Brevet FR2088466A1 — publié le 19720107

La présente invention concerne un revetement synthétique spécialement conçu pour terrains de sport ainsi que le procédé de fabrication de ce revetement. Les revêtement synthétiques bien connus et largement utilisés à base de polyisocyanate (poly-uréthane)sont parmi les plus appropriés pour revêtir les terrains de sport. De tels revêtements possèdent de nombreux avantages par comparaison aux revêtements de terrains de sport utilisés antérieurement et constitués par de l'herbe, du bois, de l'asphalte ou des scories. Ils donnent une surface bien propre, assurant une bonne adhésion des semelles. Les polyisocyanates (polyuréthanes) sont cependant en quantité insuffisantes sur le marché mondial, de telle sorte que de tels revêtements sont de prix élevé. De plus, la résistance 2 à la traction (de l'ordre de 14 à 24 kg/cm ) et l'allongement relatif à la traction (200 à 400 Xj sont faibles. La résistance à la déchirure qui est de première importance pour les revetements, plus spécialement dans le cas de surfaces pour saut devant supporter des charges lourdes dans le domaine des sports impliquant des sauts, est extrémement faible. En outre, les revêtements à base de polyisocyanates (polyuréthane) absorbent l'humidité (0,80 à 1,50 Xo), cette oaractéristique étant de grande importance pour les terrains de sport en plein air. C'est par conséquent un but de la présente invention de produire un revetement synthétique, spécialement adapté pour les terrains de sport, fabriqué à partir de matières premières facilement disponibles, et possédant de hautes caractéristiques de résistances (à la déchirure à la rupture et à la traction) ainsi qu'une faible aptitude à l'absorbtion d'humidité. Le revêtement selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il est à base de mélange d'élastomères synthétiques à base de diènes, y compris le caoutchouc naturel. Tous ces matériaux sont d'utilisation courante dans l'industrie des caoutchoucs,ils sont produits en quantité suffisante sur le marché et sont facilement disponibles Le procédé de fabrication du revêtement utilise des ingrédients conférant une structure à liaison carbone-carbone possédant une résistance dynamique élevée de longue durée. Dans les intervalles d'efforts à haute résilience, la structure ainsi obtenue donne de faibles pertes d'hystérésis et un angle relativement faible de retard, effort-contrainte. Le revêtement possède les mêmes avantages que le revêtement à base de polyisocyanate (polyuréthane) par opposition auxrevêtementspour terrains de sport utilisés auparavant.Le principal avantage du revêtement selon l'invention est la haute aptitude d'absorbtion de toutes contraintes au moment où il est soumis à un effort Sort3nt-Ces avantages comprennent un allégement ou diminution de la fatigue individuelle ainsi qu'un maintien de plus longue durée des performances sportives du revêtement. Ceci est dû avant tout à sa résilience élevée que l'on déduit facilement des données d'allongement relatif à la traction. Conformément à la présente invention, le revêtement en question possède un allongement à la traction de 550 à 700 % , alors que celui . à base de polyisocyanate (polyuréthane) est de l'ordre de 200 à 400 %. On doit tenir compte du fait qu'une exploitation prolongée d'un terrain de sport, c'est-à-dire environ 10 à 15 ans ne doit pas affecter les qualités du revêtement d'une manière mesurable. C'est la raison pour laquelle la composition à base d'élastomère comprend au moins deux élastomères : un élastomère ayant tendance à se ramollir par vieillissement et un autre ayant tendance à durcir par vieillissement. Il en résulte que les propriétés et les qualités du revêtement peuvent rester inchangées à un certain degré considéré comme admissible. Les résultats des essais effectués montrent qu'un tel rsête- ment peut être aussi utilisé pour d'autres applications, de natures variées, telles que par exemple le domaine de la construction, pour des revêtements de sol pour restaurants, foyers, bars, etc.... et de même que comme matériau isolant vis à vis de l'humidité pour des pièces d'habitation (cuisines, salles de bain et analogues), dans les locaux ou lieux de production, les