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EP1264045A2 - Voile de verre et son utilisation pour des revetements d'etancheite - Google Patents

Voile de verre et son utilisation pour des revetements d'etancheite

Info

Publication number
EP1264045A2
EP1264045A2 EP01904014A EP01904014A EP1264045A2 EP 1264045 A2 EP1264045 A2 EP 1264045A2 EP 01904014 A EP01904014 A EP 01904014A EP 01904014 A EP01904014 A EP 01904014A EP 1264045 A2 EP1264045 A2 EP 1264045A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
veil
fibers
organic fibers
bituminous
glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP01904014A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1264045B1 (fr
Inventor
Michel Droux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Adfors SAS
Original Assignee
Saint Gobain Vetrotex France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8846813&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1264045(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Saint Gobain Vetrotex France SA filed Critical Saint Gobain Vetrotex France SA
Publication of EP1264045A2 publication Critical patent/EP1264045A2/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1264045B1 publication Critical patent/EP1264045B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D5/00—Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form
    • E04D5/02—Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form of materials impregnated with sealing substances, e.g. roofing felt
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N5/00—Roofing materials comprising a fibrous web coated with bitumen or another polymer, e.g. pitch
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/10—Organic non-cellulose fibres
    • D21H13/20—Organic non-cellulose fibres from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H13/24—Polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/36—Inorganic fibres or flakes
    • D21H13/38—Inorganic fibres or flakes siliceous
    • D21H13/40—Inorganic fibres or flakes siliceous vitreous, e.g. mineral wool, glass fibres
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    • Y10T442/2861—Coated or impregnated synthetic organic fiber fabric
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    • Y10T442/2926—Coated or impregnated inorganic fiber fabric
    • Y10T442/2992—Coated or impregnated glass fiber fabric

Definitions

  • the present invention relates to the field of fiber-based sheet materials and relates more particularly to a glass veil usable as a substrate for the production of products coated, coated or impregnated with bitumen, in particular for roofing applications and / or sealing.
  • bituminous membranes which are applied to the surface to be covered or waterproofed. These membranes generally consist of a sheet substrate coated or impregnated with a bituminous matrix.
  • the sheet materials can be of various kinds and are usually obtained from organic or mineral fibers, preferably in the form of nonwovens.
  • glass veils are of great interest because they guarantee the dimensional stability over time of the bituminous membrane.
  • Glass veils can be obtained by any technique known per se, in particular the so-called wet technique, described in particular in the reference work The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibers, KL LOEWENSTEIN, Ed. ELSEVIER, 2 nd edition, 1983, pp 315-317.
  • This technique which is similar to papermaking techniques, consists in preparing an aqueous suspension of cut glass fibers, depositing this suspension in a film on a filtering mat subjected to suction to remove part of the water from the deposited film, applying a binder composition to the wet film, drying the veil and crosslinking the binder in an oven, then conditioning the veil as desired.
  • the final product is in the form of a fairly thin sheet (thickness of the order of 0.2 to 0.8 generally packaged in rolls.
  • the binder is often an aqueous composition based on urea-formaldehyde resin, this resin having a satisfactory temperature resistance at the temperatures of subsequent implementation of the impregnation bitumen.
  • Glass sails however, have the disadvantage of relatively low tear resistance, which penalizes user comfort and in particular forces the user to take precautions during handling to form the membrane or place it on the roof.
  • the invention aims to provide a glass-based material whose tear resistance is improved, without its manufacture being more complicated than that of a traditional veil.
  • EP-A-0 763 505 describes a glass fiber mat for the manufacture of bituminous roofing shingles, the resistance of which is improved by means of a urea-formaldehyde binder modified by a self-crosslinking vinyl additive.
  • a minor proportion of fibers may not be made of glass, and in particular be selected from organic fibers such as Nylon ®, polyester, polyethylene, polypropylene. This document does not give any precise indication on these organic fibers, and does not contain any particular example illustrating this possibility.
  • the present invention is based on the discovery that many organic fibers are not suitable for the manufacture of a veil and even have a very negative effect on the properties of the veil in the application to bituminous coverings, but that a selection very precise synthetic materials overcomes this drawback.
