Brevet FR2564376A1 — publié le 19851122

La présente invention concerne une membrane d'étanchéité souple qui convient particulièrement pour le revêtement et l'imper- méabilisation de toitures planes. Par les demandes de brevet NL-A-66.10796 et DE-A-31 50 021, on connaît déjà des membranes d'étanchéité qui sont réalisées à partir d'une matière thermoplastique telle qu'une polyoléfine chlorée ou un terpolymère à base d'éthylène, de propylène et de diène. De telles membranes sont généralement renforcées par un ou plusieurs matériaux de renforcement tels que des grilles ou des voiles tissés ou non-tissés en fibres de verre ou en fibres naturelles ou synthé- tiques qui sont incorporés dans la masse des membranes. On a toutefois constaté que lorsqu'on renforce de telles membranes par un matériau à base de fibres synthétiques ou naturel- les, on obtient des produits présentant des propriétés d'allongement sous tension satisfaisantes mais dont le retrait et la stabilité dimensionnelle sont insuffisants pour permettre leur utilisation dans toutes les conceptions de toitures planes notamment celles par pose libre ou dite indépendante. Par contre, lorsqu'on renforce de telles membranes par un matériau à base de fibres de verre on obtient des produits dont le retrait et la stabilité dimensionnelle sont améliorés mais dont les propriétés d'allongement sous tension laissent à désirer. Dès lors, jusqu'à present il n'a pas été possible de fournir des membranes d'étanchéité présentant un ensemble idéal de propriétés les rendant particulièrement aptes à une très large utilisation pour le revêtement et d'imperméabilisation de toitures. La demanderesse a maintenant obtenu une membrane d'étanchéité réunissant un ensemble de propriétés qui leur permet de convenir pour tous les modes de pose dans l'application sus-mentionnée. -2- La présente invention concerne, dès lors, une membrane d'étan- chéité souple, notamment pour toitures, comportant une matière thermoplastique et un système de renforcement comprenant une grille en fibres synthétiques et une grille en fibres de verre noyé dans la matière thermoplastique dans laquelle les grilles de renforcement sont choisies de façon telle que si l'on soumet la membrane à un effort de traction croissant progressivement la tension exercée au moment de la rupture de la grille en fibres de verre soit au maximum égale à 90 % de la résistance de traction de la grille en fibres synthétiques. Il a en effet été constaté que la membrane d'étanchéité obtenue conformément a l'invention présente non seulement un retrait, une stabilité dimensionnelle et des propriétés d'allongement sous tension particulièrement satisfaisantes mais encore un ensemble de propriétés mécaniques telles qu'une résistance à la fatigue en flexion et à la fissuration etc. qui sont remarquables et particu- lièrement adaptées à une utilisation de la membrane pour le revête- ment et l'imperméabilisation de toitures quel que soit le mode de pose. Selon un mode de réalisation, la grille en fibres synthétiques utilisée pour renforcer la membrane est généralement choisie de façon a présenter une résistance en traction comprise entre 30 et 250 daN/5 cm et, selon un mode de réalisation préférée, entre 50 et daN/5 cm dans chaque sens et la grille en fibres de verre de façon à présenter une résistance en traction généralement comprise entre 5 et 60 daN/5 cm et, de préférence, entre 20 et 50 daN/5 cm dans chaque sens, la résistance en traction étant mesurée à 20 C et avec une vitesse de traction de 10 cm/min. Il a, en effet, été observé que, dans ces conditions, on obtient des membranes présentant un ensemble de propriétés idéales. Pour réaliser la membrane selon l'invention, on utilise généra- lement une grille en fibres synthétiques ayant un grammage compris entre 20 et 300 g/m' et une grille en fibres de verre ayant un grammage compris entre 10 et 200 g/m'. De préférence, on choisit une grille en fibres synthétiques ayant un grammage compris entre -3- et 200 g/m' et une grille en fibres de verre ayant un grammage compris entre 20 et 150 g/m'. En général, on utilise une grille en fibres synthétiques comportant de I à 5 fils par cm dans les deux sens et une grille en fibres de verre comportant de 1 à 6 fils par cm, le nombre de fils dans chaque sens pouvant être identique ou différent. Pour la réalisation de la grille en fibres synthétiques, on peut utiliser n'importe quelles fibres synthétiques connues et notamment les fibres à base de résine acrylique, à base de polyamides ou à base