Brevet FR2298349A1 — publié le 19760820

La présente invention concerne un revêtement pour pistes de ski, en particulier des pistes pour courses de grand fond et analogues, en un matériau non tissé, ainsi que son procédé de fabrication. Il est connu d'utiliser des matériaux non tissés (e part eulier des nappes de filés non tissés non orientés constitués par des fils ou des fibres en polymères synthétiques > par exemple en polypropylène, en polyamides ou en polyesters et en leurs mélanges) comme revêtements pour des pistes de ski, des pistes pour courses de grand fond et analogues. Ces matériaux résistent bien aux intempéries, à la putréfaction et ainsi qu'à des sollicitations mécaniques élevées. Un revêtement de piste en une nappe d'une matière de ce genre présente des caractéristiques de filtration remarquables : il est perméable à l'eau mais ne se laisse pas-traverser de bas en haut par de la terre ou du sable.Par ailleurs, il était Jusqu'a maintenant impossible d'utiliser tels quels ces matériaux non tissés comme revêtements pour des pistes de ski, en particulier des pistes pour courses de grand fond et analogues, car, du fait de leurs caractéristiques de frottement, un glissement comme sur la neige n'était pas possible.Pour cette raison, on a obtenu avec ces revêtements les caractéristiques de glissement demandées par application de lubrifiants connus utilisés pour faire du ski, par exemple des lubrifiants à base de silicones ou de cires, en les pulvérisant sous forme liquide ou en les répandant sous forme de particules sur le rerêtement. Cependant, étant donné que ces lubrifiants ne sont appliqués que physiquement sur le revêtement, et non liés chimiquement à celui-ci, ils sont assez rapidement séparés à nouveau du revêtement par des sollicitations mécaniques ou par les intemries, si bien que l'application de ces lubrifiants doit être souvent renouvelée. Les recherches qui ont conduit à la présente invention avaient pour objectif de mettre au point un revêtement pour pistes de ski, en particulier des pistes pour courses de grand fond et analogues, qui acquisse, par un seul traitement effectué avant sa mise en place à l'endroit d'utilisation, des caractéristiques -de glissement rappelant beaucoup celles de ça neige et d'.llne durée pratiquement illimitée .c'est-à-dire égale à la durée totale d'utilisation de la piste, de façon à obtenir des rev & ements dont les applications soient très variées, qui soient simples à manipuler et très économiques. Cet objectif a été atteint, chose étonnante, par un revêtement en un matériau non tissé qui est traité, selon l'invention, par une dispersion aqueuse d'agents d'imprégnation contenant une matière plastique synthétique entièrement réticulable et un polysiloxane. Un revêtement de ce genre est préparé, selon l'in Invention, par traitement du matériau non tissé par une dispersion d'agents d'imprégnation, qui a été obtenue par : A) préparation d'une dispersion aqueuse, à 43 % environ, de 50 à 100 parties en poids d'une matière plastique entièrement réticulable, B) addition d'environ 0,2 à 1 partie en poids dtun mouillant à cette dispersion, C) réglage du pH de cette dispersion entre 5 et 6, D) addition à cette dispersion d'une émulsion, à environ 35 %, de 2 à 15 parties en poids d'un polysiloxane, qui a été additionné au préalable de catalyseurs et dont le pH a été amené b une valeur entre 4 et 6, E) mélange intime de cette dispersion et réglage de son pH à une valeur voisine de 7 et F) dilution de cette dispersion jusqu'à environ 40 %, le matériau non tissé, ainsi traité par une dispersion d'agents d'imprégnation étant ensuite soumis à un traitement thermique d'une durée de 8 à 10 minutes à environ 1300C, puis séché. La matière plastique entièrement réticulable est de préférence une dispersion d'un copolymère de butadiène et de styrène, d'un copolymère de butadiène et d'acrylonitrile ou d'un ester de l'acide acrylique et elle est de préférence mise en Jeu en une quantité voisine de 80 parties en poids. L'émulsionnant utilisé est de préférence une association drun alcane-sulfonate de sodium avec une petite quantité d'un alcoxy- et d'un alkylaryloxy-poly-(éthylène-Pxy)-éthanols qu'il est indiqué d'introduire en une quantité voisine de 0,5 partie en poids. Par contre, le mouillant est avantageusement le sel sodique d'un ester d'acide gras sulfoné substitué, qui peut être introduit en une proportion d'environ 0,5 ffi en poids. I1 convient en outre d'ajouter le polysiloxane en une quantité voisine de 8 parties en poids, les catalyseurs à utiliser avec ce produit étant un ester organostannique et un silane fonctionnel. Enfin, en ce qui concerne les caractéristiques de résistance du revêtement terminé, il est également avantageux, après l'addition du polysiloxane et ajustement du pH entre 4 et 6, d'introduire encore dans la dispersion environ 6 parties en poids d'une résine mélamine et environ 1 partie en poids d'un catalyseur de réticulation pour celle-ci. On a réussi pour la première fois, dans le cadre de 1'invention, à mélanger un latex avec une émulsion de siloxane de manière à obtenir une dispersion stable et à réticuler entièrement tous les