Brevet FR3105083A1 — publié le 20210625

Membrane composite, notamment pour le bâtiment La présente invention a pour objet une membrane composite dite « aluminium/corps central/polymère » caractérisée en ce qu’elle consiste essentiellement en au moins une couche ou feuille métallique en aluminium d’une épaisseur minimale de 10 µm enduite d’un primaire en sous face, c’est-à-dire au niveau de la face destinée à être collée sur l’armature, au moins une couche d’un moyen adhésif de type colle et au moins une couche d’un matériau à base de fibres ainsi qu’au moins une couche d’un polymère. Membrane composite, notamment pour le bâtiment La présente invention concerne le domaine du bâtiment au sens large et plus particulièrement celui des membranes d’étanchéité destinées, par exemple, aux toitures, mûrs, etc. Plus précisément, elle concerne les dispositifs de protection de prévention et/ou d’anti-propagation d’incendies appliqués sur ou avec de tels systèmes d’isolation, telles que les membranes d’étanchéité susvisés. La réglementation française impose autour des lanterneaux et sur certaines parties de la toiture l’utilisation d’une bande de protection pour prévenir la propagation d’un incendie d’un bâtiment à l’autre. Deux solutions techniques sont alors envisagées : l’installation d’une membrane bitumineuse armée auto-protégée par une feuille métallique d’aluminium de 80 µm d’épaisseur environ, ou l’utilisation d’un tissu de verre enduit classé M0, de grammage minimal de 400 g/m 2 , collé directement sur le revêtement d’étanchéité. Cette dernière solution est en particulier employée sur les toitures dont la membrane d’étanchéité est une membrane synthétique à base, soit de PVC, soit de TPO. Cependant, ce type de système présente plusieurs défauts : Il existe souvent des difficultés de manutention pour le technicien lors de la découpe du tissu de verre, les fibres de verre ayant tendance à se séparer les unes des autres ce qui le rend peu commode à installer, le système d’encollage du tissu de verre est complexe car il nécessite un double encollage du revêtement d’étanchéité et d’un écran de protection ; de surcroît ces éléments ont souvent tendance à se décoller dans le temps sous l’effet du vieillissement, en particulier en raison d’une éventuelle oxydation (exposition à des agents oxydants, pollution, rayons UV…) et/ou en raison des effets néfastes lors de la présence d’une humidité trop importante, le tissu de verre encollé tend à se déchirer suite aux variations dimensionnelles de la membrane d’étanchéité, en particulier suite aux variations dimensionnelles dues à la dilatation thermique. La présente invention a pour but de pallier au moins certains des inconvénients précités et a pour objet un nouveau produit innovant dont les autres propriétés physico-chimiques sont conservées et dont la fabrication, la mise en œuvre et le coût sont compatibles, et avantageusement améliorés, par rapport aux produits et procédés connus de l’état de la technique. La présente invention a donc pour objet une membrane composite dite « aluminium/corps central/polymère » consistant essentiellement en au moins une couche ou feuille métallique en aluminium d’une épaisseur minimale de 10 µm enduite d’un primaire en sous face, c’est-à-dire au niveau de la face destinée à être collée sur l’armature, au moins une couche d’un moyen adhésif de type colle et au moins une couche d’un matériau à base de fibres ainsi qu’au moins une couche d’un polymère. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif. Conformément à la présente invention, la membrane composite dite « aluminium/corps central/polymère » est caractérisée en ce qu’elle consiste essentiellement en au moins une couche ou feuille métallique en aluminium d’une épaisseur minimale de 10 µm enduite d’un primaire en sous face, c’est-à-dire au niveau de la face destinée à être collée sur l’armature, au moins une couche d’un moyen adhésif de type colle, en particulier une colle mono ou bi-composante à base de polyuréthane (PU) et au moins une couche d’un matériau à base de fibres, comme des fibres polymériques, en particulier à base de fibres de polyéthylène téréphtalate (PET) ainsi qu’au moins une couche d’un polymère, de préférence de type plastisol, et plus préférentiellement d’un plastisol en polychlorure de vinyle (PVC). Ainsi la membrane selon l’invention présente sur sa face supérieure (externe) la ou les couches d’aluminium de protection anti-feu, la couche la plus interne ou profonde dans l’ensemble présentant au moins une couche de primaire qui vient en contact avec la couche voisine de colle qui vient en contact à son tour avec le corps central même (qui joue de rôle d’armature et qui peut être composite, en