  • the subject of the invention is a fiber-based veil which can be used for the constitution of bituminous membranes, comprising glass fibers and organic fibers linked by a binder, characterized in that the fibers have a shrinkage rate at 130 ° C less than or equal to 5%.
  • glass veil includes, according to the invention, materials well known to those skilled in the art of fiberglass-based products. These are thin sheet materials, with an essentially isotropic structure, that is to say that there is no preferential orientation of the fibers.
  • a veil In practice, one can qualify a veil by means of the "isotropy ratio", tensile strength of the veil in the machine direction. ,,. __ _ . ,, __; , which is generally of the order tensile strength of the web in the cross direction of 1, in particular of the order of 1 to 1.5, sometimes going up to 2.
  • This essentially random orientation of the fibers is generally obtained from the presentation of the glass fibers in chopped strands for the manufacture of the veil, for example according to the wet technique mentioned above.
  • the choice of organic fibers according to the above criterion gives the veil a good quality, and in particular a mechanical and thermal resistance compatible with the subsequent use of impregnation with bitumen, while the other fibers give the veil a thermal resistance. and / or insufficient mechanical.
  • the organic fibers used in the manufacture of the veil have a high melting point to prevent their degradation in all the thermal stages of the manufacture of the veil, in particular drying and crosslinking in an oven, and of implementation of the veil, particular in contact with the bituminous binder.
  • the synthetic organic material is chosen to have a melting point greater than about 220 ° C.
  • the fibers are selected according to their rate of thermal shrinkage: this quantity corresponds to the dimensional variation, in this case a shortening, of the fiber after it has been exposed to a given temperature for a defined time. .
  • the determining shrinkage rates according to the invention are expressed for a temperature of 130 ° C. produced in a vapor atmosphere for a period of 30 min.
  • the shrinkage is chosen to be less than or equal to 5%, preferably 4%, in particular 3%, for example of the order of 2 to 3%.
  • this quality of fiber can be obtained from semi-crystalline polymer materials, in particular whose spinning process makes it possible to carry out a drawing which increases the rate of crystallinite.
  • Other manufacturing conditions such as the presence of nucleating agents or the temperature factor can also lead to the organization of the basic macromolecules so that the polymer of initial amorphous structure begins to take on a crystalline structure and become semi-crystalline.
  • Fibers meeting the requirements of the invention can be found among polyester fibers, in particular polyalkylene terephthalate, in particular polyethylene terephthalate.
  • the organic fibers can have variable dimensions, with an average diameter of the order of 7 to 25 ⁇ m, for a titer of the order of 0.5 to
  • the fibers are advantageously cut to a length of the order of one or a few tens of millimeters, in particular from 6 to 30 mm.
  • the effect of organic fibers is clearly noticeable from 5% by weight relative to the total weight of fibers.
  • the proportion of organic fibers is advantageously of the order of 5 to 30%, in particular from 20 to 30%, in particular about 25% by weight relative to the total weight of fibers.
  • the glass fibers used according to the invention are of a conventional type for making a veil, preferably in the form of cut threads, to a length of the order of ten millimeters, in particular of
  • the binder used to constitute the veil is advantageously based on urea-formaldehyde resin, preferably modified with vinyl and / or acrylic additives, in the known manner in particular from US Pat. No. 4,681,802, EP-A-0 763 505.
  • the rate of binder is generally 15 to 30% by weight of dry matter relative to the veil.
  • the veil is manufactured with a usual grammage for glass veils, of the order of 30 to 150 g / m 2 , in particular from 50 to 120 g / m 2 .
  • the amount of material in the veil according to the invention for a given grammage is slightly greater than that contained in a glass veil, which results in a thickness relatively higher and / or lower porosity.
  • the porosity is for example of the order of 1500 to
  • the invention also relates to a bituminous membrane comprising a substrate coated, coated or impregnated with a bituminous matrix, characterized in that the substrate is a veil as described above.
  • the bituminous matrix can be chosen from among the matrices known per se: natural bitumen, modified or not, or synthetic binder, such as "clear binder" making it possible in particular to give the membrane a decorative color.
