Brevet FR2399507A1 — publié le 19790302

La presente invention se rapporte ü un matériau préfabri- que en ruban, pour la formation de bandes de signalisation sur des surfaces routières, lequel matériau présente des propriétés de haute résistance â l'usure et aux contraintes, en particulier des propriétés de haute adhérence aux roues des véhicules, de manière à empêcher des glissements ou dérapages sur la surface routière, par exemple, dans le cas où le vehicule est obligé dl effectuer des freinages ou est soumis à des intensives accéléra- tions positives ou négatives.En outre, le matériau en bande est du type géneralemen appliqué à la surface routière au moyen d' une sous-couche portante et adhésive (dite "primer") laquelle assure les meilleures conditions d'ancrage à ladite surface et prédispose cette surface dans les plus favorables conditions de pla narite, uniformité et imperméabilité. Les matériaux rubanaires à appliquer sur les surfaces routières pour forger des bandes (par exemple, pour separer la surface routiere en différents couloirs de roulement) le long desquelles les véhicules doivent rouler, sont bien connus dans la technique du domaine. Les matériaux pour les applications indiquées et présentant des caractéristiques élevées de visibilité à distance et de bonne adhérence aux roues des véhicules, ont e été décrits, par exemple, dans les brevets U.S.A. antérieurs n 3.782.843 et né 3.935.365, et en particulier dans le brevet U.S.A. n 4.020.211. En ce qui concerne les modes d'application du matériau sur une sous-couche "primer", on peut se reporter aussi au brevet U.S.A. n 3.886.011, tandis qu'en ce qui concerne la formation d'éléments réfléchissants et abrasifs, on peut se reporter aux brevets U.S.A. n0 3.879.147 et 3.958.891, tous brevets du même demandeur. L'on a cependant rencontré de nombreux problèmes relatifs à l'ancrage du matériau de la surface routière. En effet, quand le matériau rubanaire présente, tel qu'il est désirable, une haute capacité d'adhérence, à savoir quand il est en mesure d'offrir une friction soutenue avec les roues des véhicules, par exemple au cours d'un fort freinage, la force appliquée sur l'aire rétrécie de l'entreface (la surface sur laquelle la bande de roulement de la roue adhère à la surface routière) peut être beaucoup notable. Le matériau présent sur la surface routière peut se déchirer et être arraché de la route. D'autres problètnes se manifestent quand le matériau signalétique en oeuvre doit être enlevé de la route, par exemple quand il faut modifier la position de la signalisation. Cette invention se rapporte en particulier à la formation, fabrication et application de matériaux préfabriqués pour signaler des surfaces routières, lesquels permettent de surmonter les difficultés ci-dessus mentionnées en résolvant les problèmes sty rapportant Substantiellement, le matériau préfabriqué selon la présente invention comprend, entre une sous-couche "primer" reliée à la surface routière et une couche supérieure "d'adhésion" destinée à entrer en contact avec les roues des véhicules et présentant une résistance de friction avec celles-ci, une couche inter médiaire relativement @ mince et flexible, mais substantiellement inextensible et résistant a la tension. Selon une forme de réalisation de l'invention, cette couche intermédiaire est constituée d'un film en matière polpilère. De préférence, ce film est d'une épaisseur entre o102 et 0,3 mi et constitué d'une feuille flexible de résine polyester. Selon une variante de réalisation de cette invention, la couche intermédiaire comprend une structure textile non tissée ("non-woven fabriclt) de fibre de verre ou composés polymères de haute résistance, par exemple polyester. Cette structure textile peut être imprégnée avec du cacutchouc synthétique ou autre composition élastomère. Un matériau pour la