Brevet FR2277870A1 — publié le 19760206

La présente invention concerne des matières adhésives contenant 100 parties en poids de bitume ou de substances bitumi neumes 25 à 200 parties en poids de polyisobutylène et 0,3 à 10 parties en poids de fibrides ou de fibres coupées constituées par des polymères d'oléfines. On obtient, à partir de ces mélanges, des matières adhésives qui se distinguent par une résistance particulièrement satisfaisante au fluage à chaud sous charge. Il est connu d'utiliser, pour le garnissage de feuilles d'isolation pour le b3timent, de bandages anti-corrosion ou de bandes pour écrans pare-vapeur autocollants et l'assemblage de feuilles de caoutchouc et de matières plastiques, des matières adhésives à base de bitume et de caoutchouc. Par ailleurs, des matières adhési ves à base de bitume et de polyisobutylène sont connues. Des inconvénients de ces mélanges sont leur mollesss et leur forte tendance au fluage à froid .Lorsqu'on utilise des bitumes primaires, dont la température de ramollissement (déterminée par la méthode de la sphère et de l'anneau, norme DIN 1995) ne dépasse pas 70oc, c'est notamment la résistance au fluage à chaud sous charge de ces matières adhésives qui est insuffisante. Des températures de 700G et plus peuvent être atteintes à la surface des feuilles d'isolation posées sur les toitures et collées en recouvrement, à la suite d'une irradiation directe par le soleil. Si l'on marche sur des assemblages de ce genre, les matières sont chassées latéralement du point de Jonc- tion par une forte déformation.Ceci donne naissance à des défauts d'étanchéité, Pour les collages sur des surfaces verticales avec des matières ayant une résistance insuffisante au fluage à chaud sous charge, des moyens de fixation additionnels sont nécessaires. L'invention vise par conséquent des matières ou des feuilles adhésives à base de mélanges de bitume et de polyisobutylène qui présentent, en même temps qu'une bonne force d'a dhérence, une résistance accrue au fluage à chaud sous charge. Cess propriétés sont obtenues, conformément à l'invention, en ajoutant à des matières adhésives constituées par 100 parties en poids de bitume ou de matières bitumineuses et 25 à 200 parties en poids de polyisobutylène, 0,3 à 10 parties en poids de fibrides ou de fibres coupées en matières synthétiques thermoplastiques. L'addition de petitesqiantités de fibres ou de fibrides en matières synthétiques thermoplastiques provoque une augmentation appréciable de la résistance au fluage à chaud sous charge et de la force d'adhérence. Le bitume utilisé pour la confection du mélange doit avoir une température de ramollissement, déterminée selon la norme DIN 1995, comprise entre 25 et 14-00C, de préférence entre 44 et 11000, et une pénétration, -exprimée en dixièmes de millimètre, comprise entre 1 et 300, de préférence entre 20 et 100, à 250C. On peut aussi utiliser, à la place des bitumes cités, d'autres matières bitumineuses, ainsi que, par exemple, lçs résidus du raffinage du pétrole qui sont produits lors de la désacidification des huiles de graissage, et qui ont la composition ciaprès : 24 à 40 % , de préférence 26 à 35 % en poids,d'hydro- carbures aromatiques bitumineux; 16 à 25 %, de préférence 18 à 23 % en poids, d'hydrocarbures bitumineux naphténiques, 27 à 45 %, de préférence 30 à 41 * en poids, de naphténate de calcium et de sulfonate de calcium ; 11 à 20 %, de préférence 13 à 18 % en poids, d'hydroxyde de calcium et de sulfate de calcium, ainsi que 0,5 à 5 %, de préférence 0,7 à 2,5 %; en poids, de soufre, la somme-des pourcentages devant être évidemment égale à 100. Le polyisobutylène utilisé pour la préparation du mélange peut être constitué aussi par des mélanges de polyisobutylènes de poids moléculaires différents. Des mélanges avantageux sont constitués, par exemple, par 94 % en poids de polyisobutylène de poids moléculaire égal à 15 000 (d'après Staudinger) et 6 0% de polyisobutylène de poids moléculaire égal à 150 000 (d'après Staudinger). On obtient aussi de bonnes caractéristiques adhésives avec un mélange de 90 % de polyisobutylène de poids moléculaire égal à 10 000 et 10 % en poids de polyisobutylène de poids moléculaire égal à 100 000. Les fibres et fibrides en matières thermoplastiques à utiliser avec le mélange selon l'invention de bitume et d'isobuty lène doivent être préparées de préférence à partir de polymères d'oléfines. Les fibres peuvent être utilisées aussi bien sous forme de fibres coupées que sous forme de fibrides. Lors de l'utilisation de fibres coupées, on utilise de préférence des fibras coupées de polypropylène de longueur comprise entre 3 et 25 mm, de préférence entre 5 et 15 mm. Le diamètre de ces fibres doit etre compris entre 2 et 20 tun, de préférence entre 5 et 15 ti'. Si l'on utilise des fibrides, ce sont celles ayant une grande surface spécifique qui donnent les meilleurs résultats. Cette surface est comprise, pour