  • aqueous suspension of fibers is prepared in which the fibers comprise:
  • cut glass wire E having a filament diameter of 10 ⁇ m and a linear mass of 360 tex, the cutting length being 12 mm,
  • This wire is characterized by a filament diameter of 12 ⁇ m and a linear mass of 1.4 dtex, the cutting length being 15 mm. It is a polyethylene terephthalate wire stretched to increase its crystallinity, which has a shrinkage rate of the order of 2% at 130 ° C. in a humid environment for 30 minutes of exposure, and a rate of shrinkage of 3% at 170 ° C in a dry atmosphere for 15 minutes of exposure.
  • the fiber suspension which also contains the usual additives, namely anti-foam, dispersant, viscosity agent, is used under standard conditions on a veil making machine comprising
  • test pieces are cut in the longitudinal direction and 10 test pieces in the transverse direction, 50 mm wide and 250 mm long.
  • the specimen is fixed between the jaws of a traction machine, and the mobile gripper drive system is actuated until the sample breaks: the values of the breaking force are then noted (in Newton ) and elongation at break (as a percentage of the nominal length).
  • a measurement is also made of the tensile strength at 250 ° C. under a fixed load equal to 10% of the breaking value measured previously, and the time necessary to arrive at the breaking of the test piece is measured.
  • Tear resistance From the web sample, 10 test pieces are cut in the longitudinal direction and 10 test pieces in the transverse direction, 50 mm wide and 100 mm long.
  • Example 1 On each test piece, a clean cut is made from the edge of a small side parallel to the long sides, halfway between the long sides and 50 mm long. On a traction machine, the distance between the jaws is adjusted so that it is equal to 50 mm, the specimen is blocked in the jaws and the dynamometer is actuated by setting the climb speed to 100 mm / min . The maximum load (in N) is noted when the test piece is completely dissociated into two parts. Tear resistance is expressed as the average of the ten measurements. The veil of Example 1 has very satisfactory mechanical and dimensional stability characteristics. It was implemented on a continuous production line of bituminous membrane by impregnation with hot bitumen at around 200 ° C, having a good impregnation ability, even giving the membrane a very satisfactory aesthetic appearance. Comparative example 1
  • a veil is produced exclusively based on glass wire, as indicated in Example 1.
  • the veil has a grammage of 50 g / m 2 , a binder content of 24% by weight of dry matter relative to the weight of veil, a thickness of 0.3 mm and a porosity of 2000 l / m 2 .s. It is subjected to the same mechanical tests as the veil of Example 1.
  • Example 1 is reproduced with an organic fiber which does not meet the criteria of the invention. It is polyester fiber marketed by TERGAL FIBERS under the reference l, 6dtex TllO semi-matt cut, also dispersible in water, characterized by a titer of 1.6 dtex, a cutting length of 12 mm, a rate shrinkage at 130 ° C in a 7% vapor atmosphere.
  • polyester fiber marketed by TERGAL FIBERS under the reference l, 6dtex TllO semi-matt cut, also dispersible in water, characterized by a titer of 1.6 dtex, a cutting length of 12 mm, a rate shrinkage at 130 ° C in a 7% vapor atmosphere.
  • a veil of 50 g / m 2 is produced , with a binder content of 24% by weight, a thickness of 0.3 to 0.4 mm and a porosity of 1700 l / m 2 .s. Manufacturing poses problems in the end, because we observe the formation of folds at the outlet of the oven, which can be attributed to a phenomenon of thermal shrinkage of the organic fiber.
  • the veil has low mechanical resistance, deteriorated compared to the conventional glass veil. It is observed in particular that the anisotropy of the veil is greatly increased. In addition, the mechanical resistance at 250 ° C is nonexistent.

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Abstract

L'invention concerne un voile à base de fibres utilisable pour la constitution de membranes bitumineuses, comprenant des fibres de verre, des fibres organiques et un liant, caractérisé en ce que les fibres organiques ont un taux de retrait à 130°C inférieur ou égal à 5%. L'invention concerne également une membrane bitumineuse comprenant un substrat enduit, revêtu ou imprégné d'une matrice bitumineuse, dans laquelle le substrat est un voile comme ci-dessus. Le voile et la membrane sont utilisables pour la réalisation de couverture et/ou d'étanchéité.

