FR3062125A1 - Membranes bitumineuses d'etancheite pour toiture - Google Patents

Membranes bitumineuses d'etancheite pour toiture Download PDF

Info

Publication number
FR3062125A1
FR3062125A1 FR1750590A FR1750590A FR3062125A1 FR 3062125 A1 FR3062125 A1 FR 3062125A1 FR 1750590 A FR1750590 A FR 1750590A FR 1750590 A FR1750590 A FR 1750590A FR 3062125 A1 FR3062125 A1 FR 3062125A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
weight
mat
membrane according
organic binder
mineral fibers
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
FR1750590A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3062125B1 (fr
Inventor
Alexandre Prevoteau
Alexandre Garcia
Agnes Beaugendre
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 Adfors SAS
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
Application filed by Saint Gobain Adfors SAS filed Critical Saint Gobain Adfors SAS
Priority to FR1750590A priority Critical patent/FR3062125B1/fr
Priority to PCT/FR2018/050150 priority patent/WO2018138429A1/fr
Priority to EP18704053.0A priority patent/EP3574140A1/fr
Publication of FR3062125A1 publication Critical patent/FR3062125A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3062125B1 publication Critical patent/FR3062125B1/fr
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/32Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209Inorganic fibres
    • D04H1/4218Glass fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/587Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives characterised by the bonding agents used
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/64Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H5/00Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H5/08Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres or yarns
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H5/00Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H5/12Glass fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06NWALL, 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
    • D06N5/00Roofing materials comprising a fibrous web coated with bitumen or another polymer, e.g. pitch
    • D06N5/003Roofing materials comprising a fibrous web coated with bitumen or another polymer, e.g. pitch coated with bitumen
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D5/00Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form
    • E04D5/02Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form of materials impregnated with sealing substances, e.g. roofing felt
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D5/00Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form
    • E04D5/06Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form by making use of plastics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une membrane d'étanchéité pour toitures, formée par - un mat non-tissé de fibres minérales liées par un liant organique et - une phase bitumineuse imprégnant le mat non-tissé de fibres minérales, la membrane étant caractérisée par le fait que le liant organique comprend de 15 % à 95 % en poids d'un polymère thermodurci obtenu à partir d'une résine à base de formaldéhyde et de 1 à 15 % en poids d'un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA), ces pourcentages étant exprimés par rapport au poids sec total du liant organique. Elle concerne en outre un procédé de fabrication d'une telle membrane d'étanchéité.

