FR3078014A1 - Vitrage anti-feu - Google Patents

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monomers
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Marine Brunet
Francois Compoint
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Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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Abstract

La présente invention porte sur un vitrage anti-feu comprenant une première feuille de verre non trempé, une deuxième feuille de verre non trempé et un empilement intercalaire solide, caractérisé en ce que l'empilement intercalaire comprend une première couche intumescente, une couche essentiellement inorganique et une deuxième couche intumescente.

Description

La présente invention concerne le domaine des vitrages anti-feu.
Les critères d’évaluation des vitrages anti-feu, qui peuvent dépendre de la règlementation en vigueur et de l’application finale du vitrage, prennent généralement en compte la stabilité mécanique, l’étanchéité et la capacité d’isolation thermique du vitrage. La norme européenne EN 13501 définit trois classes : E (la stabilité au feu : résistance mécanique, étanchéité aux flammes et capacité à retenir les fumées), EW (la stabilité au feu avec limite de rayonnement de chaleur) ou El (la stabilité et l’isolation au feu) ; associées à la durée exprimée en minutes (30, 60, 90, 120 et 180 minutes) pendant laquelle l’élément considéré est capable de conserver ces propriétés. La présente invention concerne plus particulièrement les vitrages anti-feu de classe E/EW30 et supérieure.
Il est connu des vitrages anti-feu comprenant une solution aqueuse très visqueuse à base de silicates alcalins hydratés scellée entre deux feuilles de verre (EP 3023245, WO 2007/118886, WO 2007/053248, EP 2072247, EP 2282889, WO 2008/053248). En cas de feu, la feuille de verre exposée se brise rapidement. La couche de silicates qui reste adhérente à la deuxième feuille de verre est directement exposée au feu. L’eau contenue dans cette couche s’évapore et forme des bulles provoquant l’expansion de la couche et l’obtention d’une mousse inorganique solide et opaque. Les propriétés de résistance mécanique et thermique de cette mousse assurent l’intégrité de la deuxième feuille de verre et limite la transmission des rayonnements. Cette solution, particulièrement adaptée à des vitrages de classe E/EW30 et supérieure, présente cependant plusieurs inconvénients. De tels vitrages ne peuvent en effet pas être découpés. L’utilisation de verre trempé, en général nécessaire pour garantir une résistance mécanique suffisante, et le scellement de la couche intermédiaire liquide obligent une production à la demande aux dimensions finies souhaitées. Par ailleurs, au cours du vieillissement du vitrage, la couche intermédiaire peut avoir tendance à corroder le verre, à devenir floue ou, bien que très visqueuse, à fluer sous l’effet de la gravité, et provoquer ainsi des distorsions optiques.
D’autres vitrages anti-feu sont formés d’une couche d’hydrogel solide entre deux feuilles de verre, obtenue par réticulation d’une solution de monomères hydrosolubles (US 2016/2000077, EP 2330174). En cas de feu, l’évaporation de l’eau et les additifs inorganiques contenus dans la couche d’hydrogel permettent de retarder la propagation du feu. Cependant, contrairement à la couche de silicate alcalin, la couche d’hydrogel ne subit aucune expansion et ne forme pas de mousse isolante. Par ailleurs, de tels vitrages nécessitent généralement l’utilisation de feuilles de verre trempé et ne peuvent par conséquent pas être redécoupés.
L’objectif de la présente invention est d’obvier aux inconvénients mentionnés cidessus en proposant un vitrage anti-feu, en particulier de classe E/EW30 ou supérieure, qui puisse être découpé et n’induise pas de flou ou de distorsions optiques.
Ainsi, un aspect de la présente invention concerne un vitrage anti-feu comprenant une première feuille de verre non trempé, une deuxième feuille de verre non trempé et un empilement intercalaire solide, caractérisé en ce que l’empilement intercalaire comprend une première couche intumescente, une couche essentiellement inorganique et une deuxième couche intumescente. L’utilisation d’un empilement intercalaire solide associé à des feuilles de verre non trempé permet la production de vitrages de grande taille qui peuvent être recoupés aux dimensions souhaitées. La présence de couche intumescente et de couche inorganique dans l’empilement intercalaire procure au vitrage selon l’invention, en cas d’incendie, à la fois une résistance mécanique suffisante et une capacité de réduction des échanges thermiques par rayonnement.
