Brevet FR2301636A1 — publié le 19760917

De nombreux terrains de sport sont établis en formant sur un soubassement un rev.êtement à base de particules de caoutchouc, de sable, de farine minérale de diverses granulométries, l'ensemble étant enrobé dans un produit polymérisé, le plus souvent à base de chloroprène, connu habituellement sous le nom de néoprène. Ce revêtement présente simultanément des qualités d'adhésion au soubassement ou substratum, de résistance à l'impact et au frottement, d'élasticité et de rapidité de séchage après la pluie. En outre, ces revêtements sont insensibles à l'action des agents atmosphériques, notamment de l'eau, bien que, pour l'éta- blissement du revêtement, les molécules de chloroprène soient sous forme d'émulsions aqueuses, l'évaporation de l'eau assurant la polymérisation et l'enrobage solide des particules pour aboutir à un revêtement cohérent. Mais l'établissement d'un tel revêtement est d'un prix relativement élevé en raison principalement du coût des émulsions à base de chloroprène. On sait d'autre part que l'acétate de vinyle est utilisé d'une manière courante dans l'industrie des peintures pour former la base des peintures vinyliques. L'utilisation des peintures vinyliques est limitée en raison de leur faible résistance à l'eau. En outre, elles ne peuvent être appliquées qu'en couches relativement très minces. Des couches plus épaisses ne présentent plus la cohésion suffisante, vraisemblablement parce que, dans une telle couche, la pellicule d'acétate de polyvinyle qui, dès après l'application, se forme superficiellement par évaporation de l'eau de surface empêche l'évaporation de l'eau sous-jacente. On a proposé récemment des peintures vinyliques comprenant des charges suivant des granulométries déterminées et on a constaté qu'on pouvait obtenir des revêtements de peinture suivant des couches plus épaisses. Cet effet peut être expliqué par les voies de cheminement pour l'eau que lesdites particules ménagent entre les parties sous-jacentes de la couche et la surface externe pour la migration des molécules d'eau. On utilise également des émulsions aqueuses d'acétate de vinyle en tant que bases de colles. A côté de leur grand intérêt, ces colles présentent un certain nombre de limitations d'emploi. Tout d'abord, le joint de colle obtenu n'est pas résistant à l'eau, En outre, au moins une des pièces à coller doit être poreuse. On ne peut former un joint de colle efficace que sur une épaisseur relativement très faible, de l'ordre de 100 microns, ce qui implique souvent un traitement préalable des objets à coller. Un progrès important a été atteint dans ce domaine lorsqu'on a proposé d'adjoindre à l'émulsion des corps comme le nitrate de chrome, ce qui a permis d'obtenir des joints de colle insensibles à liteau, sans d'ailleurs que cette adjonction permette d'obtenir des joints de colle efficaces plus épais. Lorsqu'on a essayé, pour constituer des couches de revêt tement de terrains de sport, de remplacer les émulsions à base de chloroprène par une émulsion à base d'acétate de vinyle les résultats obtenus n'ont pas été satisfaisants. Les revêtements obtenus sont sensibles à l'action des agents atmosphériques, notamment à l'action alternée du soleil et de la pluie. Au bout de peu de temps, leur cohésion en est altérée dtune manière rédhibitoire. Or, il a maintenant été constaté que, d'une manière surprenante, l'adjonction, à une émulsion aqueuse à base d'acétate de vinyle, de nitrate de chrome ou d'un corps ayant une action catalytique analogue permettait l'obtention d'une composition qui, utilisée avec les agrégats et charges habituels pour la constitution d'un revêtement de terrains de sport, permettait l'obtention de couches de revêtement qui, non seulement étaient insensibles à l'action de l'eau, mais également pouvaient être établies suivant des épaisseurs allant bien au-delà de celles qui étaient permises pour les joints de colle formés à partir d'une émulsion contenant de telles adjonctions. Alors que des joints de colle formés à partir d'émulsions à base d'acétate de vinyle contenant du nitrate de chrome ou analogue perdaient toute qualité au-delà d'une épaisseur