de polyesters, ces dernières fibres ayant la préférence. Les fibres synthétiques peuvent se présenter sous forme de mono- filaments ou de multifilaments ou encore sous forme de bandelettes éventuellement texturisées. Pour la réalisation de la grille en fibres de verre, on peut utiliser n'importe quelles fibres de verre connues et notamment les fibres de verre-A, de verre-E ou encore de verre-S. Les fibres de verre peuvent se présenter sous forme de mono- ou de multifilaments. La matière thermoplastique constituant la membrane d'étanchéité peut être une résine quelconque habituellement utilisée pour réaliser des membranes d'étanchéité. A titre d'exemples non limitatifs, on peut citer les résines à base de chlorure de vinyle, les polyoléfines chlorées ou chlorosulfonées et en particulier le polyéthylène chloré ou chlorosulfoné, les terpolymères à base d'éthylène, de propylène et d'un diène, les néoprènes, les polyisobutylènes, les isoprènes etc., ainsi que des mélanges en toute proportion de ces résines entre elles ou avec d'autres constituants tels que le bitume, la préférence étant accordée à des mélanges de résines à base de chlorure de vinyle et de polyoléfine chlorée et plus parti- culièrement à des mélanges à base de polychlorure de vinyle et de polyéthylène chloré compte tenu de leur bonne incombustibilité. La matière thermoplastique utilisée pour réaliser la membrane d'étanchéité peut en outre contenir des additifs usuels tels que des stabilisants, des agents ignifugeants, des plastifiants, des pigments, des colorants, des matières de charge et de renforcement, etc. 64376 -4- Dans un mode de réalisation qui est préféré, la membrane d'étanchéité est constituée successivement d'une couche de résine thermoplastique, d'une grille de fibres de verre, d'une grille en fibres synthétiques et d'une couche de résine thermoplastique qui sont assemblées par laminage à chaud par exemple au moyen d'un dispositif de calandrage ou d'enduction. Selon un autre mode de réalisation possible, la membrane d'étanchéité conforme à l'invention peut comporter une seule grille mixte de renforcement constituée à la fois de fibres synthétiques et de fibres de verre. Dans ce cas, il convient évidemment que la résistance en traction conférée à la membrane par l'ensemble des fibres soit telle que celle-ci satisfasse à la relation précisée ci-avant. Il convient également que les fibres de verre et les fibres synthétiques soient réparties uniformément dans la grille de renforcement. La membrane d'étanchéité conforme à l'invention a généralement une épaisseur comprise entre 0,5 et 3 mm et présente un allongement, lors de la rupture de l'élément le plus résistant, compris entre 12 et 20 % et un retrait inférieur à 0,3 %. La membrane d'étanchéité conforme à l'invention est, en outre, explicitée plus en détail dans les exemples de réalisation pratique qui vont suivre et dans lesquels les exemples 1 et 3 sont des exemples de référence qui ne font pas partie du cadre de l'invention. Exemple 1 (de référence) Par laminage à chaud, on assemble une membrane constituée de deux feuilles externes d'une épaisseur de 0,6 mm réalisées par calandrage à partir d'un mélange constitué de 75 % en poids de polyéthylène chloré et de 25 % en poids de polychlorure de vinyle et d'une grille de renforcement interne en fibres de polyester comportant, par centimètre, 2 x 2 fils de 1100 décitex chacun et présentant une résistance en traction de 80 daN/5 cm dans les deux sens. La membrane d'étanchéité ainsi réalisée présente un allongement de 17,6 % au moment de la rupture de la grille de renforcement. Toutefois, il apparaît que cette membrane présente en outre un retrait de l'ordre de 0,5 % après 6 heures à 80 C et que, dès lors, la stabilité dimensionnelle de la membrane n'est pas suffisante pour couvrir tout l'ensemble des techniques de pose utilisées en toitures. Exemple 2 On réalise une membrane d'étanchéité comme dans l'exemple 1, mais en incorporant comme renforcement interne, outre la grille en fibres de polyester, une grille en fibres de verre comportant, par centimètre, 2 x 2 fils de 340 décitex chacun et présentant une résistance à la traction de 18 daN/5 cm. On soumet un échantillon de la membrane ainsi obtenue à un effort de traction progressif croissant à 20"C et avec une vitesse de traction de 10 cm/min. Le diagramme de traction fait apparaître un premier pic pour un effort de traction de 42 daN/5 cm exercé sur l'ensemble de la membrane et correspondant à la rupture de la grille de fibres de verre