Les feuilles de verre peuvent avoir une épaisseur qui varie de 1 à 8 mm, de préférence 2 à 6 mm. Avantageusement, chaque feuille de verre a la même épaisseur.
Le verre peut être un verre silico-sodo-calcique obtenu par flottage sur un bain d’étain (selon le procédé «//oui»), un verre borosilicate ou tout autre type de verre transparent. Il peut s’agir d’un verre clair ou coloré en fonction du rendu esthétique souhaité.
L’empilement intercalaire ne comprend que des couches solides. Les couches de l’empilement présentent de préférence une quantité d’eau résiduelle inférieure à 10%, voire inférieure 5 %, ou même inférieure à 1 % en poids. En particulier, l’empilement intercalaire ne comprend pas de couche liquide de silicates alcalins hydratés. L’empilement intercalaire selon l’invention présente typiquement une épaisseur de 0,5 à 5,0 mm, de préférence de 1,0 à 4,0 mm.
L’empilement intercalaire selon l’invention comprend au moins une couche essentiellement inorganique. Par « couche essentiellement inorganique », on entend au sens de la présente invention une couche inorganique ou hybride organique-inorganique comprenant moins de 40 %, de préférence moins de 30 % en poids de carbone. La couche essentiellement inorganique est typiquement à base de polymère inorganique, de silicates ou d’un matériau sol-gel à base d’oxydes métalliques. Des exemples de polymères inorganiques comprennent les résines organopolysiloxane, notamment à base de polydiméthylsiloxane. De préférence, les couches à base de silicates consistent essentiellement en des silicates alcalins séchés. Les matériaux sol-gel à base d’oxydes métalliques, notamment à base de silice et/ou d’oxyde de titane, sont typiquement obtenus par d’hydrolyse/condensation d’alkoxydes ou de sels métalliques, notamment de silicium et/ou de titane, éventuellement fonctionnalisés, par exemple par des groupes amine, isocyanate, phosphate ou fluoro. De préférence, la couche essentiellement inorganique est à base de polymère inorganique, obtenu par exemple à partir de polydiméthylsiloxanes α,ω-difonctionnalisés, notamment par des groupes vinyles, réticulés. La couche essentiellement inorganique présente typiquement une épaisseur de 0,3 à 3,0 mm, de préférence de 0,5 à 2,0 mm.
L’empilement intercalaire selon l’invention comprend au moins deux couches intumescentes : une couche intumescente de chaque côté de la couche essentiellement inorganique. Selon un mode de réalisation particulier, l’empilement intercalaire peut également comprendre une pluralité de couches intumescentes, par exemple deux, trois ou quatre, de chaque côté de de la couche essentiellement inorganique, le nombre de couche intumescente étant de préférence identique de chaque côté de la couche essentiellement inorganique. Chaque couche intumescente présente typiquement une épaisseur de 0,01 à 1,0 mm, de préférence de 0,02 à 0,8 mm, plus préférentiellement de 0,05 à 0,5 pm. En cas de couche intumescente unique de chaque côté de la couche essentiellement inorganique, celles-ci présentent généralement une épaisseur de 0,1 à 1,0 mm, de préférence de 0,1 à 0,8 mm. Au contraire, en cas d’une pluralité de couches intumescentes de chaque côté de la couche essentiellement inorganique, celles-ci présentent une plus faible épaisseur, généralement de 0,01 à 0,5 mm, de préférence de 0,05 à 0,3 mm.
Les couches intumescentes présentent la propriété de mousser sous l’effet de la température, typiquement à des températures supérieures à 100°C, voire supérieures à 180°C, par exemple entre 200 et 400°C, pour atteindre au moins trois fois, de préférence au moins cinq fois, voire au moins huit fois ou même au moins 10 fois leur épaisseur initiale.
