et 2 du vitrage, le deuxième substrat délimitant les faces 3 et 4 du vitrage, ledit troisième substrat délimitant les faces 5 et 6 du vitrage, dans lequel ledit premier revêtement est présent sur la face 2 dudit premier substrat, et dans lequel ledit deuxième revêtement et/ou est déposé sur la face 3 du deuxième substrat , sur la face 4 du deuxième substrat et/ou est déposé sur la face 2 du premier substrat entre la surface de verre et ledit premier revêtement.The invention also relates to triple glazing with thermal insulation properties, obtained by combining three glass substrates separated by gas blades, the first substrate delimiting faces 1 and 2 of the glazing, the second substrate delimiting faces 3 and 4 of the glazing, said third substrate delimiting faces 5 and 6 of the glazing, in which said first coating is present on face 2 of said first substrate, and in which said second coating and/or is deposited on face 3 of the second substrate, on face 4 of the second substrate and/or is deposited on face 2 of the first substrate between the glass surface and said first coating.
Selon des modes particuliers et avantageux d’un tel triple vitrage :According to particular and advantageous modes of such triple glazing:
- un unique deuxième revêtement est déposé sur la face 3 du deuxième substrat et/ou est déposé sur la face 2 du premier substrat entre la surface de verre et ledit premier revêtement,- a single second coating is deposited on face 3 of the second substrate and/or is deposited on face 2 of the first substrate between the glass surface and said first coating,
- un premier deuxième revêtement est déposé sur la face 3 du deuxième substrat et un second deuxième revêtement est déposé sur la face 2 du premier substrat entre la surface de verre et ledit premier revêtement,- a first second coating is deposited on face 3 of the second substrate and a second second coating is deposited on face 2 of the first substrate between the glass surface and said first coating,
- un premier deuxième revêtement est déposé sur la face 3 du deuxième substrat et un second deuxième revêtement est déposé sur la face 4 dudit deuxième substrat.- a first second coating is deposited on face 3 of the second substrate and a second second coating is deposited on face 4 of said second substrate.
Les détails et caractéristiques avantageuses de l’invention ressortent des exemples non limitatifs suivants, illustrés à l’aide des figures jointes qui schématisent différentes réalisations de vitrages multiples selon la présente invention :
- La
décrit un double vitrage selon une première réalisation de l’invention, - La
décrit un triple vitrage selon une seconde réalisation de l’invention.
- There
describes double glazing according to a first embodiment of the invention, - There
describes triple glazing according to a second embodiment of the invention.
Dans ces figures, les dimensions et les proportions réelles des différents éléments constitutifs des vitrages ne sont bien évidemment pas respectées afin d’en faciliter leur lecture.In these figures, the actual dimensions and proportions of the various constituent elements of the glazing are obviously not respected in order to facilitate their reading.
La
La première feuille de verre (substrat 30) est tournée vers l’extérieur lorsque l’on considère le sens incident de la lumière solaire entrant dans le bâtiment, illustré par la flèche orientée sur la figure de la gauche vers la droite. Sa face avant 29 (dite « face 1 »), qui constitue également la paroi extérieure du double vitrage 100, peut être nue ou alternativement être revêtue d’un autre revêtement du type autonettoyant tel que décrit dans la publication EP 850204 ou encore du type anticondensation, tel que décrit dans les publications WO2007/115796 ou WO2009/106864.The first glass sheet (substrate 30) faces outwards when considering the incident direction of the sunlight entering the building, illustrated by the arrow oriented in the figure from left to right. Its front face 29 (called “face 1”), which also constitutes the outer wall of the double glazing 100, may be bare or alternatively be coated with another coating of the self-cleaning type as described in publication EP 850204 or of the anti-condensation type, as described in publications WO2007/115796 or WO2009/106864.
