Brevet FR2558170A1 — publié le 19850719

I Nouvelle colle pour fibres de verre, structures à base de fibresde verre obtenues par utilisation de ladite colle et matériaux composites incluant lesdites structures utilisables notamment dans le domaine de l'étanchéité. La présente invention concerne une nouvelle colle pour fibres de verre, les structures à base de fibres de verre obtenues après emploi de cette colle et leur utilisation dans la fabrication de certains matériaux composites. L'homme de l'art connaît les nombreuses structures qu'il est possible d'obtenir par collage de fils ou fibres de verre. Les propriétés des matériaux ainsi obtenus sont étroitement dépendantes de la nature de la colle utilisée lors de l'assemblage. La nouvelle colle pour fibres de verre selon l'invention est à base d'une résine époxyde spéciale et de polychlorure de vinyle. Elle contient en outre un catalyseur réticulant et un plastifiant du polyvinyle. La résine ép oxyde spéciale est caractérisée en ce qu'elle a un poids moléculaire égal ou inférieur à 1000, un indice hydroxyle inférieur à 0,2 et un poids équivalent d'estérification de 100 à 150 (nombre de grammesde résine pour estérifier 1 mol/gr d'acide) Le polychlorure de vinyle utilisé, l'est sous forme de poudre. Le catalyseur réticulant choisi, agit par ouverture des ponts époxydes. Il peut s'agir d'un isocyanate ou préférentiellement du dicyane diamide. Le plastifiant du polychlorure de vinyle sera non réticulant. Il peut s'agir du phtalate de dioctyl. Ces quatre constituants de la nouvelle colle pour fibres de verre selon l'invention, entrent dans sa composition, selon les pourcentages en poids suivants: - résine époxyde spéciale 10 à 50 % - P.V.C. en poudre 20 à 80 % - catalyseur de réticulation 1 à 6 % - plastifiant du P.V.C. 0 à 30 % Le plastifiant du P.V.C. intervient de préférence dans un pourcentage de 5 à 30 %. Cette colle, selon l'invention, permet d'engendrer de nombreuses structures à base de fils,de fibres de verre. On assemble ces fils ou fibres de manière à constituer des faisceaux qu'il est possible d'arranger par collage selon divers motifs: on obtient ainsi des grilles, des tissus... Une grille sera par exemple le résul- tat d'un entrecroisement de fibres, qui se coupent à angle droit pour constituer un quadrillage plus ou moins parfait. Le quadrillage peut être de différents grammages. Les fibres sont collées à leur point de croisement. Le quadrillage ainsi obtenu peut être utilisé tel quel dans la fabrication de certains matériaux composites, après "cuisson" de l'encollage, ce que nous développerons un peu plus loin. Il peut égale- ment être collé sur ou sous un tissu mince non tissé, en fibres organi- ques (tergal, nylon, polyester) ou de préférence en fibres de verre. Une telle opération conforte la structure de la grille, lui assure une meil- leure stabilité, notamment une plus forte résistance mécanique et favorise la formation ultérieure de matériaux composites. L'homme de l'art conçoit qu'il s'agit d'une des multiples structures qu'il est possible de réaliser à partir de faisceaux de fibres de verre et de la colle selon l'invention. Les opérations de collage s'effectuent à froid par dépôt de la colle selon l'invention sur les fibres de verre suivant la techni- que bien connue de l'encollage. Ladite colle peut aussi être utilisée sur un tissu, peu ou pas encollé, au moment de la fabrication d'une feuille. La colle doit toujours être cuite entre 170 C et 230 C pendant quelques minutes. Cette "cuisson" peut s'opérer soit au tissage par étuvage soit au moment de l'enduction dans la mesure o le produit est déposé à chaud à une température entre 170 et 200 C. Cette "cuisson" consiste essentiellement à réaliser, en un ou deux stades les deux opérations suivantes: la plastification ou gélification -connuedu P.V.C. par le plastifiant présent dans le mélange colle et la réticulation -par action du catalyseur sur la résine époxyde- de la résine époxyde. Les grilles ou tissus à base de fibres de verre obtenues par une telle opération de collage selon l'invention possèdent des propriétés remarquables qui sont notamment mises en évidence lorsque lesdites struc- tures interviennent dans la fabrication de matériaux composites. C'est un aspect essentiel de la présente invention de présen- ter un matériau composite à base de ces structures et possédant des propriétés inattendues. Ledit matériau composite selon l'invention est constitué par l'enduction d'au moins une couche de bitume pur-ou mélangé Cor les structures en fibres de verre décrites ci-dessus. Un tel matériau composite est avantageusement utilisé dans le domaine de l'étanchéité. On connaît des