Les première et deuxième couches intumescentes peuvent être en contact direct avec la couche essentiellement inorganique. Au sens de la présente invention, un élément A « en contact direct» avec un élément B signifie qu’aucun autre élément n’est disposé entre lesdits éléments A et B. Au contraire, un élément A « en contact» avec un élément B n’exclut pas la présence d’un autre élément entre lesdits éléments A et B. Alternativement, une couche de liaison, notamment à base de silanes, peut être disposée entre les première et deuxième couche intumescentes et la couche essentiellement inorganique. Cette couche de liaison permet d’améliorer l’adhésion des couches intumescentes avec la couche essentiellement inorganique.
Dans un mode de réalisation particulier, l’empilement intercalaire peut également comprendre une couche de renfort entre la couche essentiellement inorganique et chacune des première et deuxième couches intumescentes. Les couches de renfort permettent d’améliorer la résistance au feu de la couche intumescente. L’empilement intercalaire comprend ainsi de préférence une première couche intumescente (ou une pluralité de couches intumescentes), une première couche de renfort, une couche essentiellement inorganique, une deuxième couche de renfort, et une deuxième couche intumescente (ou une pluralité de couches intumescentes). Les couches de renfort sont typiquement des couches à base de silicates ou d’un matériau sol-gel à base d’oxydes métalliques, notamment de silice et/ou d’oxyde de titane. Elles présentent typiquement une épaisseur de 0,1 à 20 pm, de préférence de 1 à 10 pm. Dans ce mode de réalisation, la couche essentiellement inorganique est de préférence à base polymère inorganique, notamment à base de résines organopolysiloxane telles que les résines à base de polydiméthylsiloxane.
En cas de pluralités de couches intumescentes de chaque côté de la couche essentiellement inorganique, chaque couche intumescente d’un côté de la couche essentiellement inorganique est séparée de la couche intumescente voisine par une couche essentiellement inorganique secondaire. Les couches essentiellement inorganiques secondaires, identiques ou différentes, peuvent être telles que définies ci-dessus pour la couche essentiellement inorganique. Elles sont de préférence à base de silicates ou d’un matériau sol-gel à base d’oxydes métalliques, notamment de silice et/ou d’oxyde de titane. Les couches essentiellement inorganiques secondaires peuvent être en contact direct avec les couches intumescentes qui lui sont juxtaposées. Alternativement, une couche de liaison, notamment à base de silanes, peut être disposée entre les couches intumescentes et les couches essentiellement inorganiques secondaires afin d’améliorer leur adhésion. Les couches essentiellement inorganiques secondaires présentent typiquement une épaisseur de 0,1 à 20 pm, de préférence 1 à 10 pm.
Chaque couche intumescente comprend typiquement un liant et un agent intumescent. Le liant peut être organique, inorganique ou hybride.
Lorsque le liant est un liant organique, celui-ci peut être un liant thermoplastique, un liant thermodurcissable ou un mélange de ceux-ci. Des exemples de liants organiques comprennent les homopolymères ou copolymères dérivés des monomères ou comonomères choisis parmi les monomères vinyliques, les monomères diènes, les monomères isocyanates, les monomères époxydes, les monomères acides dicarboxyliques, les monomères polyols, les monomères polyamines, et les mélanges de ceux-ci. Les monomères vinyliques comprennent notamment l’éthylène, le propylène, l’isobutène, l’isoprène, le chlorure de vinyle, le chlorure de vinylidène, le styrène, le vinyltoluène, l’acrylonitrile, les esters de vinyle et les monomères acryliques. Des exemples d’esters de vinyle comprennent notamment l’acétate de vinyle et l’acrylate de vinyle. Par monomères