Brevet FR2570099A1 — publié le 19860314

La présente invention se rapporte à un textile imperméable, résistant aux intempéries et sensiblement non extensible, et en particulier à un tissu sensiblement non extensible, résistant à la traction, revêtu d'une substance synthétique résistant aux intempéries. Il est déjà connu de revêtir des textiles avec des substances synthétiques appropriées à cet usage. On peut employer notamment les polymères suivants, comme sub- stances de revêtement pour textiles: polyuréthane, chlorure de polyvinyle et ses copolymères, polyéthylène, copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle, esters et copolymères d'acide polyacrylique, polyamides, caoutchouc synthétique et ses copolymères, et caoutchouc de silicone. Un film con- tinu de polymère peut être obtenu à partir d'un polymère dissous ou dispersé dans un solvant organique, lorsqu'on évapore le solvant du système, ou bien, en variante, on peut appliquer le polymère au textile sous la forme-d'une dispersion aqueuse, de sorte qu'un film continu de polymère se forme sur le textile lorsque l'eau s'évapore de la dis- persion. Des polymères thermoplastiques peuvent également être ajoutés à l'état fondu. On peut rendre un textile imperméable par forma- tion d'un film continu de polymère sur le textile. Les pro- priétés de résistance mécanique d'un textile revêtu dépen- dent principalement de la matière choisie pour le tissu de base, de l'épaisseur de son fil, de la densité de fil dans la chaîne et dans la trame, et de l'armure. Par un choix approprié des éléments ci-dessus, on obtient un textile qui possède les valeurs de résistance désirées et qui ne s'al- longe pas sensiblement sous charge en utilisation. Toutefois, un tissu de ce type n'est pas imperméable et résistant aux intempéries, tel quel. L'imperméabilité est obtenue par re- vêtement du textile avec une substance synthétique appro- priée et, si une élasticité est requise pour le produit, par exemple une aptitude à être roulé, le polymère utilisé pour le revêtement doit être flexible, c'est-à-dire extensible. Cette propriété peut être obtenue au moyen d'un polymère engendré à partir même d'un seul monomère, mais habituel- lement on obtient les propriétés désirées, par utilisation de copolymères engendrés à partir de différents monomères. On peut donner au polymère une souplesse et une flexibilité supplémentaires par utilisation d'assouplissants dits ex- ternes. La publication Textilveredlung, VEB Fachbuchverlag, Leipzig, 1981, 1, Auflage, décrit la préparation de nombreux revêtements de textiles et il est indiqué que les revête- ments préparés à partir de dispersions aqueuses de polyuré- thane ne possèdent pas des propriétés aussi bonnes que cel- les des revêtements à base de solvant, mais leur intérêt est accru par la suppression des inconvénients provoqués par les solvants. En outre, il est indiqué dans cette publication que seuls quelques polyacrylates présentent un intérêt com- me substances de revêtement de textile. Il est également connu de revêtir un tissu de fi- bres de verre avec une dispersion aqueuse de polyuréthane, de façon à obtenir un textile très robuste et imperméable. Plus on recherche la résistance aux intempéries d'un tel produit et plus la dispersion de polyuréthane à utiliser est coûteuse. Le prix total du produit tend donc à s'élever beaucoup, puisqu'il faut une quantité relativement grande de dispersion de polyuréthane pour remplir les pores du textile afin d'obtenir un produit complètement imperméable. On connaît également d'autres substances synthé- tiques permettant d'obtenir une résistance particulièrement bonne aux intempéries. Ces substances sont par exemple des polyimides aromatiques, dont la fabrication, les propriétés et les emplois sont décrits notamment dans la publication Kemian teollisuus (Industrie Chimique) 28 (1971) 2/97-101. Les applications modernes des matières polyméri- sées exigent souvent une résistance à la chaleur et une stabilité thermique, toutes deux dans une très