ES2319270T3 - Acristalamiento de seguridad funcionalizado. - Google Patents
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Abstract
Acristalamiento para la industria automovilística o para edificios, que comprende sucesivamente: - un primer sustrato rígido (S1), - un segundo sustrato rígido (S2), - un tercer sustrato rígido, semi-rígido o flexible (S3), - estando el tercer sustrato (S3) detrás de los otros dos sustratos (S1 y S2), - al menos una película polimérica tiene una función de retención de los fragmentos en caso de rotura del acristalamiento, estando dispuesta entre el sustrato S1 y el sustrato S2 y/o entre el sustrato S2 y el sustrato S3 y/o formando parte del sustrato S3, caracterizado porque al menos un sistema activo A que comprende al menos una capa está dispuesto entre los sustratos (S1 y S2) o entre los sustratos (S2 y S3), y porque la superficie activa del sistema activo A es de dimensiones similares o inferiores a las del tercer sustrato (S3).
Description
Acristalamiento de seguridad funcionalizado.
La presente invención se refiere a
acristalamientos que presentan una doble característica:
- \blacktriangleright
- por una parte, se trata de acristalamientos llamados de seguridad, en el sentido de que son adecuados para retener fragmentos (en particular fragmentos de vidrio) en caso de rotura. Se trata en particular de acristalamientos de acuerdo con la norma europea ECE R43 o americana ANSI Z26.1. Estos acristalamientos pasan preferentemente con éxito las dos pruebas descritas en esas normas bajo los términos "caída de bola" y "caída de phantom". La configuración más usual de este tipo de acristalamiento es la de los acristalamientos laminados estándar, constituidos por dos sustratos rígidos prácticamente transparentes (generalmente de vidrio) entre los que se dispone al menos una lámina de polímero termoplástico que va a garantizar la retención de los fragmentos de vidrio en caso de necesidad. El laminado, de manera conocida, requiere en general un calentamiento generalmente bajo presión de los tres elementos ensamblados, con el fin de ablandar y de hacer adherente la lámina de termoplástico y eventualmente suprimir el aire residual entre los diferentes elementos del acristalamiento.
Se puede tratar también de acristalamientos
laminados en los que la lámina separadora es a base de un polímero
adhesivo en una o doble cara del tipo elastómero, lo que evita la
operación de laminado en caliente mencionado anteriormente.
La invención incluye también los
acristalamientos laminados llamados "asimétricos" que utilizan
un solo sustrato rígido de tipo vidrio asociado a varias láminas de
polímero, de las que generalmente una al menos es a base de
poliuretano (como se ha descrito por ejemplo en los documentos de
patentes EP 132 198, EP 131 523 y EP 389
354).
354).
Incluye también los acristalamientos de
seguridad en los que la función de retención de los fragmentos se
obtiene por una película plástica, en particular la superposición de
una lámina termoplástica de tipo poli(vinilbutiral) y de una
lámina de polímero protectora, del tipo poli(tereftalato de
etileno) PET, que se hace adherir a un sustrato rígido de tipo
vidrio. Este tipo de película plástica está comercializada, por
ejemplo, por la sociedad Dupont de Nemours con el nombre "Spalled
Shield" o con otros nombres comerciales por la sociedad "3M"
o por la sociedad "Southwall". Esta lámina polimérica puede
ser eventualmente transparente a las ondas electromagnéticas.
Igualmente ocurre para el producto comercializado por la sociedad 3M
que es un ensamble de un complejo de al menos dos láminas de
termoplásticos f'1 y f''1, pudiendo ser diferentes en función de las
aplicaciones investigadas las naturalezas y los espesores de cada
una de esas láminas.
- \blacktriangleright
- por otra parte, los acristalamientos de acuerdo con la invención están "funcionalizados", en el sentido de que presentan al menos una funcionalidad conferida por una o varias capas delgadas y/o uno o varios elementos discontinuos que pueden ser de naturaleza orgánica, mineral o híbrida organo-mineral (encontrándose dispuesta(s) esas capas o elementos generalmente contra uno de los sustratos rígidos de los acristalamientos de acuerdo con la invención). Se designarán en adelante con el nombre de "sistema(s) activo(s)". Los acristalamientos de acuerdo con la invención pueden comprender uno o varios de ellos.
Los primeros tipos de sistema activo que
interesan a la invención son sistemas electroquímicos en general, y
más particularmente sistemas con control electrónico del tipo
acristalamiento con propiedades energéticas y/u ópticas
variables.
Los sistemas con control electrónico permiten,
en particular, obtener acristalamientos de los que se puede
modificar a voluntad el oscurecimiento/el grado de visión o de
filtración de las radiaciones térmicas/solares. Se trata por
ejemplo de acristalamientos viológenos, que permiten regular la
transmisión o la absorción luminosa, como los descritos en el
documento de patente US-5 239 406.
Los sistemas electroluminiscentes convierten
directamente la energía eléctrica en luz, estando un ejemplo
descrito en el documento de patente FR-2 770
222.
También hay acristalamientos electrocromos, que
permiten modular la transmisión luminosa y térmica. Están
descritos, en particular, en los documentos de patentes
EP-253 713, EP-670 346, estando el
electrolito en forma de un polímero o de un gel, y siendo las otras
capas de tipo mineral. Otro tipo está descrito en los documentos de
patentes EP-867 752, EP-831 360,
PCT/FR00/00675, y WO 00/03289, estando el electrolito esta vez en
forma de una capa fundamentalmente mineral, siendo entonces el
conjunto de las capas del sistema fundamentalmente mineral:
normalmente se denomina ese tipo de sistema electrocromo con el
término electrocromo "todo-sólido". Existen
también sistemas electrocromos en los que el conjunto de las capas
es de tipo polímero, se habla entonces de electrocromo
"todo-polímero".