acryliques (ou acrylates), on entend notamment les composés alkyl(alk)acrylates ou acides (alk)acryliques tels que le méthacrylate de méthyle, le méthacrylate d’éthyle, l’acrylate de méthyle, l’acrylate d’éthyle, l’acide méthacrylique, l’acide acrylique, l’acrylate de n-butyle, l’acrylate d’isobutyle, l’acrylate de de t-butyle, le méthacrylate de n-butyle, le méthacrylate d’isobutyle, le méthacrylate de t-butyle, le méthacrylate de 2-éthylhexyle, l’acrylate de 2-éthylhexyle, le méthacrylate de dodécyle, l’acrylate de dodécyle, l’acrylate de cyclohexyle, le méthacrylate de cyclohexyle, et les composés acrylates à fonction hydroxy tels que le méthacrylate de 2-hydroxyéthyle, le méthacrylate d’hydroxypropyle, l’acrylate de 2-hydroxyéthyle et l’acrylate d’hydroxypropyle. Les monomères diènes comprennent notamment le 1,3-butadiène. Les monomères isocyanates comprennent notamment le diisocyanate d'hexaméthylène, le diisocyanate d'isophorone, le méthylène bis(4-cyclohexylisocyanate), le 2,4-diisocyanate de toluène, le 2,4’-dibenzyl diisocyanate, le 2,4'-diisocyanate de diphénylméthylène, le m-xylylène diisocyanate, le 2,6-diisocyanate de toluène, le 4,4’-dibenzyl diisocyanate, le 4,4'-diisocyanate de diphénylméthylène et le 2,2'-diisocyanate de diphénylméthylène. Les monomères époxydes comprennent notamment l'épichlorhydrine, l'épibrornhydrine, l'isopropyl glycidyl éther, le butyl glycidyl éther, l'allyl glycidyl éther, le 1,4-butanediol diglycidyl éther (1,4-bis (2,3époxypropoxy)butane), l'éthylhexyl glycidyl éther, le méthyl glycidyl éther, le néopentylglycol diglycidyl éther, l'éthylène glycol diglycidyl éther, le glycérol diglycidyl éther, le glycidol et le méthacrylate de glycidyle. Les monomères diacide carboxyliques comprennent notamment l’acide oxalique, l’acide malonique, l’acide succinique, l’acide glutarique, l’acide adipique, l’acide pimérique, l’acide subérique, l’acide azélaïque, l’acide sébacique, l’acide phtalique, l’acide isophtalique, l’acide téréphtalique, l’acide maléique et l’acide fumarique. Les monomères polyols comprennent notamment l’éthylène glycol, le propylène glycol, le butane- 1,4-diol, le glycérol, le triméthylolpropane, le pentaérythritol, le sorbitol. Les monomères polyamines comprennent notamment l’éthylène diamine, la propane-1,3 -diamine, la butane- 1,4-diamine, la pentane-1,5 -diamine,
Thexaméthylènediamine, le 1,2-diaminopropane, la diphényléthylènediamine et lel,2diaminocyclohexane. Des liants organiques préférés comprennent les polyéthylènes, les poly(acrylate de vinyle), les poly(chlorure de vinyle), les poly(acétate de vinyle), les polystyrènes, les copolymères acétate de vinyle/éthylène, les copolymères acrylate de vinyle/éthylène, les copolymères acrylate de vinyle/acétate de vinyle, les copolymères acrylate de vinyle/éthylène/acétate de vinyle, les copolymères styrène/acrylate, les copolymères vyniltoluène/acrylate, les copolymères sytène/butadiène, les copolymères vinyltoluène/butadiène, les copolymères styrène/acrylonitrile, les copolymères vinyltoluène/acry 1 onitril e.
Le liant est de préférence transparent. Par liant transparent on entend un liant présentant une transmission lumineuse totale supérieure à 85 % et un flou inférieur à 15 % mesurés au Hazemeter selon la norme ASTM D1003-00, lorsque celui-ci est appliqué, puis séché et/ou réticulé sur un substrat de verre en une couche d’environ 300 pm.
On entend par agent intumescent un composé ou un mélange de composés qui réagit et/ou se décompose sous l’effet de la température en libérant essentiellement des gaz incombustibles. En d’autres termes, l’agent intumescent est un composé ou un mélange de composés thermodégradable qui se décompose ou est activé notamment à des températures avoisinant le ramollissement du liant organique, typiquement à des températures supérieures à 180°C, par exemple entre 200 et 400°C.