signalisation de surfaces routières comme ci-dessus indiqué, peut être détaché et éliminé de ladite surface, par exemple, en insérant une lame chauffée au-dessous de la couche intermédiaire, pour fluidifier temporairement la souscouche "primer", laquelle est généralement en matière substantiel lient thermoplastique, par exemple formée pour @ a plupart de bitume. Ces caractéristiques, et d'autres de l'invention seront mieux comprises à la lecture de la description détaillée suivante et à l'examen des différentes figures sur les tableaux de dessins annexés. Fig. 1 montre fragmentairement et en perspective schématisée, un matériau selon l'invention, appliqué a une surface routière, Fig. 2 représente les différentes couches composant ledit matériau, Fig. 3 est une vue latérale schématique d'une machine, adaptée à enlever le matériau appliqué à la surface routière, quand il faut éliminer ou remplacer la signalisation, Fig. 4 représente schématiquement et en coupe la co binai- son de quelques composants de la stratification utilisée pour former le matériau selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la partie gauche de ladite Fig. 4 représentant les composants de la stratification réunis l'un à l'autre, Fig. 4 A montre une variante de la partie droite des couches données à la Fig. 4, et Fig. 5, 6, 7 et 8 sont des vues similaires à celles de la Fig. 4 et représentent d'autres combinaisons de couches1 comprenant des matières thermoplastiques, par exemple a base de bitume, et des matières comprenant des composants époxidiques. Dans sa forme générales le matériau selon l-'invention1 appliqué sur la surface routière, correspond à la représentation de la Fig. 1. Le matériau est appliqué a la surface T routière de manière connue, au moyen d'une sous-couche "primer" P de nature substantiellement bitumineuse, la signalisation étant formée à la surface supérieure 16 d'une couche supérieure Sp ayant une haute résistance à l'usure et a la traction. Cette couche supé- rivure Sp est formée par exemple d'une résine polyester ou d'une résine polyamide et, de préférence, d'une résine polyuréthanique et a une épaisseur comprise entre 0,4 et 1,0 mm. La surface supérieure 16 est rendue antidérapante en incorporant dans la couche supérieure Sp des particules cristallines ou des micro-cristaux de grande dureté, de préférence supé- rieures à 6 de l'échelle de Mohs, par exemple de quartz, de fluorure de silicone d'aluminium, sesquioxyde d'aluminium et, de préférence, carborundum. Quelques unes de ces particules, faisant saillie en partie de la surface 16 sont désignées par la référence 20. En outre en vue d'améliorer la visibilité au cours de la nuit, dans la même couche supérieure Sp sont incorporés des éléments rétroréfléchissants bien connus, dont quelques uns sont désignés par la référence 22. Selon l'invention, la couche supérieure Sp, de haute résistance à l'usure, est reliée à la couche inférieure ou sous-couche P a l'aide d'une couche intermédiaire flexible, pour bien s'adap- ter aux irrégularités de la surface routière T, et pour permettre au matériau stratifié d'être enroulé en bobines ou en rouleaux. Cette couche intermédiaire 24 peut être forinée par un fil;. poly mère pratiquement inextensible et de haute résistance a' l'usure et comprendre aussi une structure textile non tissée comme indiqué par 24' à la droite de la Fig 2. La couche intermédiaire 24 s'est révélée de très grande importance. Slle est intimement unie à la couche supérieure Sp et à la sous-couche P. Partant, quand sur la surface 16 est appliqué un effort tangentiel (à savoir en direction horizontale), par exemple sur une aire rétrécie de contact avec une roue d'un véhicule, cet effort tend à déplacer en sens horizontal la couche supérieure Sp, et transmet une forcequi, si elle était appliquée sur une petite aire correspondante, obligerait