FR2998913A1 - WALL COATING COMBINED - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un revêtement mural combiné (100) comportant un revêtement mural (108) souple sur au moins l'une des faces duquel est couché un mélange (110) comportant un liant (102) dans lequel sont dispersées des microcapsules (104) contenant un matériau à changement de phase.The invention relates to a combined wall covering (100) having a flexible wall covering (108) on at least one of the faces of which is coated a mixture (110) comprising a binder (102) in which microcapsules (104) are dispersed. containing a phase change material.
Description
La présente invention concerne un revêtement mural combiné contenant des matériaux à changement de phase microencapsulés. Il existe des produits qui comportent un liant dans lequel sont incorporées des microcapsules de matériaux à changement de phase (nommées MCP dans la suite de ce texte). De tels produits sont prévus pour stocker de l'énergie thermique lors de périodes chaudes et de restituer cette énergie thermique lors de périodes froides. Le stockage de cette énergie thermique est possible grâce aux changements de phase des MCP. Au-delà d'une température ambiante, ou d'une plage de température ambiante, propre à chaque MCP, celui-ci se liquéfie en absorbant la chaleur ambiante (changement d'état endothermique appelé "fusion"). Lorsque la température ambiante diminue, le MCP se solidifie et restitue l'énergie stockée sous forme de chaleur latente (changement d'état exothermique appelé "cristallisation"). La mise en oeuvre de tels produits dans le cadre d'un bâtiment est difficile et ne peut être faite que par des spécialistes, ce qui limite le recours à de tels produits.The present invention relates to a combined wall covering containing microencapsulated phase change materials. There are products which comprise a binder in which are incorporated microcapsules of phase change materials (named MCP in the following text). Such products are designed to store thermal energy during hot periods and to restore this thermal energy during cold periods. The storage of this thermal energy is possible thanks to the phase changes of the MCP. Beyond a room temperature, or a room temperature range, specific to each MCP, it liquefies by absorbing the ambient heat (endothermic state change called "fusion"). When the ambient temperature decreases, the MCP solidifies and returns the stored energy in the form of latent heat (exothermic state change called "crystallization"). The implementation of such products in the context of a building is difficult and can only be done by specialists, which limits the use of such products.
Un objet de la présente invention est de proposer un revêtement mural combiné contenant des matériaux à changement de phase microencapsulés qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier facilite l'utilisation des MCP. A cet effet, est proposé un revêtement mural combiné comportant un revêtement mural souple sur au moins l'une des faces duquel est couché un mélange comportant un liant dans lequel sont dispersées des microcapsules contenant un matériau à changement de phase. Selon un mode de réalisation particulier, le revêtement mural combiné comporte une seule couche de mélange et il comporte en outre, une couche métallique thermoréflective fixée sur le revêtement mural sur la face opposée à la face portant le 25 mélange. Selon un autre mode de réalisation particulier, le revêtement mural combiné comporte sur chaque face du revêtement mural, une couche de mélange et il comporte en outre, une couche métallique thermo-réflective fixée sur la face de l'une des couches de mélange qui est opposée à la face en contact avec le revêtement mural. 30 Selon une variante, le revêtement mural est un film de polyéthylène. Selon une autre variante, le revêtement mural est un papier peint. Avantageusement, le mélange comporte une charge cellulosique. Avantageusement, le mélange comporte une charge thermiquement conductrice dont la conductivité thermique est égale ou supérieure à 1 W.m-1.K-1.An object of the present invention is to provide a combined wall covering containing microencapsulated phase change materials which does not have the disadvantages of the prior art and which in particular facilitates the use of PCM. For this purpose, there is provided a combined wall covering having a flexible wall covering on at least one of the faces of which is coated a mixture comprising a binder in which are dispersed microcapsules containing a phase change material. According to a particular embodiment, the combined wall covering comprises a single layer of mixture and it further comprises a thermoreflective metal layer fixed on the wall covering on the face opposite to the face carrying the mixture. According to another particular embodiment, the combined wall covering comprises on each side of the wall covering, a layer of mixture and it further comprises a thermo-reflective metal layer fixed on the face of one of the layers of mixture which is opposite to the face in contact with the wall covering. According to one variant, the wall covering is a polyethylene film. According to another variant, the wall covering is a wallpaper. Advantageously, the mixture comprises a cellulosic filler. Advantageously, the mixture comprises a thermally conductive filler whose thermal conductivity is equal to or greater than 1 W.m-1.K-1.
