Brevet FR2001846A1 — publié le 19691003

î 2001846 les matières à mouler à base de polymères élastiques tels le caoutchouc naturel ou synthétique et de liants organiques, en particulier de bitume, sont connues depuis longtemps. les matières à mouler de ce genre, qui contiennent éven-5 tuellement des charges minérales telles que le sable, la pierraille et/ou la pierre en poudre, ont dé3à été reccffiffiandées pour le revêtement des routes. On sait aussi obtenir des revêtements pour ïmzeina de sport à partir de matières à mouler à. base dei-charges^ organiques, 10 telles que le caoutchouc et le liège, et/ou cL® chargesî minérales, telles que le sable, la pierraille et/esa la. brique piles®% contenant comme liant du bitume ou des émulsions bitume* Hais las revêtements obtenus à partir de ces matières se ramollissent beaucoup au soleil et durcissent au froid.. D'autre part, ces.re-15 vêtements perdent peu à peu par évaporation les constituants volatils du bitume et deviennent de plus en plus cassants. On a découvert, que les matières à mouler à base de polymères élastiques, de liants organiques et éventuellement de charges minérales qui contiennent: 20 a) comme liant, 5/j à 30£ en poids de polymères contenant au moins 50yi en poids d'esters acryliques et/ou méthacryliques d'alcanols contenant 4 à 14 atomes de carbone: b) 20^ à 90$ en poids de polymères- élastiques; c) 5/^ à 200/s (par rapport au poida du liant a) de ciment 25 et/ou de chaux éteinte, et a) O à 50;: en poids de charges minérales, " présentent des propriétés particulièrement avantageuses. La quantité de liant polymère, contenue dans les matières à mouler est de préférence de 10^ à 20$ en poids. Les polymères 50 d'esters acryliques et/ou méthacrylitres d'alcanols contenant 4 à 14 atomes de carbone peuvent être des homopolymères de ces esters. Parmi les esters acryliques et méthacryliques utilisables figurent surtout ceux du l-butanol* du 1-pentanol, du 1-hexanol, du 2-éthyl-l-hexanol, du 1-dodécanol* Les polymères employés 35 comme liants peuvent aussi contenir jusqu'à 50^ en peîids d'autres monomères éthyléniques copolymérisés, par exemple d@ composés vinyliques aromatiques tels que le styrène, le 2-ph.ênylpropylène, les vinyltoluènes et les chlorostyrênes, d'autres esters acryliques ou méthacryliques tels que le méthacrylate cle méthyle, le 40 méthacrylate d'éthyle, l'acrylate et le méthacrylate d'isopropyla, 69 01634 2 2001846 de 1 * acrylonitrile, d'asters vinyliques tels que l'acétate de vinyle, le propionate de vinyle, le laurate de vinyle.ou le stéarate de vinyle5 d'éthers vinyliques tels que l'oxyde de vinyle et d'isobutyle et/ou des halogénures vinyliques tels que 5 le chlorure de vinyle ou la chlorure de vinylidène, ainsi que d'autres moîîQ-oléifines telles que l'éthylène. La quantité de ces monomères est comprise de préférence entre 5fi et 30$ en poids par rapport as. total des monomères. Les polymères employés comme liants peuvent, aussi contenir de petites quantités, par exemple 10 Q, 1% à 7fas en particulier OP5?S à 5ft en poids, de monomères éthy-léiiiquss copolyniorisés contenant des groupes réactifs. Parmi ces monomères à groupes réactifs figurent les acides carboxyliques o( -éthyléniques tels que lucide acrylique, l'acide méthacry-lf.que, 15acide maléique, lfacide fumarique et l'acide itaconique 15 ou leurs anhydrides,. X: acide éthylène-sulfonique, les monoesters scasyligues d8alcane&iols contenant 2 à 6 atomes de carbone, tels qus les esters monoscryli que s du glycol, du 1,4-butanediol et du l,5-îiesanediols lesaEiidess hydrosyméthylamides et alcoxyméthyl-andxLës d* acide s mottGsarboxyliqu.es ou dicarboxyliques éthyléniques 20 tels qu© l'acrylairai&e, le métàasrylamide, le maléodiamide, le v œ&léiœide, le métSiacryle-hydsoxyméthylamide, l'acryle-hydroxy- aàïiiylamide 5 le fâaléo-hydrojgrméthylimide, 11 acryle-môthoxyméthyl-aiîîida, le méthaorylo-méthoxyméthylamide, l'acryle-butoxyméthyl-aaîide, le méthasrylo-butoxyméthylamide, ainsi que l'acrylate et 1© 2f5 métnacïyiate de 3-chloro-2-hydroxypropyle. On introduit les esters polyacryliques et polyméthacryli-ques employés comme liants sous forme de suspensions aqueuses. Celles-ci sont faciles à préparer de la manière habituelle et contiennent généralement 3Q£ à 60£ en poids de polymère et les 30 produits d'alcoxylénation usuels (éventuellement sulfonés) comme éraulsifiantse. Parmi les produits d1alcoxylénation employés comme émulsifiants de oes suspensions aqueuses figurent surtout ceux qtrr-contiennent au moins 5 groupes alcoxylène, de préférence au moins 5 groupes