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 or triple glazing for the building sector, said glazing comprising a functional metallic-type layer 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 reflective properties, often referred to in the field as anti-solar glazing, and exhibiting 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 windows are therefore intended to be fitted more specifically to buildings, in particular with a view to limiting the amount of solar energy 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 multi-pane glazing unit are designated from the outside of the building. For example, a double-glazed unit thus has 4 faces, face 1 being on the outside of the building (and therefore constitutes the outer pane of the glazing), face 4 on the inside of the building (and therefore constitutes the inner pane 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 well known, thermally insulating double glazing units (often also called double glazing (DGU for Double Glazing Unit) or triple glazing (TGU for Triple Glazing Unit)) comprise a stack of layers incorporating at least one functional metallic layer, that is, one with the property of reflecting solar infrared radiation. This includes at least one functional metallic layer based on silver or a silver-containing metallic alloy, and most often a plurality of such metallic layers, for example, two or three silver layers separated by layers of dielectric materials. By infrared reflectivity, it is understood that at least a portion of the solar infrared radiation, preferably the majority, is reflected by the stack via its functional layer(s), without excluding the possibility that another portion may be 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 classically placed on face 2 of the double glazing in such solar control 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 described, for example, 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 metallic layer(s) is/are preferably silver-based, other metallic layers can also be considered without departing from the scope of the invention, in particular those based on precious metals such as Au, Pt, or even 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 layer stack is first deposited onto one of the glass substrates of the multi-pane glazing in a single magnetic field-assisted sputtering deposition system. This is achieved using targets made of the material to be deposited, or a metallic 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 dioxide or silicon nitride. In the field, this process is called a "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).One parameter used to measure the quality of multi-pane solar glazing is the solar factor (SF), also known as the g-factor. It is defined as the ratio of the energy entering the room through the glazing to the incident solar energy. It can be calculated by summing the energy flux transmitted directly through the glazing and the energy flux absorbed and then re-emitted inwards by the glazing. The SF(g) coefficient 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.Furthermore, in the building industry, glazing with a high level of light transmission (i.e., in the visible spectrum) is sought, but this can vary, particularly from 50 to 85%. To compare the performance of different glazing options, it is therefore common to also consider the glazing's selectivity, that is, its TL/g ratio. A higher selectivity ensures adequate room illumination without excessive heating from incident solar radiation, especially its infrared component.
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 multi-layered solar glazing comprising a stack of layers incorporating at least one functional metallic layer with infrared reflective 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.To this end, the present invention relates more particularly to a multi-pane 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 multi-pane glazing incorporates a) a first coating with infrared-reflective properties consisting of a stack of layers preferably including at least one silver-based metallic functional layer, and b) a second coating with visible light-reflecting 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 novel way, it was found that the combination of these two coatings, one with infrared reflective properties and the other with anti-reflective properties, made it possible to offer multiple glazing options 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 reflectivity of a transparent glass surface is primarily determined by the difference in refractive index between the surface and that of air (which is equal to 1). To achieve antireflective properties on a reflective surface, a transparent layer (here called an antireflective coating) is deposited. This layer provides specific optical behavior, in which reflected light waves are out of phase with incident light waves when reflection occurs at the air/coating interface and at the coating/glass interface. This type of coating is called a 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 describe here any coating capable of reducing the reflection of visible light (i.e., 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).Light transmission and reflection at 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 various ways to form such coatings, particularly porous silica layers. These layers can be nanoporous, mesoporous, or 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 removal of porogens such as PMMA beads present within the silica layer and then removed by heating or by acid/alkaline etching. 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; and 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 upon 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 other anti-reflective coatings than of the porous silica type, in particular acrylates crosslinkable under the action of radiation. Preferably, 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.According to another alternative, the invention also uses an antireflective coating consisting of a stack of layers with different refractive indices (generally alternating layers with high and low refractive indices) to achieve a phase shift of the reflected light waves. This type of product is called a multilayer or interference antireflective coating. These coatings are generally developed to achieve high-performance antireflective properties over a wider range of wavelengths. An example is given in 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.For the purposes of this invention, "stacking" means a set of at least two superimposed layers, starting 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 εn less than or equal to 0.2, preferably less than or equal to 0.1, preferably even less than or equal to 0.08, or even very advantageously less than or equal to 0.05, in the sense of standard EN12898 (2001-07).
Par « au contact » on entend au sens de l’invention qu’aucune autre couche intermédiaire n’est interposée entre les deux couches mentionnées.By "in contact" we mean, in the context of the invention, 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 anti-reflective coating is deposited on face 3 of the second substrate,
- said second coating with anti-reflective properties is deposited on face 2 of the first substrate, between the glass surface and said first coating.
- According to the first method, the glazing comprises only a single coating with anti-reflective properties.
- In another method, the glazing comprises an anti-reflective coating deposited on face 3 of the second substrate and an anti-reflective coating deposited on face 2 of the first substrate, between the glass surface and said first coating
- other coatings with anti-reflective properties, in particular made up 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 face 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 a double glazing obtained by the association of 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 specific and advantageous methods 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 a triple glazing with thermal insulation properties, obtained by the association of three glass substrates separated by gas layers, 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 is and/or 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 specific and advantageous methods 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
FIG. 1 décrit un double vitrage selon une première réalisation de l’invention, - La
FIG. 2 décrit un triple vitrage selon une seconde réalisation de l’invention.
