CA2097189C - Composition de verre colore destine a la realisation de vitrages - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne des compositions de verres colorés destinés à la fabrication de vitrages susceptibles d'être montés sur un véhicule automobile. Il s'agit de verres silico-sodo-calciques ayant un facteur de transmission énergétique globale (TE) infé- rieur au facteur de transmission lumineuse sous illuminant A(TLA), le facteu r TE étant compris entre l0 et 48 % et le facteur TLA entre 20 et 60% pour une épaisseur de 3,85 mm; ces verres comprennent (o n % en poids) à titre d'agents colorants de 0,45 à 2,5 % de Fe2O3 (fer total), de 0,001 à 0,02% de Co0, de 0 à 0,0025% d e Se et de 0 à 0,1% de Cr2O3.

Description

_ 1 _ COMPOSITION DE VERRE COLORE DESTINE A LA
REALISATION DE VITRAGES
La présente invention se rapporte à une composition de verre coloré destiné à la fabrication d'un vitrage suscep tible, notamment, d'être monté sur un véhicule automobile.
fille vise lus p particuliérement une composition de verre permettant de réaliser un vitrage susceptible de former les glaces latérales arrières et les lunettes arrières d'un vé-hicule automobile.
'Les constructeurs d'automobiles proposent des vitrages colorés à leurs clients, non seulement dans un souci d'ordre esthétique mais aussi pour le rôle fonctionnel qu'ils peu vent: remplir, à savoir, notamment l'amélioration de la vi sibilité dans des conditions critiques d°éclairement, et/ou le confort des passagers.
Sous ce dernier as ect la p , proportion de surface vitrée progressant chaque année sur les nouveaux modèles, l'effet de serre constitue désormais un facteur important à prendre en compte dans la climatisation du véhicule. L'une des voies visant à réduire ledit effet réside dans la mise au point de vitrages de transmission faible pour les rayonnements du proche infra-rouge, mais dont la transmission poux le spec-tre du visible, bien qu'inférieure à celle des pare-brise classiques, soit encore acceptable pour les passagers.
Le brevet C7S-A-4 104 076 propose des verres à base d'oxydes de fer, de cobalt, de chrome et/ou d'uranium 'et contenant éventuellement du sélénium. Ces verres se classent en deux catégories . les verres bronze qui présentent un facteur de transmission lumineuse entre 90 et 55 %, les FEUILLE DE REMPLACEMENT

WO 93/07095 _ PCf/FR92/00913 verres gris pour lesquels ~e facteur est compris entre 35 et 45 ô. Ces verres, plus particulièrement destinés à la réa-lisation de vitrages pour le bâtiment, présentent un facteur de transmission énergétique globale classique inférieur à
50 ô pour une épaisseur de 6,2 mm.
La demande de brevet EP-A-0 349 909 proposent des verres de teinte grise à base d'oxydes de fer et de cobalt auxquels on ajoute au moins 30 ppm de sélénium. Ces verres se caractérisent, pour une épaisseur de 5,56 mm, par un facteur de transmission lumineuse compris entre 5 et 20 ô et un facteur de transmission énergétique globale inférieur à
40 %. Tous les verres donnés à titre d'exemples présentent un facteur de transmission énergétique supérieur au facteur de transmission lumineuse.
La présente invention se propose de fournir des verres colorés dans la masse qui présentent, pour une épaisseur déterminée, une transmission lumineuse globale modérée et une transmission énergétique globale correspondante infé-rieure.
L'invention se propose également de fournir des verres colorés de compositions différentes qui permettent, sous forme de vitrages, d'être montés sur un même véhicule auto-mobile.
D'après l'invention, ces buts sont atteints grâce à des verres colorés dont la composition comprend les constituants ci-après dans les proportions pondérales définies par les limites suivantes .
Si02 64 à 75 %
A1203 0 à 5 %
B20s 0 à 5 %
Ca0 5 à 15 %
~g0 0 à 5 %
Na20 10 à 18 %
K20 0 à 5 %
et, à titre d'agents colorants .
Fe203 (fer total) 0,45 à 2,5 %
Co0 0,001 à 0,02 %
Se . 0 à 0,0025 %
Cra03 0 à 0, 1 %
FEUILLE DE REMPLACEMENT

