Brevet FR2738251A1 — publié le 19970307

COMPOSITION DE POLYwtZTRANNE ET JOINT D'ETANCHEITE POUR VITRAGE ISOLANT L'invention concerne une composition de polyuréthanne à deux composants, destinée notamment à former des joints d'étanchéité pour vitrage isolant ou vitrage double, ainsi que les joints d'étanchéité formés à partir de cette composition. Les vitrages isolants comprennent en général deux plaques de verre séparées par des profilés formant entretoise et des joints d'étanchéité qui sont injectés ou formés in situ pour recouvrir les profilés et garnir l'espace entre les plaques de verre. Ces joints sont le plus souvent réalisés en polysulfure à partir de deux composants qui sont mélangés immédiatement avant l'injection ou la formation d'un joint dans des machines spécialement conçues à cet effet et dont sont équipés la plupart des fabricants de vitrages isolants. I1 a été proposé de réaliser ces joints en polyuréthanne à partir de deux composants dont l'un est à base de polyols et dont l'autre est un durcisseur à base d'isocyanates, ces deux composants étant mélangés entre eux immédiatement avant formation des joints.Les joints en polyuréthanne ont l'avantage d'être moins coûteux et moins perméables à l'humidité que les joints en polysulfure mais ils ont l'inconvénient de ne pouvoir être utilisés dans les machines destinées à former les joints en polysulfure, essentiellement parce que le durcisseur des joints de polyuréthanne est par nature liquide alors que les composants des polysulfures sont pâteux. I1 serait possible de modifier les machines de formation des joints en polysulfure pour les adapter à la formation des joints en polyuréthanne, mais le coût de ces modifications serait élevé et disproportionné par rapport aux avantages qu'un fabricant de vitrages isolants peut retirer des joints en polyuréthanne. I1 en résulte qu'actuellement les joints de ces vitrages sont encore réalisés en polysulfure alors que les joints en polyuréthanne sont plus performants et moins coûteux. L'invention a pour but d'apporter une solution simple, efficace et peu coûteuse à ce problème. Elle a pour objet une composition de polyuréthanne qui puisse être utilisée sur les machines conçues pour la formation de joints en polysulfure. Elle a également pour objet des joints en polyuréthanne réalisés à partir de cette composition. Elle propose donc une composition de polyuréthanne à deux composants destinés à être mélangés immédiatement avant emploi, comprenant un composant à base de polyol et un durcisseur à base d'isocyanate, caractérisée en ce que le durcisseur est du type pâteux ou à viscosité élevée et comprend un agent épaississant ou thixotrope. La composition selon l'invention, dont le composant à base de polyol est du type pâteux et dont le durcisseur à base d'isocyanate est également du type pâteux ou visqueux, peut être utilisée sur les machines conçues pour la formation de joints en polysulfure, moyennant une modification mineure ou un simple réglage de ces machines, pour la formation de joints en polyuréthanne qui sont plus performants et moins coûteux que les joints traditionnels en polysulfure. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'agent épaississant ou thixotrope est une charge inerte telle que de la craie, des silicates, des bentonites, du carbonate de calcium, du PVC, des dérivés d'urée, des dérivés acryliques, du noir de carbone ou de la silice en poudre très fine. En variante, l'agent durcisseur peut comprendre un pré-polymère à terminaison isocyanate ayant une viscosité relativement élevée, ou un mélange de ce pré-polymère et d'une charge inerte épaississante ou thixotrope du type précité. Cette modification de la viscosité de l'agent durcisseur n'a pas d'influence négative sur la qualité du polyuréthanne et des joints résultants. De façon générale, on a également constaté que les joints en polyuréthanne selon l'invention présentaient un meilleur facteur de fléchissement (sagging factor) que les joints en polyuréthanne connus jusqu'à présent, ce qui est un avantage inattendu et surprenant résultant de la modification de l'agent durcisseur selon l'invention. Un autre avantage de l'invention est que l'utilisation d'un agent durcisseur du type pâteux ou à viscosité relativement élevée permet un plus grand choix parmi les composants à base de polyols qui peuvent être associés à cet agent durcisseur pour former du polyuréthanne. L'invention propose également un joint d'étanchéité pour vitrage isolant ou vitrage double, caractérisé en ce qu'il est réalisé en polyuréthanne ayant une composition telle que définie ci-dessus, ce joint étant posé à l'aide d'une machine classique conçue pour la pose de joints en polysulfure. De façon générale, l'invention a pour résultat une diminution du prix de revient des vitrages isolants et une augmentation de leur durée de service. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence au dessin annexé, qui est une vue schématique partielle en coupe d'un vitrage isolant selon l'invention. Dans ce dessin, les références 10 désignent deux plaques de verre parallèles destinées à former un vitrage isolant, ou "double vitrage", ces deux plaques de verre étant réunies entre elles au voisinage de leurs bords par des profilés 12 formant entretoise, ces profilés étant par exemple métalliques et tubulaires et pouvant contenir un produit absorbant l'humidité. L'étanchéité peut être assurée d'une part au moyen d'une couche mince d'élastomère interposée entre les faces des profilés 12 et les plaques de verre 10 et d'autre part par un joint d'étanchéité 16 qui recouvre les profilés 12 et garnit l'espace compris entre les bords des plaques de verre 10. Eventuellement, l'espace entre les plaques de verre 10 est rempli d'un gaz inerte tel que l'argon, pour améliorer l'isolation. Le joint d'étanchéité 16 est, conformément à l'invention, réalisé en polyuréthanne et est formé in situ au moyen d'une machine 18 comprenant des moyens 20, 22 d'amenée des deux composants du polyuréthanne à une tête 24 de mélange et d'injection, cette machine 18 étant bien connue dans la technique et utilisée jusque là pour la formation de joints en polysulfure. Les deux composants du joint selon l'invention, qui sont fournis par les moyens 20, 22 à la tête 24, sont du type pâteux ou à viscosité relativement élevée et comprennent un composant à base de polyol et un durcisseur à base d'isocyanate. La viscosité du durcisseur (normalement liquide) est augmentée par utilisation d'un pré-polymère à terminaison isocyanate à viscosité élevée et/ou par addition d'une charge épaississante ou thixotrope telle que de la craie, des silicates, des bentonites, du carbonate de calcium, du PVC, des dérivés d'urée ou des dérivés acryliques, de la silice pyrogénée ou du noir de carbone, la quantité de charge étant typiquement de l'ordre de 15 à 25% en poids dans le durcisseur et pouvant plus généralement être comprise en 10 et 70 en poids en fonction de son type et de lleffet recherché. La composition selon l'invention comprend en général des polymères liquides tels que des polybutadiènes à terminaison hydroxyle, des isocyanates, des plastifiants, des charges inertes, un catalyseur, des promoteurs d'adhérence au verre, et des additifs divers déjà connus dans la technique. Les isocyanates utilisés sont de préférence des di-isocyanates et des isocyanates polyfonctionnels, les plastifiants sont des esters d'acide phtalique, des esters d'acide adipique, des huiles minérales, etc. .Les charges peuvent être du carbonate de calcium broyé ou précipité, des silicates tels que du talc, du kaolin, du noir de carbone, des silicates pyrogénés, en particulier de la silice pyrogénée à structure extrêmement fine, constituée de SiO2 pratiquement pur en particules dont les dimensions moyennes sont par exemple de l'ordre de 0,01 pm, ces particules étant unies entre elles en aggrégats ayant la forme de chaines ramifiées conférant à la silice pyrogénée de remarquables propriétés épaississantes et thixotropes. Les promoteurs d'adhérence peuvent être des silanes organiques fonctionnalisés. Par ailleurs, la viscosité du durcisseur peut être augmentée au moyen d'un mélange d'un prépolymère et d'un agent épaississant précités. Une composition déjà connue de polyuréthanne et des exemples de composition selon l'invention sont donnés ci-dessous. ComDosltion connue + Composant à base de polyol - polybutadiène à terminaison hydroxyle : 22% - plastifiant (DOP) (di-octyl-phtalate) : 20% - charge inerte (craie) : 58% - catalyseur (esters de mercure) : 0,04% + Durcisseur - MDI liquide (diphénylméthanediisocyanate) : 50% - noir de carbone (servant de pigment) 1% - silice pyrogénée . 3% - plastifiant (DOP) : 46% Compositions selon l'invention + Composant à base de polyol . comme ci-dessus + Durcisseur 1 - . MDI liquide : 50% noir de carbone : 25% plastifiant (DOP) : 25% 2 - . MDI liquide 50% . noir de carbone : 10% . silice pyrogénée . 6% plastifiant (DOP) : 34% Les durcisseurs des compositions connues ont une viscosité inférieure à 1,5 Pa.s pour un taux de cisaillement de 100 s cette viscosité étant par exemple de 0,4 Pa.s pour le durcisseur de la composition connue indiquée ci-dessus. Les durcisseurs des compositions selon l'invention ont une viscosité d'environ 10 à 30 Pa.s pour un taux de cisaillement de 100 l, ce qui permet de les utiliser sans difficulté sur les machines conçues pour la formation de joints en polysulfure. REVENDICATIONS 1. Composition de polyuréthanne à deux composants destinés à être mélangés immédiatement avant emploi, comprenant un composant à base de polyol et un durcisseur à base d'isocyanate, caractérisée en ce que le durcisseur est du type pâteux ou à viscosité élevée et comprend un agent épaississant ou thixotrope. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent épaississant ou thixotrope est une charge inerte telle que de la craie, des silicates, des bentonites, du carbonate de calcium, du PVC, des dérivés d'urée, des dérivés acryliques, du noir de carbone ou de la silice pyrogénée. 3. Composition selon la revendication 2, caractérisée en ce que la quantité de charge inerte dans le durcisseur est de l'ordre de 10 à 70 % en poids. 4. Composition selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que la quantité de charge inerte dans le durcisseur est de l'ordre de 15 à 25% en poids. 5. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que agent épaississant ou thixotrope comprend un pré-polymere à terminaison isocyanate et à viscosité relativement élevée. 6. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le durcisseur comprend un plastifiant, tel par exemple que du DOP. 7. Composition selon llune des revendications précédentes, caractérisée en ce que le composant à base de polyol comprend essentiellement un polybutadiène à terminaison hydroxyle. 8. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le composant à base de polyol comprend également un plastifiant tel par exemple que du DOP, une charge inerte et un catalyseur. 9. Joint d'étanchéité pour vitrage isolant ou vitrage double, caractérisé en ce qu'il est réalisé en polyuréthanne ayant une composition selon l'une des revendications précédentes. 10. Joint d'étanchéité selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est posé au moyen d'une machine conçue pour la pose de joints en polysulfure.