Brevet FR2729328A1 — publié le 19960719

Cette invention se rapporte d'une manière générale à un stratifié de barrière d'infiltration d'air et à un procédé de fabrication de celui-ci. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un stratifié perforé fabriqué à partir d'un tissu de polyoléfine, d'une résine et d'un film de polyoléfine, et à un procédé de stratification et de perforation de la construction multicouches afin de préparer une barrière d'infiltration d'air destinée à être utilisée comme matière de parement pour des immeubles résidentiels et commerciaux. Les matières en feuille de polymère et en papier sont connues pour être utiles comme barrières d'infiltration d'air pour la construction d'immeubles. Ces matières sont généralement placées sur les parois périphériques d'un immeuble avant l'application d'une couche de finition décorative, par exemple des briques ou des bardeaux en cèdre. De tels produits de "parement" empêchent de manière substantielle le passage d'air tout en permettant le passage de vapeur d'eau. Lorsque le parement n'est pas perméable à la vapeur d'eau, par exemple lorsqu'un film polymère est utilisé, il est généralement perforé afin de permettre le passage de vapeur d'eau. Plusieurs de ces parements présentent une stabilité dimensionnelle médiocre et tendent à s'affaisser avec le temps en provoquant des déchirures, permettant ainsi l'infiltration d'air. Afin d'éviter cet affaissement, des filaments de renfort sont parfois incorporés dans les produits de parement. Toutefois, plusieurs de ces produits contenant des filaments de renfort disponibles dans le commerce tendent à lâcher du fait de la séparation des structures tissées de la matrice. 2 2729328 Il serait souhaitable de préparer un stratifié de parement contenant un renfort tissé qui est fixé de façon sûre sur la matrice du produit. Selon l'invention, il a été découvert de façon surprenante un procédé de préparation d'un stratifié qui est utile comme barrière d'infiltration d'air pour des structures commerciales et résidentielles. Le procédé comprend le fait de: prévoir un tissu de polyoléfine; prévoir un film de polyoléfine; déposer par extrusion une couche de résine fondue sur le tissu de polyoléfine; mettre en contact le film de polyoléfine avec la couche de résine, et stratifier ensemble le tissu de polyoléfine, la résine et le film de polyoléfine; et perforer la structure stratifiée. L'invention concerne en outre le stratifié préparé par le procédé de l'invention. Le stratifié comprend: un tissu de polyoléfine; une couche de résine collée sur le tissu de polyoléfine; et un film de polyoléfine collé sur la couche de résine; ledit stratifié comprenant une multiplicité de perforations. 3 2729328 Le stratifié de barrière d'infiltration d'air préparé selon la présente invention est particulièrement utile comme parement. La figure 1 est une représentation schématique du procédé de la présente invention, illustrant les opérations de dépôt par extrusion, de stratification et de perforation. La figure 1 est une représentation schématique d'un procédé de préparation 10 d'un stratifié de barrière d'infiltration d'air selon la présente invention. Une bande de tissu de polyoléfine 12 avance depuis un rouleau d'alimentation de tissu de polyoléfine 14 sur un rouleau de pincement 16. Simultanément, un film de polyoléfine 18 avance depuis un rouleau d'alimentation en film de polyoléfine 20 sur un rouleau refroidi 22. Une résine est fondue dans une extrudeuse conventionnelle (non représentée), s'étend à travers une matrice 24 sous la forme d'une feuille de résine fondue 26 et est déposée sur la bande de tissu de polyoléfine 12. Le tissu de polyoléfine 12 revêtu de la couche de résine fondue 26, et le film de polyoléfine 18, sont pressés ensemble entre le rouleau de pincement 16 et le rouleau refroidi 22, stratifiant ainsi l'assemblage. La matière stratifiée résultante est séparée du rouleau refroidi 22 et passe à travers une poinçonneuse à aiguille comportant un poinçon 28 et une roue d'appui 30. Le stratifié de barrière d'infiltration d'air 32 résultant est ensuite emmagasiné sur un rouleau de réception 34. Le tissu de polyoléfine adapté à une utilisation