ingrédients de cette dispersion. En effet, si l'on mélange, sans respecter les prescriptions du procédé selon l'invention, un latex avec une émulsion de polysiloxane il se produit tout de suite une floculation et il est impossible d'obtenir une dispersion stable. Cet inconvénient est supprimé par le procédé selon l'invention.Avec ce dernier, on observe le-fait surprenant que non seulement le latex, le polysiloxane et la résine mélamine avantageusement introduite forment chacun pour soi un réseau (réticulation) mais encore qu' ils se réticulent entre eux et aussi avec les fils ou fibres du matériau non tissé si bien que les propriétés communiquées par chaque ingrédient de la dispersion d'agents d'imprégnation (élasticité par le latex, aptitude au glissement par le polysiloxane, résistance accrue par la résine mélamine) se conservent tant que le revêtement est utilisable, ctest-à.-dire n'est pas - de toute façon - usé par frottement. Un fait d'importance décisive est qu'on obtient, par le traitement selon l'invention du revêtement par l'agent d'imprégnation de eelui-ci, un coefficient de frottement qui est très voisin de celui de la neige. Comme matériau non tissé pour le revêtement selon l'invention, on peut utiliser une nappe de fibres non tissées de polypropylène, qui peut entre associée éventuellement à une nappe de fibres courtes de provenances diverses, de préférence de fibres de polyamides, de fibres de polyesters ou de fibres acryliques. Ces deux nappes peuvent, suivant l'application envisagée, être aiguilletées et leurs surfaces peuvent être structurées. Cependant, il est indiqué d'utiliser comme substrat, pour tous les types de revêtements (pistes de descente, pistes pour courses de grand fond, revêtements pour les réparations aux endroits détériorés), une nappe de fils non tissés de poly propylène d'une finesse de 8 à 40 dtex, de préférence 15 à 20 dtex, et pesant de 500 à 1000 g/m2, de préférence 700 g/m2. I1 est aussi possible d'utiliser des fibres naturelles et des mélanges de fibres pour le revêtement, quand ces fibres ou ces mélanges sont traités de manière à résister aux intempéries ; on donne toutefois la préférence, en général, à une nappe en fibres de polymères synthétiques, car on peut obtenir avec celles-ci des résultats optimaux, même du point de vue économique. La nappe est posée par bandes de manière à pouvoir recouvrir des surfaces suffisamment larges. Ces bandes sont reliées entre elles par exemple par couture, par agrafage, par soudage ou par collage. I1 peut être conseillé aussi de fixer la nappe au sol pour empêcher tout déplacement. Cette fixation peut être réalisée avec des clous, éventuellement en matière plastique. Pour améliorer la "glissance" de la surface du revêtement pour pistes de ski, on utilise une nappe à surface structurée. On peut réaliser cette surface structurée de manière simple, par exemple par imprégnation, placage calandrage ou piquage. C'est ainsi, par exemple, qu'il est avantageux d'utiliser pour les pistes de descente une nappe de fibres non tissées en fils de polypropylène de 17 dtex, avec-un poids de 2 400 g/m2, ainsi qu une nappe de fibres coupées pesant 400 g/m2 et constituée par 55 ffi en poids de fibres de polypropylène (18 dtex ; longueur des fibres coupées : de 80 à 100 mm). Ces deux nappes sont reliées mécaniquement, par exemple par aiguilletage, et en rait on relie à la nappe suivante soit le c8té de la nappe de filaments, soit le côté de la nappe de fibres coupées, pour réaliser une certaine structuration. Cette structuration a une certaine influence sur les caractéristiques de glissement obtenues par l'imprégnation selon l'invention par des lubrifiants.C'est ainsi que pour les revêtements destinés aux pistes de descente il est bon de prévoir une piste avec des saillies ; les revêtements de ce genre ont des caracté ristiques de glissement ayant une ressemblance particulièrement marquée avec celles de pistes de descente préparées. Il est bien entendu recommandé que les revêtements à la sortie des parcours en descente ou des tremplins de saut aient une structure ayant un effet de freinage plus énergique, ce qui peut être obtenu sans difficulté en agissant sur la structure superficielle. I1 est recommandé d'utiliser, pour les pistes pour courses de grand fond, par exemple une nappe de filaments non tissés en polypropylène (poids 350 g/m2, 17 dtex) et une nappe en fibres courtes de polyamide (poids 300 g/m2, 17 dtex), ces deux nappes étant aiguilletées et leur surface ayant une structure bouclée. Mais il est aussi possible de s'en tirer en utilisant, pour les pistes pour courses de grand fond, simplement une nappe de filaments non tissés de polypropylène pesant de 400 à 700 g/m, sa surface ayant aussi une structure bouclée. On peut utiliser, pour les mats destinés aux réparations, une nappe de filaments non tissés en polypropylène (500 g/m2, 17 dtex) ayant une surface cotelée qui 'est moins coateuse que le revêtement indiqué pour les pistes de descente. I1 va de soi que les revêtements selon l'invention peuvent être utilisés non seulement pour les pistes de ski, en particulier celles pour courses de grand fond et analogues, mais aussi (et avec le même succès) pour les pistes de bobsleigh, pour les pistes d'élan de ski nautique, pour Itentrée et la sortie des tremplins de saut, pour les emplacements réservés aux jeux des enfants etc. On donne ci-après en détail un exemple de réalisation, explicatif mais non limitatif, d'un revêtement selon l'invention. EXEMPLE UNIQUE Un matériau non tissé réalisé en fonction de l'utilisation prévue est traité par une dispersion d'agents d'imprdgnation, préparée comme suit. On prépare, à partir de 83 parties en poids d'un copolymère de butadiène et de styrène, une dispersion aqueuse à 43 % à laquelle on ajoute 0,45 partie d'un mélange d'un alcane-sulfonate de sodium avec une petite quantité d'un alcoxyet d'un alkylaryloxy-poly-(éthylène-oxy)-éthanol servant d'émulsionnant ainsi que 0,5 partie du sel sodique d'un ester d'acide gras substitué sulfoné servant d'agent mouillant. On ajuste la valeur du pH de cette solution entre 5 et 6, par exemple avec de l'acide acétique. On ajoute à cette dispersion 8,3 parties en poids d'une émulsion de polysiloxane préalablement additionnée de catalyseurs et dont le pH a été amené entre 4 et 6. Les catalyseurs en question, qui agissent comme agents d'accrochage et réticulants pour le polysiloxane, sont un ester organostannique et un silane fonctionnel, ce dernier étant soluble dans une solution aqueuse diluée d'acide acétique et créant l'affinité nécessaire du polysiloxane vis-à-vis des fibres. Après avoir bien agité le tout, on ajoute encore 6 parties en poids d'une résine mélamine en même temps que 1 partie en poids d'un catalyseur de réticulation pour celle-ci. La valeur du PH de la dispersion achevée est aJustée au vois i- nage de 7, ce qui est essentiel pour garantir la stabilité de cette dispersion. On imprègne, après avoir dilué à 40 % la dispersion, le matériau non tissé, on le sèche et on le soumet è un traitement thermique d'une durée de 8 à 10 minutes à 1300C. Les revêtementss selon l'invention ont une résistance mécanique exceptionnellement élevée et une ressemblance marquée avec la neige, de sorte qu'ils sont praticables même en l'absence de neige et utilisables, dans ces conditions, égale- ment pour des pistes d'été. REVENDICATIONS 1.- Revêtement pour des pistes de ski, en particulier des pistes pour courses de grand fond et analogues, en un matériau non tissé, caractérisé en ce que ce matériau non tissé est traité par une dispersion aqueuse d'agents d'imprégnation contenant une matière plastique entièrement réticulable et un polysiloxane. 2.- Procédé de fabrication du revêtement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau non tissé est traité par une dispersion d'agents d'imprégnation qui a été obtenue par les opérations suivantes : préparation d'une dispersion aqueuse, à 43 % environ, de 50 à 100 parties en poids d'une matière plastique entièrement réticulable ; addition d'environ 0,2 à 1,0 partie en poids d'un émulsionnant ainsi que d'environ 0,2 à 1,0 partie en poids d'un agent mouillant à cette dispersion ; ajustement de la valeur du pH de ladite dispersion entre 5 et 6 ; addition d'une émulsion, à environ 35 , de 2 à 15 parties en poids d'un polysiloxane, qui a été additionnée au préalable de catalyseurs et dont le pH a été amené à une valeur entre 4 et 6 ; mélange intime de la dispersion ; réglage de son pH à une valeur voisine de 7 et dilution de la dispersion Jusqu'à environ 40 %, puis on soumet le matériau non tissé ainsi imprégné à un traitement par la chaleur dtune durée de 8 à 10 minutes à environ 1300C, et on le sèche. ).- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau non tissé est sous forme d'une nappe de filaments non tissés de polypropylène, qui est éventuellement associée à une nappe de fibres courtes de polyamides, de polyesters ou acryliques. 4.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière plastique entièrement réticulable est sous forme d'une dispersion d'un copolymère de butadiène et de styrène, d'un copolymère de butadiène et d'acrylonitrile ou d'un ester acrylique et est introduite en une quantité voisine de 80 parties en poids. 5.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'émulsionnant est une association constituée d'un alcane-sulfonate de sodium et d'une petite quantité d'un alcoxyet d'un alkylaryloxy-poly-(éthylène-oxy)-éthanol et est ajouté en une proportion voisine de 0,5 partie en poids. 6.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'agent mouillant est le sel sodique d'un ester substitué d'acide gras sulfoné et est ajouté en une quantité voisine de 0,5 partie en poids. 7.- Procédé selon la revendication 2, caractérise' en ce que la quantité de polysiloxane introduite est d'environ 8 parties en poids. 8.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les catalyseurs à introduire en même temps que le polysiloxane sont un ester organostannique et un silane fonctionnel, 9.- Procéda selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que, après l'addition du polysiloxane et le rdglage du pH entre 4 et 6, on ajoute à la dispersion environ 6 parties en poids d'une résine mélamine et environ 1 partie en poids d'un catalyseur de réticulation pour celle-ci.