Brevet FR2702513A1 — publié le 19940916

JOINT POUR PANNEAU DE VITRAGE ISOLANT L'invention concerne le domaine technique de la pose des vitrages isolants dans une huisserie. L'une des techniques de pose connues met en oeuvre un mastic à base de caoutchouc butyle, non réticulé, mélangé avec du polyisobutylène, une résine tackifiante, des charges minérales et des adjuvants tels que pigments, antioxydants, agents de conservation. Ce mastic est en général fourni sous forme d'une bande, dont l'une des faces est protégée par une feuille protectrice servant de moyens de guidage pour la mise en place du joint dans la feuillure de l'huisserie. Ce matériau, qui ne subit ni transformation chimique, ni transformation physique, reste souple et plastique dans le temps. Les caractéristiques de ce matériau doivent satisfaire à des règles professionnelles et à des normes contrôlées par plusieurs tests dont les plus importants concernent l'aptitude du produit mis en oeuvre, et en particulier - vérification de sa consistance, - détermination de son aptitude à être comprimé sous une charge compatible avec la résistance des matériaux du vitrage, - détermination de sa souplesse, afin de vérifier qu'il est en mesure de remplir ses fonctions aux limites des contraintes prévues. Il faut ici préciser que, pour que le matériau remplisse sa fonction d'étanchéité, il doit être au contact d'un côté avec le vitrage, et de l'autre, avec la fenêtre et cela de façon parfaite. Pour obtenir cette liaison, la norme prévoit qu'il doit subir au moment de sa mise en oeuvre une compression réduisant son épaisseur d'au moins 10 % et pouvant aller jusqu'à 40 %. En menuiserie industrielle, la séquence de pose des vitrages isolants est la suivante - pose du premier joint dans la feuillure, - pose du vitrage isolant dans la menuiserie, - calage d'assise et/ou calage latéral du vitrage, - pose de l'autre côté du vitrage d'un deuxième joint, - pose des parcloses, - mise sous presse de l'ensemble pour obtenir la compression des joints, - clouage des parcloses, - et enfin, arasage au niveau des parcloses des débordements des joints provenant du fluage de ceux-ci sous la compression. On notera, en effet, que, sous l'effet de la compression, le mastic composant le joint flue de manière irrégulière en formant un cordon ondulé, débordant de la parclose et de la feuillure, et qui doit être éliminé pour des raisons esthétiques. Cette opération d'arasage représente entre 70 et 85 % du temps total de main d'oeuvre concernant cette opération. A cet inconvénient majeur, puisqu'il influence défavorablement le coût de cette opération, il faut ajouter les risques d'endommagement des menuiseries et notamment des parcloses et feuillures par les objets tranchants utilisés par les opérateurs pour réaliser l'arasion. On connaît également une autre technique de pose, ne nécessitant pas d'arasion et qui consiste à utiliser comme joint une bande caoutchouc mousse à base EPDM réticulé, adhésivé sur une face par un adhésif transfert. Cette bande présente l'avantage d'avoir un comportement élastique, mais aussi de pouvoir être mise en oeuvre sans effort important de compression, en raison du faible module de la mousse, et de ne pas avoir besoin d'être recoupée après pose. Toutefois, cette technique nécessite une pose soignée au ras des feuillures, ce qui augmente le temps de pose. A cela, il faut ajouter que le matériau n'étant adhérent que sur une seule face, le deuxième joint doit être posé sur les parcloses avant leur assemblage, ce qui est une opération délicate.Par ailleurs, lors de la pose, il est nécessaire d'assurer une continuité de l'étanchéité aux angles, ce qui entraîne une reprise à chaque angle de fenêtre du côté des parcloses. A ces inconvénients concernant la pose s'ajoutent des inconvénients provenant du mauvais vieillissement dans le temps des adhésifs assurant la liaison de la mousse avec l'huisserie et d'un manque d'étanchéité consécutif à la trop grande souplesse de la mousse et à son adhérence d'un seul côté. En effet, lorsque le vitrage est soumis sous la pression du vent à une contrainte le plaquant contre l'un des joints, celuici se comprime très facilement, sans opposer de résistance, et d'une valeur telle que l'autre joint, disposé de l'autre côté du vitrage, et collé par seulement l'une de ses faces sur l'huisserie, n'est plus comprimé et perd contact par son autre face avec le vitrage, en rompant ainsi l'étanchéité. Il en résulte que les poussières et l'eau peuvent s'insérer entre la face libre du joint et le vitrage, en réduisant l'étanchéité et en détériorant la construction. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un joint d'étanchéité pour panneaux de vitrage isolant qui combine les avantages des deux techniques connues, c'est à dire qui soit facile à poser, ne provoque pas de débordement nécessitant l'arasion, qui présente un caractère adhésif sur chacune de ses faces, et qui possède, à l'état comprimé, une résistance limitant l'accroissement de sa compression par les phénomènes éoliens. A cet effet, ce joint, du type composé d'un mastic à base de caoutchouc butyle non réticulé et présenté sous forme d'une bande ayant, en section transversale, une forme générale rectangulaire, comporte, dans chacune de ses deux grandes faces de contact et d'étanchéité, des rainures longitudinales lui donnant, au moins localement, un profil transversal en dents de scie, le profil d'une face étant décalé sensiblement d'un demi pas par rapport au profil de l'autre face, de manière qu'à chaque rainure d'un profil corresponde un intervalle entre rainure de l'autre profil. Grâce à cet agencement, lorsque le joint est comprimé à la pose, le mastic le composant flue en direction de ces rainures longitudinales en n'entraînant aucune déformation de ses faces latérales, ce qui supprime toute opération d'arasage. Par ailleurs, au fur et à mesure de l'augmentation de la compression entraînant une réduction de l'épaisseur du joint, mais aussi le comblement progressif de ses rainures longitudinales, la valeur de la résistance à cette compression croît d'abord de manière régulière, puis de manière plus brutale à partir du moment où les rainures sont totalement comblées. Cet accroissement de la résistance à la compression permet aux joints de mieux résister aux efforts qui leur sont transmis par le vitrage sous l'action des effets éoliens. Dans une forme d'exécution, la somme des valeurs des aires transversales des rainures est sensiblement égale à la différence entre d'une part, la valeur de la section transversale du joint, dans sa forme initiale rectangulaire et, d'autre part, la valeur de la section transversale du même joint lorsqu'il est soumis à une compression réduisant son épaisseur d'au moins 40 %. Dans ces conditions, l'accroissement de la résistance à la compression s'effectue lorsque le joint est comprimé de plus de 40 % de son épaisseur. Avantageusement, le mastic composant le joint comprend entre 3 et 30 % de caoutchouc butyle non réticulé et entre 4 et 30 % de polyisobutylène. Avec cette formulation comportant moins de polyisobutylène, donc moins de plastifiant que les mastics utilisés actuellement, le mastic composant le joint selon l'invention est plus ferme et contribue à l'accroissement de la résistance à la compression. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé, représentant quelques formes d'exécution du joint selon l'invention. Figure 1 est une vue partielle en coupe et en perspective montrant un vitrage isolant posé dans une huisserie, Figure 2 et une vue en perspective montrant une forme d'exécution du joint selon l'invention, Figures 3 et 4 sont des vues en coupe montrant deux formes d'exécution du joint, Figure 5 est un graphique indiquant, par rapport à la déformation, en pourcentage de l'épaisseur initiale d'un joint, la valeur des contraintes en Méga pascal. A la figure 1, la référence 2 désigne une huisserie comportant une feuillure 2a contre laquelle est appliqué un joint 3, 4 le double vitrage, 5 le joint disposé de l'autre côté du vitrage et 6 la parclose plaquée contre le joint 5 et fixée par des clous 7. Chacun des joints 3 et 5 est constitué par une bande, désignée de façon générale par la référence 10, composée d'un mastic à base de caoutchouc butyle non réticulé et présentant, en section transversale, une forme générale rectangulaire. Cette bande est en général protégée par une feuille 11 et fournie sous forme de rouleau. Selon l'invention, la composition du mastic est la suivante - caoutchouc butyle entre 3 % et 30 %, et par exemple 10 %, - polyisobutylène entre 4 et 30 %, et par exemple 15 %, - résine tackifiante entre 2 et 10 %, - charges minérales entre 30 et 60 %, - adjuvants divers entre 1 et 5 %. De par sa composition, ce mastic est plus ferme que ceux utilisés actuellement pour constituer des joints d'étanchéité. Suivant une autre caractéristique de l'invention et comme montré plus en détails en référence à la figure 3, le joint comporte plusieurs rainures longitudinales 12-13 qui débouchent de ses grandes faces longitudinales, respectivement, 14a et 14b. Dans la forme d'exécution représentée, les rainures 12 ont en section transversale, la forme d'un triangle isocèle tronqué au sommet, tandis que les rainures 13 ont la forme d'un triangle irrégulier. Ces rainures donnent à la partie centrale du joint un profil transversal en dent de scie. Le profil, du côté de la face 14a, est décalé d'un demi pas par rapport au profil du côté de la face 14b, de manière qu'à chaque rainure 12 du profil supérieur corresponde un intervalle entre rainure du profil inférieur, et par exemple une nervure 15. Il en résulte que, dans sa partie centrale, le joint a un profil sensiblement sinusoïdal bordé à ses extrémités par deux rainures de section rectangulaire 16, délimitant les petites faces latérales 17 ou chants du joint. Dans une forme d'exécution préférée, la somme des sections transversales ai, a2, a3, a4 et a5 des rainures 12 et 13, représentées par les parties hachurées à la figure 3 est égale à la différence entre, d'une part, la section