De modo general, los sistemas electrocromos
comprenden dos capas de material electrocromo separadas por una
capa de electrolito y enmarcadas por dos capas
electroconductoras.
Existen también los sistemas denominados
"válvulas ópticas": se trata de películas a base de polímero en
las que están dispuestas microgotitas que contienen partículas
adecuadas para situarse según una dirección privilegiada bajo la
acción de un campo eléctrico. Un ejemplo de ello se describe en el
documento de patente WO 93/09460.
Existen también los sistemas de cristales
líquidos, que tienen un modo de funcionamiento similar a los
precedentes: utilizan una película de polímero colocada entre dos
caras conductoras y en la que están dispersas gotitas de cristales
líquidos, en particular nemáticos con anisotropía dieléctrica
positiva. Los cristales líquidos están orientados según un eje
privilegiado cuando la película está bajo tensión, lo que permite la
visión. En ausencia de tensión, la película se hace difusora.
Ejemplos de ello están descritos en los documentos de patentes
EP-88 126, EP-268 877,
EP-238 164, EP-357 234,
EP-409 442 y EP-964 288. Se pueden
citar también los polímeros de cristales líquidos colestéricos,
como los descritos en el documento de patente WO 92/19695 y los
sistemas de cristales líquidos que conmutan con variación de
transmisión luminosa TL.
Un segundo tipo de sistema activo en el que se
interesa la invención se refiere a las capas o apilamientos de
capas cuyas propiedades se modifican sin alimentación eléctrica,
bajo el efecto del calor o de la luz: se pueden citar las capas
termocrómicas, en particular a base de óxido de vanadio (un ejemplo
de ello se da en la patente francesa depositada el 23 de mayo de
2000 y de número de depósito FR 00/06585), las capas termotrópicas y
las capas fotocrómicas.
Se puede tratar también de sistemas
fotovoltaicos que convierten la energía luminosa en energía
eléctrica.
En el marco de la presente invención y en todo
el texto presente, hay que comprender el término "capa" en su
sentido más amplio: se puede tratar tanto de materiales minerales
como de materiales de tipo orgánico, polímeros muy particularmente,
que pueden presentarse en forma de películas de polímero o incluso
de películas de gel. Particularmente es el caso de los geles
termotrópicos, por ejemplo los descritos en los documentos de
patentes EP-639 450, US 5 615 040, WO 94/20294 y
EP-878 296.
Un tercer tipo de sistema activo en el que se
interesa la invención se refiere a las capas o apilamientos de
capas con propiedades de control solar, de baja emisividad, en
particular a base de una o varias capas de plata intercaladas por
capas de dieléctrico. Estos apilamientos pueden estar depositados
sobre uno de los sustratos rígidos o estar depositados sobre un
sustrato flexible del tipo PET (poli(tereftalato de etileno))
que se dispone entre dos láminas de polímero termoplástico del tipo
PVB (poli(vinilbutiral)) para ensamblar los dos sustratos
rígidos del tipo vidrio. Ejemplos de ello se encuentran en los
documentos de patentes EP-638 528,
EP-718 250, EP-724 955,
EP-758 583 y EP-847 965.
Finalmente se pueden mencionar también
revestimientos con función acústica (debilitamiento acústico), con
función óptica (decorativa, absorbente, etc.).
Concebir acristalamientos que tienen la doble
característica descrita anteriormente no es simple, porque la
asociación de un sistema activo y de láminas de polímero con función
de retención de fragmentos en un acristalamiento crea tensiones
suplementarias. Así, si se interpone un sistema activo, un sistema
electrocromo por ejemplo, en un acristalamiento laminado clásico
entre el vidrio y la película separadora polimérica, se tiende a
disminuir la adherencia de la película polimérica al vidrio. Por
tanto hay un riesgo añadido de que en caso de rotura del
acristalamiento los fragmen-
tos de vidrio no puedan ya ser retenidos en gran mayoría por la película polimérica, como lo imponen las normas.
tos de vidrio no puedan ya ser retenidos en gran mayoría por la película polimérica, como lo imponen las normas.
Si, para evitar ello, se dispone el sistema
activo sobre una de las caras exteriores de un acristalamiento
laminado estándar, hay que prever entonces medios para protegerlo
del contacto con la atmósfera ambiente, para protegerlo de los
deterioros químicos o mecánicos. Eso impone entonces la utilización
de un sustrato protector suplementario. Ahora bien, un cierto
número de aplicaciones requieren un espesor nominal para el
acristalamiento, y no es siempre posible proponer acristalamientos
(demasiado) gruesos. Ese es particularmente el caso de los techos
automóviles, en donde los carroceros instalan generalmente vidrios
laminados o templados cuyo espesor global no puede sobrepasar 5 mm
aproximadamente. También es el caso de los acristalamientos de
techados por ejemplo, en donde el armazón no permite el montaje más
que de acristalamientos de espesor predefinido y frecuentemente
impuesto por las prestaciones de aislamiento térmico a alcanzar.
Se conoce por el documento
DE-U-89 10 916.3 un acristalamiento
específico para custodia, ese acristalamiento consiste en un
ensamble, gracias a una lámina separadora de material plástico, de
dos sustratos de vidrio templado.