Description

VOILE DE VERRE ET SON UTILISATION POUR
DES REVETEMENTS D'ETANCHEITE
La présente invention se rapporte au domaine des matériaux en feuilles à base de fibres et concerne plus particulièrement un voile de verre utilisable en tant que substrat pour la réalisation de produits enduits, revêtus ou imprégnés de bitume, notamment pour des applications de couverture et/ou d'étanchéité. Dans le domaine de la couverture ou de l'étanchéité, il est connu d'utiliser des membranes bitumineuses que l'on applique sur la surface à couvrir ou à étancher. Ces membranes sont généralement constituées d'un substrat en feuille enduit ou imprégné d'une matrice bitumineuse.
Les matériaux en feuille peuvent être de nature diverses et sont usuellement obtenus à partir de fibres organiques ou minérales, de préférence sous la forme de non tissés.
Parmi les matériaux utilisables, les voiles de verre présentent un grand intérêt car ils garantissent la stabilité dimensionnelle dans le temps de la membrane bitumineuse. Les voiles de verre peuvent être obtenus par toute technique connue en soi, en particulier la technique dite par voie humide, décrite notamment dans l'ouvrage de référence The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibres, K. L. LOEWENSTEIN, Ed. ELSEVIER, 2e édition, 1983, pp 315-317. Cette technique, qui s'apparente aux techniques papetières, consiste à préparer une suspension aqueuse de fibres de verre coupées, déposer cette suspension en une pellicule sur un tapis filtrant soumis à une succion pour éliminer une partie de l'eau de la pellicule déposée, appliquer une composition de liant sur la pellicule humide, sécher le voile et réticuler le liant dans une étuve, puis conditionner le voile de la manière désirée. Le produit final se présente sous forme d'une feuille assez fine (épaisseur de l'ordre de 0,2 à 0,8 généralement conditionnée en rouleaux.
Le liant est souvent une composition aqueuse à base de résine urée- formol, cette résine présentant une tenue en température satisfaisante aux températures de mise en œuvre ultérieure du bitume d'imprégnation. Les voiles de verre présentent toutefois l'inconvénient d'une relativement faible résistance à la déchirure, ce qui pénalise le confort d'utilisation et contraint notamment l'utilisateur à prendre des précautions lors de la manipulation pour constituer la membrane ou la poser sur la toiture.
Pour remédier à cet inconvénient, il existe des substrats complexes qui associent un voile à base de fibres organiques présentant une bonne résistance à la déchirure et une grille de verre conférant la stabilité dimensionnelle à l'ensemble. Ces complexes qui associent deux produits intermédiaires sont cependant d'une fabrication compliquée.
L'invention a pour but de proposer un matériau à base de verre dont la résistance à la déchirure soit améliorée, sans que sa fabrication soit plus compliquée que celle d'un voile traditionnel.
EP-A-0 763 505 décrit un mat de fibres de verre pour la fabrication de bardeaux de toiture bitumineux, dont la résistance est améliorée grâce à un liant urée-formol modifié par un additif vinylique autoréticulable. Dans ce mat, une proportion mineure de fibres peut n'être pas constituée de verre, et être notamment choisie parmi des fibres organiques telles que du Nylon®, du polyester, du polyéthylène, du polypropylène. Ce document ne donne pas d'indication précise sur ces fibres organiques, et ne contient aucun exemple particulier illustrant cette possibilité. La présente invention est basée sur la découverte que de nombreuses fibres organiques ne se prêtent pas convenablement à la fabrication d'un voile et ont même un effet très négatif sur les propriétés du voile dans l'application aux couvertures bitumineuses, mais qu'une sélection très précise des matières synthétiques permet de surmonter cet inconvénient. A cet égard, l'invention a pour objet un voile à base de fibres utilisable pour la constitution de membranes bitumineuses, comprenant des fibres de verre et des fibres organiques liées par un liant, caractérisé en ce que les fibres ont un taux de retrait à 130°C inférieur ou égal à 5%.
On précise que le terme « voile de verre » englobe selon l'invention des matériaux bien connus de l'homme du métier des produits à base de fibre de verre. Il s'agit de matériaux en feuille mince, de structure essentiellement isotrope, c'est-à-dire qu'il n'y a pas une orientation préférentielle des fibres.
