Brevet FR2217289A1 — publié le 19740906

L'invention concerne des perfectionnements relatifs aux matériaux de revêtement. Plus précisément l'invention concerne un matériau de rev8- tement perfectionné convenant pour former des surfaces antidérapantes sur des planchers, des ponts, des escaliers et autres lieux de passage pour piétons ét véhicules. Les revêtements anti-dérapants connus présentent un court retard à l'inflammation ou une faible résistance à la flamme, une durée de vie courte, une grande ruguosité, ou un faible coefficient de frottement lorsqu'ils sont humides. Le terme humide devant être pris au sens large englobant aussi les souillures par des substances autres que l'eau, par exemple les huiles ou les carburants. L'invention a pour objet de pallier ou réduire ces inconvénients. Suivant la présente invention, un matériau de revêtement destiné à recouvrir des planchers, des ponts, des escaliers et analogues, comprend en masse et par rapport à la masse totale sèche du matériau, de 20 à 45% d'un agglomérant élastomère modifié au vinyle, vulcanisé, résistant à la flamme, et, en dispersion dans cet agglomérant, de 2 à 10% d'agent ignifugeant, de 30 à 70% d'une charge, de O à 10% d'un plastifiant et de O à 15% d'un pigment, la charge comprenant, par rapport à sa masse totale, de O à IOoe% d'une charge de friction choisie parmi le sable de silice, la mullite, la sillimanite, l'alumine et le carborundum, et de 100 à 0% d'une charge d'usure choisie parmi le silicate de calcium, le carbonate de calcium, les barytes, l'argile et le liège. Une composition pour la préparation du matériau de revetement précité comprend un agent de vulcanisation pour l'agglomérant élastomère (qui est, naturellement, dans la composition dans un état non vulcanisé) et un milieu liquide en supplément au composant précité. La présente invention propose également un procédé de fabrication du matériau de revêtement précité, dans lequel on met ladite composition en forme de feuilles, de préférence par calandrage, et on vulcanise l'agglomérant. L'agglomérant élastomère est de préférence un caoutchouc nitrile modifié au chlorure de vinyle possèdant une résistance aux huiles et aux carburants, et sa teneur dans le matériau est avantageusement comprise entre 20 à 3CP/o. La charge comprend de préférence une charge de friction et une charge d'usure, c'est-à-dire au moins deux charges, l'une donnant de bonnes propriétés de frottement et l'autre donnant de bonnes propriétés d'usure. Certaines des charges précisées ci-dessus peuvent, évidemment, présenter à la fois ces propriétés à un certain degré, mais en général on utilisera ensemble les deux types de charges. Les charges préférées sont le silicatede calcium, le sable de rivière (c'est-à-dire du sable de silice grossier), le carbonate de calcium, le liège granulé ignifugé, la sillimanite, l'alumine, le carborundum, la silice fine, et le kaolin. En fait il n'est pas possible de fabriquer des matériaux satisfaisants lorsque la charge est constituée entièrement de mullite, de silicate de calcium, de baryte ou de liège, ni lorsque la charge est constituée par un mélange de sable de silice et de silicate de calcium contenant plus de 75% de silicate de calcium ou un mélange de mullite et de silicate de calcium contenant plus de 75% de mullite. La mullite et la baryte sont beaucoup moins avantageuses comme charge que les autres charges. On préfère utiliser (1) jusqu'à 75% de silicate de calcium et/ou d'argile avec soit de l'alumine, soit du carborundum, (2) jusqu'à 504/0 de silicate de calcium, d'argile et/ou carbonate de calcium avec de l'alumine, du carborundum, de la sillimanite et/ou du sable de silice, et (3) seulement jusqu'à 25% de liège, dans la charge. Le matériau peut comporter une armature fibreuse telle que l'amiante, la laine minérale ou (de préférence) la fibre de verre. Les pigments sont de préférence mais non nécessairement inorganiques. Les exemples suivants sont donnés pour illustrer de façon plus détaillée les dispositions préférées de