selon la présente invention comporte un film de polyoléfine comprenant des filaments de renfort. Des exemples de matières polyoléfines utiles pour la préparation de tissu de polyoléfine comprennent, sans y être nécessairement limités, du polyéthylène, du polypropylène, du polybutylène et équivalents, à haute, moyenne et basse densité, ainsi que des mélanges et des copolymères de ceux-ci. Un polyoléfine préféré est le polyéthylène à haute densité. Les filaments de renfort peuvent comprendre des matières conventionnelles telles que par exemple des fibres de verre ou métalliques, ou des fibres polymères fabriquées à partir de polyesters, d'acryliques, de polycarbonates et équivalent. Les filaments de renfort sont présents dans le tissu de polyoléfine dans une concentration d'environ 4,5 x 2,5 à environ 24 x 12 bandes par 2,54 cm et présentent un Denier s'échelonnant d'environ 200 à environ 2500 (environ 222 à environ 2778 décitex). Un tissu de polyoléfine préféré peut être obtenu auprès de Fabrene Inc. de North Bay, Ontario, Canada sous la désignation "FABRENE ATA". Des films de polyoléfine appropriées pour la mise en oeuvre de la présente invention comprennent, sans y être nécessairement limités, ceux préparés à partir de polyéthylène, de polypropylène, de polybutylène et équivalent à haute, moyenne ou basse densité, ainsi que des mélanges et des copolymères de ceux-ci. Un film de polyoléfine préféré est du polyéthylène linéaire à basse densité ayant une épaisseur s'échelonnant d'environ 0,006 mm à environ 10 mm. Un film polyéthylène linéaire à basse densité préférée peut être obtenu auprès de National Poly d'Atlanta, Géorgie. La résine appropriée pour le dépôt par extrusion sur le tissu de polyoléfine selon la présente invention peut être choisie, à titre d'exemple mais pas de limitation, parmi le polyéthylène, le polypropylène, le polyester, le polyuréthanne, l'acrylique, le polyamide, l'acétate de polyvinyle, le polychlorure de vinyle, le styrène, le polycarbonate et équivalent à haute, moyenne ou basse densité ainsi que des mélanges et des copolymères de ceux-ci. Une résine préférée comprend du polyéthylène à basse densité. Un polyéthylène à basse densité préféré peut être obtenu auprès de Eastman Chemical de Kingsport, Tennessee, sous la désignation "Eastman 808P". La résine est de préférence extrudée de façon à former une couche de résine sur le tissu de polyoléfine, ladite couche ayant une épaisseur d'environ 0,0025 mm à environ 10 mm. Le rouleau de pincement 16 est de manière typique un rouleau en caoutchouc ou revêtu de caoutchouc, ayant une dureté d'environ 50 à 75. Un rouleau de maintien de pression peut être utilisé afin de pousser le rouleau de pincement 16 vers le rouleau refroidi 22. La pression entre le rouleau de pincement 16 et le rouleau refroidi 22 s'échelonne de manière générale d'environ 17 N par centimètre linéaire à environ 350 N par centimètre linéaire. De préférence, la pression est d'environ 87 à environ 262 N par centimètre linéaire. Un procédé particulièrement préféré utilise un rouleau de pincement 16 en caoutchouc, ayant une dureté d'environ 60, qui vient en contact avec le rouleau refroidi 22 à une pression entre environ 140 à environ 175 N par centimètre linéaire. Le rouleau refroidi 22 peut avoir une surface lisse, ou peut avoir une surface dessinée préparée par gravure avec une solution acide appropriée comme cela est bien connu dans l'industrie de la gravure. D'une manière générale, le rouleau refroidi 22 est chromé afin d'empêcher la détérioration de sa surface. Le rouleau refroidi 22 peut être refroidi par n'importe quelle technique 6 2729328 conventionnelle, par exemple en faisant passer un fluide de refroidissement, par exemple de l'eau, à l'intérieur de celui-ci. La température du rouleau refroidi 22 est maintenue de manière appropriée d'environ 13 C à environ 66 C pendant l'opération de stratification. La résine peut être fondue dans n'importe quel appareil d'extrusion conventionnel connu d'une manière générale dans l'état de la technique, et évacuée de la matrice 24 afin de former la feuille de résine fondue 26 qui tombe. La résine est extrudée à une vitesse permettant de former une couche