Avantageusement, le revêtement mural combiné comporte en poids par rapport au poids total du revêtement mural combiné: -entre 5% et 40%, préférentiellement 15% de liant, -entre 30% et 70%, préférentiellement 50%, de microcapsules de MCP, -entre 5% et 40%, préférentiellement 15%, de charge thermiquement conductrice, -entre 5% et 30%, préférentiellement 10% de charge cellulosique, et -entre 5% et 20%, préférentiellement 10% de revêtement mural. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 est une représentation schématique d'un revêtement mural combiné selon un premier mode de réalisation de l'invention, et la Fig. 2 est une représentation schématique d'un revêtement mural combiné selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans la suite de la description, l'expression 'revêtement mural' s'entend aussi bien comme un revêtement pouvant être fixé sur un mur, que comme un revêtement pouvant être fixé sur un plafond ou un sol.Advantageously, the combined wallcovering comprises, by weight relative to the total weight of the combined wallcovering: between 5% and 40%, preferably 15% of binder, between 30% and 70%, preferably 50%, of microcapsules of PCM, between 5% and 40%, preferably 15%, of thermally conductive filler, between 5% and 30%, preferentially 10% of cellulose filler, and between 5% and 20%, preferably 10% of wall covering. The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made in connection with the attached drawings, among which: FIG. . 1 is a schematic representation of a combined wall covering according to a first embodiment of the invention, and FIG. 2 is a schematic representation of a combined wall covering according to a second embodiment of the invention. In the remainder of the description, the term "wall covering" includes both a wall-mountable coating and a ceiling or floor-mountable coating.
Dans la suite de la description, les différents pourcentages sont des pourcentages en masse. La Fig. 1, dont les proportions n'ont pas été respectées, montre schématiquement un revêtement mural combiné 100 comportant un revêtement mural 108 souple sur l'une des faces duquel est couché un mélange 110 comportant un liant 102 dans lequel sont dispersées des microcapsules 104 contenant un matériau à changement de phase. La Fig. 2, dont les proportions n'ont pas été respectées, montre schématiquement un revêtement mural combiné 200 comportant un revêtement mural 108 souple sur les deux faces duquel est couché un mélange 110 comportant un liant 102 dans lequel sont dispersées des microcapsules 104 contenant un matériau à changement de phase. Le revêtement mural 108 constitue alors un renfort et un support d'enduction pour les deux couches de mélange 110. Le liant 102 est un liant souple qui est principalement formé de copolymères organiques ayant de faibles températures de transition vitreuse et plus précisément des températures de transition vitreuse inférieures à 10°C.In the remainder of the description, the different percentages are percentages by weight. Fig. 1, whose proportions have not been respected, shows schematically a combined wall covering 100 having a flexible wall coating 108 on one of the faces of which is coated a mixture 110 comprising a binder 102 in which are dispersed microcapsules 104 containing a phase change material. Fig. 2, whose proportions have not been respected, shows schematically a combined wall covering 200 having a flexible wall coating 108 on both sides of which is coated a mixture 110 comprising a binder 102 in which are dispersed microcapsules 104 containing a material to phase change. The wall covering 108 then constitutes a reinforcement and a coating medium for the two mixing layers 110. The binder 102 is a flexible binder which is mainly formed of organic copolymers having low glass transition temperatures and more precisely transition temperatures. vitreous less than 10 ° C.
Le liant 102 est par exemple un liant aqueux styrène-acrylate. Les microcapsules 104 de MCP sont par exemple des microcapsules de paraffine ou d'ester gras mises en suspension dans l'eau. Les microcapsules 104 de MCP sont préférentiellement un mélange de microcapsules 104 dosées à 40% - 60% dans de l'eau. Le revêtement mural 108 peut être par exemple un papier peint, un film, ou tissu, tissé ou non tissé. Les microcapsules 104 sont dispersées dans le liant 102 afin de réaliser le mélange 110.The binder 102 is for example an aqueous styrene-acrylate binder. The MCP microcapsules 104 are, for example, paraffin or fatty ester microcapsules suspended in water. The microcapsules 104 of MCP are preferably a mixture of microcapsules 104 assayed at 40% -60% in water. The wall covering 108 may be for example a wallpaper, a film, or fabric, woven or non-woven. The microcapsules 104 are dispersed in the binder 102 in order to carry out the mixing 110.