La invención tiene, por tanto, como objetivo
proponer un nuevo tipo de acristalamiento que pueda conciliar un
respeto de las normas de seguridad con la presencia en el seno del
acristalamiento de al menos uno de los sistemas activos descritos
anteriormente. Más en particular tiene por objetivo la concepción de
tal acristalamiento que pueda además no estar penalizado
significativamente en términos de volumen con relación a un
acristalamiento de seguridad estándar comparable. Este último punto
es claramente una ventaja cuando se considera el mercado de
repuestos.
La invención tiene en primer lugar por objetivo
un acristalamiento para la industria automovilística o para
edificios, que comprende sucesivamente:
- -
- un primer sustrato rígido S1,
- -
- un segundo sustrato rígido S2,
- -
- un tercer sustrato rígido, semi-rígido o flexible S3,
- -
- el tercer sustrato S3 está detrás de los otros dos sustratos S1 y S2,
- -
- al menos una película polimérica tiene función de retención de los fragmentos en caso de rotura del acristalamiento, estando dispuesta entre el sustrato S1 y el sustrato S2 y/o entre el sustrato S2 y el sustrato S3 y/o formando parte del sustrato S3, que se caracteriza porque al menos un sistema activo A que comprende al menos una capa está dispuesto entre los sustratos S1 y S2 o entre los sustratos S2 y S3, y porque la superficie activa del sistema activo A es de dimensiones similares o inferiores a las del tercer sustrato S3.
La invención, por tanto, ha puesto a punto un
tipo de acristalamiento que permite conciliar seguridad,
funcionalidad y dimensiones.
El acristalamiento comprende la película
polimérica con función de retención de los fragmentos indispensable
para obtener el nivel de seguridad deseado en caso de rotura del
acristalamiento. Su posicionamiento en el acristalamiento se puede
seleccionar después en función del correspondiente al sistema activo
que funcionaliza el acristalamiento: si el sistema activo está
entre el sustrato S1 y el sustrato S2, la película polimérica en
cuestión estará preferentemente entre el sustrato S2 y el sustrato
S3, o formará parte del sustrato S3. Si por el contrario el sistema
activo está entre el sustrato S2 y el sustrato S3, la película
polimérica en cuestión estará preferentemente entre el sustrato S1
y S2. Convenientemente se puede evitar también el contacto directo
entre el sistema activo y la película polimérica destinada a retener
lo esencial de los fragmentos. Se garantiza así que la presencia
del sistema activo en el acristalamiento no interfiera con la
capacidad de adherencia de la película polimérica a su o sus
sustratos portadores rígidos del tipo vidrio.
Ciertamente eso no excluye la presenta de una
segunda película polimérica con función de retención de los
fragmentos y en contacto con el sistema activo: esta otra película
puede contribuir a la seguridad del acristalamiento, pero ese papel
está principalmente dedicado a la que no está en contacto con él.
Separando así físicamente la película con retención de fragmentos y
el sistema activo, se les hace coexistir en el acristalamiento sin
que uno no merme la funcionalidad del otro. Sin embargo, la
contrapartida de esta solución es que el acristalamiento contiene
tres sustratos más bien que dos. Muy particularmente en el caso en
que se trata de tres sustratos de vidrio, rígidos, está claro que
eso conduce a un acristalamiento globalmente más grueso que un
acristalamiento laminado estándar de dos vidrios. Es la razón por
la cual la invención propone que el sustrato S3 esté detrás con
relación a los otros dos: siendo de dimensiones más reducidas, deja
así una zona periférica del perímetro del sustrato S2 libre. Si ese
acristalamiento se debe insertar en un armazón, en una carrocería
(se detallarán configuraciones más adelante), todo va a ocurrir
como si el acristalamiento no tuviera más que dos sustratos rígidos
S1 y S2: se va a poder montar el acristalamiento manteniéndolo, no
fijándolo más que sobre esos dos sustratos, en su periferia. El
tercer sustrato, por detrás, se mantendrá en los precedentes por
técnicas habituales detalladas más adelante (laminado, utilización
de un adhesivo), y el modo de fijación del acristalamiento no
tendrá necesidad de ceñirlo también sobre su periferia. Este punto
es conveniente muy particularmente cuando el acristalamiento se
destina a ser un techo automóvil, en donde generalmente está
previsto un montaje periférico para acristalamientos monolíticos
templados o laminados no más gruesos que 4 ó 5 mm (siendo utilizada
esta serie de espesores estándar para los acristalamientos sin
"sistema activo" en el sentido de la invención, y generalmente
monovidrio).
El acristalamiento de acuerdo con la invención,
incluso en su configuración de tres vidrios, es adecuado para ser
montado sin problemas como un techo automóvil estándar en una
carrocería de coche, gracias a ese dimensionamiento particular del
tercer vidrio. Incluso en el caso en que S3 es un sustrato formado
por una o varias películas poliméricas superpuestas (como la
película PET/PVB mencionada en el preámbulo), su espesor no es
despreciable. Además, el hecho de que S3 sea de material plástico y
no de vidrio puede plantear problemas de montaje/estanqueidad
periférica con respecto a acristalamientos laminados estándar de dos
vidrios. Aún en ese caso, el hecho de que S3 sea más pequeño
permite, si fuese necesario, conservar el montaje/la manera de
disponer la junta periférica habitual de los vidrios laminados.
La invención es, por tanto, muy flexible en su
utilización, en función de la aplicación considerada, de los
productos estándar a los que debe o no aproximarse en términos de
espesor o de tipo de material/estanqueidad o fijación
periférica.