de résine fondue sur le tissu de polyoléfine 12, ladite couche ayant une épaisseur d'environ 0,0025 mm à environ 10 mm. De préférence, l'épaisseur est d'environ 0,025 mm. Au niveau de la matrice d'extrusion 24, la température de résine est généralement maintenue d'environ 204 C à environ 371 C, en fonction du type de résine utilisé et de l'épaisseur de la feuille de résine fondue 26 souhaitée. De préférence, la température d'extrusion est d'environ 304 C à environ 329 C. En fonctionnement, le tissu de polyoléfine 12 et le film de polyoléfine 18 sont avancés à la même vitesse, entre environ 15 m par minute et environ 152 m par minute, dans l'ensemble de pincement. Immédiatement avant d'entrer dans le pincement, la résine est déposée par extrusion sur le tissu de polyoléfine 12. Egalement considéré comme équivalent sur le plan de la capacité opérationnelle et d'utilité, il y a un procédé légèrement modifié (non représenté) dans lequel la résine fondue est extrudée directement dans le pincement o le tissu de polyoléfine 12 et film de polyoléfine 18 sont stratifiés. 7 2729328 Lorsque le tissu de polyoléfine 12 revêtu de la couche de résine et le film de polyoléfine 18 entrent dans le pincement, les différentes couches sont pressées ensemble et stratifiées. La couche de résine fondue se solidifie de sorte que le tissu de polyoléfine 12, la résine et le film de polyoléfine 18 forment un stratifié monolithique. La structure résultante présente une résistance supérieure à la séparation des brins de filament de renfort de la matière de stratifié. Le film de polyoléfine 18 stabilise efficacement le tissu de polyoléfine 12, éliminant ainsi la défaillance du produit. Lorsque la structure stratifiée sort du pincement, la résine se solidifie par le transfert d'énergie thermique vers le rouleau refroidi 22. Dans une position suivante de la circonférence du rouleau refroidi 22, le stratifié est séparé et passé sur un dispositif conventionnel afin de perforer le stratifié, par exemple par une poinçonneuse à aiguille. De manière appropriée, le stratifié peut être perforé en le faisant passer entre le poinçon rotatif 28 et une roue d'appui 30 correspondante, ce qui réalise efficacement une multiplicité d'ouvertures dans le stratifié. Ces ouvertures peuvent s'échelonner en tailles d'environ 0,005 mm à environ 6 mm. Comme cela apparaît évident pour les gens du métier de la fabrication des barrières d'infiltration d'air, les formes, nombre et emplacements des ouvertures peuvent varier dans des limites larges. Un tissu de polyethylène à haute densité ayant de 4,5 x 2,5 bandes par 2,54 cm de filaments de renfort (FABRENE ATA), et un film polyéthylène à faible densité linéaire ayant une épaisseur d'environ 0,032 mm, sont amenés simultanément dans le pincement formé entre le 8 2729328 rouleau de pincement en caoutchouc ayant une dureté d'environ 60 et un rouleau refroidi. Une résine fondue de polyéthylène à basse densité (Eastman 808P) est déposée par extrusion à une température d'environ 327 C sur le tissu en polyéthylène sensiblement au niveau du pincement, à une vitesse permettant de former une couche d'environ 0,025 mm. Les matières sont stratifiées ensemble à une pression d'environ 140 N par centimètre linéaire. La structure stratifiée résultante est séparée du rouleau de refroidissement et perforée en la faisant passer à travers une poinçonneuse à aiguille o des ouvertures d'approximativement 0,005 mm de diamètre sont découpées. Le stratifié de barrière d'infiltration d'air résultant est ensuite enroulé sur un rouleau de réception. Le stratifié de barrière d'infiltration d'air ainsi produit est alors utilisé comme parement efficace pour un immeuble résidentiel. Cet exemple peut être répété avec un succès similaire en remplaçant par des matières décrites de manière spécifique ou générique et/ou des conditions exposées ici celles exposées dans l'ensemble précédent. D'après la description précédente, un homme du métier peut facilement reconnaître les caractéristiques essentielles de cette invention, et sans sortir de son esprit ou de sa portée, peut apporter différents changements et modifications afin d'adapter l'invention à différentes utilisations