de l'ordre de 100 microns, il a été reconnu qu'on pouvait, avec une composition liante à base d'émulsions aqueuses d'acétate de vinyle et contenant un catalyseur comme du nitrate de chrome, établir des couches de revêtement de terrains de sport dont ltépaisseur pouvait atteindre 5 mm. Alors que, jusqu'à présent, l'utilisation d'émulsions aqueuses à base d'acétate de vinyle conduisait à des couches de revêtement résistant mal à l'action des agents atmosphériques, la composition liante selon l'invention donne la possibilité d'établir des couches de revêtement ayant des qualités comparables à celles obtenues à l'aide des émulsions à base de néoprène, mais à un prix notablement inférieur. Tandis que, pour permettre l'obtention d'une couche relativement épaisse d'une peinture à base d'acétate de polyvinyle, il était nécessaire d'introduire des charges suivant une granulométri strictement contrôlée, il a été constaté que, d'une manière surirez nante, on pouvait obtenir une couche relativement épaisse, allant jusqu a cinq millimètres, d'un aggloméré dont l'agrégat est en principe l'agrégat habituel,-c'est-à-dire sans que soient respectée d'une manière stricte des conditions de granulométrie, sauf celles déterminées par des considérations générales tenant aux qualités que doit présenter le revêtement-, Si la composition liante à base d'acétate de polyvinyle contient un catalyseur du type de ceux utilisés pour l'obtention de minces joints de colle. I1 est à penser que cette coagulation de l'acétate de polyvinyle sur toute l'épaisseur de la couche, jusqu a environ cinq millimètres, est due au fait que le cheminement de l'eau ne s'effectue pas de la même façon que par la simple évaporation, comme dans le cas d'une couche de peinture épaisse connue, mais d'une manière plus énergique, l'eau, ou au moins une partie de celle-ci, étant en quelque sorte expulsée lors de la réaction qui se produit par l'effet du catalyseur. C'est cette migration plus énergique qui rendrait inutile le respect des conditions de granulométrie impératives dans le domaine de la peinture et qui ne sont pas toujours compatibles avec les conditions de granulométrie requises pour l'obtention d'une bonne couche de revêtement. I1 est à penser également que se combinent ici l'effet d'expulsion d'eau provoquée par la présence de nitrate de chrome ou analogue dans la composition et celui des agrégats formant les autres constituants du revêtement et qui, sans qu'ils aient à répondre à des conditions strictes de granulométrie, permettent l'évaporation totale de l'eau de l'émulsion même pour une épaisseur de revêtement pouvant aller jusqu'à cinq millimètres. Alors que, l'adjonction de nitrate de chrome ou analogue à une émulsion aqueuse d'acétate de vinyle était limitée à l'utilisation de celle-ci en tant que colle et qu'on tirait parti de l'insensibilité à l'humidité qu'elle conférait au joint de colle obtenu, l'invention fait appel à la propriété, non mise à profit jusqu'ici, que présente la polymérisation avec réticulation de l'acétate de vinyle, qui est d1expulser l'eau hors du coagulat. On aboutit finalement à un revêtement insensible à l'eau en dépit du fait que la matière de départ est de l'acétate de vinyle. L'invention prévoit une composition comprenant outre l'acétate de vinyle en émulsion aqueuse et le nitrate de chrome en tant que catalyseur, un plastifiant, le plastifiant ayant pour fonction de conférer une souplesse élevée au revêtement, avantageuse pour certaines applications. Parmi les plastifiants utilisables dans la composition, ca cite les esters des acides adipique, phtalique, sébacique et azélanque, les dibenzoates de polyalkylène-glycol. Elle comprend dans son cadre des compositions qui contiennent, en outre, une résine telle que urée-formol, phénolformol, mélamine-formol pour accroire l'insensibilité à l'eau, le revêtement final tirant parti des propriétés de durcissement que confère la présence de telles résines, sans que la proportion d'une telle résine ait une valeur telle qu'elle conduirait à une rigidification incompatible avec l'application de la composition pour l'établissement d'une couche de revêtement pour terrain de