Le mélange 110 est ensuite couché sur l'une des faces du revêtement mural 108 ou sur les deux faces du revêtement mural 108, par exemple à l'aide d'une machine à enduction à la racle de façon à obtenir une enduction par exemple de l'ordre de 500 g/m2. Le liant 102 apporte de la souplesse au mélange 110 et permet une bonne accroche de celui-ci sur le revêtement mural 108. L'épaisseur du mélange 110 couché est comprise entre 0,1 mm et 3 mm et de préférence 1 mm. Le revêtement mural combiné 100 peut alors se présenter sous la forme d'un rouleau de papier peint et être fixé sur une paroi d'un bâtiment par fixation, préférentiellement par collage, du revêtement mural 108 sur ladite paroi.The mixture 110 is then coated on one of the faces of the wall covering 108 or on both sides of the wall covering 108, for example with the aid of a doctor coating machine so as to obtain a coating, for example the order of 500 g / m2. The binder 102 provides flexibility to the mixture 110 and allows a good grip thereof on the wall covering 108. The thickness of the coated mixture 110 is between 0.1 mm and 3 mm and preferably 1 mm. The combined wall covering 100 may then be in the form of a wallpaper roll and be fixed on a wall of a building by fixing, preferably by gluing, the wall covering 108 on said wall.
Dans le cas d'une double enduction, le revêtement mural combiné 200 peut alors se présenter sous la forme d'un rouleau de papier peint et être fixé sur une paroi d'un bâtiment par fixation, préférentiellement par collage, de l'une des couches de mélange 110 sur ladite paroi. Une enduction de mélange 110 sur chaque face du revêtement mural 108 permet de faciliter la dépose du mélange 110 en limitant les problèmes de séchage et de fissuration du mélange 110. Par exemple, pour obtenir une enduction de 500 g/m2, il suffit de déposer 250 g/m2 de mélange 110 sur chaque face. Du fait du couchage du mélange 110 sur le revêtement mural 108, l'utilisation de MCP est facilitée puisque le revêtement mural combiné 100, 200 peut ensuite être appliqué comme un revêtement mural classique, par exemple un papier peint. Le revêtement mural 108 permet dans le cas d'une simple enduction une isolation du mélange par rapport à la paroi sur laquelle il est fixé et il permet une orientation préférentielle du flux thermique vers l'intérieur du bâtiment. Cette isolation est renforcée par la colle fixant le revêtement mural combiné 100 sur la paroi.In the case of a double coating, the combined wall covering 200 can then be in the form of a roll of wallpaper and be fixed on a wall of a building by fixing, preferably by gluing, one of the mixing layers 110 on said wall. A mixture coating 110 on each side of the wall coating 108 facilitates the removal of the mixture 110 by limiting the problems of drying and cracking of the mixture 110. For example, to obtain a coating of 500 g / m2, simply deposit 250 g / m2 of mixture 110 on each side. Due to the coating of the mixture 110 on the wall covering 108, the use of MCP is facilitated since the combined wall covering 100, 200 can then be applied as a conventional wall covering, for example a wallpaper. The wall covering 108, in the case of a simple coating, insulates the mixture with respect to the wall on which it is fixed and allows a preferential orientation of the heat flow towards the interior of the building. This insulation is reinforced by the adhesive fixing the combined wall covering 100 on the wall.
Avantageusement, le mélange 110 comporte également une charge cellulosique, qui permet d'épaissir le mélange 110 et d'assurer une meilleure cohésion du revêtement mural combiné 100, 200. Pour améliorer le transfert thermique de l'énergie nécessitée ou générée par la 5 réaction de changement de phase des MCP, le mélange 110 comporte également une charge thermiquement conductrice 106. La charge thermiquement conductrice 106 est constituée d'éléments dont la conductivité thermique est égale ou supérieure à 1 W.m-1.K-1. La charge thermiquement conductrice 106 peut être une charge minérale, 10 organique, métallique, inorganique. La charge thermiquement conductrice 106 est de préférence à base d'oxyde d'aluminium, mais elle peut être également : -de l'oxyde de titane, -du carbonate de calcium, 15 -de la poudre d'aluminium, -de la poudre de kaolin, ou, -du graphite. Selon un exemple particulier du revêtement mural combiné 100, 200, le mélange 110 est réalisé à partir de: 20 -62 g de microcapsules 104 de MCP dans de l'eau, -13 g de liant 102 par exemple du liant aqueux styrène-acrylate, -14 g de dioxyde de titane 106, et -9 g de charge cellulosique 107. Le mélange 110 ainsi constitué est ensuite couché sur une feuille de papier dont 25 la masse varie de 120 g à 240 g au m2 et est préférentiellement de 180 m2. Selon un mode de réalisation particulier du revêtement mural combiné 100, 200, celui-ci comporte en poids par rapport au poids total du revêtement mural combiné 100, 200: -entre 5% et 40%, préférentiellement 15% de liant 102, 30 -entre 30% et 70%, préférentiellement 50%, de microcapsules 104 de MCP, -entre 5% et 40%, préférentiellement 15%, de charge thermiquement conductrice 106, -entre 5% et 30%, préférentiellement 10% de charge cellulosique 107, et -entre 5% et 20%, préférentiellement 