Description

Titulaire(s) :
SAINT-GOBAIN ADFORS.
O Demande(s) d’extension :
® Mandataire(s) : SAINT-GOBAIN RECHERCHE.
FR 3 062 125 - A1 ® MEMBRANES BITUMINEUSES D'ETANCHEITE POUR TOITURE.
(57) La présente invention concerne une membrane d’étanchéité pour toitures, formée par
- un mat non-tissé de fibres minérales liées par un liant organique et
- une phase bitumineuse imprégnant le mat non-tissé de fibres minérales, la membrane étant caractérisée par le fait que le liant organique comprend de 15 % à 95 % en poids d'un polymère thermodurci obtenu à partir d'une résine à base de formaldéhyde et de 1 à 15 % en poids d'un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA), ces pourcentages étant exprimés par rapport au poids sec total du liant organique.
Elle concerne en outre un procédé de fabrication d'une telle membrane d'étanchéité.
Figure FR3062125A1_D0001
-1 Membranes bitumineuses d’étanchéité pour toiture
La présente invention concerne des membranes d’étanchéité pour toitures, formées d’un mat non-tissé de fibres minérales liées par un liant organique, ledit mat étant enduit sur au moins une de ses faces d’une couche de bitume.
Les membranes d’étanchéité pour terrasses ou toitures bitumineuses, généralement des toitures horizontales ou à faible pente, sont des membranes en bitume renforcées par des fibres, en particulier par des fibres minérales se présentant généralement sous forme de mats non-tissés.
Ces mats non-tissés de fibres minérales sont des mats de renforcement qui ont principalement deux fonctions, à savoir
- prévenir la déformation plastique des membranes bitumineuses suite au ramollissement de la phase bitumineuse en cas d’exposition à des températures élevées,
- augmenter la résistance mécanique des membranes, notamment la résistance à la rupture en traction, mais aussi la résistance à la propagation de déchirure, lorsque les membranes sont fixées par des clous ou agrafes, comme c’est le cas par exemple de bardeaux découpés à partir de telles membranes bitumineuses.
Pour renforcer efficacement les membranes bitumineuses à chaud et à froid, les mats non-tissés doivent être liés par un liant non thermofusible. II est connu d’utiliser des résines thermodurcissables à base de formaldéhyde, par exemple des résines mélamine-formaldéhyde, phénol-formaldéhyde ou urée-formaldéhyde en tant que liants organiques pour des mats non-tissés destinés à renforcer des membranes bitumineuses d’étanchéité.
Le brevet US 6 993 876 divulgue des membranes bitumineuses pour toitures, formées d’un mat en fibres de verre lié par une résine uréeformaldéhyde, et d’une phase bitumineuse. Ces membranes contiennent un agent de modification de l’adhésion entre le mat et la phase bitumineuse. Cet agent, un polydiméthylsiloxane, en réduisant l’adhésion entre les fibres de verre du mat et la phase bitumineuse permet à cette dernière de
-2« glisser >> sur les fibres de verre, ce qui - en cas de déchirure - donne lieu à l’apparition de fibres « pull-out >>, terme anglais que l’on pourrait traduire par fibres « sorties ou dénudées par traction >>, qui freinent la propagation de la déchirure amorcée. Ce document mentionne uniquement l’effet du PDMS sur la résistance à la propagation d’une déchirure (tear strength, ASTM D1362) mais ne traite pas l’aspect de la résistance à la rupture en traction (tensile strength) des membranes, ce qui est cohérent avec une utilisation des membranes sous forme de bardeaux de petite taille, fixés sur la toiture par des moyens mécaniques tels que des clous.
La Demanderesse, dans le cadre de ses recherches visant à améliorer la résistance à la rupture en traction de membranes bitumineuses renforcées par des mats non-tissés en fibres de verre, avait obtenu des résultats intéressants en associant une résine mélamine-formaldéhyde à différents polymères organiques tels que les homopolymères d’acide acrylique, les résines alkyde, les copolymères éthylène-acide acrylique (voir FR 3023283, WO2016/001606, WO2016/001607). Malheureusement les résultats expérimentaux exposés dans ces demandes se sont avérés insuffisamment reproductibles pour permettre la fabrication de membranes bitumineuses à l’échelle industrielle et la Demanderesse a dû poursuivre ses recherches visant à améliorer la résistance à la rupture en traction de membranes bitumineuses.