particulier un polymère ou mélange de polymère renforcé avec des fibres de renfort, notamment des fibres de verre). Ce corps central est donc réalisé en fibres, par exemple polymériques (par exemple de type PET) majoritairement ou exclusivement et constitue une sorte d’armature qui peut optionnellement comprendre un renfort, en particulier un renfort en fibres de verre ou analogue. A titre d’exemple non limitatif on pourra utiliser un produit de la gamme connue sous la dénomination « TEXBOND R » (marque déposée) de la société Freudenberg. Il s’agit d’une fibre polyester non-tissée renforcée avec des filaments de verre dans la direction machine. Immédiatement en-dessous se trouve le plastisol PVC qui constitue ainsi la face inférieure (interne) de la membrane selon l’invention. Cette face inférieure sera compatible avec une membrane d’étanchéité à base de PVC se situant sous cette membrane de protection. Exemple non limitatif d’un procédé de fabrication d’un produit selon l’invention : 1) On procède tout d’abord à une enduction de 60 g/m 2 de colle PU mono / bi-composante chauffée entre la face dite « primairisée » du film aluminium et la couche en matériau composite constitué de fibres de PET additionné du renfort consistant en des fibres de verre. Puis on réalise un séchage en bobine pendant au moins 24 heures pour laisser le temps à la colle de réticuler. 2) Dans un second temps on procède à une enduction du plastisol PVC sur le produit précédemment obtenu à l’étape 1) du côté de la couche en fibres PET et du renfort en fibres de verre à 200 °C pendant 2 minutes. L’opération peut être répétée 2 à 3 fois pour obtenir l’épaisseur de PVC nécessaire. Le renfort précité permet d’assurer une bonne stabilité dimensionnelle lors du passage dans les fours d’enduction. La membrane ou bande de protection anti-feu ainsi obtenue est soudable à l’air chaud sur le revêtement d’étanchéité PVC contrairement à l’écran toiture en voile de verre qui nécessite l’utilisation de colles. La soudure se fait avantageusement sur le périmètre de la bande de protection contre le feu. L’enduit de primaire (également connu sous la dénomination de « primer ») en sous face de la couche d’aluminium d’au moins 10 µm est là pour protéger celui-ci de l’oxydation et garantir une bonne adhésion avec le moyen d’adhésion, par exemple la colle PU précitée. La couche de primaire en question est avantageusement une résine vinylique plutôt que vinyl-acrylique pour favoriser l’adhésion de la colle PU sur l’aluminium. Une épaisseur de 80 µm pour l’enduit de primaire permet de répondre à la norme P84-310 en matière de réglementation feu pour les membranes. La membrane selon l’invention est plus généralement caractérisée en ce que la ou les couches ou feuilles métalliques en aluminium ont une épaisseur totale comprise entre 50 µm et 120 µm, préférentiellement entre 70 µm et 90 µm. Par ailleurs, comme évoqué précédemment, le matériau à base de fibres est avantageusement à base de fibres polymériques et est un matériau composite renforcé par des fibres de verre, de préférence un PET renforcé par des fibres de verre. Avantageusement, la membrane selon l’invention est encore caractérisée en ce que la couche de primaire est réalisée en une résine vinylique ou acryl-vinylique. Comme évoqué plus haut, la membrane selon l’invention est caractérisée en ce que le moyen adhésif est une colle PU mono ou bi-composante et résistante à l’hydrolyse et à la chaleur, de préférence une colle PU dont l’adhésion est catalysée par l’humidité atmosphérique, et plus préférentiellement une colle PU catalysée sans solvant. A titre d’exemple non limitatif de colle PU mono composante, on peut citer les colles « Herberts 1K-LF 190 series » de la société ARKEMA. Pour avoir une bonne imprégnation des fibres PET on utilisera une colle assez dense et on laissera sécher le complexe suffisamment longtemps. La membrane selon l’invention est en outre caractérisée en ce que le matériau à base de fibres est un PET, de préférence un PET composite pouvant être doté d’un renfort en fibres de verre, ledit matériau ayant un grammage compris entre 60 g/m 2 et 400 g/m 2 , de préférence un grammage compris entre 200 g/m 2 et 250 g/m 2 . Avantageusement, la membrane selon la présente invention est caractérisée en ce que les fibres de PET sont majoritairement ou exclusivement des fibres courtes, c’est-à-dire des fibres présentant une longueur moyenne comprise entre 60 mm et 80 mm pour favoriser la cohésion du composite « fibres PET + renfort fibres de verre ». Comme exemple de matériau composite, on peut citer le produit connu sous la dénomination « Texbond R 220 » de la société FPM. Il s’agit là encore d’un non-tissé en polyester