l'invention. EXELPLE 1 Un matériau de revêtement destiné à recouvrir les ponts d'un navire a été composé selon la formule suivante, exprimée en pour cent du poids total. A. Agglomérant Caoutchouc nitrile modifié au vinyle (Krynac 850) 22,512 Oxyde de zinc 1 ,140 Acide stéarique 0i226 Bisulfure de tétraméthyl thiuram (TMT) 0,221 Bisulfure de tétraéthyl thiuram (TEST) 0,221 Bisulfure de dibenzothiazole (biBTS) 0,226 Soufre 0 > 044 Phosphite d'aryle alkylé (Polygard) 0,669 B. Composant de charge Silicate de calcium 11,616 Sable de rivière 28,762 Blanc d'Espagne 10,606 C. Pigment Bioxyde de titane 6,371 Sesquioxgde de chrome 8,640 D. Agent ignifugeant Oxyde d'antimoine 6,340 E.Plastifiant Cire de paraffine chlorée (Cereclor 42) 2,406 Le matériau a été composé dans un mélangeur type Banbury 3A travaillant en continu en introduisant d'abord le caoutchouc nitrile puis après une minute tous les autres composants à l'exception du soufre et du TET. Deux minutes après on a ajouté 4,3 k de trichloréthylène (2,263 1 dans 77,01 kg du lot) comme milieu liquide, et à nouveau 4,3 % en poids une minute plus tard. Le mélange a duré encore six minutes et la composition- a été déchargée dans un laminoir. Le soufre et le TET ont été dispersés dans le mélange et la composition finale a été laminée et refroidie. Les feuille$ ont été alors calandrées, puis soumises à'une vulcanisation à l'autoclave pendant une heure à 13800. On peut découper les feuilles en plaques de dimensions convenables avant vulcanisation. Le mélange peut se faire dans n'importe quel mélangeur puissant, comme un malaxeur Baker Perkins. Le frottement à l'état mouillé a été déterminé dans la gamme de vitesse de Ô à 11,3 Km/h. Le matériau précité possèdent un coefficient de frottement statique supérieur à 1 dans la région basse de la gamme de vitesse, du m8me ordre qu'un PVC classique ; dans la région haute de la gamme de vitesse le matériau précité possedait un coefficient de frottement statique supérieur à 0,6 tàndis que le PVG classique tombe rapidement à moins de 0, 2 à 2, 4 Em/h. On admet généralement que 0,4 est la valeur-minimale de sécurité. Des essais d'inflammabilité ont été conduits sur le matériau précité ainsi que sur des matériaux analogues, suivant le "Federal Register Motor Vehicule Safety Standard" NO 302, à la différence que la flamme était appliquée pendant 60 secondes au lieu de 15. Tous les revêtexnents de PVC-nitrile essayés s'éteignaient d'eux-mêmes à la suppression de la flamme, et une couche isolante carbonisée subsistait. Un revêtement de sol classique en PVC fondait dans les mêmes conditions. Des compositions à base de polymères non polaires selon l'invention brillaient quelque peu, mais la durée de combustion ne dépassait jamais deux minutes, et la vitesse de combustion ne dépassait jamais 10,2 cm/min, satisfaisant ainsi le "Federal Standard" précité. Des essais de déformations sous charge ont été conduits également, sur machine d'essai Instron réglée à une vitesse de tête mobile de 2,5 cm/min. On a obtenu les résultats résumés ci-dessous. Charge de Allongement rupture (daN/cm2) x Y X Y Gamme des revêtements 54-71 37-48 5-12 14-22 anormaux pour ponts Revêtement de sol moyen 92 88 53 86 en PVC Matériau selon l'exemple 33 26 33,5 44 précité Matériau selon l'exemple 40 34 39 37 ci-dessus avec remplacement du sable de rivière par du liège (Variante A) Variante A modifiée de 66 38 4,5 3,3 plus par inclusion de fibre de verre X et Y représentent deux directions orthogonales. EXEBiiPLES 2 A 8 On a fabriqué une série de matériaux de revêtement suivant le processus général de l'exemple 1, les matériaux de revêtement fabriqués ayant la composition suivante en 96 en masse Agglomérant et agent vulcanisant 27,5 Plastifiant 2,5 Pigment 7,5 Agent ignifugeant 2,5 Charge 60,0 On donne la composition des charges dans le tableau I. TABLEAU I Conposition de la Exemple charge % 2 3 4 5 6 7 8 Sable de silice 1GO O 50 50 20 60 33 1/3 Silicate de calcium 0 50 0 50 20 20 33 1/3 Carbonate de calcium O 50 50 O 60 20 33 1/3 