El sistema activo de acuerdo con la invención
puede ser del tipo dotado de control electrónico, de propiedades
ópticas y/o energéticas variables del tipo sistema electrocromo,
válvula óptica, sistema viológeno, sistema de cristales líquidos,
sistema electroluminiscente. Se han dado detalles a este respecto en
el preámbulo de la presente solicitud.
El sistema activo de acuerdo con la invención
puede también estar desprovisto de alimentación eléctrica, siendo
por ejemplo de función térmica (baja emisividad,
anti-solar), función acústica (debilitamiento
acústico), de función óptica (decorativa, absorbente, etc.). Se
puede tratar también de revestimientos termocrómicos o
termotrópicos, como se ha mencionado en el preámbulo de la presente
solicitud (se ha de señalar que las capas termocrómicas pueden
también eventualmente estar alimentadas de corriente con el fin de
que por efecto Joule se puedan calentar voluntariamente y cambiar
de propiedades ópticas/térmicas a voluntad, y no solamente a merced
de la insolación ambiente).
De acuerdo con una variante de la invención, los
sustratos S1 y S2 son de vidrio. En cuanto al sustrato S3, puede
ser también de vidrio o de material a base de polímero. Este
material polímero puede estar en forma de un sustrato relativamente
rígido, del tipo poli(carbonato) PC o poli(metacrilato
de metilo) PMMA. Es por tanto un material que sustituye al vidrio,
por ejemplo si se busca aligerar el acristalamiento en su conjunto.
Este material puede también ser semi-rígido o
flexible, y puede constituir la película adecuada para retener los
fragmentos en caso de rotura, como se ha mencionado
anteriormente.
De acuerdo con una variante de la invención, el
acristalamiento de acuerdo con la invención comprende al menos una
lámina de polímero termoplástico con función de retención de los
fragmentos en caso de rotura del acristalamiento, dispuesta entre
los sustratos S1 y S2 y/o entre los sustratos S2 y S3 (este último
caso de figura, cuando S3 es un sustrato rígido). Si hay varias
láminas (o superposición de láminas) de polímero termoplásticas, es
por tanto la que no está en contacto con el sistema activo del tipo
electrocromo la que jugará el papel de seguridad esencial.
De acuerdo con un ejemplo preferido de la
invención, los tres sustratos S1, S2 y S3 son de vidrio y laminados
unos con otros por láminas de polímero termoplástico.
Si se enumeran las caras de los vidrios desde el
exterior hacia el interior (considerando el acristalamiento una vez
montado en el automóvil o en el edificio), se puede por tanto tener,
por ejemplo, un sistema activo del tipo electrocromo en las caras
3, 4 ó 5 de los vidrios S1, S2 o S3 según el caso, y es la lámina
separadora termoplástica con la que no está en contacto la que
confiere la seguridad al acristalamiento.
Volviendo a la configuración precedente en la
que el sustrato S3 es una película o una superposición de películas
de polímero, puede adherirse al sustrato S2 sobre una cara dotada o
no de un sistema activo de acuerdo con la invención, directamente o
a través de un adhesivo.
El sistema activo A puede encontrarse en la cara
exterior 3 o interior 4 del sustrato S2 o en la cara exterior 5 del
sustrato S3, con la numeración de las caras según la convención
mencionada anteriormente.
Convenientemente, el espesor total (e1 + e2) de
los sustratos S1 y S2 y de los otros materiales susceptibles de
estar dispuestos entre ellos (láminas termoplásticas, lámina
elastómera, sistema activo, ...) es inferior o igual a 8 mm, en
particular inferior o igual a 5,5 mm, preferentemente comprendido
entre 2 mm y 5 mm. Estos espesores se adaptan a la mayor parte de
las exigencias si el acristalamiento se destina a equipar un
vehículo del tipo coche, o si se trata de acristalamientos para
edificios del tipo acristalamiento de techado.
Preferentemente los sustratos S1 y S2 son de
dimensiones prácticamente idénticas, y S3 es de dimensiones
inferiores: está colocado con respecto al sustrato S2 de manera que
delimita una garganta periférica abierta de profundidad p de al
menos 5 mm, en particular de al menos 8 mm, preferentemente
comprendida entre 10 y 25 mm. Convenientemente, esta garganta es de
profundidad constante sobre todo el perímetro de los sustratos S2 y
S3 que la delimitan: se coloca así preferentemente S3 de manera
centrada respecto a S2, siendo S3 de contorno idéntico a S2, pero
de proporciones más reducidas.
En lo que respecta a las dimensiones del sistema
activo A, su superficie activa es preferentemente de dimensiones
similares o inferiores a las del tercer sustrato S3. Se entiende por
"superficie activa" la superficie que presenta efectivamente
la funcionalidad deseada, excluyendo en particular las zonas
periféricas inactivas para los conectores. Si el sistema activo se
encuentra sobre una de las caras del sustrato S3, este
dimensionamiento es obligatorio. Si se encuentra más bien sobre una
cara del sustrato S1 o S2, este dimensionamiento permite adaptar
mejor el sistema activo a la zona central del acristalamiento que va
a ser efectivamente expuesta a la vista, y no la zona periférica de
los sustratos S1 y S2 que "se desborda" respecto al sustrato S3
y que generalmente, por razones estéticas, será por tanto
enmascarada.