En pratique, on peut qualifier un voile au moyen du « rapport d'isotropie », résistance à la traction du voile dans le sens machine . , , . __ _. ,, __ ; , qui est généralement de I ordre résistance à la traction du voile dans le sens travers de 1, notamment de l'ordre de 1 à 1,5 , allant parfois jusqu'à 2. Cette orientation essentiellement aléatoire des fibres est généralement obtenue à partir de la présentation des fibres de verre en fils coupés pour la fabrication du voile, par exemple suivant la technique par voie humide mentionnée plus haut. Le choix de fibres organiques selon le critère ci-dessus confère au voile une bonne qualité, et en particulier une résistance mécanique et thermique compatible avec l'utilisation ultérieure d'imprégnation par du bitume, alors que les autres fibres confèrent au voile une résistance thermique et/ou mécanique insuffisante. En premier lieu, les fibres organiques utilisées dans la fabrication de voile ont un point de fusion élevé pour éviter leur dégradation dans toutes les étapes thermiques de la fabrication du voile, notamment séchage et réticulation en étuve, et de mise en œuvre du voile, en particulier au contact du liant bitumineux. De manière générale, la matière organique synthétique est choisie pour avoir un point de fusion supérieur à environ 220°C.
Selon l'invention les fibres sont sélectionnées en fonction de leur taux de retrait thermique : cette grandeur correspond à la variation dimensionnelle, en l'espèce un raccourcissement, de la fibre après qu'elle a été exposée à une température donnée pendant un temps défini. Pour cela, on mesure la longueur initiale Li de la fibre avant echauffement, puis la longueur finale Lf, le taux de retrait r étant égal à : r= (Li - Lf) / Li . (en pourcentage) Les taux de retrait déterminants selon l'invention sont exprimés pour une température de 130 °C produite dans une atmosphère de vapeur pendant une durée de 30 min.
Selon l'invention, le retrait est choisi inférieur ou égal à 5%, de préférence à 4%, en particulier à 3%, par exemple de l'ordre de 2 à 3%.
Avantageusement, cette qualité de fibre peut être obtenue à partir de matériaux polymères semi-cristallins, en particulier dont le procédé de filage permet de réaliser un étirage qui augmente le taux de cristallinite. D'autres conditions de fabrication telles que la présence d'agents nucléants ou le facteur température peuvent aussi conduire à l'organisation des macromolécules de base pour que le polymère de structure initiale amorphe commence à prendre une structure cristalline et devenir semi-cristallin. Les fibres répondant aux exigences de l'invention peuvent être trouvées parmi les fibres de polyester, notamment polytéréphtalate d'alkylène, en particulier polytéréphtalate d'éthylène.
On préfère les fibres, organiques adaptées aux procédés de fabrication de non tissés par voie humide, qui contiennent un ensimage permettant la dispersion dans l'eau des filaments individuels.
Les fibres organiques peuvent avoir des dimensions variables, avec un diamètre moyen de l'ordre de 7 à 25 μm, pour un titre de l'ordre de 0,5 à
2 dtex. Les fibres sont avantageusement coupées à une longueur de l'ordre d'une ou quelques dizaines de millimètres, notamment de 6 à 30 mm. L'effet des fibres organiques est bien perceptible dès 5% en poids par rapport au poids total de fibres. La proportion de fibres organiques est avantageusement de l'ordre de 5 à 30%, notamment de 20 à 30%, en particulier d'environ 25% en poids par rapport au poids total de fibres.
Les fibres de verre utilisées selon l'invention sont d'un type conventionnel pour la réalisation de voile, de préférence sous forme de fils coupés, à une longueur de l'ordre de la dizaine de millimètres, notamment de
6 à 30 mm, de préférence d'environ 10 à 20 mm, par exemple 12 à 18 mm. Il est entendu qu'une certaine proportion de fils (par exemple 5 à 10%) peuvent être coupés à une longueur jusqu'à 100 mm. Par ailleurs, on peut introduire dans le voile du fil continu, notamment du fil de verre, en tant que renforcement dans la direction longitudinale.
Le liant utilisé pour constituer le voile est avantageusement à base de résine urée-formol, de préférence modifiée avec des additifs vinyliques et/ou acryliques, de la façon connue notamment de US-4 681 802, EP-A-0 763 505. Le taux de liant est généralement de 15 à 30% en poids de matière sèche par rapport au voile.