large plage, et en particulier une résistance de longue durée aux intem- péries également dans des conditions difficiles et extrêmes et dans des conditions extrêmes rapidement changeantes. Cela est particulièrement vrai en ce qui concerne les textiles techniques et les produits les comportant, par exemple des bâtiments et des structures, et en particulier lorsqu'ils sont utilisés dans des conditions polaires ou tropicales. On sait que les propriétés mécaniques des poly- imides restent généralement inchangées lorsque la tempéra- ture extérieure varie même jusqu'à 600-700 C. Par exemple, à une température de 500 C, un film de polyimide est deux fois plus résistant que ne l'est un film de polyéthylène à température ambiante. Sa résistance mécanique à tempéra- ture ambiante est à peu près la même que celle d'un film de téréphtalate de polyéthylène, mais elle est beaucoup plus grande au-dessous de 0 Co. Un film de polyimide ne se ramollit pas ou ne fond pas et il conserve son élasticité entre les températures de -200 C et +400 C. Sur la base de ce qui précède, il est clair que les polyimides aromatiques conviennent particulièrement bien pour le revêtement de textiles qui doivent résister aux intempéries dans des conditions très difficiles et extrêmes. Toutefois, les polyimides aromatiques sont très coûteux et, si on les utilise pour le revêtement de tex- tiles qui doivent également être imperméables, il faut les utiliser en très grandes quantités, de sorte que le prix du produit augmente exagérément. La présente invention a donc pour objet un tex- tile imperméable et en même temps résistant aux intempéries et sensiblement non extensible, d'un prix plus réduit, le textile étant un tissu sensiblement non extensible et ré- sistant à la traction, revêtu d'une quantité de substance synthétique résistant aux intempéries plus petite que pré- cédemment, ainsi qu'un procédé pour la fabrication d'un tel textile. L'invention a également pour objet un composant textile roulable, imperméable et en même temps résistant aux intempéries et sensiblement non extensible, destiné à être utilisé pour des parties d'un bâtiment ou d'une structure qui sont soumises à des charges, le composant étant un tissu sensiblement non extensible et résistant à la traction, revêtu d'une quantité de substance synthétique résistant aux intempéries plus petite que précédemment. Un textile imperméable, résistant aux intempéries et sensiblement non extensible, suivant la présente inven- tion, est caractérisé en ce qu'il consiste en un tissu de fibres de verre imprégné de polyuréthane ou de polyacrylate de prix réduit, de façon à constituer une base continue de revêtement pour la substance synthétique résistant effecti- vement aux intempéries qui supporte des conditions extrêmes, cette substance synthétique étant un polyimide,ou un poly- uréthane, polyacrylate ou polyéthylène halogénés, et de pré- férence une couche de surface halogénée de l'agent d'impré- gnation. Le tissu sensiblement non extensible et résistant à la traction ainsi utilisé est un tissu de fibres de verre ayant une résistance à la traction de l'ordre de 300 kP/5 cm et un très faible allongement, inférieur à 5%. Malgré sa ré- sistance élevée, un tel tissu de fibres de verre est très lé- ger, sa masse étant de l'ordre de 400 g/m2. Un agent d'amé- lioration de l'adhérence, par exemple un silane organique, de préférence le glycidoxypropyltriméthoxy silane, peut être ajouté au mélange polymère afin que le polymère adhère bien au tissu de fibres de verre. Dans un mode préféré de mise en oeuvre de l'inven- tion, un tissu de fibres de verre imprégné avec une disper- sion aqueuse de polyuréthane ou de polyacrylate est mis en contact avec du fluor gazeux pendant que la surface du tissu est encore humide, de sorte qu'il se produit une halogéna- tion de la couche de surface du polyuréthane ou polyacrylate, ce qui forme une couche de surface très mince résistant aux intempéries et aux agents chimiques, de l'ordre de grandeur d'une molécule de polyuréthane