WO 93/07095 _ 3 _ ~ PCT/FR92/00913 ces verres ayant un facteur de transmission énergétique globale (TE) inférieur au facteur de transmission lumineuse sous illuminant A (TLA), le facteur T~ étant compris entre et 48 % et le facteur TLA entre 20 et 60' ô pour une 5 épaisseur de 3,85 millim'etres.
Les compositions selon l'invention peuvent contenir d'autres constituants en très faibles quantités, provenant de composés ajoutés au mcl.=_nge vitrifiable pour faciliter l'affinage du verre. C'est le cas, par exemple, de SOs pro 10 venant de la décomposition de sulfate ajouté au mélange.
Les verres~:selon l'invention peuvent être élaborés dans des fours classiques et transformés en ruban continu par la technique bien connue du verre flotté sur bain d'étain.
Les verres selon l'invention présentent une pureté
d'excitation sous illuminant C peu élevée. Elle est géné
ralement inférieure à 15 ~ et le plus souvent inférieure à
12 %.
Les caractéristiques de transmïssion dé verres selon l'invention ainsi que leur longueur d'onde dominante sous illuminant C sont régies par leur état d'oxydo-réduction.
Selon la présente invention 16 à 55 ~ du fer total, exprimé
sous forme de Fe203 peut être sous forme d'oxyde ferreux.
Plus généralement, 20 à 40 ~ du fer total est sous la forme d'oxyde ferreux.
Les verres selont l'invention présentent des teintes grises et des colorations plus ou moins neutres, suscepti bles de varier du bleu/vert au vert/jaune én passant par toutes les nuances intermédiaires, correspondant à des lon gueurs d'onde dominantes sous illuminant C comprises entre 49p et 560 nm.
Les verres selon l'invention présentent les caracté-ristiques de transmission désirées en utilisant comme agents colorants les oxydes de fer et de cobalt, en ajoutant, éventuellement de l'oxyde de chrome et du sélénium, ce der-nier ayant pour effet de diminuer la pureté d'excitation.
Les verres selon l'invention peuvent comprendre une partie seulement de ces agents colorants ou la totalité de ces agents dans des proportions dQment choisies en fonction des caractéristiques recherchées.
FEUILLE DE REMPLACEMENT

WO 93/07095 ~ ~ ~ ~~ ~ ~ ~ _ 4 _ PCT/FR92/00913 Ainsi les verres selon l'invention peuvent comprendre comme agents colorants les oxydes de fer et de cobalt et, éventuellement, du sélénium. Les teneurs pondérales des agents colorants des verres préférés de l'invention appar-tenant à cette famille peuvent varier en fonction des pro-priétés recherchées.
Des verres présentant une teinte grise et se caracté
risant par un facteur de transmission lumineuse élevé
(TLA > 90 %) comprennent les agents colorants suivants dans les limites pondérales ainsi définies .
( I
Fe20a (fer total) 0,45 à 1 ô
Co0 0,001 à 0,01 ô
Se 0,0002 à 0,002 Des verres présentant également une teinte grise mais se caractérisant par un facteur de transmission lumineuse plus faible (TLA < 40 â) et un facteur TE nettement infé
rieur à celui des verres (I) comprennent les agents colo rants suivants dans les limites pondérales définies comme suit ( II ) Fe20s (fer total) 1 à 1, 8 %
Co0 0, 005 à 0, 02 $
Se ~ 0, 0005 à 0, 0025 %
Parmi les verres appartenant à cette famille mais qui éventuellement ne contiennent pas de sélénium, on peut dis-tinguer des verres qui présentent un facteur TLÄ élevé (> 90 et un facteur TE relativement faible. De tels verres comprennent les agents colorants ci-aprés définis dans les limites pondérales suivantes .
( III ) Fe203 (fer total) 0,8 à 1,8 %
Co0 0,001 à 0,01 %
Toujours dans la catégorie des verres ne contenant éventuellement pas de sélénium, on peut également définir des verres qui présentent un facteur TLA et un facteur TE
nettement inférieurs à ceux des verres précédents (III). Ces verres comprennent une teneur élevée en oxydes de fer asso-ciés à l'oxyde de cobalt dans les proportions pondérales FEUILLE DE REMPLACEMENT

WO 93/07095 _ 5 _ PCT/FR92/00913 suivantes .
( iv ) Fe20s (fer total) 1,3 à 2,5 ô
Co0 0,005 à 0,015 ô
Les verres (III) et (IV) peuvent bien évidemment com-prendre du sélénium, dans les limites générales précédemment définies.
Outres les oxydes de fer et de cobalt, éventuellement le sélénium, les verres selon l'invention peuvent également comprendre de l'oxyde de chrome. Les teneurs en agents co lorants des verres préférés de 1°invention appartenant à
cette famille sont définies par les limites pondérales sui-vantes (v) Fe20s (fer total) 0,5 1,5 Co0 0, 003 0, 015 Cr203 0, 025 0, 09 ~s Se 0 ' 0,0025 %

Pour prparer les verre de l'invention, on utilise 20,comme composition base une composition de verre tradi-de tionnelle dans l'industrie du verre plat, dans laquelle on ajoute les agents colorants suivant des proportions qui permettent, pour e paisseur dtermine, d'obtenir les un caractristiques iques et l'apparence recherches.
opt Le verre de base choisia la composition pondrale suivante .