aussi la sous-couche p à se déplacer. La grande résistance à la traction de la couche intermédiaire 24 permet de distribuer cet effort sur une surface beaucoup plus grande que la sous-couche P et, par conséquent, sur le terrain T. Parailleurs la présence de la sous-couche "primer" P, en matière généralement thermoplastique, est avantageuse, du fait qu'elle permet, au besoin, de détacher la signalisation du terrain T, par exemple à l'aide d'un dispositif tel que celui représenté à la Fig. 3. Ce dispositif comprend un chariot 30, lequel est susceptible d'avancer en direction A le long du matériau rubanaire à détacher. Ce chariot comprend un support 32 pour un plan incliné le long duquel le matériau détaché en sens B, peut être remonté et enroulé, en sens C, autour d'une bobine 42. Le détachement est obtenu en insérant une lame 34, convenablement chauffée par un brûleur 36, alimente par exemple, par une bouteille 38 de gaz liquide, le matériau détaché étant entraîné par glissellent le long d'un plan incliné 40. Des différentes combinaisons de couches peuvent être adop tées, pour former le matériau composite stratifié. De préférence, ce matériau comprend, comme dit ci-dessus1 une couche intermédiaire en tissu non tissé, désigné Snt aux Fig. 4 a 8. Il a été en outre constaté que des couches fibreuses, ainsi obtenues peuvent etre intimelisent pénétrées tant par les composés bitumineux ou époxidique-bitumineux, , que par les substances résineuses, telles que le polyuréthane, à savoir par les composés de formation de la sous-couche P et respectivement la couche superficielle Sp d'usure. Cette pénétration assure une liaison sta ble entre les différentes couches et la distribution sur une vaste surface des efforts localement appliqués sur la surface supérieure 16 (Fig. 1 et 2) de la couche supérieure Sp. Comme schématiquement représenté à la Fig. 4, la superposition de la couche supérieure Sp sur la ccuche intermédiaire fibreuse Snt forme une cruche mixte Sp+Snt (dans laquelle peuvent aussi se produire des interactions chimiques), laquelle assure la liaison entre lesdites couches. Une telle liaison est également sûre aussi quand une couche supérieure Sp est successivement formée sur la couche fibreuse imprégnée Sp+Snt (Fig. 4 A). Dans la représentation schématique de la Fig. 5, entre lesdites couches Sp et Snt est placée une feuille ou lame F de matière souple et imperméable, laquelle est reliée à son tour à la couche supérieure Sp et à la couche inférieure fibreuse Snt, formant deux liaisons Sp+F et respectivement F+Snt. Dans le schéma de la Fig. 6 une entre-couche imprégnée F+Snt apparaît formée entre la couche fibreuse et la sous-couche bitumineuse. Dans le schéma de la Fig. 7 on obtient aussi un système incluant deux entre-couches Sp+Snt et respectivement F+P, résultant de l'interposition du film conférant la flexibilité et imperméabilité F. Le schéma 8 illustre enfin une interpénétration profonde croisée intéressant pratiquement toute l'épaisseur de la couche fibreuse Snt et, aux deux côtés, la partie des composants de la couche supérieure Sp et de la sous-couche P. On donne ci-après quelques exemples de formation de maté- riaux selon l'invention. Dans ces exemples tous les composants sont indiqués en parties ou pourcentages de poids. EXENPLE 1 Cet exemple correspond a un matériau comme représenté a la partie gauche de la Fig. 2 et inclut une couche intermédiaire 2, formée par un film résineux dune épaisseur de 0,1 à 0,3 an. La couche supérieure doit pouvoir se relier intimement et solidement au film, de préférence constitué par une résine polyester.Dans ce cas, la couche supérieure est formée par la composition suivante: Résine polyester (par exemple "Dynapol S 206" de la forme Dynamit Nobel A.G. 56% Méthyléthylcétone 34% Bioxyde de titanium 10% EXEMPLE 2 Cet exemple représente une