fluoré, la couche constituant en outre une barrière effective aux solvants et aux gaz. De plus, on obtient un textile qui peut être roulé, puisque les polymères utilisés pour l'imprégnation et le re- vêtement du tissu forment des films extensibles, leur capa- cité d'extension étant de l'ordre de 100 à 300%, par exemple 200%. Le tissu est de préférence imprégné avec un mélan- ge dans lequel le polymère de base est une dispersion de po- lyuréthane aliphatique modifiée avec une émulsion de poly- uréthane aliphatique anionique qui ramollit le polymère de base, ce quipermet en même temps de régler l'élasticité du produit, et ce polymère est en outre modifié par sa réticu- lation avec une émulsion de polyuréthane aliphatique afin de régler ses caractéristiques de résistance mécanique et de dureté. La quantité combinée de l'émulsion de polyurétha- ne aliphatique anionique et de l'émulsion de polyuréthane aliphatique dans ce mélange peut atteindre 50% en poids, et dans ce cas la quantité du dernier constituant est toutefois au maximum de 20% environ en poids. Conformément à la présente invention, un tissu de fibres de verre sensiblement non extensible et résistant à la traction, qui a été imprégné avec un polymère de prix ré- duit, est revêtu avec un polyacrylate, polyéthylène ou poly- uréthane halogéné ou avec un polyimide aromatique, qui ré- sistent à des conditions très sévères. Pour préparer le po- lyimide aromatique utilisé pour le revêtement du textile suivant la présente invention, on peut par exemple laisser réagir une diamine aromatique avec un polyacide aromatique, son acyl halogénure ou son anhydride acide. Par exemple,le 4,3'-diaminophényl benzoate et l'anhydride d'acide pyromel- litique sont avantageusement utilisés comme substances de départ d'un tel polyimide, de sorte qu'on obtient un poly- imide aromatique dont la décomposition thermique ne com- mence pas avant 450 C environ. Un tel polyimide peut être étalé sur la surface d'un textile suivant la présente invention, sous la forme d'un film très mince dont l'épaisseur est de préférence de l'ordre de 2 à 180 Nm, par exemple 2 à 10 gm. Dans ce cas, bien que le revêtement résistant aux intempéries soit relativement cogteux, le prix total du produit n'at- teint pas un niveau exagéré. Le polyuréthane ou polyacrylate halogéné qui est utilisé conmme revêtement résistant aux intempéries d'un tex- tile suivant l'invention est de préférence formé par expo- sition du tissu de fibres de verre imprégné de polyacrylate ou polyuréthane à une atmosphère de fluor avant que la cou- che-de surface du tissu soit sèche, afin d'halogéner la couche de surface. Comme exemples de polyéthylènes halogénés, on peut citer le chlorure de polyvinyle et le fluorure de po- lyvinyle, en particulier tétrafluoroéthylène et PVF2. On peut également obtenir une résistance aux in- tempéries de même qualité, au moyen d'un polymère hydrocar- boné halogéné séparé, par exemple fluorure de polyvinylidè- ne, tel que Kynar 500 (Pennwalt Corporation). Une base avantageuse est dans ce cas une feuille textile à tissu support, préparée à partir d'une combinaison d'une émulsion acrylique à 100%, par exemple Primol AC-388, et d'un tissu de fibres de verre. La dispersion de polyvinylidène est ap- pliquée par un procédé de peinture, le durcissement s'effec- tuant à 240 C environ en une minute. Le tissu de fibres de verre utilisé comme tissu sensiblement non extensible et résistant à la traction-pour le textile conforme à l'invention peut, comme toute base de revêtement, être revêtu au moyen d'un rouleau. A l'échellein- dustrielle,on effectue le revêtement sur des chaînes de pro- duction industrielle de revêtement couramment utilisées dans l'industrie de la peinture, par exemple par calandrage, trempage en cuve ou machine à rideau. On peut également em- ployer la technique de revêtement du papier, connue dans l'industrie des matières plastiques, ou la technique par fusion à chaud. En variante, on peut utiliser des méthodes de revêtement direct ou indirect