La présente invention est basée sur la découverte qu’une proportion relativement faible - de l’ordre de quelques pourcents seulement - d’un copolymère d’éthylène et d’acétate de vinyle (EVA) dans le liant organique à base de résine formaldéhyde d’un mat non-tissé de fibres minérales, permettait d’augmenter significativement, la résistance à la rupture en traction d’une membrane d’étanchéité bitumineuse renforcée par un tel mat non-tissé.
Cette augmentation est assez surprenante car la résistance à la rupture en traction du mat lui-même ne se trouve pas augmentée par la présence de l’EVA dans le liant. Sans vouloir être liée par une théorie particulière, la Demanderesse pense que la meilleure résistance à la rupture
-3en traction des membranes bitumineuses pourrait être due à une meilleure adhésion de la phase bitumineuse au mat de fibres de verre. La phase bitumineuse a un caractère hydrophobe et l’EVA, également assez hydrophobe, pourrait améliorer l’affinité de la phase bitumineuse pour le liant enrobant les fibres de verre du mat.
La présente invention a donc pour objet une membrane d’étanchéité pour toitures, formée par
- un mat non-tissé de fibres minérales liées par un liant organique et
- une phase bitumineuse imprégnant le mat non-tissé de fibres minérales, la membrane étant caractérisée par le fait que le liant organique comprend de 15 % à 95 % en poids d’un polymère thermodurci obtenu à partir d’une résine à base de formaldéhyde et de 1 à 15 % en poids d’un copolymère d’éthylène et d’acétate de vinyle (EVA), ces pourcentages étant exprimés par rapport au poids sec total du liant organique.
Les mats non-tissés de fibres minérales, aussi appelés « intissés >> ou « voiles », peuvent être fabriqués selon les procédés connus par voie sèche ou par voie humide.
Dans le procédé par voie sèche, de la matière minérale fondue contenue dans un four est acheminée vers un ensemble de filières à partir desquelles des filaments s’écoulent par gravité et sont étirés par un fluide gazeux. Les filaments minéraux sont récoltés sur un convoyeur où ils s’entremêlent en formant un mat.
Sur la face supérieure du mat ainsi formé, on applique à l’aide d’un dispositif adapté un liant organique, le plus souvent par dépôt par rideau, et on élimine l’excès de liant organique par aspiration au niveau de la face opposée. Le mat entre ensuite dans un dispositif contenant de l’air chaud dont la température, de l’ordre de 200 à 250°C, est adaptée pour éliminer l’eau et réticuler le liant organique en un temps très court, de l’ordre d’une dizaine de secondes à 1 minute, puis le mat de fibres minérales lié est collecté sous la forme d’un enroulement.
-4Dans le procédé par voie humide, le mat est obtenu à partir d’une dispersion aqueuse de fibres minérales coupées qui est déposée au moyen d’une tête de formage sur un convoyeur muni de perforations et l’eau est extraite à travers le convoyeur grâce à un caisson d’aspiration. Les fibres minérales coupées restant sur le convoyeur forment un mat qui est traité dans les mêmes conditions que celles décrites pour le procédé par voie sèche.
Les fibres minérales formant un mat non-tissé fabriqué par voie humide ont typiquement une longueur comprise entre 20 et 150 mm, avantageusement entre 30 et 100 mm et en particulier entre 50 et 70 mm. Leur diamètre peut varier dans une large mesure, par exemple entre 5 et 30 pm.
Lorsque la membrane d’étanchéité de la présente invention doit résister à de fortes contraintes mécaniques, il peut être utile de renforcer le mat non-tissé par un réseau de fils minéraux, en particulier des fils de verre, disposés de préférence parallèlement les uns aux autres. Chaque fils est composé d’une multitude de filaments très fins. Ces fils minéraux sont généralement déposés sur le dispositif de convoyage du mat dans le sens d’avancement du mat et répartis sur tout ou partie de la largeur du mat. Elles sont de préférence déposées entre deux couches de fibres minérales.
Dans un mode de réalisation le mat non-tissé comprend donc des fils minéraux, en particulier des fils de verre, disposés parallèlement les uns aux autres, et de préférence dans le sens machine, entre deux couches de fibres minérales disposées aléatoirement.
Dans les procédés précités, le liant organique a pour fonction de lier les fibres minérales entre-elles et de conférer au mat qui les contient des propriétés mécaniques adaptées à l’usage désiré, notamment une rigidité suffisante pour pouvoir être manipulé facilement et une résistance mécanique suffisante pour recevoir la phase bitumineuse sans se déchirer.