sous-couche "primer", adaptée à s'enchaîner au film de résine polyester, et constituée par les composants (A et B) comme suit Composant A Bitume oxydé solide 17 parties "-poxy tar" bitume pour résines époxidiques) 10 Résine synthétique (telle que ?tR.T.V. Rubber" de la Polysar Canada) 24 Silice colloïdale (par exemple "Aerosil" 2 " Résine époxidique (par exemple "Araldite 250" de la Ciba) 42 " Composant B Bitume solide 40/50 17 parties "Epoxy tar" 15 Acide crésylique 5 Résine polyamide (telle que "Versamid 140") 36 Kaolin 27 Accélarateur pour la résine époxidique du composant A (tel que "D.M.P. 30") 2 Les exemples suivants se réfèrent princ.palement aux matières rubanaires comprenant une couche intermédiaire fibreuse. Généralement, cette couche fibreuse est constituée par un tissu non tissé en fibre de verre, de poids compris entre 50 et 250 g/m2, imprégné et soumis à une pression uniforme, par exemple par calandrage. Cette couche forme une structure d'épaisseur, de préférence inférieure à 1 L'épaisseur préférée est comprise entre 0,3 et o,6 mm, de sorte qu'en l'accouplant a la couche supérieure (laquelle comprend les éléments abrasifs et rétroréfléchissants) on obtient une couche composite d'épaisseur légèrement plus soutenue de 1 mm. L'imprégnation s'effectue par des composants imprégnants lesquels maintiennent une élasticité substantielle aussi après consolidation. Ces composés comprennent, d préférence, des rési- nes époxidiques, résines époxidique-uréthaniques, résines époxidique-nitriliques, et des résines polyester. De préférence, les composés imprégnants comprennent des combinaisons de résines époxidiques et du caoutchouc synthétique, en particulier du caoutchouc nitrilique. Ces composés, additionnés à un accélérateur approprié, sont appliqués en solution et traités à chaud, après l'imprégnation, pour ormer une structure stable imperméable et de grande résistance. EXEMPLE 3 Un tissu non tissé de fibres polyester est imprégné de la composition suivante (en parties de poids) Caoutchouc nitrilique (tel que Chemizum N 600" de la Goodyear) 100 parties Résine époxidique (telle que "Epon 828" de la Shell) 100 Oxyde de zinc 5 " Acide stéarique 1 Soufre 3,5 " Accélérateur (D M P 30) 1,5 " Bioxyde de titanium 7,5 " Cette composition est dissoute dans un solvant constitué de 250 parties de méthyléthylcétone peroxyde et 250 parties de toluol et soumise a un traitement à 1600 C pour dix minutes. La structure ainsi imprégnée et traitée résiste à une tension double de celle à laquelle résiste le tissu non tissé et possède d'excel- lentes propriétés d'imperméabilité et de résistance à l'eau. EXEi2LE 4 : Pour mieux enchaîner la structure obtenue selon exemple 3 avec une couche supérieure de résine polyuréthanique, la surface de cette structure peut être traitée par une composition mordançante constituée de (parties de poids) Résine époxidique (telle que "Epon 828" de la Shell 70 parties Polybutadiène, ou Caoutchouc butylique (tel que "Polysar" Canada) 30 Polyamide (tel que "Versamid 125" de la Schering) 40 Bioxyde de titanium 35 tt Phtalate bibasique de plomb 5 Solvant (toluol) 320 EXEMPLE 5 La structure double comprenant la couche intermédiaire de l'exem- ple 3 peut tre fixée à la surface routière par application préalable et aplanissage (par rasage) d'une sous-couche constituée de (parties de poids) :: Caoutchouc butylique (tel que Caoutchouc butylique (tel que "Polysar Butyl 301") 100 parties Bitume oxydé 15 " Oxyde de zinc 5 tl Acide stéarique 2 " Argile extre@fine ("China Clay") 15 " Diéthyldithiocarbamate de zinc 3,5 " Dibenzylamine 2 " Soufre 2 Solvant (tel que "Solvesso 100") 25 " EXEMPLE 6 : Le matériau rubanaire multicouche préfabriqué peut être pourvu d'une couche "primer" compatible, préalablement appliquée, par exemple par calandrage et fixée à la face de la couche intermédiaire, opposée