L’agent intumescent est de préférence choisi parmi les composés azotés thermodégradables, les composés phosphorés thermodégradables, les acides carboxyliques thermodégradables, les composés borés thermodégradables, et les mélanges de ceux-ci. Des exemples de composés azotés thermodégradables comprennent les amides thermodégradables tels que l’urée, et les cyanamides thermodégradables tels que la mélamine, la guanidine et le dicyandiamide. Des exemples de composés phosphorés thermodégradables comprennent les acide phosphoriques thermodégradables, les acides polyphosphoriques thermodégradables, les acides phosphoniques thermodégradables, les phosphanates thermodégradables, les sels inorganiques ou organiques de ceux-ci, notamment les sels d’ammonium, les sels d’amines, les sels d’amides et les sels de cyanamides. Des exemples d’acides carboxyliques thermodégradables comprennent les acides polycarboxyliques thermodégradables tels que l’acide citrique, et les sels inorganiques ou organiques de ceux-ci, notamment les sels d’ammonium, les sels d’amines, les sels d’amides et les sels de cyanamides. Des exemples de composés borés thermodégradables comprennent l’acide borique ou le borax. L’agent intumescent est de préférence choisi parmi l’acide citrique, l’acide phosphorique, le phosphate d’ammonium, l’urée, le diéthyle éthylphosphanate, ou leurs mélanges. Les couches intumescentes comprennent typiquement de 5 à 40 % en poids d’agent intumescent.
Les couches intumescentes peuvent également comprendre des charges, notamment inorganiques ou organométalliques, tels que des particules de silice, des silicates, des précurseurs d’oxydes métalliques sol-gel ou des agents de couplage à base de silanes. Les couches intumescentes comprennent typiquement de 1 à 40 %, voire de 2 à 20 %, ou même de 1 à 15 %, en poids de charges.
L’empilement intercalaire peut être en contact direct avec les première et deuxième feuilles de verre. Alternativement, une couche de maintien peut être disposée entre l’empilement intercalaire et chacune des première et deuxième feuilles de verre. Ainsi, dans un mode de réalisation particulier, le vitrage selon l’invention comprend une première feuille de verre, une première couche de maintien, une première couche intumescente (ou une pluralité de couches intumescentes), éventuellement une première couche de renfort, une couche essentiellement inorganique, éventuellement une deuxième couche de renfort, une deuxième couche intumescente (ou une pluralité de couches intumescentes), une deuxième couche de maintien, et une deuxième feuille de verre. Les couches de maintien sont de préférence à base de silicates ou d’un matériau sol-gel à base d’oxydes métalliques, notamment de silice et/ou d’oxyde de titane. Elles présentent typiquement une épaisseur de 1 à 20 pm, de préférence de 2 à 10 pm.
Chaque couche de l’empilement est de préférence transparente de sorte que l’empilement intercalaire présente typiquement une transmission lumineuse totale supérieure à 85 % et un flou inférieur à 15 % mesurés au Hazemeter selon la norme ASTM D1003-00.
Le vitrage selon l’invention est de préférence symétrique, c’est-à-dire que la succession de couches depuis la première feuille de verre vers la couche essentiellement inorganique est identique à la succession de couches entre la deuxième feuille de verre et la couche essentiellement inorganique. En général, le vitrage présente en effet avantageusement des caractéristiques de résistance au feu identiques de chaque côté.
Les Fig.l et 2 illustrent deux modes de réalisation du vitrage anti-feu selon l’invention. L’empilement intercalaire (3) est disposé entre la première feuille de verre (1) et la deuxième feuille de verre (2). Il comprend une première couche intumescente (4, 4a) et une deuxième couche intumescente (5, 5a) de part et d’autre d’une couche essentiellement inorganique (6). Dans le mode de réalisation de la FIG.l, l’empilement comprend une couche intumescente unique (4, 5) de chaque côté de la couche essentiellement inorganique (6). Dans le mode de réalisation de la FIG.2, l’empilement comprend une multitude de couches intumescentes (4a, 4b, 4c et 5a, 5b, 5c) de chaque côté de la couche essentiellement inorganique (6). Les couches intumescentes (4a, 4b, 4c et 5a,
5b, 5c) sont séparées entre elles par des couches essentiellement inorganiques secondaires (7a, 7b et 8a, 8b).