éthoxylène. Le nombre de groupes alcoxylène de ces pro-35 àuits d'alcoxylénation est généralement compris entre 10 et 50» de préférence entre 15 et 30. Ces produits d'alcoxylénation peuvent dériver d'alkylphénols tels que le paranonylphénol ou le 2-éthylhexyIphénol. d'amides d'acides gras tels que le stéaramide ou le palmitamide, d'acides gras tels que l'acide stéarique ou 40 l'acide oléique, ou d'alcools gras tels que le dodécanol ou 69 01634 3 2001846 l'octadécanol. les suspensions d'esters polyacryliques ou poly-méthacrylioues peuvent aussi contenir d'autres érnulsifiants# les polymères élastiques employés comme constituants b ont généralement une élasticité caoutchouteuse entre -20°C et 5 80°C. Parmi les polymères utilisables figurent surtout les caoutchoucs naturels et synthétiques et le caoutchouc butyle, de préférence vulcanisés de la manière habituelle et surtout stabilisés envers la lumière. C'est ainsi qu'on peut employer des déchets de pneumatiques. On peut aussi employer le caoutchouc 10 de polyuréthane et le poly-isobutylène. On introduit généralement les polymères élastiques dans les matières à mouler sous forme fragmentée, par exemple en poudre ou en granulés fins ou en fibres, les particules ayant généralement un diamètre inférieur à 10 mm, le plus souvent compris entra 2 et 5 mm. Si l'on 15 introduit les polymères élastiques sous forme de fibres, la longueur des fibres peut être de 5 à 20 mm par exemple. Les polymères élastiques peuvent aussi être introduits sous forme de mousse. Ils constituent de préférence 40/.' à 70£ en poids de la matière à mouler. 20 Les constituants £ des matières à mouler sont des ci ments usuels, tels que le ciment Portland, le ciment de laitier, le ciment alumineux fondu, le ciment de haut fourneau, le ciment de haut fourneau au sulfate, le ciment au trass ou la chaux éteinte. On peut aussi remplacer tout ou partie de la chaux 25 éteinte par de la chaux vive. Les nouvelles matières à mouler contiennent enfin comme constituant d jusqu'à 50^ en poids de charges minérales, telles que la pierre pilée, la brique pilée, l'ardoise pilée, la bary-tine, le laitier pilé et/ou la pierraille. La pierraille employée 30 est de préférence fine et a des particules d'un diamètre maximal inférieur à 7 mm. Pour préparer les matières à mouler, on peut mélanger les constituants dans des malaxeurs usuels, tels que des malaxeurs à vis ou des malaxeurs à chute libre. On peut aussi ajouter de 35 l'eau. La quantité d'eau, y compris éventuellement l'eau de la suspension d'ester polyacrylique ou polyméthacrylique, est généralement de y/.- à 30^ du poids de la matière à mouler fraîchement préparée. Si la matière à mouler fraîchement préparée est encore susceptible de déformation plastique, on peut l'appliquer de la 40 manière habituelle, par exemple au moyen de finisseurs de chaus- BAD OfW5™* 69 01634 4 2001846 sées, sur des substrats de terrains de sport ou de chemins. On peut aussi introduire les matières à mouler dans des. moules et les y faire durcir par prise du ciment et/ou de la. chaux éteinte. Slles se prêtent particulièrement bien à la formation de revête-5 ments pour terrains de jeu et de sport; on en dépose alors une épaisseur de 0,5 à 5 cm sur le substrat préparé de la manière habituelle. Les matières à mouler encore susceptibles de déformation plastique peuvent aussi servir à former des revêtements de chemins, éventuellement sous forme de plaques ou de bandes conti-10 nues. ©race à un choix approprié des proportions des constituants, on peut faire varier, dans de larges intervalles la dureté et l'élasticité des matières à mouler. C'est ainsi qu'on obtient des matières relativement dures pour la formation de revêtements 15 pour chemins quand on incorpore à ces matières d'assez grandes quantités de charges minérales, par exemple 30fs à 80£ en poids, et qu'on y introduit, des polymères caoutchouteux fortement vulcanisés, par exemple des déchets de caoutchouc dur. On obtient au contraire des revêtements très mous, par 20 exemple des revêtements pour terrains de jeux pour enfants, quand * on emploie de petites quantités de charges minérales finement diviséesj par exemple O à 3Op en poids de brique pilée ou de pierre pilée, et des déchets de caoutchouc naturel, de caoutchouc synthétique ou de caoutchouc butyle faiblement vulcanisé. 