Le poids surfacique du mat non-tissé de fibres minérales lié est avantageusement compris entre 20 et 500 g/m2, de préférence entre 25 et 350 g/m2, en particulier entre 30 et 150 g/m2.
-5Sa teneur en liant organique est avantageusement comprise entre 5 et 40% en poids, de préférence entre 10 et 35 % en poids, en particulier entre 15 et 30 % en poids. Cette teneur en liant organique est égale à la différence entre le poids sec du mat non-tissé avant application du liant et le poids sec du mat non-tissé lié, rapportée au poids sec du mat non-tissé lié.
Lorsque le liant organique est constitué uniquement de composants organiques combustibles, cette teneur en liant organique est identique à ce qu’on appelle habituellement dans le domaine technique des textiles de verre la perte au feu (LOI, de l’anglais loss on ignition). Le liant organique peut toutefois contenir une certaine fraction de composants minéraux, par exemples des charges particulaires minérales. Cette fraction n’excède généralement pas 20 % en poids du liant organique. Lorsque le liant organique contient une telle charge minérale sa perte au feu (LOI) sera donc inférieure à la teneur en liant organique du mat non-tissé de fibres minérales.
Le liant organique du mat non-tissé de fibres minérales comprend de 15% à 95 % en poids, de préférence de 15 à 40 % en poids, et plus préférentiellement de 20 à 30 % en poids, de polymère thermodurci obtenu par réticulation d’une résine à base de formaldéhyde. La résine formaldéhyde est choisie avantageusement dans le groupe constitué des résines mélamine-formaldéhyde, urée-formaldéhyde, phénol-formaldéhyde ou d’un mélange de telles résines. La Demanderesse a obtenu d’excellents résultats avec une résine mélamine-formaldéhyde.
Le liant organique du mat non-tissé contient en outre de 1 à 15 % en poids, de préférence de 2 à 12 % en poids, et plus préférentiellement de 4 à 10 % en poids d’un copolymère d’éthylène et d’acétate de vinyle (EVA).
Les teneurs en polymère thermodurci et en EVA indiquées ci-dessus sont rapportées au poids sec total du liant organique, ce dernier pouvant comprendre une charge minérale ou un autre composant organique.
Il est connu, par exemple des demandes FR 3023283, WO2016/001606 et WO2016/001607 déjà mentionnées en introduction, d’incorporer dans le liant organique une fraction assez importante d’au moins un polysaccharide. Ce polysaccharide diminue considérablement le
-6coût du liant organique sans affecter négativement les propriétés mécaniques du mat lié.
Dans un mode de réalisation préféré, le liant organique comprend par conséquent en outre jusqu’à 75 % en poids, rapporté au poids sec total du liant, d’un polysaccharide.
Le polysaccharide est constitué d’une pluralité de motifs saccharidiques comprenant de préférence plus de 50 % en poids de motifs de glucose. La masse molaire du polysaccharide peut varier dans une large mesure de manière à englober les dextrines et les amidons, notamment les amidons de masse molaire au moins égale à 105 g/mole et pouvant aller jusqu’à 109 g/mole.
Le polysaccharide est de préférence de l’amidon ou un dérivé d’amidon, par exemple un ester d’amidon tel que l’amidon acétylé, ou un éther d’amidon tel que l’amidon hydroxyalkylé. Lorsque l’amidon est un amidon natif, c’est-à-dire non modifié par voie chimique, il est utilisé avantageusement sous forme prégélatinisée par chauffage à une température au moins égale à 60 °C.
La teneur en polysaccharide du liant organique, exprimée en poids sec, est de préférence comprise entre 20 et 75 % en poids, en particulier entre 50 et 70 % en poids.
Le copolymère d’éthylène et d’acétate de vinyle (EVA) utilisable dans la présente invention peut être un copolymère thermoplastique ou bien un copolymère thermodurcissable. Il s’agit de préférence d’un copolymère thermodurcissable. Le terme « copolymère >> englobe dans la présente demande des polymères comportant deux, trois ou plus de trois comonomères différents.
Les copolymères thermoplastiques peuvent être des copolymères constitués exclusivement d’éthylène et d’acétate de vinyle, ou bien des copolymères formés majoritairement d’éthylène et d’acétate de vinyle et d’une faible fraction d’un ou plusieurs comonomères apportant des fonctionnalités particulières, par exemple une meilleure résistance au feu
-7(comonomères halogénés) ou une aptitude à former des dispersions stables dans l’eau (comonomères ionisés ou ionisables).