Les Fig.3a à 3d illustre le comportement du vitrage selon l’invention en cas d’incendie. Face à la montée en température, la feuille de verre (1) côté feu se brise rapidement exposant la première couche intumescente (4) (Fig.3a). La première couche intumescente (4) mousse rapidement sous l’effet de la chaleur pour donner une mousse opaque (4’) servant de première barrière aux radiations, et retardant les transferts de chaleur vers le côté opposé du vitrage. L’intégrité de la feuille de verre (2) côté opposé au feu est ainsi préservée en évitant une montée brutale de température dans les premiers instants de l’exposition du vitrage au feu. La mousse (4’) étant exposée directement au feu est rapidement dégradée, en particulier lorsqu’elle est formée d’une matrice organique. L’utilisation d’une pluralité de couches intumescentes séparées de fines couches essentiellement inorganiques secondaires, comme représenté à la FIG.2, présente l’avantage de former une mousse chargée en éléments inorganiques qui sera dégradée plus lentement face au feu, améliorant ainsi les propriétés de résistance au feu du vitrage. La combustion de la mousse (4’) expose la couche essentiellement inorganique (6). Cette couche qui se dégrade à température élevée agit en premier lieu comme une barrière au feu et forme un résidu de calcination inorganique (6’) assurant la résistance mécanique et l’intégrité du vitrage. La deuxième couche intumescente (5), protégée par la première couche intumescente et la couche essentiellement inorganique, subit une montée en température progressive favorisant un moussage progressif, complet et homogène. La mousse (5’) obtenue peut englober au moins en partie le résidu de calcination inorganique (6’). La présence d’une couche de renfort optionnelle (non représentée) permet de favoriser l’inclusion d’éléments inorganiques par la mousse (5’) lors du moussage de la deuxième couche intumescente (5). Cette mousse (5’) chargée en éléments inorganiques assure la résistance et l’intégrité du vitrage sur la durée. En particulier, elle permet le maintien de la deuxième feuille de verre (2) en cas de fissuration de celle-ci. La présence d’une couche de maintien optionnelle (non représentée) au contact, voire au contact direct, de la feuille de verre (2) permet d’améliorer la préservation de l’intégrité de la feuille de verre (2) côté opposé au feu.
Un exemple de procédé de fabrication du verre anti-feu selon l’invention est décrit ci-après. Ce procédé comprend la fourniture d’une première feuille de verre et d’une deuxième feuille de verre ; et l’assemblage des première et deuxième feuilles de verre avec un empilement intercalaire disposé entre celles-ci, ledit empilement intercalaire comprenant une première couche intumescente, une couche essentiellement inorganique et une deuxième couche intumescente.
L’assemblage des feuilles de verre avec l’empilement intercalaire peut être réalisé par toute technique appropriée. Les différentes couches peuvent être déposées successivement sur la première feuille de verre avant d’être assemblée avec la deuxième feuille de verre. Alternativement, l’assemblage des feuilles de verres avec l’empilement intercalaire comprend le dépôt de la première couche intumescente sur la première feuille de verre ; le dépôt de la deuxième couche intumescente sur la deuxième feuille de verre ; et l’assemblage des feuilles de verres ainsi revêtues avec la couche essentiellement inorganique.