10% de revêtement mural 108.Advantageously, the mixture 110 also comprises a cellulosic filler, which makes it possible to thicken the mixture 110 and to ensure better cohesion of the combined wall covering 100, 200. To improve the thermal transfer of the energy required or generated by the reaction In the phase change of the MCPs, the blend 110 also has a thermally conductive filler 106. The thermally conductive filler 106 consists of elements whose thermal conductivity is equal to or greater than 1 Wm-1.K-1. The thermally conductive filler 106 may be a mineral, organic, metallic, inorganic filler. The thermally conductive filler 106 is preferably based on aluminum oxide, but may also be: - titanium oxide, - calcium carbonate, - aluminum powder, - powder kaolin, or graphite. According to a particular example of the combined wall covering 100, 200, the mixture 110 is made from: 20 -62 g of MCP microcapsules 104 in water, -13 g of binder 102, for example aqueous styrene-acrylate binder 14 g of titanium dioxide 106, and 9 g of cellulosic filler 107. The mixture 110 thus formed is then coated on a sheet of paper whose mass varies from 120 g to 240 g per m 2 and is preferably 180 g. m2. According to one particular embodiment of the combined wallcovering 100, 200, it comprises, by weight relative to the total weight of the combined wallcovering 100, 200: between 5% and 40%, preferably 15% of binder 102, between 30% and 70%, preferably 50%, of microcapsules 104 of MCP, between 5% and 40%, preferably 15%, of thermally conductive filler 106, between 5% and 30%, preferably 10% of cellulosic filler. and between 5% and 20%, preferably 10% wall covering 108.
Selon un mode de réalisation particulier, afin d'améliorer la réflectivité du revêtement mural combiné 100, 200, une couche métallique thermo-réflective 112 est ajoutée, en particulier une couche dont la réflectivité est supérieure à 70%. La couche métallique thermo-réflective 112 permet entre autres à la chaleur qui s'échappe des microcapsules 104 de MCP d'être réfléchie vers l'intérieur du bâtiment. Dans le cas de la Fig. 1, où il y a une seule couche de mélange 110, la couche métallique thermo-réflective 112 est fixée sur le revêtement mural 108 sur la face opposée à la face portant le mélange 110. Le revêtement mural 108 est ainsi entre la couche métallique thermo-réflective 112 et la couche de mélange 110. Dans ce cas, le collage du revêtement mural combiné 100 sur une paroi s'effectue par collage de la couche métallique thermo-réflective 112 sur ladite paroi. Dans le cas de la Fig. 2, où il y a deux couches de mélange 110, la couche métallique thermo-réflective 112 est fixée sur l'une des couches de mélange 110, et plus précisément sur la face de l'une des couches de mélange 110 qui est opposée à la face en contact avec le revêtement mural 108. La couche de mélange 110 est ainsi entre le revêtement mural 108 et la couche métallique thermo-réflective 112. La couche métallique thermo-réflective 112 est par exemple un film d'aluminium collé ou thermocollé sur le revêtement mural 108. Selon un mode de réalisation plus particulier, le revêtement mural 108 est un film de polyéthylène et la couche métallique thermo-réflective 112 est une couche d'aluminium déposée par un procédé d'enduction et de métallisation sous vide, ou par un procédé de métallisation par voie humide sur le film de polyéthylène. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art.According to a particular embodiment, in order to improve the reflectivity of the combined wall covering 100, 200, a thermo-reflective metal layer 112 is added, in particular a layer whose reflectivity is greater than 70%. The thermo-reflective metal layer 112 allows, among other things, the heat that escapes from the microcapsules 104 of MCP to be reflected towards the interior of the building. In the case of FIG. 1, where there is a single layer of mixture 110, the thermo-reflective metal layer 112 is fixed to the wall covering 108 on the face opposite to the side carrying the mixture 110. The wall covering 108 is thus between the thermo-metallic layer. -reflective 112 and the mixing layer 110. In this case, the bonding of the combined wall covering 100 on a wall is effected by bonding the thermo-reflective metal layer 112 on said wall. In the case of FIG. 2, where there are two mixing layers 110, the thermo-reflective metal layer 112 is fixed on one of the mixing layers 110, and more precisely on the face of one of the mixing layers 110 which is opposed to the face in contact with the wall covering 108. The mixing layer 110 is thus between the wall covering 108 and the thermo-reflective metal layer 112. The thermo-reflective metal layer 112 is for example an aluminum film bonded or heat-sealed on In a more particular embodiment, the wall covering 108 is a polyethylene film and the thermo-reflective metal layer 112 is an aluminum layer deposited by a coating and vacuum metallization process, or by a wet metallization process on the polyethylene film. Of course, the present invention is not limited to the examples and embodiments described and shown, but it is capable of numerous variants accessible to those skilled in the art.
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