Le voile est fabriqué avec un grammage habituel pour les voiles de verre, de l'ordre de 30 à 150 g/m2, en particulier de 50 à 120 g/m2.
Compte tenu de la différence de densité entre le verre et les fibres organiques, la quantité de matière dans le voile selon l'invention pour un grammage donné est un peu supérieure à celle contenue dans un voile de verre, ce qui se traduit par une épaisseur relativement plus élevée et/ou par une porosité inférieure. La porosité est par exemple de l'ordre de 1500 à
1900 l/m2s pour un voile de 50 g/m2. Le voile selon l'invention étant particulièrement adapté aux applications d'étanchéité et/ou de couverture, l'invention a également pour objet une membrane bitumineuse comprenant un substrat enduit, revêtu ou imprégné d'une matrice bitumineuse, caractérisée en ce que le substrat est un voile tel que décrit précédemment. La matrice bitumineuse peut être choisie parmi les matrices connues en soi : bitume naturel, modifié ou non, ou liant synthétique, tel que « liant clair » permettant notamment de donner à la membrane une couleur décorative.
Les exemples suivants, donnés à titre non limitatif, illustrent l'invention. Exemple 1
On prépare une suspension aqueuse de fibres dans laquelle les fibres comprennent :
- 75% en poids de fil de verre E coupé, ayant un diamètre de filament de 10 μm et une masse linéique de 360 tex, la longueur de coupe étant de 12 mm,
- 25% en poids de fil de polyester coupé disponible auprès de la société KURARAY sous la référence EP 133 adapté au procédés papetiers, dispersable dans l'eau. Ce fil est caractérisé par un diamètre de filament de 12 μm et une masse linéique de 1,4 dtex, la longueur de coupe étant de 15 mm. Il s'agit d'un fil de polytéréphtalate d'éthylène étiré pour augmenter sa cristallinite, qui présente un taux de retrait de l'ordre de 2% à 130°C en milieu humide pour 30 minutes d'exposition, et un taux de retrait de 3% à 170°C en atmosphère sèche pour 15 minutes d'exposition.
La suspension de fibres qui renferme en outre les additifs usuels, à savoir anti-mousse, dispersant, agent de viscosité, est mise en œuvre dans des conditions standard sur une machine de fabrication de voile comprenant
(i) un hydroformeur sur lequel est formée une pellicule humide partiellement essorée, (ii) un poste d'application de liant par pulvérisation, enduction
[dispositif de 'cascade' ou 'curtain coater'] ou passage dans un bain d'une composition aqueuse à base de résine urée-formol plastifiée par acétate et acrylique, qui dépose sur le voile une quantité de liant de 19% en poids de matière sèche par rapport au poids de voile, (iii) une étuve de séchage et réticulation à plusieurs zones de températures de 135 à 215°C où le voile circule avec un temps de séjour moyen de l'ordre de 30 secondes, de préférence légèrement inférieur à 30 secondes. Le voile ne pose aucun problème de fabrication, et est obtenu avec un grammage de 50 g/m2, une épaisseur de 0,3 mm et une porosité de 1580 l/m2.s.