De acuerdo con una variante conveniente de la
invención, se prevé dotar efectivamente el acristalamiento de un
revestimiento periférico que da opacidad, del tipo serigrafiado,
particularmente en la periferia de la cara 2 interior del sustrato
S1 y/o en la periferia de la cara 3 exterior o 4 interior del
sustrato S3, siempre con las mismas convenciones. Se puede tratar
de revestimientos a base de esmalte, por otra parte muy conocidos
para los acristalamientos automóviles: estos revestimientos pueden
tener varias funciones: ocultar los conectores del sistema activo
de control electrónico, ocultar la zona periférica del
acristalamiento en la que el sustrato S3 está ausente, ocultar una
función no transparente (sistema electroluminiscente), tener una
función decorativa ....
La garganta periférica
semi-abierta mencionada anteriormente y creada en el
acristalamiento debido a la ausencia de sustrato S3 se puede
utilizar de diferentes maneras y ser explotada de modo muy
conveniente. Ciertamente va a permitir fijar el acristalamiento a
su armazón por fijación de los sustratos S1 y S2 únicamente. Pero
este espacio liberado puede permitir también hacer que se desplacen
en él, por ejemplo, elementos de los conectores del sistema activo
cuando éste es de control electrónico.
La configuración particular del acristalamiento
de acuerdo con la invención permite diferentes posicionamientos de
las juntas periféricas si son necesarios. Particularmente es el caso
en que el acristalamiento contiene sistemas activos (muy) sensibles
a la humedad, en contacto con la atmósfera ambiente en general. El
posicionamiento de la junta está por tanto condicionado por el del
sistema activo, siendo el objetivo que consiga una correcta
estanqueidad. Así, si el sistema activo se encuentra entre el
sustrato S2 y el sustrato S3, al menos una junta será útil en la
superficie de S2 y S3, pero no necesariamente entre S1 y S2. Se
pueden prever varias juntas complementarias en su función (una
barrera al vapor de agua, otra al agua líquida por ejemplo).
Preferentemente se prevé al menos una junta sobre el canto del
sustrato S1 y/o del sustrato S2, y/o el del sustrato S3 (en
particular entre S2 y S3 como se ha visto anteriormente si el
sistema activo está entre el sustrato S2 y S3: o únicamente sobre
los cantos de los dos sustratos y entre éstos, o desbordantes sobre
la cara de los dos sustratos (o de uno de ellos). Se trata
preferentemente de la cara que es opuesta a la orientada hacia el
sistema activo.
Se pueden utilizar diferentes técnicas para
hacer esta o estas juntas periféricas. Se puede aplicarlas
utilizando juntas prefabricadas en forma de cordón (que se colocan
reblandeciéndolas, por un ligero calentamiento por ejemplo, de
manera que puedan crear la estanqueidad buscada sobre los cantos de
los sustratos considerados). También se puede extrudirlas, siendo
ya utilizada la técnica de extrusión de juntas en particular para
hacer juntas de parabrisas, como se ha descrito en los documentos
de patentes EP 479 677 y EP 524 060.
También se puede hacerlas por una técnica de
encapsulación. Se trata generalmente de una técnica denominada con
el término inglés RIM (Reactive Injection Moulding, Moldeo por
Inyección Reactiva), por la que se inyecta en un molde cerrado que
se adapta al contorno del acristalamiento (sustratos S1, S2 y
eventualmente S3 para el acristalamiento de la invención) un
polímero que generalmente es de poliuretano, a baja presión y a
temperatura poco elevada. Esta técnica está descrita
particularmente en el documento de patente FR00/012398 registrada
el 29 de septiembre de 2000.
Convenientemente la junta periférica utilizada
(o al menos una de ellas) está al mismo nivel que la cara 1
exterior del primer sustrato S1. Este tipo de montaje llamado
"flush" en inglés es particularmente estético, porque ofrece
una continuidad de superficie con la carrocería, rodeando el armazón
al acristalamiento. La (o las) junta(s)
periféri-
ca(s) puede convenientemente rellenar, al menos en parte, la garganta periférica semi-abierta descrita anteriormente. También puede estar atravesada por elementos conectores del sistema activo A si es de control electrónico. También puede contener elementos de refuerzo mecánico (pivotes, bolas, marco ...), como se ha descrito particularmente en el documento de patente FR 00/13307 registrada el 18 de octubre de 2000 y referente a juntas.
ca(s) puede convenientemente rellenar, al menos en parte, la garganta periférica semi-abierta descrita anteriormente. También puede estar atravesada por elementos conectores del sistema activo A si es de control electrónico. También puede contener elementos de refuerzo mecánico (pivotes, bolas, marco ...), como se ha descrito particularmente en el documento de patente FR 00/13307 registrada el 18 de octubre de 2000 y referente a juntas.
La invención tiene por objetivo, más en
particular, el modo de realización cuando el acristalamiento es un
acristalamiento triple, con tres vidrios S1, S2, S3 y doble
laminado, dotado de un sistema electrocromo
todo-sólido dispuesto preferentemente sobre la cara
exterior 3 del segundo sustrato S2: es entonces la lámina
termoplástica entre los sustratos S2 y S3 la que asume
principalmente la función de seguridad (retención de fragmentos en
caso de rotura).
La invención tiene por objetivo todas las
aplicaciones de los acristalamientos descritos anteriormente, en
particular para los edificios, como acristalamiento de techado o
para la industria automovilística como
techo-automóvil (que se abre o no).
La invención tiene también por objeto el
vehículo automóvil así equipado, preferentemente con el(los)
acristalamiento(s) de acuerdo con la invención en el mismo
nivel que la carrocería.