- There
FIG. 1 describes a double glazing system according to a first embodiment of the invention. - There
FIG. 2 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 pane of glass (substrate 30) faces outwards when considering the direction of sunlight entering the building, illustrated by the arrow pointing from left to right in the figure. Its front face 29 (referred to as "face 1"), which also forms the outer wall of the double glazing 100, can be bare or alternatively coated with a self-cleaning coating as described in publication EP 850204 or an anti-condensation coating 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 layer 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 stacking is of the type described previously, and preferably comprises at least one silver layer, preferably two or three silver layers.
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 anti-solar function in the way previously described respectively on faces 2 and 3 of the DGU, as described in the examples that 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 before, the substrate 30 is coated on its rear face 31 (face 2 of the DGU), facing the intermediate gas blade 15, by 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 following non-limiting examples.
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 low-emissivity thin films are deposited on clear soda-lime glass substrates, marketed under the reference PLANICLEAR® by the filing 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 units, the thin-film layers have been positioned on faces 2 and/or 3 respectively, with the numbering increasing from the outermost glass substrate when considering the direction of sunlight entering the building. Face 1 therefore corresponds to the glass surface facing outwards. The double and triple glazing units described in the examples below conform to Figures 1 and 2.
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 that they consist of two sheets of transparent Planiclear® glass of 4 mm separated by an intermediate gas layer comprising 90% argon and 10% air by volume, with a thickness of 16 mm, all 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.Triple glazing units (or TGU or DGU for Double Glazing Unit) assembled according to the examples have the following 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 magnetron sputtering deposition conditions for obtaining 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 units 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 anti-reflective layer of porous silica 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 specifically, the glazing according to example 1a is a reference glazing with a light transmission of 68.5% and comprising on its face 2 an antisolar stack comprising two functional silver layers and whose complete structure 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, a single anti-reflective layer of porous silica is positioned on face 2 of the DGU, between the glass surface and the anti-solar 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 stacking 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 with the same index as before are positioned on faces 2 and 3 of the DGU, with thicknesses of 103.5 nm and 100 nm respectively. The anti-solar stacking (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 shown 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 outside and inside side 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.We can see from the comparison of the examples above 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 application of the antireflective coating to face 2 and/or 3, and the corresponding adjustment of the antisolar stacking structure, results in a significant decrease in the solar factor g and consequently a significant improvement in selectivity. For example, for the same T <sub>L</sub> of 68.5%, the addition of the antireflective coating to face 2 and the adjustment of the antisolar stacking leads to a 5.2% decrease in the g factor (comparison of examples 1a and 1b). The gain can be even more significant (a 7.1% decrease in g) if two antireflective stacks, on faces 2 and 3, are combined with the antisolar stacking 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 units 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 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 specifically, the glazing according to example 2a is a reference glazing with a higher light transmission of 77% and comprising on its face 2 an antisolar stack comprising two functional silver layers and whose complete structure 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, a porous silica anti-reflective monolayer 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 anti-reflective layers with the same index as before are positioned on faces 2 and 3 of the DGU, with thicknesses of 103.5 nm and 100 nm respectively. The anti-solar stacking (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 shown 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.We can see from the comparison of the examples above 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 application of the antireflective coating to face 2 and/or 3, and the corresponding adjustment of the antisolar stacking structure, results in a significant decrease in the solar factor g and consequently a significant improvement in selectivity. For example, for the same T <sub>L</sub> of 77%, the addition of the antireflective coating to face 3 and the adjustment of the antisolar stacking leads to a 7.4% decrease in the g factor (comparison of examples 2a and 2b). The gain can be even more significant (11.3% decrease in g) if two antireflective stacks, on faces 2 and 3, are combined with the antisolar stacking 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 set of examples, we describe TGU triple glazing units with a target light transmission of 68.5%. These triple glazing units have a 4/16/4/16/4 configuration, as described previously.
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 specifically, 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, an additional 95 nm thick anti-reflective layer of porous silica with a refractive index of 1.33 is positioned on face 3 of the TGU. The stacking (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 porous silica layers with a refractive index of 1.33 are positioned on faces 2 and 3 of the TGU respectively, with thicknesses of 332 nm and 99 nm respectively.
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 stacking (in particular the thicknesses of the silver layers) is adjusted to achieve a final target light transmission of 68.5.
Les résultats sont reportés dans le tableau 6 ci-dessous :The results are shown 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%, adding the antireflective layer on face 3 and adjusting the antisolar stacking results in a 5% reduction in the g factor (comparison of examples 2a and 2b). The gain can be even more significant (a 9.5% reduction in g) if two antireflective stacks, on faces 2 and 3 respectively, are combined with the antisolar stacking 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 multi-glazing incorporating:
- a first coating (12) with infrared reflecting properties consisting of a stack of layers, said stack preferably comprising at least one silver-based metallic layer,
- a second coating (13) with anti-reflective properties consisting of a layer of a material with a refractive index at 550 nm lower than that of 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 glass,
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.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| 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)
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| FR2307841A FR3151325A1 (en) | 2023-07-21 | 2023-07-21 | MULTIPLE GLAZING INCLUDING A SOLAR-PROOF COATING AND AN ANTI-REFLECTIVE COATING |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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