Le substrat 30 est revêtue sur sa face arrière 31 (face 2 du DGU), tournée vers la lame de gaz intermédiaire 15, par un revêtement 12 dit antisolaire car réfléchissant une majeure partie de la portion infrarouge du rayonnement incident, en particulier de 780 nanomètres à 5000 nanomètres. Cet empilement est du type décrit précédemment, et comprend de préférence au moins une couche d’argent, de préférence deux ou trois couches d’argent.The substrate 30 is coated on its rear face 31 (face 2 of the DGU), facing the intermediate gas blade 15, with a coating 12 called antisolar because it reflects a major part of the infrared portion of the incident radiation, in particular from 780 nanometers to 5000 nanometers. This stack is of the type described above, and preferably comprises at least one layer of silver, preferably two or three layers of silver.
L’autre feuille de verre, orientée la plus à l’intérieur du bâtiment lorsque l’on considère le sens incident de la lumière solaire entrant celui-ci, constitue le deuxième substrat 10. Selon l’invention et tel que représenté sur la
Selon une autre réalisation de la présente invention, il est avantageux de disposer deux revêtements à fonction antisolaire de la façon précédemment décrite respectivement sur les faces 2 et 3 du DGU, comme il est décrit dans les exemples qui suivent.According to another embodiment of the present invention, it is advantageous to arrange two coatings with an anti-solar function in the manner previously described respectively on faces 2 and 3 of the DGU, as described in the examples which follow.
La
Comme précédemment, le substrat 30 est revêtue sur sa face arrière 31 (face 2 du DGU), tournée vers la lame de gaz intermédiaire 15, par un revêtement 12 dit antisolaire.As previously, the substrate 30 is coated on its rear face 31 (face 2 of the DGU), facing the intermediate gas blade 15, with a coating 12 called antisolar.
Selon une réalisation de l’invention illustrée par la
L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture des exemples non limitatifs qui suivent.The invention and its advantages will be better understood by reading the non-limiting examples which follow.
Dans tous les exemples ci-après les empilements de couches minces à propriétés bas-émissif sont déposés sur des substrats en verre sodo-calcique clair, commercialisés sous la référence PLANICLEAR® par la société déposante. In all the examples below, the stacks of thin layers with low-emissivity properties are deposited on clear soda-lime glass substrates, marketed under the reference PLANICLEAR® by the depositing company .
Pour tous les exemples ci-après, pour les montages en double vitrage ou en triple vitrage, les empilements de couches minces ont été positionnés respectivement en face 2 et/ou 3, la numérotation étant croissante en partant du substrat de verre le plus à l’extérieur du bâtiment lorsque l’on considère le sens incident de la lumière solaire entrant dans le bâtiment, la face 1 correspondant donc à la surface verrière tournée vers l’extérieur du vitrage. Les doubles et triples vitrages décrits dans les exemples ci-après sont conformes aux figures 1 et 2 ci-jointes.For all the examples below, for double-glazed or triple-glazed assemblies, the thin-film stacks were positioned respectively on face 2 and/or 3, the numbering increasing from the glass substrate furthest to the outside of the building when considering the incident direction of the sunlight entering the building, face 1 therefore corresponding to the glass surface facing the outside of the glazing. The double and triple glazing described in the examples below are in accordance with figures 1 and 2 attached.
Les doubles vitrages (ou DGU pour Double Glazing Unit) assemblés selon les exemples présentent la configuration : 4-16-(Ar 90%)-4, c’est-à-dire qu’ils sont constitués de deux feuilles de verre Planiclear® transparentes de 4 mm séparées par une lame de gaz intermédiaire comprenant 90 % d’argon et 10 % d’air en volume, d’une épaisseur de 16 mm, le tout étant maintenu solidaire par une structure de châssis 20 et des espaceurs 21.The double glazing units (or DGU for Double Glazing Unit) assembled according to the examples have the configuration: 4-16-(Ar 90%)-4, that is to say they are made up of two transparent 4 mm Planiclear® glass sheets separated by an intermediate gas layer comprising 90% argon and 10% air by volume, with a thickness of 16 mm, the whole being held together by a frame structure 20 and spacers 21.
Les triples vitrages (ou TGU ou DGU pour Double Glazing Unit) assemblés selon les exemples présentent la configuration : 4-16-(Ar 90%)-4-16-(Ar 90%)-4.The triple glazing (or TGU or DGU for Double Glazing Unit) assembled according to the examples has the configuration: 4-16-(Ar 90%)-4-16-(Ar 90%)-4.