sport. Une composition selon l'invention comprend des particules de caoutchouc, des charges à granulométrie relativement forte et d'un faible prix avec également une faible proportion d'une charge à grains plus fins de l'ordre de la dizaine de microns et au-dessus. L'invention prévoit l'utilisation non seulement d'émulsions d'homopolymères d'acétate de vinyle mais également de copolymères d'acétate de vinyle-acide maléique ou d'acétate de vinyle-acide acrylique. En tant que catalyseur à action stabilisante, on peut utiliser - soit un catalyseur choisi parmi les catalyseurs forts, tels que les sels métalliques acides, comme le nitrate de chrome Cr (NO3)3, le nitrate de zirconium ZrO (NO3)2, l'oxychlorure de zirconium ZrO (OR)C1, les acides arylsulfoniques, comme l'acide paratoluène sulfonique - soit un catalyseur choisi parmi les catalyseurs faibles, comme le chlorure d'aluminium Al C13, le chlorure de zinc Zn C12, le chlorure d'ammonium NH4C1. Les particules de caoutchouc, d'une granulométrie de O à 3 mm,sont dans une proportion comprise entre O et 50 %. Les compositions sont mises en place à l'état liquide sur tout support tel que béton, bois, enrobé bitumineux, suivant une couche dont l'épaisseur peut aller de 1 à 5 mm. Des couches peuvent être coulées successivement les unes au-dessus des autres pour obtenir le revêtement d'épaisseur désirée. Elles permettent la réalisation de revêtements de surface pour des courts de tennis, des aires de jeux de ballon, des allées de promenade, des aires de jeux pour enfants, etc. Dans ce qui suit, on va donner quelques exemples de formulation de couches de revêtement selon l'invention. EXEMPLE 1 Copolymère acétate-maléate de vinyle 100 parties à 55 % de matières sèches en poids Dibenzoate de dipropylène-glycol 33 Solution de nitrate de chrome à 50 % dans l'eau 15 Oxyde de fer ou de chrome 7,5 Farine de silice 60 Sable jusqu'à 1 mm 300 EXEMPLE 2 Homopolymère d'acétate de vinyle à 55 % de matières sèches 100 pp Résine formophénolique 10 Solution de nitrate de chrome à 50 % dans l'eau 11 Oxyde de fer ou de chrome 6 Farine de silice 45 " Sable jusqu'à 1 mm 220 EXEMPLE 3 Homopolymère d'acétate de vinyle à 55 % de matières sèches 100 pp Résine formophénolique 10 Phtalate de butylbenzyle 10 " Solution de nitrate de chrome à 50 % dans l'eau 11 Oxyde de fer ou de chrome 6 parties en poids Farine de silice 50 " Sable jusqu'à 1 mm 250 EXEMPLE 4 La formulation est la même que dans l'Exemple 2, mais solution de nitrate de chrome est remplacée par une solution de chlorure d'aluminium à 50 ffi dans l'eau, conférant au film une bonne stabilité de teinte. EXEMPLE 5 La formulation est la même que dans l'Exemple 1, mais la solution de nitrate de chrome est remplacée par une solution d'acide paratuloène-sulfonique à 50 % dans l'eau. EXEMPLE 6 La formulation est la même que dans l'Exemple 1, mais la solution de nitrate de chrome est remplacée par une solution aqueuse de nitrate de zirconium. EXEMPLE 7 La formulation est la même que dans l'Exemple 1, mais la solution de nitrate de chrome est remplacée par une solution aqueuse d'oxychlorure de zirconium. Pour certaines utilisations, une composition selon l'invention sert de liant à des pigments minéraux tels que les oxydes de fer et de chrome et à des farines minérales telles que les kaolins, la farine d'ardoise, la farine de silice, les carbonates de calcium naturels ou précipités, les dolomies, ces constituants à fine granulométrie pouvant intervenir dans des proportions comprises entre O et 100 %. Une composition selon l'invention peut être également associée à des agrégats tels que du sable, de granulométrie allant de 0 jusqu 3 mm et dans une proportion comprise entre 0 et 500 0 REVENM CATI ONS 1. Procédé pour la réalisation d'un revêtement sur un substratum, notamment pour des terrains de sport ou de jeux, à l'aide d'une composition comprenant un liant à base d'émulsion d'acétate de vinyle, caractérisé par l'application, pour la polymérisation du liant de la composition étalée suivant une couche d'une épaisseur de 1 à 5 mm, d'un catalyseur choisi parmi le groupe consistant en des sels métalliques acides tels que le nitrate de chrome, le nitrate de zirconium, 1'oxychlorure de zirconium, les acides arylsulfoniques comme l'acide paratoluène sulfonique, le chlorure d'aluminium, le chlorure de zinc, le chlorure d'ammonium, à des taux compris entre 1 et 15 % en poids. 