salles et les terrains de sport pour jardins d'enfants, cinémas, entreponts et lieux de stockage d'aliments. Dans l'agriculture, il peut tre utilisé comme matériau de reTJêtement du sol pour exploitation de l'élevage de la volaille, l'exploita- tion pour le production du lait et exploitations similaires.Il peut être aussi utilisé dans le domaine les transport, pour constituer des sols pour véhiculesdestinés auxvoyageurs, pour des navires etc... Le revêtement est préparé de la manière suivante : on utilise des mélangeurs de type classique, on prépare selon un processus bien connu un mélange d'élastomères de caractéristiques appropriées. Les ingrédients du mélange sont donnés dans le tableau 1 ci-apres. Tableau 1 : :Nombre de parties en poids de constituants: pour 100 parties au poids de mélange N Ingrédients : dans différentes formulations. : 1 Mélange d'élastomè : res synthétiques à à base de diène, : 40 - 95 : y compris du caout : chouc naturel : 2 Charges : 10 - 40 : 5 Plastifiants : 2 - 20 : 4 Agents d'anti : vieillissement : 0 - 5 : 5 Agents conférant la : structure spécifique: 7 - 10 : recherchée : 6 Colorants O - 2 Conformément à la présente invention, le revetement est à base d'élastomères tels que le cis-1,4-polyisoprene, cis-1,4-polybutadiène, les copolymères de butadiène et de styrène, le polychloroprène et également le caoutchouc naturel. Comme ingrédients du mélange à base d'élastomères, on utilise les substances suivantes - Charges : kaolin, craie, gel de silice, etc - plastifiants : acide stéarique, colophane, phtalate de dibutyle, phtalate de dioctyle, etc - agents d'anti-vieillessement : (produit connu sous le dénomination commerciale "néozone D"), parafine, etc... - agents conférant la structure spécifique précitée disulfure de tétraméthylthiuram (produit connu sous la dénomination commerciale "Thiruam M"),(oxyde de zinc et magnésium), morpholidinebenzothiazinesulfinamide (produit connu sous la dénomination commerciale "Vulcacit CZ"), diphényllgianidine (produit connu sous la dénomination commerciale "Vulcacit D"), dibenzothiazyldisulfure (produit connu sous la dénomination commerciale "Altax"), etc... Pour une teinture uniforme, on ajoute une pâte colorante à base de pigments colorants (vert, brun etc...) et d'un des élastomère. La présente invention sera maintenant illustrée en référence aux exemples suivants qui son+ donnés à titre non limitatif. Les quantités ci-après sont exprimées en poids. Exemple 1 On introduit dans un malaxe ou mélangeur, du type travaillant en récipient fermé 55 à 70 kg de mélange d'élastomères synthétiques constitué de cis-1,4-polyisoprène et de copolymère de butadiène et de styrène, 22 à 28 kg de charges, 4,5 à 5,5 kg d'agents congérant la structure spécifique décrite plus haut, 6 à 8 kilos de plastifiants et 1 kg de colorants On travaille le mélange pendant 5 minutes, après quoi on homogénéise au moyen de rouleaux du type ouvert. On étire une feuille de 2mm d'épaisseur sur une calandreuse et on la pnrte à 16mm. Au moyen d'une presse rotative, on fait subir au matériau un processus continu de formation de la structure précitée. Les revêtements obtenus avec une telle composition sont appropriés pour des Pistes de course nécessitant une résilience élevée. Les résultats des essais sont donnés dans le tableau 2. Exemple 2 On travaille, d'une manière analogue à celle de I'eemple 1, le mélange de 50 à 75 kg d'élastomères synthétiques (cis1,4-polyisoprène, cis-1,4-polybutadiène et copolymère butadiène/ styrène), 22 à 29 kg de charges, 2 à 3 kg de plastifiants, 4 à 6 kg d'agents de formation de la structure précitée, 3 à 5 kg d'agents d'anti-vieillessement et 1 kg de colorant. Les résultats des essais sont donnés dans le tableau 2. Exemple 3 On opère comme dans les exemples 1 et 2 pour préparer un mélange de 40 à 60 kg d'élastomères synthétiques (polychloroprène, copolymère butadiène/styrène et cis-1,4-polybutadiène), 28 à 33 kg de charges, 10 à 15 kg de plstifiants, 5 à 8 kg d'agents de formation de la structure précitée, 0,5 à 1,5 kg d'agents d'anti-vieillessement et 0,2 à 1 kg de colorant. Les résultats des essais sont donnés dans le tableau 2. Un tel produit est approprié pour constituer des revêtements pour terrains