Si02 72,1 %

A120s 0,74 %

Ca0 g~ g0 Mg0 3, 79 %

Na20 14,16 %

K20 0, 11 %

S03 0,20 %

Les agents colorantssont ajouts dans ce verre au dtriment de la silice.

Le tableau en annexe prsente une srie d'exemples de compositions de verre illustrant l'invention, notamment les familles de verres V dfinies prcdemment. Les teneurs I

en agents colorantssont exprimes en pourcentages pond-raux. Les valeurs des diffrentes caractristiques de ces FEUILLE DE REMPLACEMENT

WO 93/07095 ~, ~j ~ r ~ ~ ~ - 6 - PCT/FR92/00913 verres ont été mesurées sur des vitrages de 3,85 millimètres d'épaisseur. Le niveau de pureté atteint par certains verres selon 1"invention est remarquable eu égard à la très faible teneur en sélénium de ces verres. Pour la totalité des verres selon l'invention le rapport Fe203 (total)/Se est supérieur à 200.
Comme indiqué précédemment, les verres selon l'inven-tion peuvent être transformés en ruban continu par la tech-nique du verre flotté. Les feuilles de verre obtenues par découpe de ce ruban présentent des épaisseurs variant entre environ 2 et 8 mm. Ces feuilles de verre peuvent être uti lisées seules ou associées à une feuille de verre non coloré
pour réaliser des vitrages susceptibles d'être montés sur un véhicule automobile au niveau des latéraux arrières et de la lunette arrière.
Ces vitrages peuvent être montés en les associant dans une garniture avec d'autres vitrages qui forment le pare-brise et les latéraux avant. C'est ainsi~qu'une garni-ture de véhicule automobile peut être constituée de vitrages dont le facteur de transmission lumineuse globale sous il-luminant A, pour une épaisseur déterminée, diminuera en passant du pare-brise à la lunette arrière.
Les vitrages obtenus à partir des verres selon l'in-' vention peuvent être avantageusement utilisés dans le cadre d'une telle garniture pour véhicule automobile.
Ainsi les vitrages des latéraux arrières, qu'il s'agisse de latéraux mobiles ou fixes appehés custodes, pourront être réalisés à partir de verres qui, pour une épaisseur de 3,85 mm, présentent un facteur de transmission lumineuse globale sous illuminant A compris entre environ 30 et 60 ~. Ils pourront être associés à des lunettes arrières réalisées à partir de verres qui, pour une épaisseur iden-tique, présentent un facteur de transmission lumineuse glo-bale sous illuminant A comprise entre environ 20 et 95 Une garniture de ce genre pourrait être rêalisée à
partir des verres rëférences Ex. 10 et Ex. 3 dans le tableau en annexe. Les vitrages formés du verre Ex. 10 serviraient de latéraux arrières, le vitrage formé du verre Ex. 3 cons-tituerait la lunette arrière, FEUILLE DE REMPLACEMENT

fVO 93/07095 _ 7 _ 1PCT/FR92/00913 TABLEA

! ! EX.1 ! EX.2 ! EX.3 ~ EX.4 ! EX.5 ! _____ ___ _______ ! _______ _ !
! ! _ __-__ ! ______! ___-_ !FeaOs (fer!1, 15 ! 1, 65 1, 95 ~ 0, !
! 90 ~ 0, 96 !

!total) ! ! ! ! , , !

! ! ! ! ! !
!C00 ! 0,0122 0,0110 ! 0,0066 ! 0,01300,0099!
! ! ! !
!

! ! !
!Se ! 0,0013 - ! - ! 0,0010 0,0005!
! ! ! ! !
!

! ! , !Cra03 ! - ! - ! - ! 0,0480 0,0350!
! ! ! ! !
r ! . !
!Rdox ! 0,27 0,33 ! 0,25 0,31 0,35 !
! ! !