2. Liant pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est à base d'émulsion d'homopoîymère d'acétate de vinyle. 3. Liant pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est à base de copolymère d'acétate de vynile-acide maléique. 4. Liant pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en cequ'il est à base de copolymère d'acétate de vinyle-acide acrylique. 5. Composition pour l'établissement d'une couche de revêtement, caractériséeen ce qu'elle comprend un liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 ci-dessus. 6. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend des résines de renforcement choisies parmi le groupe consistant en résines phénol-formol, résines urée-formol résines mélamine-formol. 7. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un plastifiant choisi parmi le groupe consistai en les esters des acides adipique, phtalique, sébacique et azélaiq les dibenzoates des polyalkyiène-glycols. 8. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend, au sein du liant, des pigments minéraux tels que les oxydes de fer et de chrome, des farines minérales telles que des kaolins, la farine d'ardoise, la farine de silice, les carbonates de calcium naturels ou précipités, les dolomies, dans une proportion comprise entre O et 100 %. 9. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend, au sein du liant, des agrégats tels que du sable, d'une granulométrie allant de O jusqu a 3 mm, et dans une proportion comprise entre O et 500 . 10. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'au sein du liant sont présentes des particules de caout chbuc d'une granulométrie comprise entre O et 3 mm et dans une proportion comprise entre O et 50 %. 11. Composition selon l'une quelconque des revendications 7 > 8 ou 9, caractériséeen ce que sa formulation est la suivante Copolymère acétate-maléate de vinyle 100 parties à 55 % de matières sèches en poids Dibenzoate de dipropylène-glycol 33 Solution de nitrate de chrome à 50 % dans l'eau 15 Oxyde de fer ou de chrome 7 > 5 Farine de silice 60 Sable jusqu'à 1 mm 300 12. Composition selon l'une quelconque des revendications 6, 8 ou 9 > caractérisée en ce que sa formulation est la suivante Homopolymère d'acétate de vinyle à 55 ffi de matières sèches 100 pp Résine formophénolique 10 Solution de nitrate de chrome à 50 % dans l'eau 11 Oxyde de fer ou de chrome 6 Farine de silice 45 Sable jusqu'à 1 mm 220 13.Composition selon l'une quelconque des revendications 6, 8 ou 9, caractérisée en ce que sa formulation est la suivante Homopolymère d'acétate de vinyle à 55 % de matières sèches 100 pp Résine formophénolique 10 Phtalate de butylbenzyle 10 Solution de nitrate de chrome à 50 % dans l'eau 11 Oxyde de fer ou de chrome 6 Farine de silice 50 Sable jusqu'à 1 mm 250 parties en poids 14. Composition selon la revendication 12, caractérisée en ce que la solution de nitrate de chrome est remplacée par une solution de chlorure d'aluminium à 50 % dans l'eau. 15. Composition selon la revendication 11, caractérisée en ce que la solution de nitrate de chrome est remplacée par une solution aqueuse de nitrate de zirconium. 16. Composition selon la revendication 11, caractérisée en ce que la solution de nitrate de chrome est remplacée par une solution aqueuse d'oxychlorure de zirconium. 17. Composition selon la revendication 11, caractérisée en ce que la solution de nitrate de chrome est remplacée par une solution d'acide paratuloène-sulfonique à 50 % dans l'eau. 18. Revêtement caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins une couche obtenue à l'aide d'une composition selon l'une quelconque des revendications 5 à 17 mise en place à l'état liquide sur un support tel que béton, bois, enrobé bitumineux, suivant une couche d'épaisseur comprise entre 1 et 5 mm. 19. Revêtement selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs couches successives dont chacune a une épaisseur comprise entre 1 et 5 mm.