de sport nécessitant une solidité ou résistance élevée vis-à-vis du vieillessement. ExemPle 4 On prépare, comme décrit dans les exemples précédents, un mélange de 60 à 90 kg d'élastomères !copolymère butadiène/styrène et caoutchouc naturel), de 10 à 20 kg de charges,de 8 à 10 kg de plastifiants, de 5 à 7 kg d'agents de formation de la structure précitée, de 0,3 à 3 kg d'agents d'anti-vieillessement et de 0,5 à 1,5 kg de colorants. lies résultats des essais sont donnés dans le tableau 2. Le revetement. obtenu au moyen du matériau selon les exemples précités possède, en plus des caractéristiques habituelles nécessaires, une résistance élevée à la déchirure, de telle sorte qu'ils conviennent très bien pour constituer des aires permettant les sauts, lorsqu'une charge très élevée doit être supportée au moment de l'exécution des sauts. lies caractéristiques physiques et mécaniques du revêtement selon la présente invention, par comparaison à un revetement de type connu à base de polyisocyanate (polyuréthane) sont données dans le tableau 2. Tableau 2 Propriétés d'un revêtement à base N Propriétés Compositions des exemples de polyisocyanate (polyuréthane) Remarque (1) 1 2 3 4 1. Denaité 1,15 1,15 1,43 1,06 1,1 - 1,5 2. Résistance à Supérieure à Supérieure à Supérieure à Supérieure à 14 - 24 la traction 65 60 65 170 (Kg/cm2) 3. Allongement Supérieur à Supérieur à Supérieur à Supérieur à 200 - 400 relatif (%) 700 650 600 700 4. Absorption d'humidité 0,68 0,65 0,66 0,70 0,80 - 1,50 (%) 5. Rugosité (%) 0,12 -0,3 0,12-0,3 0,12-0,3 0,12-0,3 0,2 - 0,35 6. Dureté Shore 40-45 40-45 40-45 40-45 35 - 70 7. Cosfficient d'usure par 0,42 0,42 0,44 0,50 0,50 frottement (à sec) 8. Résistance àla 30 m/cm2 déchirure Remarque (1) Ces données proviennent d'une publicité concernant des matériaux pour le revêtement synthétique connu sous la dénomination commerciale "Tartan". Le revetement synthétique selon la présente invention peut etre collé ou lié à une assise en asphalte, béton, bois, caoutchouc, matières plastiques, verres et argile (kaolin) au moyen de colffies de type polaire. Bien entendu la présente invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens consituant des équivalents technique des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-cl sont exécutées selon l'esprit de l'invention. REVEND ICAT IONS 1. - Revetement synthétique à base d'élastomère et d'ingrédients de type en soi connu, caractérisé en ce qu'il contient au moins deux élastomères de caractéristiques différentes. 2. - Revetement synthétique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un élastomère se ramolissant par vieillissement et un élastomère se durcissant par vieillissement. 3. - Revetement synthétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élastomère se ramollssant par vieillissement est le cis-1,4-polyisoprène. 4. - Revetement synthétique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on utilise un mélange de deux élastomères se ramollissant par vieillissement, constitué de cis-1,4polyisoprène et de cis-1,4-polybutadiène. 5. - Revetement synthétique selon la revendication 2, cracatérisé en ce qu'il contient, comme élastomère se ramollissant par vieillissement, du caoutchouc naturel. 6. - Revetement synthétique selon la revendication 2, de résilience élevée, caractérisé en ce qu'il contient, comme élastomère se durcissant par vieillissement, un copolymère de butadiène et de styrène. 7. - Revetement synthétique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il contient, comme élastomère se durcissant par vieillissement, du polychloroprène. 8. - Procédé de préparation du revetement synthétique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les élastomères et ingrédients précités sont dosée, homogénéisés, calandrés et/ou travaillés, conditionnés et soumis ensuite, en continu à un traitement de formation de la structure. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'nu des ingrédients précitésest un agent conférant la structure spécifique recherchée, cet agent étant par exemple choisi parmi le di-sulfure de tétraméthylthiuram, l'oxyde de zinc et le magnésium, la mor pholidine-benzothiazinesulfinamide, la diphénylguanidine, le disulfure de dibenzothiazyle.