Les couches intumescentes sont de préférence déposées par des techniques de dépôt par voie humide, par exemple par pulvérisation (spray coating), par application au rideau (curtain coating), par aspersion (flow coating) ou par application au rouleau (roller coating). La couche essentiellement inorganique peut être déposée par application au rouleau, au rideau, par pulvérisation ou par coulage. Lors du coulage, les feuilles de verre revêtues sont disposées sensiblement parallèles l’une à l’autre et maintenues à distance l’une de l’autre, par exemple au moyen d’un cadre d’entretoisement, pour former une cavité. La cavité est remplie par gravité ou par injection avec une composition de précurseurs de la couche essentiellement inorganique. L’ensemble formé par les feuilles de verre revêtues est de préférence disposé sur un plan incliné ou placé en position verticale de manière à éviter la présence d’air dans la couche essentiellement inorganique. Un joint est généralement appliqué à la périphérie desdites feuilles, sur la totalité du pourtour, tout en ménageant une ouverture dans l’épaisseur du joint pour permettre le remplissage de l’espace entre les feuilles de verre revêtues. Les couches essentiellement inorganiques secondaires, si présentes, de même que les couches de maintien et les couches de renfort, sont quant à elles déposées de préférence par application au rouleau ou par pulvérisation étant donné leur plus faible épaisseur.
Les première et deuxième couches intumescentes peuvent être obtenues à partir d’une dispersion aqueuse de liant, notamment un liant organique polymère tel que défini ci-dessus, comprenant l’agent intumescent et d’éventuelles charges. Elle présente typiquement une teneur en matière sèche de 40 à 60 % en poids. Une étape de séchage et/ou réticulation peut être nécessaire après le dépôt de des couches intumescentes, typiquement à des températures de 20 à 80°C pendant 5 minutes à 24 heures, de préférence pendant 5 à 20 minutes.
La couche essentiellement inorganique peut être obtenue à partir d’une composition de précurseurs. Dans un premier mode de réalisation particulier, la composition de précurseurs peut être une solution aqueuse de silicates alcalins présentant typiquement une teneur en matière sèche de ...30 à ...70%. Après application, la couche est séchée, de préférence à des températures de .. .20 à ...80 °C pendant ... 10 min à .. ,24h, pour obtenir une couche de silicates. Dans un autre mode de réalisation particulier, la composition de précurseurs est une composition comprenant un polysiloxane, un agent de réticulation et éventuellement un catalyseur. Le polysiloxane est de préférence un polydiméthylsiloxane α,ω-difonctionnalisés, notamment par des groupes vinyles. L’agent de réticulation est de préférence un monomère siloxane tel que le méthylsiloxane ou le diméthylsiloxane. Le catalyseur peut être choisi parmi les catalyseurs à l’étain. La composition présente typiquement une teneur en matière sèche de 80 à 100% en poids. Après application, la couche est de préférence séchée et/ou réticulée, typiquement à des températures de 20 à 80°C pendant 10 à 120 minutes. Dans un autre mode de réalisation, la composition de précurseurs comprend des alkoxydes ou des sels métalliques, notamment de silicium et/ou de titane, éventuellement fonctionnalisés, par exemple par des groupes amine, isocyanate, phosphate ou fluoro. La composition présente typiquement une teneur en matière sèche de ...20 à ...80 %. Après application, la composition est polymérisée et séchée, de préférence à des températures de 20... à ... 80 °C pendant... 10 min à .. ,24h, pour obtenir une couche en matériau sol-gel.
L’invention est illustrée à l’aide d’exemples non limitatifs suivants.
EXEMPLE
Un vitrage anti-feu II selon l’invention, tel qu’illustré à la FIG.l, a été préparé à partir de deux feuilles de verre recuit, non trempé, d’épaisseur 2,5 mm. Une couche intumescente de 500 pm d’épaisseur a été déposée sur chacune des feuilles de verre à partir d’une dispersion aqueuse comprenant un liant polymérique à base d’acétate de vinyle, d’éthylène et de vinylester, du diéthyle éthylphosphanate, du phosphate d’ammonium, de l’urée et de l’acide citrique. Après séchage de la couche intumescente, les deux feuilles de verre ainsi revêtues sont disposée parallèles entre elles, les revêtements intumescents face à face, et assemblées à l’aide d’un joint périphérique formant une cavité d’épaisseur 1 mm entre les deux feuilles de verre. Une composition de précurseurs à base de polyméthylsiloxane à terminaison vinylique, de methylsiloxane et d’un catalyseur à l’étain est versée par gravité jusqu’au remplissage total de la cavité. Cette composition est réticulée à 60°C pendant lh pour former la couche essentiellement inorganique.