puis un second pic pour un effort de traction de 80 daN/5 cm correspondant à la rupture de la grille en fibres de polyester. Dans la membrane conforme à l'exemple, il apparaît donc que la tension exercée sur l'ensemble de ses constituants au moment de la rupture de la grille en fibres de verre soit 42 daN/5 cm est infé- rieure à 90 % de la résistance en traction de la grille en fibres synthétiques (90 % de 80 daN/5 cm). La membrane selon l'exemple 2 présente un allongement de 17,8 % à la rupture de la grille en fibres de polyester, un retrait après 6 heures à 80 C inférieur à 0,3 %. La membrane présente dès lors un ensemble de propriétés et notamment un compromis entre l'allongement à la rupture et la stabilité dimensionnelle qui conviennent particulièrement pour une utilisation de cette membrane pour rendre les toitures étanches et imperméables quel que soit le mode de pose. Exemple 3 (de référence) On opère comme dans l'exemple 2 mis à part le fait que l'on remplace la grille en fibres de verre par une grille également en fibres de verre mais comportant, par centimètre, 5 x 5 fils de 340 -6- décitex chacun et présentant une résistance en traction de 44 daN/5 cm. On soumet un échantillon de la membrane ainsi obtenue à un effort de traction croissant comme dans l'exemple 2. On constate que le diagramme de traction relevé présente un premier pic pour un effort de traction de 74 daN/5 cm exercé sur l'ensemble de la membrane et correspondant à la rupture de la grille de fibres de verre puis un second pic pour un effort de traction de 80 daN/5 cm correspondant à la rupture de la grille en fibres de polyester. Dans la membrane conforme à l'exemple 3, il apparaît donc que la tension exercée sur l'ensemble de ses constituants au moment de la rupture de la grille en fibres de verre, soit 74 daN/5 cm, est supérieure à 90 % de la résistance en traction de la grille en fibres de polyester (90 % de 80 daN/5 cm). La membrane selon l'exemple 3 présente un retrait après 6 heures à 80 C inférieur à 0,2 %, toutefois son allongement lors de la rupture de la grille en fibres de polyester ne s'élève qu'à 6,9 %. La membrane présente donc un allongement à la rupture qui n'autorise pas une pose libre lors de son utilisation dans l'imper- méabilisation de toitures. -7- R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Membrane d'étanchéité souple notamment pour toiture compor- tant une matière thermoplastique et un système de renforcement comprenant une grille en fibres synthétiques et une grille en fibres de verre noyé dans la matière thermoplastique, caractérisée en ce que les grilles de renforcement sont choisies de façon telle que, si l'on soumet la membrane à un effort de traction progressif, la tension exercée au moment de la rupture de la grille en fibres de verre soit au maximum égale à 90 % de la résistance en traction de la grille en fibres synthétiques. 2 - Membrane d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée en ce que la grille de fibres de verre présente une résistance en traction comprise entre 5 et 60 daN/5 cm. 3 - Membrane d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée en ce que la grille en fibres synthétiques présente une résistance en traction comprise entre 30 et 250 daN/5 cm. 4 - Membrane d'étanchéité selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisée en ce que le grammage de la grille en fibres synthétiques est compris entre 20 et 300 g/m'. 5 - Membrane d'étanchéité selon l'une quelconque des revendic- ations 1 à 4, caractérisée en ce que le grammage de la grille en fibres de verre est compris entre 10 et 200 g/m'. 6 - Membrane d'étanchéité selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisée en ce que la grille en fibres synthé- tiques est réalisée à partir de fibres de polyester. 7 - Membrane d'étanchéité selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisée en ce que la matière thermoplastique est constituée d'un mélange de polyoléfine chlorée et de résines à base de chlorure de vinyle. 8 - Membrane d'étanchéité selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle présente un allongement lors de la rupture de l'élément le plus résistant compris entre 12 et 20 % et un retrait inférieur à 0,3 %. -8- 9 - Membrane d'étanchéité selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle est constituée succes- sivement d'une couche de matière thermoplastique, d'une grille en fibres synthétiques, d'une grille en fibres de verre et d'une couche de matière thermoplastique assemblées par laminage à chaud.