transversale générale du joint au repos, c'est à dire la section rectangulaire, définie par les faces grandes 14a-14b et les chants 17, et, d'autre part, la section transversale générale de ce joint après qu'une compression ait réduit son épaisseur e d'un certain pourcentage, et par exemple de l'ordre de 40 %. Grâce à cette structure, lorsque le joint est comprimé, par exemple à la pose du vitrage, le mastic le composant flue préférentiellement à l'intérieur pour remplir les rainures 12-13 et ne tend pas à déformer les chants 17 du joint et cela tant que l'effort de compression communiqué au joint est inférieur au taux de compression pour lequel le joint a été conçu, et par exemple 40 %. Il apparaît déjà que le simple aménagement de rainures longitudinales 12 et 13 dans le joint, rainures n'exigeant que de modifier la filière d'extrusion du joint, permet de maîtriser la déformation de celui-ci dans sa plage de compression, utile à sa pose et à sa résistance aux effets éoliens. Le graphique de figure 5 indique, pour un taux de compression, donné en abscisses, et fourni en pourcentage de réduction de l'épaisseur du joint, la résistance à la compression en Méga pascal, donné en ordonnées. Il montre, par la courbe Cl en traits continus, que l'augmentation de la résistance à la compression est régulière jusqu'à sensiblement 40 %, c'est à dire tant que les rainures jouent leur fonction d'exutoire en accueillant le mastic fluant sous la compression. Ce graphique montre également, qu'au-delà de ce taux de compression, c'est à dire à partir du moment où les rainures 12-13 ayant disparu, le joint présente une section transversale rectangulaire pleine, la résistance à la compression s'accroît davantage.Cet accroissement est plus perceptible lorsqu'il est comparé avec la courbe C2 représentant, en traits interrompus, la variation pratiquement linéaire de la résistance à la compression d'un joint en mousse réticulée. Cet accroissement de résistance est mis à profit pour améliorer la résistance du joint et réduire sa compression et son fluage, lorsqu'il est soumis, par le vitrage, à des efforts générés par des effets éoliens s'exerçant sur ce vitrage. Il ressort de ce qui précède que l'aménagement de rainures dans le joint améliore, non seulement, les conditions de pose de ce joint, mais aussi ses conditions de déformation en exploitation. Comme le montre la figure 4 correspondant à une autre forme d'exécution du joint selon l'invention, le nombre des rainures 12 peut varier en fonction des applications, de même que l'épaisseur et la largeur de la section transversale, pourvu que la somme des sections des rainures permette une compression d'au moins 40 % de l'épaisseur du joint, sans déformation de ses chants latéraux 17. Le joint selon l'invention combine les avantages des joints en mastic, à savoir - par son caractère adhérent, l'obtention d'une excellente étanchéité, aussi bien sous faible compression que sous forte compression, - la facilité d'étancher les angles du vitrage, par simple recouvrement des joints, avec les avantages des joints en mousse, et en particulier - la facilité de pose, - et l'absence de déformation lors du montage du vitrage, auquel il ajoute l'obtention d'un module de compression variable en fonction de la déformation. REVENDICATIONS 1. Joint pour panneaux de vitrage isolant du type composé d'un mastic à base de caoutchouc butyle non réticulé et présenté sous forme d'une bande ayant, en section transversale, une forme générale rectangulaire, caractérisé en ce qu'il comporte, débouchant de chacune de ses deux grandes faces de contact et d'étanchéité (14a-14b), des rainures longitudinales (12-13) lui donnant, au moins localement, un profil transversal en dents de scie, le profil d'une face étant décalé de sensiblement un demi pas par rapport au profil de l'autre face, de manière qu'à chaque rainure (12) d'un profil corresponde un intervalle (15) entre rainures de l'autre profil. 2. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mastic composant le joint comprend entre 3 et 30 % de caoutchouc butyle non réticulé et entre 4 et 30 % de polyisobutylène. 3. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la somme des valeurs des aires transversales des rainures est sensiblement égale à la différence entre, d'une part, la valeur de la section transversale du joint, dans sa forme initiale rectangulaire, et, d'autre part, la valeur de la section transversale du même joint, lorsqu'il est soumis à une compression réduisant son épaisseur d'au moins 40 %. 4. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque rainure (12) et chaque intervalle (15) entre rainure, de chacun des deux profils présente, en section transversale, la forme d'un triangle isocèle tronqué au sommet. 5. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que sa zone centrale, portant les profils en dents de scie, est bordée par deux nervures longitudinales (16), de section transversale rectangulaire et dont les grandes faces planes externes constituent les chants (17) du joint.