La invención se describirá a continuación
detalladamente con ayuda de ejemplos no limitantes ilustrados por
las figuras siguientes:
\sqbullet figuras 1 a 5: una parte de un
acristalamiento de acuerdo con la invención vista en sección, según
cinco variantes diferentes.
\sqbullet figura 6: un acristalamiento de
acuerdo con la invención en sección, visto en su totalidad.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 1 a
5
Los ejemplos 1 a 5 siguientes, ilustrados
respectivamente por las figuras 1 a 5, se refieren todos a un
acristalamiento de techo auto. Comprende sucesivamente, del
exterior al interior del habitáculo, tres vidrios S1, S2, S3, que
son vidrios claros (pueden también estar teñidos)
sílico-sódico-cálcicos de,
respectivamente, 1,6; 2,1 y 1,6 mm de espesor.
La figura 6 representa el acristalamiento de
acuerdo con la invención en su característica más importante: el
vidrio S3 es más pequeño que los otros dos vidrios S1 y S2 y está
por detrás de ellos.
Los vidrios S1 y S2 son del mismo tamaño y de
forma rectangular. Sus dimensiones son 900 x 500 mm^{2}.
El vidrio S1 puede comprender en la cara 2 un
apilamiento de capas delgadas con función
anti-solar.
El vidrio S3 es más pequeño que los otros dos,
colocado de manera centrada respecto a S2 y de dimensiones 875 x
475 mm^{2}.
Esta configuración deja una garganta periférica
abierta g de profundidad p variable según los ejemplos.
El vidrio S1 está laminado al vidrio S2 por una
lámina f1 termoplástica de poliuretano (PU) de 0,8 mm de espesor
(ésta puede ser reemplazada por una lámina de
etileno-acetato de vinilo (EVA) o de
poli(vinilbutiral) (PVB)).
Sobre la cara 3 del acristalamiento, es decir,
la cara más exterior del vidrio S2, se dispone un sistema activo A.
Se trata de un sistema electrocromo todo sólido, compuesto por el
apilamiento de las capas siguientes (partiendo de la cara 3 del
vidrio S2):
- \ding{242}-
- una capa conductora inferior 2, que es una bicapa constituida por una primera capa de SiO_{x}N_{y}, de 30 nm, que lleva superpuesta una segunda capa de ITO (óxido de indio dopado con estaño) de 250 nm,
- \ding{242}-
- una primera capa de material electrocrómico anódico de óxido de iridio (hidratado) de 40 a 100 nm o de óxido de níquel hidratado de 40 a 400 nm, aleado o no con otros metales,
- \ding{242}-
- una capa de óxido de tungsteno de 100 nm,
- \ding{242}-
- una segunda capa de óxido de tántalo hidratado o de óxido de silicio hidratado o de óxido de circonio hidratado de 100 nm,
- \ding{242}-
- una segunda capa de material electrocrómico catódico a base de óxido de tungsteno WO_{3} de 370 nm,
- \ding{242}-
- una capa conductora superior de ITO de 100 a 300 nm.
Todas estas capas se depositan de manera
conocida por pulverización catódica asistida por campo
magnético.
No se detallan los conectores, todos los medios
utilizados para alimentar de electricidad las dos capas
electroconductoras. Son convencionales y se describen en los
documentos de patentes citados en el preámbulo.
Puede comprender en particular una red de hilos
conductores en contacto con el electrodo superior, como se ha
descrito en el documento de patente PCT/FR00/00675.
El vidrio S2 y el vidrio S3 están laminados por
una lámina f2 termoplástica de PU o EVA o PVB de 0,38 a 0,76 mm de
espesor.
La presencia del sistema electrocromo A en la
cara 3 hace frágil la interfase entre el vidrio S2 y la lámina
termoplástica f1, lo que no garantiza ya suficientemente la
retención de fragmentos por la lámina f1 en caso de rotura: de
acuerdo con la invención, la lámina termoplástica f2 va a tomar el
relevo de la lámina f1 en esta función de seguridad.
Recíprocamente, si el sistema activo se encuentra en la cara 4 ó 5,
es de nuevo la lámina f1 la que asumirá de manera preponderante
esta función.
Se puede tener así una configuración
alternativa, en la que se tiene un acristalamiento laminado estándar
(S1 + f1 + S2) que garantiza la función de seguridad, que se quiere
funcionalizar asociándole por laminado con la lámina f2 un vidrio
S3 dotado de un sistema activo A.
Ciertamente, como menciona anteriormente el
presente texto, se puede asociar el sistema activo A a su
contra-sustrato (respecto a su sustrato portador,
aquél sobre el cual se ha depositado) no por laminado, sino por
asociación con una lámina polimérica de tipo elastómero, por un
adhesivo simple o de doble cara.
Ejemplo
1
La figura 1 presenta un corte en parte del
acristalamiento de tres vidrios descrito anteriormente, en posición
como techo-automóvil respecto a su sistema de
fijación en la carrocería. Se ve que la garganta g tiene una
profundidad p de 12 mm, y que la cara 2 interior del sustrato S1
está dotada en su periferia de un revestimiento que da opacidad,
serigrafiado r sobre una anchura aproximadamente igual a la
profundidad p de la garganta g. El sistema activo A (su superficie
activa) tiene dimensiones ligeramente inferiores a las del sustrato
S3.