Le tableau 1 ci-dessous résume les conditions générales de dépôt par pulvérisation magnétron pour obtenir les différentes couches utilisés dans les empilements antisolaires des exemples:Table 1 below summarizes the general conditions for magnetron sputtering deposition to obtain the different layers used in the antisolar stacks of the examples:
Le revêtement antireflet est constitué d’une couche unique à base d’oxyde de silicium poreux dont la porosité est ajustée pour l’obtention d’une couche de matériau d’indice de réfraction de 1,33 à 550 nm.The anti-reflective coating consists of a single layer based on porous silicon oxide whose porosity is adjusted to obtain a layer of material with a refractive index of 1.33 at 550 nm.
Dans cette première série d’exemples, on compare des doubles vitrages DGU présentant une transmission lumineuse cible de 68,5%.In this first series of examples, we compare DGU double glazing with a target light transmission of 68.5%.
Les doubles vitrages présentent une configuration 4/16/4 comme décrit précédemment.The double glazing has a 4/16/4 configuration as described previously.
Ce premier exemple illustre le cas d'une combinaison d'un revêtement antisolaire déposé en face 2 par pulvérisation magnétron et de la couche antireflet de silice poreuse décrite précédemment (indice 1,33) sur la face 2 ou sur la face 3 ou sur les deux faces.This first example illustrates the case of a combination of an anti-solar coating deposited on face 2 by magnetron sputtering and the porous silica anti-reflective layer described previously (index 1.33) on face 2 or on face 3 or on both faces.
Plus précisément le vitrage selon l’exemple 1a est un vitrage de référence présentant une transmission lumineuse de 68,5% et comprenant sur sa face 2 un empilement antisolaire comprenant deux couches fonctionnelles en argent et dont la structure complète est décrite dans le tableau 3 ci-dessous.More precisely, the glazing according to example 1a is a reference glazing having a light transmission of 68.5% and comprising on its face 2 an antisolar stack comprising two functional silver layers and the complete structure of which is described in table 3 below.
Dans l’exemple 1b, on positionne une monocouche antireflet de silice poreuse sur la face 2 du DGU, entre la surface de verre et l’empilement antisolaire, d’épaisseur 115 nm et d’indice de réfraction 1,33 à 550 nm.In example 1b, an antireflective monolayer of porous silica is positioned on face 2 of the DGU, between the glass surface and the antisolar stack, with a thickness of 115 nm and a refractive index of 1.33 at 550 nm.
L’empilement antisolaire est alors ajusté pour l’obtention d’une transmission lumineuse de 68,5% (en particulier en modifiant les épaisseurs des couches d’argent), comme décrit dans le tableau 3 ci-dessous.The antisolar stack is then adjusted to obtain a light transmission of 68.5% (in particular by modifying the thicknesses of the silver layers), as described in Table 3 below.
Dans l’exemple 1c on positionne deux couches antireflets de même indice que précédemment sur les faces 2 et 3 du DGU, respectivement d’épaisseurs 103,5 nm et 100 nm. L’empilement anti-solaire (en particulier les épaisseurs des couches d’argent) est alors ajusté pour l’obtention d’une transmission lumineuse finale respectivement de 68,5%.In example 1c, two anti-reflective layers of the same index as previously are positioned on faces 2 and 3 of the DGU, with thicknesses of 103.5 nm and 100 nm respectively. The anti-solar stack (in particular the thicknesses of the silver layers) is then adjusted to obtain a final light transmission of 68.5% respectively.
Les résultats sont reportés dans le tableau 2 ci-dessous :The results are reported in Table 2 below:
Dans le tableau précédent, TLest la transmission lumineuse, a*Tet b*Tsont les coordonnées colorimétriques dans le système international Lab, TEest la transmission énergétique et RLextet RLintsont les réflexions lumineuses respectivement coté extérieur et coté intérieur du double vitrage.In the previous table, T L is the light transmission, a* T and b* T are the colorimetric coordinates in the international Lab system, T E is the energy transmission and RL ext and RL int are the light reflections respectively on the exterior and interior sides of the double glazing.