EXEMPLES 9 A 13 On a fabriqué une série de matériaux de revêtement comme dans les exemples 2 à 8 en utilisant les charges données dans le tableau II. TABLEAU II Exemple Composition de la charge % 9 10 11 12 13 12 13 Sable de silice 75 5o 25 75 Silicate de -calcium 25 0 O 0 O Kaolin O 50 75 100 O Liège O O O O 25 Le sable de silice peut être mélangé avec toute autre charge de friction, ou remplacé par cette charge, en restant dans les limites précitées pour la mullite. Tous les matériaux présentés comme exemples ci-dessus subissent avec succès l'essai d'inflammabilité tel que dans 1' exemple I. Les charges de rupture, allongement à la rupture et coefficient de frottement (mesurées comme dans l'exemple I) sont données dans le tableau III. TABLEAU III Essai Charge de rupture Allongement à Coefficient de frot Exemple daN/cm2 la rupture % tement "humide" à 3,2 Km/h 2 16,52 241 0,57/0,63 3 34,37 11 0,46/0,55 4 16,45 182 0,49/0,50 5 30,94 6 0,50/0,52 6 13,58 24 0,30/0,40 7 12,81 2-3 0,35/0,54 8 28,49 47 0,47/0,49 9 12,25 25 0,47/0,58 10 16,10 18 0,48/0,53 11 31,50 13 0,47/0,49 12 25,27 17 0,38/0Z40 13 16,03 28 0,52/0,52 De bons résultats ont été également obtenus avec les compositions des exemples suivants Exemples 14 15 Agglomérant 45 % 21 % Agent ignifugeant 10 % 8 % Charge 35 % 68 % Plastifiant 10 % O % Pigment 0 % 3 % La composition de la charge étant celle donnée en B dans l'exemple I. REVENDlCATlONS 1. Matériau de revêtement destiné à recouvrir des planchers, ponts, escaliers et analogues, caractérisé en ce qu'il comprend en masse et par rapport à la masse totale sèche du matériau, de 20 à 45 C > d'un agglomérant élastomère modifié au vinyle, vulcanisé, résistant à la flamme, et, en dispersion dans cet agglomérant, de 2 à 10 / d'agent ignifugeant et de 30 à 70 % d'une charge, cette charge comprenant, par rapport à sa masse totale, de O à 100% d'une charge de friction choisie parmi le sable de silice, la mullite, la sillimanite, l'alumine et le carborundum, et de 100 à O R6 d'une charge d'usure choisie parmi le silicate de calcium, le carbonate de calcium, la baryte, l'argile et le liège. 2. Matériau de revêtement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre Jusqu'à 10 % en masse de plastifiant. 3. Matériau de de.revtement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre Jusqu a 15 Yo en masse d'un pigment. 4. Matériau de revêtment selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'agglomérant élastomère est un caoutchouc nitrile modifié au chlorure de vinyle. 5. Matériau de revêtement selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte de 20 à 35 % d'agglomérant élastomère. 6. Matériau de revêtement selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la charge comporte jusqu'à 75 yo de silicate de calcium, ou d'argile, ou d'un mélange des deux soit avec de l'alumine, soit avec du carborundum. 7. Matériau de revêtement selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la charge comporte jusqu'à 50 % de silicate de calcium et/ou d'argile et/ou de carbonate de- calcium avec un ou plus des corps suivants : alumine, carborundum, sillimanite et sable de silice, ou -jusqu'à 25 /0 de liège avec une charge de friction. 8. Matériau de revêtement selon Itune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une armature fibreuse. 9. Composition pour la préparation d'un matériau de revêtement selon une quelconque des revendications n à 3, caracté risée en ce quelle comporte a) de 20 à 45 % d'un agglomérant élastomère modifié au vinyle, vulcanisable et ignifugé, avec un agent de vulcanisation, b) de 2 à 10 % d'agent d'ignifugation, c) de 30 à 70 % d'une charge au sens de la revendication 1, d) de O à 10 % de plastifiant, e) de O à 15 % d'un pigment, et un diluant, la composition en % étant prise par rapport à la -somme de a, b, c, d et e. 10. Procédé de fabrication d'un matériau selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on -met en forme de feuille-s une composition selon la revendicatiOn 9, et l'on vulcanise l'agglomérant élastomère.