ou conditions. R E V E N D I C A T I ON 8 1. Procédé de préparation d'un stratifié de barrière d'infiltration d'air, caractérisé en ce qu'il comprend le fait de: prévoir un tissu de polyoléfine (12); prévoir un film de polyoléfine (18); déposer par extrusion une couche de résine fondue (26) sur le tissu de polyoléfine (12); mettre en contact le film de polyoléfine (18) avec la couche de résine (26), et stratifier ensemble le tissu de polyoléfine (12), la résine et le film de polyoléfine (18); et perforer la structure stratifiée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tissu de polyoléfine (12) comporte un polyethylène à haute densité comprenant des filaments de renfort ayant une concentration d'environ 4, 25 x 2,5 bandes par 2,54 cm. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine est du polyéthylène à basse densité. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film de polyoléfine (18) est du polyéthylène linéaire à basse densité. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine est extrudée afin de former une couche ayant une épaisseur d'environ 0,0025 mm à 10 mm. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine est extrudée à une température d'environ 204 C à environ 371 C. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contact se produit à une pression d'environ 17 N à environ 350 N par centimètre linéaire. j- 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures placées dans le stratifié pendant l'étape de perforation ont des tailles d'environ 0,005 mm à environ 6 mm. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tissu de polyoléfine (12) et le film de polyoléfine (18) sont délivrés à des vitesses d'environ 15 m à environ 152 m par minute. 10. Stratifié de barrière d'infiltration d'air caractérisé en ce qu'il comprend: un tissu de polyoléfine (12); une couche de résine (26) collée sur le tissu de polyoléfine (12); et un film de polyoléfine (18) collé sur la couche de résine (26); ledit stratifié comprenant une multiplicité de perforations. il 2729328 11. Stratifié selon la revendication 10, caractérisé en ce que le tissu de polyoléfine (12) comporte du polyéthylène, du polypropylène ou du polybutylène à haute, moyenne ou basse densité. 12. Stratifié selon la revendication 10, caractérisé en ce que le tissu de polyoléfine (12) comporte des filaments de renfort ayant une concentration d'environ 4,5 x 2,5 à environ 24 x 12 bandes par 2,54 cm. 13. Stratifié selon la revendication 12, caractérisé en ce que les filaments de renfort comportent des fibres de verre, métalliques, ou polymères. 14. Stratifié selon la revendication 10, caractérisé en ce que la résine est choisie dans le groupé composé du polyéthylène, du polypropylène, du polyester, du polyuréthanne, de l'acrylique, du polyamide, de l'acétate de polyvinyle, du polychlorure de vinyle, du styrène, du polycarbonate à haute, moyenne et basse densité, et des mélanges et des copolymères de ceux-ci. 15. Stratifié selon la revendication 10, caractérisé en ce que la couche de résine (26) a une épaisseur d'environ 0,0025 à environ 10 mm. 16. Stratifié selon la revendication 10, caractérisé en ce que le film de polyoléfine (18) comporte du polyéthylène, du polypropylène ou du polybutylène à haute, moyenne ou basse densité. 17. Stratifié selon la revendication 10, caractérisé en ce que le film de polyoléfine (18) a une épaisseur d'environ 0,006 à environ 10 mm. 12 2729328 18. Stratifié selon la revendication 10, caractérisé en ce que les perforations sont d'une taille d'environ 0,005 mm à environ 6 mm. 19. Stratifié de barrière d'infiltration d'air, caractérisé en ce qu'il comporte: un tissu de polyoléfine (12), comportant du polyéthylène à haute densité comprenant des filaments de renfort ayant une concentration d'environ 4,5 x 2,5 bandes par 2,54 cm; une couche de résine (26) polyéthylène à basse densité ayant une épaisseur d'environ 0,0025 mm, collée sur le tissu de polyoléfine (12); et un film de polyéthylène linéaire à basse densité ayant une épaisseur d'environ 0, 032 mm, collé sur la couche de résine (26) polyéthylène à basse densité; ledit stratifié comprenant une multiplicité de perforations d'une taille d'environ 0,005 mm.