Ce voile est soumis à des essais de résistance mécanique à température ambiante et à haute température dont les résultats figurent au Tableau 1 ci- dessous. Résistance à la traction
A partir de l'échantillon de voile, on découpe 10 éprouvettes dans le sens longitudinal et 10 éprouvettes dans le sens transversal , larges de 50 mm et longues de 250 mm. On fixe l'eprouvette entre les mors d'une machine de traction, et on actionne le système d'entraînement de la pince mobile jusqu'à la rupture de l'échantillon : on relève alors les valeurs de la force de rupture (en newton) et de l'allongement à la rupture (en pourcentage de la longueur nominale). On pratique également une mesure de la résistance en traction à 250°C sous charge fixe égale à 10 % de la valeur de rupture mesurée précédemment, et l'on mesure le temps nécessaire pour arriver à la rupture de l'eprouvette. Résistance à la déchirure A partir de l'échantillon de voile, on découpe 10 éprouvettes dans le sens longitudinal et 10 éprouvettes dans le sens transversal , larges de 50 mm et longues de 100 mm. Sur chaque éprouvette, on pratique à partir du bord d'un petit côté une découpe nette parallèle aux grands côtés à mi-distance des grands côtés et longue de 50 mm. Sur une machine de traction, on règle la distance entre les mors de façon à ce qu'elle soit égale à 50 mm, on bloque l'eprouvette dans les mors et on actionne le dynamomètre en réglant la vitesse de montée à 100 mm/min. On relève la charge maximale (en N) lorsque l'eprouvette est complètement dissociée en deux parties. La résistance à la déchirure est exprimée par la moyenne des dix mesures. Le voile de l'exemple 1 présente des caractéristiques mécaniques et de stabilité dimensionnelle très satisfaisantes. Il a été mis en œuvre sur une ligne de fabrication en continu de membrane bitumineuse par imprégnation au bitume chaud à environ 200°C, en présentant une bonne aptitude à l'imprégnation, conférant même à la membrane un aspect esthétique très satisfaisant. Exemple comparatif 1
On fabrique un voile à base exclusivement de fil de verre, de la façon indiquée à l'exemple 1. Le voile a un grammage de 50 g/m2, un taux de liant de 24% en poids de matière sèche par rapport au poids de voile, une épaisseur de 0,3 mm et une porosité de 2000 l/m2.s. On le soumet aux mêmes tests mécaniques que le voile de l'exemple 1.
Exemple comparatif 2
On reproduit l'exemple 1 avec une fibre organique qui ne satisfait pas aux critères de l'invention. Il s'agit de fibre polyester commercialisée par TERGAL FIBRES sous la référence l,6dtex TllO mi-mat coupé, également dispersable dans l'eau, caractérisée par un titre de 1,6 dtex, une longueur de coupe de 12 mm, un taux de retrait à 130°C en atmosphère de vapeur de 7%.
On fabrique un voile de 50 g/m2, avec un taux de liant de 24% en poids, une épaisseur de 0,3 à 0,4 mm et une porosité de 1700 l/m2.s. La fabrication pose des problèmes en bout de ligne, car on observe la formation de plis en sortie de l'étuve, que l'on peut attribuer à un phénomène de retrait thermique de la fibre organique.
Comme le montrent les tests mécaniques, le voile présente une faible résistance mécanique, détériorée par rapport au voile de verre classique. On constate en particulier que l'anisotropie du voile est fortement augmentée. En outre, la résistance mécanique à 250°C est inexistante.
Ce voile ne convient pas pour la réalisation de membranes bitumineuses.
Tableau 1
L'invention vient d'être décrite en détail dans le cas de la fabrication d'un voile de grammage particulier par voie humide pour l'application à la réalisation de membranes bitumineuses, mais il est entendu que l'invention ne se limite pas à ce mode de réalisation et couvre en particulier d'autres techniques de fabrication de voile (voie sèche), d'autres qualités de voiles, éventuellement renforcés par des fils de verre continus, ainsi que d'autres produits utilisables en couverture et/ou en étanchéité.

Claims

REVENDICATIONS
1. Voile à base de fibres utilisable pour la constitution de membranes bitumineuses, comprenant des fibres de verre, des fibres organiques et un liant, caractérisé en ce que les fibres organiques ont un taux de retrait à 130°C inférieur ou égal à 5%.
2. Voile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres organiques ont un taux de retrait à 130°C inférieur ou égal à 3 %.
3. Voile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les fibres organiques sont à base d'un polymère semi-cristallin.
4. Voile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres organiques sont des fibres de polyester, notamment polytéréphtalate d'éthylène.
5. Voile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres organiques contiennent un ensimage permettant la dispersion dans l'eau des filaments individuels.
6. Voile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la proportion de fibres organiques est de l'ordre de 5 à 30 % en poids par rapport au poids total de fibres.
7. Voile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la teneur en liant est de l'ordre de 15 à 30% en poids par rapport au poids total du voile.
8. Voile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un grammage de 30 à 150 g/m2.
9. Membrane bitumineuse comprenant un substrat enduit, revêtu ou imprégné d'une matrice bitumineuse, caractérisée en ce que le substrat est un voile selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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