Les EVA thermodurcissables contiennent, outre les motifs éthylène et acétate de vinyle, des comonomères de réticulation tels que le Nméthylolacrylamide ou un mélange de N-méthylolacrylamide et d’acrylamide. Bien entendu, les EVA thermodurcissables peuvent également contenir des comonomères ionisés, halogénés etc. apportant des propriétés spécifiques.
Des EVA thermodurcissables se présentant sous forme de latex et qui sont utilisables en tant que liant de matériaux fibreux sont connus depuis longtemps et décrits, entre autres, dans les demandes EP1777241, EP1905878 et US 4044197. Ils sont disponibles sur le marché par exemple sous la dénomination Vinnapas® (Wacker).
La résine à base de formaldéhyde, généralement en solution dans l’eau et l’EVA, généralement sous forme de latex, sont simplement mélangés l’une avec l’autre et éventuellement avec des ingrédients additionnels, tels que des polysaccharides, des charges minérales, des agents retardateurs de flamme, des tensio-actifs, des modificateurs de rhéologie, des agents antimousse. La teneur en solides de la composition aqueuse de liant est avantageusement comprise entre environ 5 % et 40 %, de préférence entre 7 % et 25 %. La composition aqueuse de liant est utilisée pour l’imprégnation du mat non-tissé brut, par exemple par immersion, enduction ou pulvérisation, puis le liant est séché et réticulé (durci) dans une étuve.
La phase bitumineuse est appliquée sur le mat non-tissé lié par n’importe quelle technique appropriée, par exemple par enduction à l’état ramolli ou fondu, par pulvérisation (spray coating) d’une émulsion de bitume, ou encore par immersion (dip-coating) dans un bain de bitume fondu ou dans une émulsion de bitume.
La composition de bitume appliquée peut contenir, outre le bitume proprement dit, des additifs tels que des huiles et résidus de pétrole, des polymères, notamment des élastomères thermoplastiques tels que les styrène-butadiène-styrène (SBS) ou des polymères thermoplastiques tels que le polypropylène atactique (APP), des agents de stabilisation minéraux,
-8des agents anti-UV ou des agents antistatiques. Ces additifs peuvent représenter jusqu’à 15 % en poids du bitume.
La composition bitumineuse est appliquée sur le mat non-tissé en une quantité telle que la masse surfacique de la phase bitumineuse est comprise entre 500 et 10.000 g/m2, de préférence entre 1000 et 7500 g/m2, en particulier entre 1500 et 6000 g/m2.
Des granules minéraux peuvent être appliqués sur une face de la membrane bitumineuse de la présente invention.
La membrane bitumineuse de la présente invention se présente de préférence sous forme de rouleaux qui peuvent être déroulés sur des toitures, en particulier des toitures-terrasses horizontales, et collées par chauffage.
La membrane d’étanchéité de la présente invention englobe toutefois également des bardeaux (shingles), c’est-à-dire des membranes de plus petite taille découpées à partir de membranes en rouleau.
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d’une membrane d’étanchéité telle que décrite ci-avant, comprenant,
- la mise à disposition d’un mat non-tissé de fibres minérales brut,
- l’imprégnation du mat non-tissé brut avec une composition aqueuse de liant comprenant une résine à base de formaldéhyde, de préférence sous forme dissoute dans l’eau, et un latex d’un copolymère d’éthylène et d’acétate de vinyle (EVA),
- la cuisson du mat non-tissé imprégné avec la composition aqueuse de liant par chauffage de manière à obtenir un mat non-tissé lié,
- l’imprégnation du mat non-tissé de fibres minérales lié avec une composition bitumineuse chauffée ou sous forme d’émulsion,
- refroidissement ou séchage de la composition bitumineuse.
Exemple 1
Fabrication du mat non-tissé de fibres minérales
On fabrique un mat non-tissé de fibres de verre par voie humide. Pour cela on disperse 5 g de fibres de verre coupées (diamètre 13 pm, longueur 18 mm) dans 25 litres d’eau contenant 3,75 g d’un agent tensioactif (Aérosol G61 de la société Cytex), 62,5 g d’un épaississant (Tylose H 100000 YP2 de la société Shin-Etsu) et 0,87 g d’un agent anti-mousse (Agitan 295 de la société Münzing).
La dispersion de fibres est versée dans un récipient dont le fond est pourvu d’un tamis et le milieu de dispersion est éliminé par simple écoulement à travers le tamis. Les fibres de verre, uniformément réparties sur le tamis, sont récupérées sous la forme d’un mat non-tissé brut.
Le mat non-tissé brut est immergé dans un bain de liant organique se présentant sous forme de latex. La teneur en solides des deux bains de liant est d’environ 7,5% en poids.