connues pour le revêtement de textile, etc. Des composants textiles de dimension ap- propriée, ayant de préférence une longueur de 25 m environ et une largeur de 1,2 m environ, peuvent être fabriqués à partir du textile imperméable, résistant aux intempéries et sensiblement non extensible, conforme à l'invention. De tels composants peuvent-être reliés les uns aux autres pour constituer des entités plus grandes, par exemple par couture, par collage ou au moyen d'une jonction à fermeture éclair dans laquelle, par exemple, des fermetures comportant des dents en polyacétate sont fixées au tissu par leur bande au moyen diune machine à deux aiguilles. La bande peut être en polyester. La jonction à fermeture éclair peut en outre avantageusement être recouverte d'une bande ou d'un ruban auto-collant, de sorte que la fermeture éclair reste sous le bord du composant textile. La jonction peut dans ce cas être effectuée sur site pour constituer l'entité nécessaire à l'utilisation, et lorsque le besoin pour cette entité change ou cesse, on peut démonter la construction textile en ses composants. Les composants textiles-conformes à la présente invention peuvent être utilisés pour la construction de bâ- timents ou de structures textiles, dans lesquels une pro- portion de la charge sur l'ossature, plus grande que pré- cédemment, peut être transférée aux composants textiles, l'ossature pouvant ainsi être allégée et donc moins coûteuse. Les applications comprennent des constructions textiles techniques, par exemple des structures hydrauli- ques et de sol, des abris, des hangars, des stockages et des bâches, ainsi que divers équipements d'exploration tels que ponts, luges, bateaux, tentes, camouflages, obsta- cles et enceintes. On peut également utiliser les textiles suivant l'invention en agriculture, pour la construction d'abris pour animaux, d'étables, de locaux de production, de stockages et de silos. Les textiles conformes à l'inven- tion conviennent particulièrement pour les constructions polaires et tropicales et on peut les utiliser même dans des conditions aussi sévères que l'espace intersidéral. On décrit maintenant l'invention de façon plus détaillée, à l'aide d'exemples'. EXEMPLE 1 On imprègne un tissu de fibres de verre, ayant une résistance à la traction de 300 kP/5 cm, un allongement inférieur à 5% et une masse de 400 g/m2, avec un mélange d'émulsion-dispersion anionique aliphatique dilué à l'eau dont on fait varier la composition comme indiqué dans le Tableau 1 ci-après. TABLEAU 1 Mélanges Propriétés du film libre i 2 3 Résistance à la Allongement traction % N/mm2 % - - 20 80% 15% 5% 227 % 20% 20% 16,5 197 % 25% 25% 16 150 % 10% 40% 24 35 % 40% 10% 16 295 La composition des mélanges 1, 2 et 3 est la suivante: Teneur %c peinture vernis Solvant auxiliaire Propylène glycol 20 - Eau 100 - Anti-mousse Anti-mousse 388 K 2 - Agent dispersant Dispex GA 10 - "Poison en boites" Proxel GLX 0,8 - Pigment Finntitan RR 230 - Agent de liaison 1 Witcobond W 234a) 485 770 l"" 2 " W 290 Hb) 61 100 " "e 3 " W 240c) 60 100 Epaississeur Borchigel L 75 10 10 Tensioactif Surfynol 104 E 10 10 Anti-mousse Anti-mousse 388 K 5 5 TV "l 5 5 a) dispersion colloïdale d'uréthane aliphatique, teneur en solides 30% b) latex d'uréthane anionique de faible viscosité, teneur en solides 60% c)dispersion de polyuréthane contenant de l'eau, auto-réti- culable, teneur en solides 30%. Un tissu en fibres de verre imprégné avec ces mé- langes est finalement revêtu avec un polyimide organique qui a été préparé par réaction de 4,3'-diaminophényl benzoate avec l'anhydride d'acide pyromellitique. Le textile obtenu comme résultat est très robuste, imperméable et résistant aux intempéries dans des conditions très sévères et rapide- ment changeantes. EXEMPLE 2 Le tissu de fibres de verre utilisé dans l'exemple 1 est imprégné avec un vernis d'acrylate ayant la composi- tion ci-après. Quantités, % Primal AC-388 68 Eau 10 Propylène glycol 5 solvant auxiliaire Texanol 1 " " Nopco NXZ 0,2 anti-mousse Primai ASE 