Les épaisseurs en nanomètres des différentes couches constituant les empilements antisolaires pour les exemples 1a à 1c sont données dans le tableau 3 ci-dessous (la plus éloignée de la surface du substrat de verre étant référencée en premier) :The thicknesses in nanometers of the different layers constituting the antisolar stacks for examples 1a to 1c are given in table 3 below (the one furthest from the surface of the glass substrate being referenced first):
On peut voir par la comparaison des exemples ci-dessus que la sélectivité obtenue dans le cas d'un empilement antisolaire déposé sur la face 2 est sensiblement améliorée par l’addition d’une couche antireflet sur la face 2 et/ou la face 3 du double vitrage.It can be seen by comparing the above examples that the selectivity obtained in the case of an anti-solar stack deposited on face 2 is significantly improved by the addition of an anti-reflective layer on face 2 and/or face 3 of the double glazing.
En particulier, le dépôt de la couche antireflet sur la face 2 et/ou 3 et l’ajustement en conséquence de la structure de l’empilement antisolaire se traduit par une diminution sensible du facteur solaire g et par suite à une amélioration sensible de la sélectivité. On observe par exemple que, pour un même TLde 68,5%, l’ajout de la couche antireflet en face 2 et l’ajustement de l’empilement antisolaire se traduit par une diminution de 5,2% du facteur g (comparaison des exemples 1a et 1b). Le gain peut être encore plus significatif (diminution de g de 7,1%) si deux empilements antireflets, en faces 2 et 3, sont combinés à l’empilement antisolaire au sein du DGU (comparaison des exemples 2a et 2c).In particular, the deposition of the antireflection layer on face 2 and/or 3 and the adjustment accordingly of the structure of the antisolar stack results in a significant reduction in the solar factor g and consequently in a significant improvement in the selectivity. For example, it can be observed that, for the same T L of 68.5%, the addition of the antireflection layer on face 2 and the adjustment of the antisolar stack results in a 5.2% reduction in the g factor (comparison of examples 1a and 1b). The gain can be even more significant (7.1% reduction in g) if two antireflection stacks, on faces 2 and 3, are combined with the antisolar stack within the DGU (comparison of examples 2a and 2c).
Dans cette seconde série d’exemples, on compare cette fois des doubles vitrages DGU présentant une transmission lumineuse cible de 77%.In this second series of examples, we compare DGU double glazing with a target light transmission of 77%.
Comme le précédent, cet exemple illustre le cas d'une combinaison d'un revêtement antisolaire déposé en face 2 par pulvérisation magnétron et de la couche antireflet décrite précédemment (indice 1,33) sur la face 2 ou sur la face 3 ou à la fois sur les deux faces.Like the previous one, this example illustrates the case of a combination of an anti-solar coating deposited on face 2 by magnetron sputtering and the anti-reflective layer described previously (index 1.33) on face 2 or on face 3 or on both faces.
Plus précisément le vitrage selon l’exemple 2a est un vitrage de référence présentant une transmission lumineuse plus élevée égale à 77% et comprenant sur sa face 2 un empilement antisolaire comprenant deux couches fonctionnelles en argent et dont la structure complète est décrite dans le tableau 5 ci-dessous.More precisely, the glazing according to example 2a is a reference glazing having a higher light transmission equal to 77% and comprising on its face 2 an antisolar stack comprising two functional silver layers and the complete structure of which is described in table 5 below.
Dans l’exemple 2b, on positionne une monocouche antireflet de silice poreuse directement sur la face 3 du DGU, d’épaisseur 106 nm et d’indice de réfraction 1,33 à 550 nm.In example 2b, an antireflective monolayer of porous silica is positioned directly on face 3 of the DGU, with a thickness of 106 nm and a refractive index of 1.33 at 550 nm.