Le tableau 1 montre la composition (en matières sèches) du bain de liant selon l’invention contenant de l’EVA et d’un bain de liant comparatif exempt d’EVA.
Tableau 1
Bain de liant comparatif Bain de liant selon l’invention
Résine mélamine formaldéhyde1) 25 parts 25 parts
Amidon acétylé^ 70 parts 70 parts
ΡνθΗ3) 5 parts 5 parts
PVAc4) 2 parts 2 parts
EVAÔ) - 10 parts
υ CML038 commercialisée par Momentive 2) Tackidex G076 (Roquette) - (CAS 9045-28-7) 3) Euroflex 6032 (EOC) 4) Euroflex 6119 (EOC) 5) Vinnapas EN1024 (Wacker)
Après immersion, le mat imprégné est séché pendant une minute dans une étuve thermostatée à 210 °C. Le taux de liant du mat non-tissé lié est de 20 % exprimé par rapport au poids du mat lié.
Fabrication de la membrane bitumineuse
Les mats non-tissés liés obtenus respectivement avec le liant comparatif et avec le liant selon l’invention sont immergés dans une composition bitumineuse chauffée à 180 °C, puis retirés et refroidis jusqu’à température ambiante. La masse surfacique de la phase bitumineuse est d’environ 2000 g/m2.
La résistance à la rupture en traction (valeur moyenne déterminée sur dix bandelettes découpées de 25 cm x 5 cm) est déterminée conformément à la norme ISO 9073-3 :1989. Elle est de 210 ± 28 N/5cm pour la membrane selon l’invention (liant contenant environ 10 % en poids d’EVA) et de 169 ± 27 N/5cm) pour la membrane comparative ne contenant pas d’EVA. On constate donc qu’en présence d’EVA, la résistance à la rupture en traction de la membrane bitumineuse est améliorée d’environ 24 %.
Exemple 2
Fabrication du mat non-tissé de fibres minérales
Dans une installation industrielle on forme par voie sèche un mat nontissé de fibres de verre C renforcé par des fils de verre. Les fils de renforcement sont déposés, parallèlement les uns aux autres à des intervalles d’environ 12 mm, dans le sens machine (chaîne) sur une première partie de fibres minérales formant un mat non-tissé. L’ensemble est ensuite couvert par une deuxième partie de fibres minérales disposées aléatoirement, de manière à ce que les fils de renforcement soient pris en sandwich entre deux mats non-tissés en fibres minérales. Cette nappe nontissée reçoit ensuite une composition de liant comparative ou une composition de liant selon l’invention (voir Tableau 2 ci-dessous), déposée
-11 par enduction au rideau. L’excédent de composition de liant est éliminé par un dispositif d’aspiration sous la structure textile non-tissée.
La teneur pondérale en matières solides des deux compositions de liant est d’environ 22%.
La nappe non-tissée imprégnée avec la composition de liant est ensuite transportée avec une vitesse de 125 m/minute à travers une étuve d’une longueur de 50 m, chauffée à une température de 260 °C à l’entrée et de 180 °C à la sortie. Le mat non-tissé lié est enroulé. Sa teneur en liant est de 28 % exprimé par rapport au poids total du mat lié.
Tableau 2
Composition de liant comparative Composition de liant selon l’invention
Résine mélamine formaldéhyde1) 25 parts 25 parts
Amidon acétylé^ 70 parts 70 parts
pvôfF 5 parts -
PVAc4) 2 parts -
EVAÔ) - 5 parts
1,Zywica MW-44 (Lerg, République Tchèque) 2) Tackidex G076 (Roquette) - (CAS 9045-28-7) 3) Mowiol 40-88 (Clariant) 4) Synexil F11 (Synthos) 5) Vinnapas EN1024 (Wacker)
Fabrication de la membrane bitumineuse
Les mats non-tissés liés obtenus respectivement avec le liant comparatif et avec le liant selon l’invention sont immergés dans une composition bitumineuse chauffée à 180 °C, puis retirés et refroidis jusqu’à température ambiante.
Le tableau 3 montre la masse surfacique et la résistance à la rupture en traction, déterminée conformément à la norme ISO 9073-3 :1989 selon une direction perpendiculaire aux fils de renforcement (valeur moyenne sur
-12dix échantillons de 5 cm x 25 cm) des mats liés et des membranes bitumineuses fabriquées à partir de ceux-ci.
Tableau 3
Mat non-tissé lié Membrane b itumineuse
Masse surfacique Résistance en traction Masse surfacique Résistance en traction
Composition de liant comparative 55,0 g/m2 130±24 (N/5cm) 2350±184 g/m2 171 ±22(N/5cm)
Composition de liant selon l’invention 55,6 g/m2 128±16 (N/5cm) 2202±60 g/m2 211 ±11 (N/5cm)
On peut constater que le remplacement des PVOH et PVAc par l’EVA n’augmente pas la résistance à la rupture en traction du mat non-tissé en luimême, mais accroît significativement, à savoir de 23 %, la résistance à la rupture en traction des membranes bitumineuses fabriquées à partir de ces îo mats non-tissés. Cette amélioration est attribuée à une meilleure adhésion entre le mat non-tissé lié et la phase bitumineuse. L’EVA peut donc être considéré comme un promoteur d’adhésion.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS
    1. Membrane d’étanchéité pour toitures, formée par
    - un mat non-tissé de fibres minérales liées par un liant organique et
    - une phase bitumineuse imprégnant le mat non-tissé de fibres minérales, la membrane étant caractérisée par le fait que le liant organique comprend de 15 % à 95 % en poids d’un polymère thermodurci obtenu à partir d’une résine à base de formaldéhyde et de 1 à 15 % en poids d’un copolymère d’éthylène et d’acétate de vinyle (EVA), ces pourcentages étant exprimés par rapport au poids sec total du liant organique.
  2. 2. Membrane d’étanchéité selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le liant organique comprend en outre jusqu’à 75 % en poids, rapporté au poids sec total du liant, d’un polysaccharide.
  3. 3. Membrane d’étanchéité selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le polymère thermodurci est obtenu à partir d’une résine mélamine-formaldéhyde, urée-formaldéhyde, phénol-formaldéhyde ou d’un mélange de ces résines, de préférence une résine mélamineformaldéhyde.
  4. 4. Membrane d’étanchéité selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l’EVA est un polymère réticulé contenant, outre les motifs éthylène et acétate de vinyle, des comonomères de réticulation.
  5. 5. Membrane d’étanchéité selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le liant organique comprend
    - de 20 à 75 % en poids, de préférence de 50 à 70 % en poids d’un polysaccharide,
    - de 15 à 40 % en poids, de préférence de 20 à 30 % en poids, de polymère thermodurci obtenu à partir d’une résine à base de formaldéhyde, et
    - de 2 à 12 % en poids, de préférence de 4 à 10 % en poids d’EVA.
  6. 6. Membrane d’étanchéité selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le polysaccharide est de l’amidon.
  7. 7. Membrane d’étanchéité selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le poids surfacique du mat non-tissé de fibres minérales lié est compris entre 20 et 500 g/m2, de préférence entre 25 et 350 g/m2, en particulier entre 30 et 150 g/m2.
  8. 8. Membrane d’étanchéité selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la teneur en liant organique du mat non-tissé de fibres minérales est comprise entre 5 et 40 % en poids, de préférence entre 10 et 35 % en poids, en particulier entre 15 et 30 % en poids.
  9. 9. Membrane d’étanchéité selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la masse surfacique de la phase bitumineuse est comprise entre 500 et 10.000 g/m2, de préférence entre 1000 et 7500 g/m2, en particulier entre 1500 et 6000 g/m2.
  10. 10. Membrane d’étanchéité selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu’elle se présente sous forme de rouleau.
  11. 11. Membrane d’étanchéité selon a revendication 11, caractérisé par le fait que le mat non-tissé comprend en outre des fils minéraux, en particulier des fils de verre, disposés parallèlement les uns aux autres, de préférence dans le sens machine, entre deux couches de fibres minérales disposées aléatoirement.
  12. 12. Procédé de fabrication d’une membrane d’étanchéité selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant,
    - la mise à disposition d’un mat non-tissé de fibres minérales brut,
    - l’imprégnation du mat non-tissé brut avec une composition aqueuse de liant comprenant une résine à base de formaldéhyde, de préférence sous forme dissoute dans l’eau, et un latex d’un copolymère d’éthylène et d’acétate de vinyle (EVA),
    - la cuisson du mat non-tissé imprégné avec la composition aqueuse de liant par chauffage de manière à obtenir un mat non-tissé lié,
    - l’imprégnation du mat non-tissé de fibres minérales lié avec une composition bitumineuse chauffée ou sous forme d’émulsion,
    5 - refroidissement ou séchage de la composition bitumineuse.
FR1750590A 2017-01-25 2017-01-25 Membranes bitumineuses d'etancheite pour toiture Expired - Fee Related FR3062125B1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1750590A FR3062125B1 (fr) 2017-01-25 2017-01-25 Membranes bitumineuses d'etancheite pour toiture
PCT/FR2018/050150 WO2018138429A1 (fr) 2017-01-25 2018-01-22 Membranes bitumineuses d'étanchéité pour toiture
EP18704053.0A EP3574140A1 (fr) 2017-01-25 2018-01-22 Membranes bitumineuses d'étanchéité pour toiture