Un vitrage anti-feu 12 selon l’invention a été préparé à partir de deux feuilles de verre recuit, non trempé, d’épaisseur 2,5 mm. Une couche de maintien à base de silicates alcalins a été déposée sur chacune des feuilles de verre sur une épaisseur de 5 pm. Une couche intumescente de 100 pm d’épaisseur a été déposée sur chacune des couches de maintien à partir d’une dispersion aqueuse comprenant un liant polymérique à base d’acétate de vinyle, d’éthylène et de vinylester, du diéthyléthylphosphanate et de l’acide citrique. Après séchage de la couche intumescente, une couche de renfort à base de silice sol-gel est déposée sur la couche intumescente avec une épaisseur de 5 pm. Après séchage de la couche de renfort, les deux feuilles de verre ainsi revêtues sont disposée parallèles entre elles, les revêtements intumescents face à face, et assemblées à l’aide d’un joint périphérique formant une cavité d’épaisseur 1 mm entre les deux feuilles de verre. Une composition de précurseurs à base de polyméthylsiloxane à terminaison vinylique, de methylsiloxane et d’un catalyseur à l’étain est versée par gravité jusqu’au remplissage total de la cavité. Cette composition est réticulée à 60°C pendant lh pour former la couche essentiellement inorganique.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS
    1. Vitrage anti-feu comprenant une première feuille de verre non trempé, une deuxième feuille de verre non trempé et un empilement intercalaire solide, caractérisé en ce que l’empilement intercalaire comprend une première couche intumescente, une couche essentiellement inorganique et une deuxième couche intumescente.
  2. 2. Vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’empilement intercalaire présente une transmission lumineuse totale supérieure à 85%.
  3. 3. Vitrage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’empilement intercalaire présente un flou inférieur à 15%.
  4. 4. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche essentiellement inorganique est une couche solide à base de polymère inorganique, de silicates ou d’un matériau sol-gel à base d’oxydes métalliques.
  5. 5. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couche essentiellement inorganique a une épaisseur de 0,3 à 3,0 mm.
  6. 6. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les première et deuxième couches intumescentes comprennent un liant et un agent intumescent.
  7. 7. Vitrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le liant est un liant organique choisi parmi les homopolymères ou copolymères dérivés des monomères ou comonomères choisis parmi les monomères vinyliques, les monomères diènes, les monomères isocyanates, les monomères époxydes, les monomères acides dicarboxyliques, les monomères polyols, les monomères polyamines, et les mélanges de ceux-ci.
  8. 8. Vitrage selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l’agent intumescent est choisi parmi les composés azotés thermodégradables, les composés phosphorés thermodégradables, les acides carboxyliques thermodégradables, les composés borés thermodégradables, et les mélanges de ceux-ci.
  9. 9. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la première et la deuxième couche intumescente ont une épaisseur de 0,01 à 1,0 mm.
  10. 10. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la première et la deuxième couche intumescente comprennent des charges, notamment des charges inorganiques ou organométalliques.
  11. 11. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’une couche de maintien est disposée entre l’empilement intercalaire et chacune des première et deuxième feuille de verre.
  12. 12. Vitrage selon la revendication 11, caractérisé en ce que les couches de maintien sont des couches à base de de silicates ou d’un matériau sol-gel à base d’oxydes métalliques, notamment de silice et/ou d’oxyde de titane.
  13. 13. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu’une couche de renfort est disposée entre la couche essentiellement inorganique et chacune des premières et deuxièmes couches intumescentes.
  14. 14. Vitrage selon la revendication 13, caractérisé en ce que les couches de renfort sont des couches à base de de silicates ou d’un matériau sol-gel à base d’oxydes métalliques, notamment de silice et/ou d’oxyde de titane.
  15. 15. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l’empilement intercalaire comprend une pluralité de couches intumescentes de chaque côté de la couche essentiellement inorganique, les pluralités de couches intumescentes étant séparées entre elles par des couches essentiellement inorganiques secondaires.
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