60 (50%) 10 épaississeur Ammoniaque (25%) 0,2 Eau 4,1 Nopcoside N540 1,5 poison Primal AC-388 est une émulsion acrylique à 100% vendue par Rohm & Haas, ayant une teneur en solides de 49,5 à 50,5%. L'allongement d'un film préparé à partir de ce mélange d'acrylate est mesuré comme étant de 300% et sa résistance à la traction comme étant de 5 N/mm2. Un tissu de fibres de verre imprégné avec ce mélange est finalement revêtu avec le polyimide organique suivant l'exemple 1 et on obtient ainsi un textile imperméable et sensiblement non extensible qui possède une bonne résistance thermique et une stabilité thermique dans une très large plage. Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la mise en oeuvre de l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. Revendications 1. Textile imperméable, résistant aux intempéries et sensiblement non extensible, caractérisé en ce qu'il com- prend un tissu de fibres de verre imprégné avec au moins un composé choisi parmi les polyacrylates et polyuréthanes, qui constitue une base de revêtement continue pour un revê- tement synthétique résistant aux intempéries, choisi dans la classe de composés comprenant les polyimides aromatiques et les polyuréthanes, polyacrylates et polyéthylènes halo- génés. 2. Textile suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche halogénée dupolyuréthane, polyacrylate ou polyéthylene est de l'ordre de grandeur d'une molécule de polymère halogéné. 3. Textile suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de polyimide est de 2 à 180 !m. 4. Textile suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement synthétique résistant aux intempéries est un chlorure de polyvinyle ou un fluorure de polyvinyle. 5. Procédé pour la fabrication d'un textile imperméable, résistant aux intempéries et sensiblement non extensible, ca- ractérisé en ce qu'il consiste à imprégner d'abord un tissu de fibres de verre avec au moins un composé choisi parmi les polyuréthanes et les polyacrylates, afin de former sur le tissu une base de revêtement continue, et à le revêtir ensuite avec un revêtement résistant aux intempéries, choisi parmi les composés comprenant les polyimides aromatiques et les polyuréthanes, poiyacrylates et polyéthylènes halogénés, sous forme d'une couche mince. 6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le tissu de fibres de verre est imprégné avec une dispersion aqueuse de polyuréthane ou polyacrylate qui est revêtue,après séchage, avec le revêtement synthétique. 7. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le tissu de fibres de verre est imprégné avec une dispersion aqueuse de-polyuréthane ou polyacrylate et, avant le séchage de la surface de la dispersion de polyu- réthane ou polyacrylate, il est exposé à une atmosphère de fluor, afin d'halogéner la couche de surface. 8. Composant textile imperméable, résistant aux in- tempéries-et sensiblement non extensible, destiné à l'uti- -lisation pour une partie qui est soumise à des charges dans un bâtiment ou une structure, caractérisé en ce qu'il comprend un tissu de fibres de verre sensiblement non ex- tensible et résistant à la traction, imprégné avec au moins un composé choisi parmi les polyuréthanes et les polyacry- lates, sensiblement plus extensible que le tissu de fibres de verre, ledit composé formant une base de revêtement con- tinue pour un revêtement synthétique résistant aux intem- péries choisi parmi au moins un des composés comprenant les polyimides et les polyuréthanes, polyacrylates et polyéthy- lènes halogénés, au moins une des faces du composant textile étant de préférence revêtue de polyuréthane, polyacrylate ou polyéthylene fluoré. 9. Composant textile suivant la revendication 8, carac- térisé en ce que le revêtement synthétique est un chlorure de polyvinyle ou un fluorure de polyvinyle. 10. Composant textile suivant la revendication 8 ou 9, prévu pour être raccordé à des composants textiles adjacents, caractérisé en ce qu'une fermeture éclair est fixée le long de ses bords ou près de ceux-ci.