25 Pour former des revêtements pour terrains de football, on a avantage à employer des matières à mouler qui contiennent 5fc à yjf en poids de polymère d'ester acrylique ou méthacrylique, 20^ à 90/Ù en poids de déchets de caoutchouc ayant une dureté Shore de 45 à. 90, 5f-* à 200fa de ciment par rapport au poids de polymère 30 d'ester acrylique ou méthacrylique, et 0 à 50^- en poids d'un mélange de pierraille fine ayant une granulométrie de 1 à. 7 mm. On peut obtenir des revêtements pour courts de tennis à partir de matières à mouler qui contiennent 9 à 11 parties en poids d'une suspension aqueuse à 40-60^ d'un copolymère de 60fb à 35 80-"' en poids d'acrylate de butyle, 15^ à 25^ en poids d'acrylate de 2-éthylhexyle et 6^ à 10?$ en poids de méthacrylate de méthyle, 9 à 11 parties de fibres de caoutchouc d'une dureté Shore A de 50 à 60 et d'une longueur de 5 à 15 mm, 50 à 55 parties de pierraille de moraine d'une granulométrie de 2 à 5 mm, et 8. à 11 par-40 ties de ciment de laitier. bad original 69 01634 5' 2001846 Pour les pistes d'envol, on emploie de préférence des matières qui contiennent 10 à 14 parties en poids d'une suspension aqueuse à 40-60>' de copolynières de 60^ à 80j£ en poids d'acrylate de butyle, lOjf? à 20;.;' en poids d'oxyde de vinyle et d'xso-5 butyle, 6;: à en poids de styrène et 1,5^ à 2,5;^ en poids d'acide itaconique, 12 à 16 parties en poids de fibres de caoutchouc d'une dureté Shore A de 60 à 80 et d'une longueur d© 20 â 30 mm, 12 à 16 parties en poids de fibres de caoutchouc drone dureté Shore A de 60 à 80 et d'une longueur de 1 à 10 mm, ©t 10 9 à 11 parties en poids de ciment de laitier 375» Les matières à mouler peuvent aussi contenir des pigments, par exemple de l'oxyde de titane B, du blanc de zinc, du minium, du rouge d'oxyde de fer, du vert d«oxyde de chrome ou du, noir de fumée. Ces matières pigmentées peuvent servir par exem-15 pie, en mélange avec les matières non pigmentées:, à obtenir les lignes de démarcation des terrains de jeu et d® sport, à fabriquer des plaques colorées, ou à marquer les passages pour piétons. Un avantage de ces nouvelles matière® ai mouler est qu'elles n'ont pratiquement pas tendance à vieillir et qu'on 20 peut les appliquer à froid, par exemple pour former des revêtements pour terrains de sport et de jeu. Il n'y a plus de fragilisation par évaporation des constituants volatils pendant le séchage, qui ne dure que quelques heures. On peut obtenir des revêtements perméables ou imperméables à l'eau, selon la compo-25 sition des charges minérales ou leur répartition granulométrique. Dans les exemples qui suivent, les parties et pourcentages sont en poids. Exemple 1 A 10 parties d'une suspension aqueuse à 50^, préparée de 30 la manière habituelle, d'un copolymère de 80^ d'acrylate de butyle et 20£? d'acrylate de 2-éthylhexylet contenant comme émulai— fiant 3,0^ de nonylphénol éthoxyléné par 25 molécules d'oxyde d'éthylène, puis sulfoné, on ajoute 40 parties de pierraille de moraine de 1 à 7 mm de grosseur, 15 parties de fibres de caout-35 chouc de 1 à 20 nm de longueur de 7 parties de ciment de laitier 275, et on mélange le tout dans un malaxeur. On obtient une matière qui convient surtout à l'obtention de revêtements pour terrains de jeu, courts de tennis et terrains de sport à usages multiples. Les revêtements ont une bonne perméabilité à l'eau et 40 une bonne élasticité. Leur élasticité facilite la marche, la ORIGINA 69 0î634 6 2001846 course et le saut, et assuïe ©.ux ballons de bonnes hauteurs de rebondissement. Exemple 2 Â 20 parties à8une suspension aqueuse à 50^, préparée 5 de la manière habituellef de 60^ d'acrylate de 2-éthylhexyle, 30;' de méthacrylate de butyle et 10 parties de styrène, contenant coma émulsifiant 1,5$ du produit d'addition de 30 molécules d'oxyde cPéthylène sur une molécule d'iso-octylphénol, on ajoute 10 parties de poudre de caoutchouc, 20 parties de fibres 10 de caoutchouc de 1 à 20 mm de longueur, 15 parties de caoutchouc granulé de 2 à 15 ma de grosseur et 18 parties de ciment de laitier 275® le caoutchouc employé a une dureté Shore de 55. On obtient une matière qui reste plastique pendant plusieurs heures ©t qui convient particulièrement à l'obtention de revêtements 15 pour chemins et pour- voies d© roulement. BA0 ORlGfNAL 69 01634 7 2001846 REVENDICATIONS Lïatières à mouler à basa de polymères élastiques f de liants organiques et éventuellement de charges minérales, caractérisées par la composition suivante: 20 a) 5$ à 30fi en poids de polymères d'au moins 50^ en poids d'esters acryliques et/ou méthacryliauss d'alcanols contenant 4 à 14 atomes de carbone, comme liant?5 b) 20$ à 90^ en poids de polymères élastiques; c) à 2C0?c en poids par rapport au. liant a de ciment 25 et/ou de chaux éteinte; d) O à 50je en poids de charges minérales» BAD ORfâINAL*]