! ! ! . ! i , , ! TL cA> ( 35 ! 35 ! 35 ! 32, 5 37, 8 ! % ! ! ! ! !
) !
!

! !
! TE (%) 25, 3 18, 7 ! 17, 24, 8 29, 7 ! ! ! 8 ! ! !

! ! ! i I I
! i1D cc~ (nm)496 ! 488 ! 501 501 ! 495 !
! ! ! ! !
!

! ! r !Pc (%) 3, 2 17, 9 ! 7, 6 5, 61 8, B1 ! ! ! ! !

FEUILLE DE REMPLACEMENT

WO 93/07095 _ g _ PCT/FR92/00913 (~ TABLEAU - (suite) ! ! EX.6 ! EX.7 ! EX.B ! EX.9 !EX.10 !EX.11 !
! ________ ! ____ ! ____ ! ____ ! ____ ! ____ ! ____ !
!Fe20s (fer! 0, 62 ! 1, 27 ! 1, 10 ! 0, 99 ! 1, 50 ! 0, 95 !
!total) ! ! t ! ! !
! ! ! ! ! ! ! !
!Coi !0,0055!0,0093!0.,0093!0,0103!0,0058!0,0104!
! ! ! ! ! ! ! !
!Se !0,0009! - ! - !0,0003! - ! - !
! ! ! ! ! ! ! !
!Cr20s ! - !0,0780!0,0880!0,0450! - !0,0600!
! ! ! ! ! ! ! !
!Rédox ! 0,29 ! 0,21 ! 0,29 ! 0,25 ! 0,24 ! 0,35 !
! ! ! ! ! ! ~
! TL cA) (~) ! 55, 7 ! 90, 0 ! 39, 2 ! 40, 2 ~ 95, 8 ~ 38, 8 !
! ! ! ! ! ! ! !
94, 9 ! 29, 8 ! 16, 5 ! 29, 8 ! 26, 8 ! 29, 7 ! I I I 1 I ! I
! ~ a cc> (nm) ! 505 ! 997 ! 99S ! 502 ! 490 ! 497 !
! ! !. ! ! ! , !pc (~) ! 1,1 ! 11,5 ! 19 ! 6,49 ! 10,8 ! 12,21!

FEUILLE DE REMPLACEMENT

WO 93/07095 _ g _ ~ ~ ~ ~ PCf/FR92/00913 ~ ~
~

TABLEAU - (suite) ! ! EX.12 ! EX.13! EX.14 !
! _____ ___ ! ______ ! ! _____ !
!Fe203 (fer! 1,2 ____ ! 1,84 !
! 1,25 !total) ! ! ! !
! !

! ! !
!Co0 !0,0032 !0,0102! 0,006 !
! ! !

! !
!Se ! - !0,0015! - !
! ! !

! !
! Cr20s ! _ ! _ ! _ !
!

! ! ! !
!Rdox ! 0,29 ! 0,28 ! 0,31 !

! ! ! ! !

.' TL ( ~ ) ! ! 33, ! 34, 1 !
cA) 55, 0 5 !
! ! !

!
!TE () ! 32 ! 21,6 ! 16,8 !

! ! ! ! !
! ~ v (nm) ! 495 ! 531 ! 494 !
cc> ! !
!

! !
!pc (~) ! 6, ! 2, ! 11, 7 !

FEUILLE DE REMPLACEMENT

Claims (17)

REVENDICATIONS
1. Composition de verre susceptible de contenir à titre d'agents colorants des constituants tels que Fe2O3, CoO, Se, Cr2O3, caractérisée en ce qu'elle comprend les constituants ci-après dans les limites suivantes, exprimées en pourcentages pondéraux:

SiO2 64 à 75%
Al2O3 0 à 5 %
B2O3 0 à 5 %
CaO 5 à 15%
MgO 0 à 5 %
Na2O 10 à 18%
K2O 0 à 5 %
Fe2O3(fer total) 0,5 à 1,5%
CoO 0,003 à 0,015%
Cr2O3 0,025 à 0,09%
Se 0 à 0,0025%