matériaux composites constitués par une armature en fibre que l'on enduit d'une ou deux couches de bitume pur ou mélangé. L'armature en fibres peut être à base de fibres organiques et dans ce cas, on rencontre certaines difficultés du fait de la dilatation de ces fibres lors des variations de température ou peut être à base de fibres de verre auquel cas la résistance au poinçonnement des matériaux composites obtenus est très faible. Dans l'application faisant l'objet de la présente invention on vise: - d'une part, à conférer à la feuille composite une résistan- ce mécanique élevée à la traction, au poinçonnement et au choc; - d'autre part, à limiter les dilatations de cette feuille, dilatations conséquentes dues à la nature des matériaux entrant dans sa composition, afin d'éviter les efforts de traction dans le revete- ment par temps froid; - et, enfin, à conserver certaines propriétés d'élasticité nécessaires pour que les mouvements auxquels est soumise la feuille ne causent de rupture ni dans les parties courantes ni au joint entre les feuilles. Or, ces exigences sont souvent contradictoires. Ainsi, si l'on recherche une armature élastique, on est dans l'état actuel de la technique, obligé de choisir des fibres organiques, qui présentent un coefficient de dilatation aussi élevé que celui de la feuille. De telles feuilles ainsi armées seront troo sensibles aux variations de température. Si l'on envisage alors l'emploi de fibres minérales, fibres de verre par exemple, l'élasticité est faible et l'on observe, de plus, que le produit fini, à base de fibres de verre, tissées ou non tissées, résiste mal à la perforation par poinçonnement. Le produit nouveau selon l'invention permet de pallier à cette incompatibilité de performance -eu égard à l'élasticité, au coefficient de dilatation et à la résistance au poinçonnement- des systèmes d'armature de feuilles déformables connus. Il est à base de fibres de verre, ce qui élimine les pro- blèmes de dilatation et son encollage avec la colle selon l'invention lui confère une résistance élevée au poinçonnement tout en lui conser- vant une certaine élasticité. Ainsi son association avec au moins une couche de bitume pur ou mélangé confère-t-elle au matériau composite ainsi réalisé un inté- rêt certain. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à la lecture des exemples de réalisation selon l'inven- tion quivont suivre et en se référant aux dessins annexés. FIG.1 représente un exempte de réalisation d'une armature selon l'invention, en perspective; FIG.2 suggère son utilisation dans la fabrication d'un matériau composite; L'armature selon la figure 1 est réalisée à partie d'une grille de fibres de verre (1), déposée sur un voile de verre (2). Une telle armature peut être utilisée entre deux couches de bitume (3) ce qui est suggéré sur la figure 2. EXEMPLE I:Une armature telle que représentée sur la figure 1 est réali- sée de la façon suivante: L ' encollage est réalisé par léchage, à froid, d'une grille de fils de verre (1) de 272 tex. La colle utilisée à la composition suivante: - résine époxyde spéciale 37 % - P.V.C. en poudre 35 % - dicyane diamide 4 % - phtalate de dioctil 24 % La grille encollée est ensuite étuvée à 190 C pendant une minute. Elle est alors déposée sur un voile de verre (2) de 50 gr par m2 puis collée à celui-ci. 2558 1 7 0 L'armature ainsi réalisée réssite à l'essai de poinçonnement à un poids de 25 kg pendant 24 heures (bille de I cm de diamètre). EXEMPLE 2: On a préparé une colle selon l'invention en mélangeant les ingrédients ci-après dans les proportions suivantes: - résine époxyde spéciale 20 % - P.V.C. en poudre 62 % - dicyane diamide 1,8 % - phtalate de dioctyl 8 % - diluant (white spirit) 8,2 % La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisa- tion décrit ci-dessus. Elle englobe toutes réalisations et emplois de l'armature en fibres de verre, collées selon l'invention, à la portée de l'homme de l'art. 2558 1 70 REVENDICATIONS 1. Colle pour fibres de verre, caractérisée en ce qu'elle résulte du mélange de: - 10 à 50 % d'une résine époxyde spéciale, - 20 à 80 % de polychlorure de vinyle en poudre, - 1 à 6 % d'un catalyseur de réticulation "des ponts épo- xydiques", - 0 à 30 % d'un plastifiant du P.V.C. 2. Structure à base de fibres de verre, tissus ou grilles carac- térisée en ce que lesdites fibres de verre ont été assemblées au moyen de la colle selon la revendication 1 et ensuite portées pendant quelques minutes à une température comprise entre 170 - 230 C. 3, Matériau composite caractérisé en ce qu'il comporte au moins une couche de bitume pur ou mélangé sur la structure en fibres de verre selon la revendication 2.