Dans l’exemple 2c on positionne deux couches antireflets de même indice que précédemment sur les faces 2 et 3 du DGU, respectivement d’épaisseurs 103,5 nm et 100 nm. L’empilement anti-solaire (en particulier les épaisseurs des couches d’argent) est alors ajusté pour l’obtention d’une transmission finale respectivement de 77,0%.In example 2c, two antireflective layers of the same index as previously are positioned on faces 2 and 3 of the DGU, with thicknesses of 103.5 nm and 100 nm respectively. The anti-solar stack (in particular the thicknesses of the silver layers) is then adjusted to obtain a final transmission of 77.0% respectively.
Les résultats sont reportés dans le tableau 4 ci-dessous :The results are reported in Table 4 below:
Les épaisseurs en nanomètres des différentes couches constituant les empilements antisolaires pour les exemples 2a à 2c sont données dans le tableau 5 ci-dessous (la plus éloignée de la surface du substrat de verre étant référencée en premier) :The thicknesses in nanometers of the different layers constituting the antisolar stacks for examples 2a to 2c are given in table 5 below (the one furthest from the surface of the glass substrate being referenced first):
On peut voir par la comparaison des exemples ci-dessus que la sélectivité obtenue dans le cas d'un empilement antisolaire déposé sur la face 2 est sensiblement améliorée par l’addition d’une couche antireflet sur la face 2 et/ou la face 3 du double vitrage.It can be seen by comparing the above examples that the selectivity obtained in the case of an anti-solar stack deposited on face 2 is significantly improved by the addition of an anti-reflective layer on face 2 and/or face 3 of the double glazing.
En particulier, le dépôt de la couche antireflet sur la face 2 et/ou 3 et l’ajustement en conséquence de la structure de l’empilement antisolaire se traduit par une diminution sensible du facteur solaire g et par suite à une amélioration sensible de la sélectivité. On observe par exemple que, pour un même TLde 77%, l’ajout de la couche antireflet en face 3 et l’ajustement de l’empilement antisolaire se traduit par une diminution de 7,4% du facteur g (comparaison des exemples 2a et 2b). Le gain peut être encore plus significatif (diminution de g de 11,3%) si deux empilements antireflets, en faces 2 et 3, sont combinés à l’empilement antisolaire au sein du DGU (comparaison des exemples 2a et 2c).In particular, the deposition of the antireflection layer on face 2 and/or 3 and the adjustment accordingly of the structure of the antisolar stack results in a significant reduction in the solar factor g and consequently in a significant improvement in the selectivity. For example, it can be observed that, for the same T L of 77%, the addition of the antireflection layer on face 3 and the adjustment of the antisolar stack results in a reduction of 7.4% in the factor g (comparison of examples 2a and 2b). The gain can be even more significant (reduction of g by 11.3%) if two antireflection stacks, on faces 2 and 3, are combined with the antisolar stack within the DGU (comparison of examples 2a and 2c).
Dans cette troisième série d’exemples, on décrit des triples vitrages TGU présentant une transmission lumineuse cible de 68,5%. Les triples vitrages présentent une configuration 4/16/4/16/4 comme décrit précédemment.In this third series of examples, TGU triple glazing units with a target light transmission of 68.5% are described. The triple glazing units have a 4/16/4/16/4 configuration as previously described.
Plus précisément le vitrage selon l’exemples 3a est un TGU de référence comprenant sur sa face 2 un empilement antisolaire comprenant deux couches fonctionnelles en argent et dont la structure complète est décrite dans le tableau 7 ci-dessous.More precisely, the glazing according to example 3a is a reference TGU comprising on its face 2 an antisolar stack comprising two functional silver layers and whose complete structure is described in table 7 below.
Dans l’exemple 3b, on positionne additionnellement une couche antireflet d’épaisseur 95 nm de silice poreuse d’indice de réfraction 1,33 sur la face 3 du TGU. L’empilement (en particulier les épaisseurs des couches d’argent) est alors ajusté pour l’obtention de la transmission lumineuse cible de 68,5%.In example 3b, a 95 nm thick antireflection layer of porous silica with a refractive index of 1.33 is additionally positioned on face 3 of the TGU. The stack (in particular the thicknesses of the silver layers) is then adjusted to obtain the target light transmission of 68.5%.