cette composition de verre ayant un facteur de transmission énergétique globale (T E) inférieur au facteur de transmission lumineuse sous illuminant A (T LA), le facteur T E étant compris entre 10 et 48% et le facteur T LA entre 20 et 60%
pour une épaisseur de 3,85 millimètres.
2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que sa teneur en FeO représente entre 16 et 55% de la teneur en fer total exprimé
sous forme de Fe2O3.
3. Composition selon la revendication 2, caractérisée en ce que sa teneur en FeO représente entre 20 et 40% du fer total exprimé sous la forme Fe2O3.
4. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle présente une longueur d'onde dominante, sous illuminant C, comprise entre 490 et 560 nanomètres.
5. Vitrage comprenant une feuille de verre coloré dont la composition est définie par l'une des revendications 1 à 4 et dont l'épaisseur est comprise entre 2 et 8 millimètres.
6. Garniture de vitrages montés sur un véhicule automobile, comprenant un pare-brise, des latéraux avants et arrières et une lunette arrière, caractérisée en ce que les latéraux arrières, mobiles et fixes, et la lunette arrière sont constitués par des vitrages selon la revendication 5.
7. Garniture selon la revendication 6, caractérisée en ce que les latéraux arrières et la lunette arrière sont constitués respectivement par des vitrages qui, pour une épaisseur déterminée, présente des facteurs de transmission lumineuse globale sous illuminant A différents.
8. Garniture selon la revendication 7, caractérisée en ce que les vitrages formant les latéraux arrières présentent, pour une épaisseur de 3,85 mm, un facteur de transmission globale sous illuminant A compris entre 30 et 60 %, le vitrage constituant la lunette arrière présentant, pour la même épaisseur, un facteur de transmission globale sous illuminant A compris entre et 45 %.
9. Garniture de vitrages montés sur un véhicule automobile comprenant un pare-brise, des latéraux avants et arrières et une lunette arrière, caractérisée en ce que les latéraux arrières, mobiles et fixes, et la lunette arrière sont constitués par des vitrages, qui, pour une épaisseur déterminée, présente des facteurs de transmission lumineuse globale sous illuminant A différents, lesdits vitrages comprenant une feuille de verre coloré dont la composition comprend les constituants ci-après dans les limites ci-après, exprimées en pourcentages pondéraux:
SiO2 64 à 75%
Al203 0 à 5 %
B2O3 0 à 5 %
CaO 5 à 15 %
MgO 0 à 5%
Na2O 10 à 18 %
K2O 0 à 5%
et, à titre d'agents colorants:
Fe2O3 (fer total) 0,45 à 2,5 %
CoO 0,001 à 0,02 %
Cr2O3 0 à 0,1 %
Se 0 à 0,0025 %

cette composition de verre ayant un facteur de transmission énergétique globale (T E) inférieur au facteur de transmission lumineuse sous illuminant A (T LA), le facteur T E étant compris entre 10 et 48 % et le facteur T LA entre 20 et 60 %
pour une épaisseur de 3,85 millimètres.
10. Garniture selon la revendication 9, caractérisée en ce que les vitrages comprennent une feuille de verre coloré dont la composition contient une teneur en FeO qui représente entre 16 et 55 % de la teneur en fer total exprimée sous forme de Fe2O3.
11. Garniture selon la revendication 10, caractérisée en ce que les vitrages comprennent une feuille de verre coloré dont la composition contient une teneur en FeO qui représente entre 20 et 40 % de la teneur en fer total exprimée sous forme de Fe2O3.
12. Garniture selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que les vitrages comprennent une feuille de verre coloré dont la composition contient à titre d'agents colorants:
Fe2O3 (fer total) 0,45 à 1%
CoO 0,001 à 0,01%
Se 0,0002 à 0,002%
13. Garniture selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que les vitrages comprennent une feuille de verre coloré dont la composition contient à titre d'agents colorants:
Fe2O3 (fer total) 1 à 1,8%
CoO 0,005 à 0,02%
Se 0,0005 à 0,0025%
14. Garniture selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que les vitrages comprennent une feuille de verre coloré dont la composition contient à titre d'agents colorants:
Fe2O3 (fer total) 0,8 à 1,8%
CoO 0,001 à 0,01%
15. Garniture selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que les vitrages comprennent une feuille de verre coloré dont la composition contient à titre d'agents colorants:
Fe2O3 (fer total) 1,3 à 2,5%
CoO 0,005 à 0,015%
16. Garniture selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que les vitrages comprennent une feuille de verre coloré
dont l'épaisseur est comprise entre 2 et 8 millimètres.
17. Garniture selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que les vitrages formant les latéraux arrières présentent, pour une épaisseur de 3,85 mm, un facteur de transmission globale sous illuminant A compris entre 30 et 60 %, le vitrage constituant la lunette arrière présentant, pour la même épaisseur, un facteur de transmission globale sous illuminant A
compris entre 20 et 45 %.
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