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1750590A FR3062125B1 (fr) 2017-01-25 2017-01-25 Membranes bitumineuses d'etancheite pour toiture
FR1750590 2017-01-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3062125A1 true FR3062125A1 (fr) 2018-07-27
FR3062125B1 FR3062125B1 (fr) 2019-03-22

Family

ID=58707719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1750590A Expired - Fee Related FR3062125B1 (fr) 2017-01-25 2017-01-25 Membranes bitumineuses d'etancheite pour toiture

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3574140A1 (fr)
FR (1) FR3062125B1 (fr)
WO (1) WO2018138429A1 (fr)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008110727A2 (fr) * 2007-02-14 2008-09-18 Soprema (Société Par Actions Simplifiée Unipersonnelle) Procede de fabrication d'une armature de renfort et d'une membrane d'etancheite comprenant une telle armature et produits obtenus
WO2016001606A1 (fr) * 2014-07-04 2016-01-07 Saint-Gobain Adfors Mat de fibres minerales et produits bitumes incorporant ledit mat

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4044197A (en) 1975-03-21 1977-08-23 Wacker-Chemie Gmbh Thermally self-cross-linkable ethylene/vinyl acetate copolymers
US6993876B1 (en) 2000-01-18 2006-02-07 Building Materials Investment Corporation Asphalt roofing composite including adhesion modifier-treated glass fiber mat
US7649067B2 (en) 2005-10-19 2010-01-19 Wacker Polymers, L.P. Process of making a vinyl ester based polymer latex composition
US7485590B2 (en) 2006-09-29 2009-02-03 Wacker Chemical Corporation Self-crosslinking vinyl acetate-ethylene polymeric binders for nonwoven webs

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008110727A2 (fr) * 2007-02-14 2008-09-18 Soprema (Société Par Actions Simplifiée Unipersonnelle) Procede de fabrication d'une armature de renfort et d'une membrane d'etancheite comprenant une telle armature et produits obtenus
WO2016001606A1 (fr) * 2014-07-04 2016-01-07 Saint-Gobain Adfors Mat de fibres minerales et produits bitumes incorporant ledit mat

Also Published As

Publication number Publication date
FR3062125B1 (fr) 2019-03-22
WO2018138429A1 (fr) 2018-08-02
EP3574140A1 (fr) 2019-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2646386B1 (fr) Procédé de fabrication d'un produit isolant acoustique et/ou thermique à base de laine minérale à l'aide d'une composition d'encollage comprenant un sucre non reducteur et un sel d'ammonium d'acide inorganique, et produits resultants
EP2643513B1 (fr) Composition ignifuge aqueuse pour mat a base de fibres minerales, et mats obtenus
EP2635541B1 (fr) Liant pour mat de fibres, notamment minerales, et produits obtenus.
EP2617894B1 (fr) Plaque de couverture cellulosique bitumée résistante au feu et procédé de fabrication
EP3250533B1 (fr) Mats de fibres minérales comprenant un liant à base de lignosulfonate et d'un composé carbonyle
WO2016102875A1 (fr) Composition aqueuse de liant pour fibres et produits fibreux obtenus
EP2721102B1 (fr) Liant pour mat de fibres minerales et/ou organiques et produits obtenus
FR3062125A1 (fr) Membranes bitumineuses d'etancheite pour toiture
US20070042659A1 (en) Fiber mat and process for making same
EP1581696B1 (fr) Fabrication d un voile en fibres de verre et de cellulose en milieu cationique
FR3032195B1 (fr) Liant pour fibres minerales a base de sel de metal alcalin ou alcalino-terreux d'acide lignosulfonique et d'un compose carbonyle, et mats obtenus.
WO2016001607A1 (fr) Mat de fibres minérales et produits bitumes incorporant ledit mat
EP2658912A1 (fr) Composition ignifuge aqueuse pour mat a base de fibres minerales, et mats obtenus
FR3032194B1 (fr) Liant pour fibres minerales a base de lignosulfonate d'ammonium et d'un compose carbonyle, et mats obtenus.
EP1485536B1 (fr) Voile a liant fibre pvoh
WO2012172255A1 (fr) Liant pour mat de fibres minerales et/ou organiques et produits obtenus
EP4087828B1 (fr) Procédé de fabrication de produits d'isolation à base de laine minérale
CA3157370A1 (fr) Mat non tisse reticule
FR3107068A1 (fr) Isolant thermique avec des megots de cigarettes

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20180727

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

ST Notification of lapse

Effective date: 20240905