à fibres courtes renforcé avec des fils ou filaments de verre ayant un grammage moyen de 220 g/m 2 . Une armature de ce type est suffisamment épaisse pour imprégner, d’un côté avec la colle et de l’autre côté avec le PVC, le PET aux fibres courtes. On évite ainsi un délitement de l’armature. Les fibres de verre du renfort permettent notamment une bonne stabilité dimensionnelle lors du procédé (2-3 passages au four à 200 °C pendant 2 minutes). Par ailleurs, la membrane selon la présente invention est également caractérisée en ce que le plastisol contient au moins une résine PVC en émulsion ou micro-suspension, éventuellement au moins un plastifiant de PVC, éventuellement un ou plusieurs stabilisants, notamment un stabilisant de type barium/zinc un agent de charge ou « filler », de préférence du carbonate de calcium et/ou du dioxyde de titane, éventuellement au moins un anti-oxydant et/ou au moins un composé anti-UV, de préférence du Tinuvin P, Uvistab 312 A, Uvistab 3039 C, Songsorb CS81 et éventuellement au moins un ignifugeant, de préférence à base de tri-hydroxyde l’aluminium, de di-hydroxyde de magnésium, de tri-oxyde d’antimoine et/ou de paraffines chlorées. La membrane selon l’invention procure ainsi un écran de protection au feu tout en offrant une bonne voire excellente soudabilité, contrairement aux systèmes actuels qui nécessitent un encollage de la membrane et un tissu de verre ignifugé. La membrane selon l’invention ne se déchire pas lorsqu’elle est exposée à des contraintes mécaniques, ce qui n’est pas le cas des tissus de verre. L’utilisation des fibres de PET permet une bonne flexibilité entre la ou les couches d’aluminium et la ou les couches de PVC, en particulier pour contrer tous les effets néfastes dus au phénomène de dilatation thermique. Les fibres de verre assurent la bonne stabilité dimensionnelle lors du procédé. Enfin, la membrane selon l’invention remplit les conditions du guide UEAtc, notamment en ce qui concerne un pelage interlaminaire alu/TNT supérieur à 80 N/mm. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Membrane composite dite « aluminium/corps central/polymère » caractérisée en ce qu’elle consiste essentiellement en au moins une couche ou feuille métallique en aluminium d’une épaisseur minimale de 10 µm enduite d’un primaire en sous face, c’est-à-dire au niveau de la face destinée à être collée sur l’armature, au moins une couche d’un moyen adhésif de type colle et au moins une couche d’un matériau à base de fibres ainsi qu’au moins une couche d’un polymère. Membrane selon la revendication 1, caractérisée en ce que la ou les couches ou feuilles métalliques en aluminium ont une épaisseur totale comprise entre 50 µm et 120 µm, préférentiellement entre 70 µm et 90 µm. Membrane selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau à base de fibres est à base de fibres polymériques et est un matériau composite renforcé par des fibres de verre, de préférence un PET renforcé par des fibres de verre. Membrane selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couche de primaire est réalisée en une résine vinylique ou acryl-vinylique. Membrane selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le moyen adhésif est une colle PU mono ou bi-composante et résistante à l’hydrolyse et à la chaleur, de préférence une colle PU dont l’adhésion est catalysée par l’humidité atmosphérique, et plus préférentiellement une colle PU catalysée sans solvant. Membrane selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le matériau à base de fibres est un PET, de préférence un PET composite pouvant être doté d’un renfort en fibres de verre, ledit matériau ayant un grammage compris entre 60 g/m 2 et 400 g/m 2 , de préférence un grammage compris entre 200 g/m 2 et 250 g/m 2 . Membrane selon la revendication 6, caractérisée en ce que les fibres de PET sont majoritairement ou exclusivement des fibres courtes, c’est-à-dire des fibres présentant une longueur moyenne comprise entre 60 mm et 80 mm. Membrane selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le polymère est un plastisol qui contient au moins une résine PVC en émulsion ou micro-suspension, éventuellement au moins un plastifiant de PVC, éventuellement un ou plusieurs stabilisants, notamment un stabilisant de type barium/zinc un agent de charge ou « filler », de préférence du carbonate de calcium et/ou du dioxyde de titane, éventuellement au moins un anti-oxydant et/ou au moins un composé anti-UV, de préférence du Tinuvin P, Uvistab 312 A Uvistab 3039 C, Songsorb CS 81 et éventuellement au moins un ignifugeant, de préférence à base de tri-hydroxyde d’aluminium, de di-hydroxyde de magnésium, de tri-oxyde d’antimoine et/ou de paraffines chlorées.