La figura representa el marco metálico M sobre
el que debe fijarse el techo automóvil, con refuerzos en forma de
insertos metálicos M' que se pegan al acristalamiento por medio de
un cordón de pegamento C1. Se ven extenderse a lo largo del canto
del vidrio S2 hilos conductores fc que forman parte de los
conectores del sistema electrocromo A, y que atraviesan después la
garganta g: se presenta muy práctico explotar así esta garganta para
hacer pasar estos hilos conductores desde el exterior hacia el
interior del acristalamiento (y del habitáculo).
Ejemplo
2
Se refiere a la figura 2. Respecto a la figura
1, se ve que la ausencia del vidrio S3 es más importante: aquí, la
garganta tiene una profundidad p de 37 mm. Hay un revestimiento
serigrafiado r' además sobre la cara 2 del vidrio S1 que también es
más ancho que el revestimiento r según el ejemplo 1, y que es de 37
mm aproximadamente, como la profundidad de la garganta.
El enlace mecánico con el marco se garantiza
ahora en la cara 6 del vidrio S3 también, con refuerzos metálicos
M' fijados en las caras 4 y 6 con ayuda de dos cordones de pegamento
C'1 y C'2.
Ejemplo
3
Se encuentra la configuración del ejemplo 2 en
cuanto a la ausencia de 37 mm del vidrio S3. Aquí, se ha utilizado
una junta J encapsulada, que está en el mismo nivel que la cara 1
del vidrio S1, a base de PU y que cubre la garganta g (y de hecho
todos los conectores que pasan por ella).
Esta junta contiene también los refuerzos
metálicos M' y rebasa la cara interior 6 del vidrio S3 en un espesor
de aproximadamente 2 mm. La forma de los refuerzos se ha adaptado
para que sean más eficaces y que asocien el vidrio S3 al enlace
mecánico del acristalamiento al marco metálico.
Ejemplo
4
Se encuentra la configuración de los ejemplos 2
y 3. La junta J está encapsulada como en el ejemplo 3, pero aquí no
está en contacto con el vidrio S3, ni con una de sus caras ni con su
canto. Aquí, la junta no rellena toda la garganta.
Ejemplo
5
Se encuentra la configuración del ejemplo 3,
pero esta vez con refuerzos metálicos M' más estándar.
En conclusión, la invención ha puesto a punto un
acristalamiento en el que se puede obtener 100% de la calidad
esperada del sistema activo que contiene y 100% de la función de
seguridad exigida particularmente en la industria automovilística,
con un volumen reducido. Si se vuelve a los ejemplos, se ve en
efecto que se puede fijar el acristalamiento en la carrocería sobre
los vidrios S1 y S2, o sea, sobre un espesor global de 4,5 mm.
Son posibles muchas otras variantes: en
particular se puede sustituir a la lámina termoplástica f2 y al
vidrio S3 por un sustrato S'3 únicamente a base de láminas de
polímero, que en caso necesario puede garantizar la función de
seguridad requerida. En ese caso, incluso si el sustrato S3 puede
ser entonces relativamente delgado (más que un vidrio), permanece
interesante preverlo en ausencia respecto a los vidrios S1 y S2 por
dos razones alternativas o acumulativas:
- \ding{242}
- por una parte, su espesor puede no ser despreciable (1 mm por ejemplo),
- \ding{242}
- por otra parte, si es de material plástico mientras que los otros dos sustratos son de vidrio, puede ser interesante poder continuar utilizando:
- -
- juntas que se conocen por adherirse bien al vidrio para los vidrios S1, S2 y los materiales dispuestos entre estos dos vidrios, dejando "aparte" el sustrato S3 de plástico cuya adherencia a dicha junta puede considerarse insuficiente (o cuya técnica de depósito de junta se adapta más a vidrios que a sustratos plásticos finos)
- -
- materiales de preferencia y de encapsulación que están más adaptados, de la misma manera, al vidrio.
Como variantes, se puede considerar un
acristalamiento que incorpora entre los sustratos (S1 y S2) o entre
los sustratos (S2 y S3) un sistema activo electroluminiscente de
tipo orgánico llamado normalmente sistema OLEDs, "Organic Light
Emitting Diode", o PLEDs, "Polymer Light Emitting Diode", o
de tipo inorgánico y en ese caso llamado normalmente sistema TFEL,
"Thin Film Electroluminescent".
El acristalamiento puede estar constituido
también por el ensamble de un sustrato S3 de vidrio o de polímero
que se añade por pegadura sobre un acristalamiento tradicional
constituido por dos sustratos (S1+S2), siendo el sustrato S3 de
dimensiones más pequeñas que S1+S2 y detrás de estos últimos y
pudiendo comprender una funcionalidad que no perjudica a la función
de retención de los fragmentos (por ejemplo una funcionalidad
decorativa o de baja emisividad u otra). Se inserta un sistema
activo de tipo electrocromo, durante la fabricación del
acristalamiento precedente, entre S3 por una parte y S1+S2 por otra
parte.
Como variante en el ejemplo precedente, el
sustrato S2 es un sustrato polímero con función de baja emisividad
y eventualmente completado por una funcionalidad de transparencia a
las ondas electromagnéticas, S1 es un
contra-vidrio, S3 está siempre detrás de S1+S2 y un
sistema activo de tipo electrocromo se inserta entre S3 y
S1+S2.