Dans l’exemple 3c, on positionne les deux couches antireflets de silice poreuse d’indice de réfraction 1,33 sur respectivement les face 2 et 3 du TGU, d’épaisseurs respectives 332 nm et 99 nm.In example 3c, the two anti-reflective layers of porous silica with a refractive index of 1.33 are positioned on faces 2 and 3 of the TGU, respectively, with respective thicknesses of 332 nm and 99 nm.
L’empilement anti-solaire (en particulier les épaisseurs des couches d’argent) est ajusté pour l’obtention d’une transmission lumineuse cible finale de 68,5.The anti-solar stack (in particular the thicknesses of the silver layers) is adjusted to obtain a final target light transmission of 68.5.
Les résultats sont reportés dans le tableau 6 ci-dessous :The results are reported in Table 6 below:
Les épaisseurs en nanomètres des différentes couches constituant les empilements antisolaires pour les exemples 3a à 3c sont données dans le tableau 7 ci-dessous (la plus éloignée de la surface du substrat de verre étant référencée en premier) :The thicknesses in nanometers of the different layers constituting the antisolar stacks for examples 3a to 3c are given in table 7 below (the one furthest from the surface of the glass substrate being referenced first):
4*/16 /44*/16 /4
On observe également que, pour une même TL de 68,5%, l’ajout de la couche antireflet en face 3 et l’ajustement de l’empilement antisolaire se traduit par une diminution de 5% du facteur g (comparaison des exemples 2a et 2b). Le gain peut être encore plus significatif (diminution de g de 9,5%) si deux empilements antireflets, respectivement en face 2 et 3, sont combinés à l’empilement antisolaire au sein du TGU (comparaison des exemples 3a et 3c).It is also observed that, for the same TL of 68.5%, the addition of the antireflection layer on face 3 and the adjustment of the antisolar stack results in a 5% decrease in the g factor (comparison of examples 2a and 2b). The gain can be even more significant (9.5% decrease in g) if two antireflection stacks, respectively on face 2 and 3, are combined with the antisolar stack within the TGU (comparison of examples 3a and 3c).
Claims (18)
ledit vitrage multiple incorporant:
- un premier revêtement (12) à propriété de réflexion des infrarouges constitué par un empilement de couches, ledit empilement comprenant de préférence au moins une couche métallique à base d’argent,
- un deuxième revêtement (13) à propriété anti-reflet constitué par une couche d’un matériau d’indice de réfraction à 550 nm inférieure à celle du verre ou constitué par un empilement de couches, dont au moins une couche d’un matériau d’indice de réfraction à 550 nm inférieure à celle du verre,
dans lequel ledit deuxième revêtement (13) est déposé sur la face 3 du deuxième substrat (10) et/ou est déposé sur la face 2 du premier substrat, entre la surface de verre et ledit premier revêtement.Multiple glazing with thermal insulation properties, obtained by combining at least two glass substrates (10, 30) separated by a gas layer (15), the front face (29) of the first substrate (30) defining the outer wall of the glazing, the successive faces of said two substrates being numbered from 1 to 4 from the outside to the inside of said glazing,
said multiple glazing incorporating:
- a first coating (12) with infrared reflection properties consisting of a stack of layers, said stack preferably comprising at least one silver-based metal layer,
- a second coating (13) with anti-reflective properties consisting of a layer of a material with a refractive index of 550 nm lower than that of the glass or consisting of a stack of layers, including at least one layer of a material with a refractive index of 550 nm lower than that of the glass,
wherein said second coating (13) is deposited on face 3 of the second substrate (10) and/or is deposited on face 2 of the first substrate, between the glass surface and said first coating.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2307841A FR3151325A1 (en) | 2023-07-21 | 2023-07-21 | MULTIPLE GLAZING INCLUDING A SOLAR-PROOF COATING AND AN ANTI-REFLECTIVE COATING |
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Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2307841A FR3151325A1 (en) | 2023-07-21 | 2023-07-21 | MULTIPLE GLAZING INCLUDING A SOLAR-PROOF COATING AND AN ANTI-REFLECTIVE COATING |
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Publications (1)
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