les fibrides en polyéthylène, entre 20 et 30 S /g. La proportion de fibres ou de fibrides est comprise entre 0,3 et 10, de préférence entre 0,5 et 3 parties en poids. L'utilisation de fibres en matières synthétiques thernoplastiques présente, lors de la pose de bandes recouvertes d'un enduit, l'avantage que lors des raccords, des aises en place de chants etc., les fibres incorporées dans la bande adhésive ne s'en séparent pas. On utilise des appareils mélangeurs courants pour la prépa- ration du mélange. il est avantageux d'utiliser ceux à fonctionnement continu. A ce sujet, lorsqu'on utilise comme ingrédients deux polyisobutylènes différents, on mélange tout d'abord aeux-ci, ensuite, on ajoute dans le même appareil mélangeur le bitume ou les résidus de raffinage du pétrole précités ainsi que les fibres. Ces fibres peuvent aussi être incorporées à la ratière adhésive seulement au moment de l'extrusion. Lors de l'utilisation de fibres et de fibrides en matières thersoplastiquess, il faut veiller à ce que la teipérature du mélange reste inférieure au point de fusion des matières thermoplastiques utilisées. On introduit de préférence la matière homogène dans une extrudeuse à filière plate. il est ainsi possible d'enduire en continu de matière adhésive des feuilles de matières synthétiques ou de caoutchouc. Pour em- pêcher tout collage dans le cas d'un rouleau, on utilise un papier siliconé cons papier de séparation. Les exemples ci-après sont destinés à faciliter la compréhension de l'invention. Les proportions et parties indiquées sont en poids. Exemple 1 On mélange, dans un appareil mélangeur à fonctionnement continu, 94 parties de polyisobutylène de poids ioléculaire 15 000 et 6 parties de polyisobutylène de poids ioléculaire 150 000. Puis on mélange, à 95 C, dans un second mélangeur monté en oascade, le mélange ci-dessus de polyisobutylène et 100 parties de bitume, dont le point de ramollissaient, déterminé selon la norme DIN 1995, est de 440C et la pénétration de 85, avec 1,3 partie de fibrides de polyéthylène (polyéthylène dit-thaute pression"; indice de fluidité 1 20; densité I 0,918).On introduit ensuite le mélange dans une extrudeuse et il en sort par une filière plate sous la forme d'une bande adhésive de 1 mm d'épaisseur. Après refroidissement de la matière, c'est-à-dire environ 2 h après l'extrusion, on colle l'une à l'autre deux feuilles en matières synthétiques thermoplastiques, constituées chacune par un mélange de bitume et d'un copolymère d'éthylène conformément à la norme DIN 53274, on mesure l'effort de séparation sur des échantillons de 5 cm de largeur. Les valeurs ci-après ont été déterminées pour une vitesse d'éloignement des mâchoires de 300 mm/mn et une longueur de collage de 100 mi. Effort de séparation en kg au bout de : 1 heure 1 Jour 14 Jours 28 Jours 9 il 12,5 12,2 Pour le même mélange, mais sans fibres incorporées 6,1 6,2 8,9 8,6 La mesure de la résistance au fluage à chaud sous charge a donné à 80 C avec une durée de chauffage de 24 h les valeurs ciaprès t Echantillon de 1 mm d'épaisseur avec des fibrides - pas de changement n " N sans fibrides - étalement 64 mm La résistance au fluege à chaud est définie comme la variation de longueur (étalement), mesurée en millimètres, en fonction du temps, d'une couche adhésive bien définie placée sur une plaque de verre inclinée d'un angle de 750 par rapport à l'horizontale, et maintenue à 80 C dans une étuve. Exemples 2 à 6 Pour la préparation des mélanges des exemples 2 à 6 groupés sur le tableau i (page 5) on opère comme dans l'exemple1. TABLEAU Exemples Polyisobutylène Bitume Fibres Résistance au Effort de séparation fluage à chaud (kg/5 cm de largeur), (Parties en sous charge au bout de poids) (P.M.) (parties en (parties en poids) poids) à 80 C pendant 1 h 1 j 14 j 28j 24 heures 2 45 104 5 parties 1,3 parties Pas de change- 8,1 8,1 8,9 10,0 (pénétra- de fibrides ment tion 80 de polyéthy5 105 lène 2 45 104 do - Etalement 55 mm 6,3 6,6 6,6 7,7 5 10 3 47 1,5#104 1 partie de Pas de chan- 11 14 14 14 do fibres lisses gement 3 1,5#105 de polypropylène (longueur 5 à 10 mm) 3 47 1,5#104 3 1,5#105 do - Etalement 9,0 11,0 12,5 12,0 64 mm 4 47 1,5#104 do 1 partie de Etalement 9,5 10 10 10 3 1,5#105 fibride de 4 mm PE-HP 5 47 1,5#104 3parties de pas de 6,8 7 6,8 6,8 fibrides de changement 3 1,5#105 do polyéthylène (PE-HP, indice de fluidité =6,densité= 0,96 à suivre) TABLEAU (suite) 6 Matière du commerce à base de caoutchouc - étalement et de bitume (marque commerciale "STRUKTOL") 7,5 mm 2,9 2,7 4,1 4,3 PE-HP = polyéthylène haute pression; PE-BP = polyéthylène basse pression; PM = = poids moléculaire d'après Staudinger. R E V E N D I C A T I O N ========================= Matières adhésives constituées par : (a) 100 parties en poids d'un bitume (b) 25 à 200 parties en poids d'un polyisobutylène (c) 0,3 à 10 parties en poids de fibrides ou de fibres coupées en polymères d'oléfines.