Claims (22)
1. Acristalamiento para la industria
automovilística o para edificios, que comprende sucesivamente:
- -
- un primer sustrato rígido (S1),
- -
- un segundo sustrato rígido (S2),
- -
- un tercer sustrato rígido, semi-rígido o flexible (S3),
- -
- estando el tercer sustrato (S3) detrás de los otros dos sustratos (S1 y S2),
- -
- al menos una película polimérica tiene una función de retención de los fragmentos en caso de rotura del acristalamiento, estando dispuesta entre el sustrato S1 y el sustrato S2 y/o entre el sustrato S2 y el sustrato S3 y/o formando parte del sustrato S3, caracterizado porque al menos un sistema activo A que comprende al menos una capa está dispuesto entre los sustratos (S1 y S2) o entre los sustratos (S2 y S3), y porque la superficie activa del sistema activo A es de dimensiones similares o inferiores a las del tercer sustrato (S3).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Acristalamiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el sistema activo es
un sistema con control electrónico, de propiedades ópticas y/o
energéticas variables del tipo sistema electrocromo, válvula óptica,
sistema viológeno, sistema de cristales líquidos, sistema
electroluminiscente.
3. Acristalamiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el sistema activo es
una capa delgada o un apilamiento de capas delgadas de función
térmica, del tipo de baja emisividad o anti-solar,
de función acústica, del tipo revestimiento de debilitamiento
acústico, de función óptica del tipo decorativo o absorbente,
termocromo, o termotrópico.
4. Acristalamiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
los sustratos (S1) y (S2) son de vidrio y porque el sustrato (S3) es
o de vidrio o de material a base de polímero(s).
5. Acristalamiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
comprende al menos una lámina de polímero termoplástico (f1, f2),
con función de retención de los fragmentos en caso de rotura del
acristalamiento, entre los sustratos (S1) y (S2) y/o entre los
sustratos (S2) y (S3).
6. Acristalamiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
los tres sustratos (S1), (S2), (S3) son de vidrio y laminados unos
con otros por láminas de polímero termoplástico (f1, f2).
7. Acristalamiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los
sustratos (S1) y (S2) son de vidrio, y porque el sustrato (S3) es
una película polimérica o una asociación de películas poliméricas
con función de retención de fragmentos.
8. Acristalamiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 5 ó 7, caracterizado porque el
sustrato (S3) es una película polimérica o una asociación de
películas poliméricas que se adhieren al sustrato (2) sobre su cara
dotada o no del sistema funcional, directamente o por medio de un
adhesivo.
9. Acristalamiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
sistema activo (A) se encuentra sobre la cara exterior (3) o
interior (4) del sustrato (S2) o sobre la cara exterior (5) del
sustrato (S3).
10. Acristalamiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque el espesor total (e_{1+2}) de los sustratos (S1) y (S2) y
de los otros materiales susceptibles de estar dispuestos entre
ellos es inferior o igual a 8 mm, en particular inferior o igual a
5,5 mm, preferentemente comprendido entre 2 mm y 5
mm.
mm.
11. Acristalamiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque los sustratos (S1) y (S2) son de dimensiones prácticamente
idénticas y porque el sustrato (S3) es de dimensiones inferiores y
colocado respecto al sustrato (S2) de manera que se delimita una
garganta periférica abierta de profundidad (p) de al menos 5 mm, en
particular de al menos 8 mm, preferentemente comprendida entre 10 y
25 mm.
12. Acristalamiento de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizado porque la profundidad (p) de
la garganta es constante sobre todo el perímetro de los sustratos
(S2) y (S3) que la delimitan.
13. Acristalamiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque está dotado de un revestimiento periférico que da opacidad,
del tipo serigrafiado, particularmente en la periferia de la cara
(2) interior del sustrato (S1) y/o en la periferia de la cara (3)
exterior o (4) interior del sustrato (S2).
14. Acristalamiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque la ausencia del sustrato (S3) respecto a los otros dos
sustratos (S1), (S2) delimita una garganta periférica abierta en la
que se extienden elementos conectores del sistema activo (A) en el
caso en que éste es de control electrónico.
15. Acristalamiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque está dotado de al menos una junta periférica (J) en contacto
con al menos el canto del sustrato (S1) y/o (S2) y/o el del
sustrato (S3).
16. Acristalamiento de acuerdo con la
reivindicación 15, caracterizado porque la(s)
junta(s) periférica(s) (J) se añade(n) u
obtiene(n) por extrusión u obtiene(n) por
encapsulación.
17. Acristalamiento de acuerdo con la
reivindicación 15 o la reivindicación 16, caracterizado
porque la junta periférica (J), o al menos una de ellas si hay
varias, está al mismo nivel que la cara exterior (1) del primer
sustrato (S1).
18. Acristalamiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado
porque la junta periférica (J), o al menos una de ellas si hay
varias, rellena al menos parcialmente la garganta periférica
abierta delimitada por la ausencia del sustrato (S3) respecta a los
otros dos sustratos (S1), (S2).
19. Acristalamiento de acuerdo con la
reivindicación 18, caracterizado porque la junta periférica
(J) está atravesada por elementos conectores del sistema activo (A)
y/o contiene al menos en parte elementos de refuerzo mecánico.
20. Acristalamiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque se trata de un acristalamiento triple, con tres vidrios
(S1), (S2), (S3) y doble laminado (f1,f2), dotado de un sistema
electrocromo todo sólido (A) dispuesto sobre la cara exterior (3)
del segundo sustrato (S2).
21. Acristalamiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque pasa las pruebas de seguridad de las normas ECE R43 et ANSI
Z26.1.
22. Vehículo automóvil, caracterizado
porque está equipado de un acristalamiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, como
techo-automóvil o no, preferentemente al mismo nivel
que la carrocería.
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