à la couche supérieure. Cette application préliminaire peut s'effectuer en utilisant cette composition (en parties de poids) Caoutchouc butylique (com@e ci-dessus) 100 partie Bitume oxydé 65 " Argile extra-fine (comme ci-dessus) 25 " Résine hydrocarbonique (telle que "Piccolepale 100") 25 " Résine coumaroaique liquide (telle que "Cumar" liquide) 20 Noir de fumée 25" Huile d'anthracène ou goudron 20 " EXEMPLE 7 : Cet exemple est une variante de l'exemple 3 et se rapporte à une composition particulièrement adaptée a former la feuille de matière imprégnante (comme indiqué par F aux Fig. 5 a 7), laminée ou calandrée.La composition comprend, en parties de poids Résine époxidique (telle que "Epon 828" de la Shell 70 parties Caoutchouc butadiène bromure-modifié, en mesure de réticuler à température ambiante (tel que "Polysar RTV") 30 " Polyamide (tel que "Versamid 125" de la Schering) 40 t' Bioxyde de titanium 50 Phtalate bibasique de ploms 5 " Toluol 180 t' Alcool isopropylique 120 " La structure imprégnée est chauffée A 1600 C pendant dix minutes. EXEMPLE 8 L'utilisation de fibres de verre pour former la structure fibreuse de l'entre-couche est, de préférence, combinée avec celle d' un composé substantiellement élastique pour former la couche supérieure Sp reprise aux Fig. 4 - 8, telle qu'unie résine polyuré- thanique, pour réduire au minimum la fragilité du verre et obtenir un système stratifié profondément pénétré. L'utilisation avantageuse d'un composant F, adaptée à former une entre-couche conférant flexibilité et imperméabilité entre couches Sp+F, F+Snt et aussi F+P, Fig. 5 - 7) peut être obtenue en utilisant la composition suivante, en parties de poids Polyéthylène chiorosulfonate (tel que "Hypalontt de la Du Pont) 400 parties Bioxyde de titanium 250 " Baryte 150 1' Argile de kaolin 150 Résine de polyester (telle que "Neoxil") 50 " Cette structure conférant flexibilité et imperméabilitée peut être différemment associée aux couches restants comme représenté par exemple aux Fig. 5 - 7. P E V E N D I C A T I O N S 1. Matériau préfabriqué en ruban, pour former des signalisations routières, en particulier des bandes signalisatrices sur des surfaces routières, sur lesquelles il est appliqué et fixé par interposition d'une sous-couche "primer", reliée d'une manière stable â 1 dite surface, et comportant une couche supérieure antidérapante et résistant à l'usure, caractérisé en ce qu'il comprend, entre lesdites couches inférieure et supérieure, au moins une couche intermédiaire relativement mince, flexible, substantiellement inextensible et résistant à la traction, laquelle couche intermédiaire est compatible et intimement reliable aux deux couches inférieure et supérieure pour transférer et distribuer sur une aire assez large de lventre-face avec la surface routière les forces et les sollicitations appliquées tangentiellement et horizontalement sur la surface de la couche supérieure près d'aires nécessairement et inévitable..cent de petites superfi- cies déterminées sur ladite surface supérieure par les roues des véhicules. 2. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche intermédiaire est constituée de matière résineuse réduite a une couche pélliculaire d'épaisseur de 0,002 à 0,3 mm. 3. Matériau selon les revendications l et 2, caractérisé en ce que la couche intermédiaire est constituée d'un film polyester accouplée à une couche supérieure résistant à l'usure et formée d'une composition à base de polyester. 4. matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche intermédiaire est formée par une structure fibreuse imprégnée d'une composition compatible avec les compositions des couches adjacentes. 5. Matériau selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite structure fibreuse est constituée d'un tissu non tissé non-lfoven fabric) de poids entre 50 et 250 g/M2, @ imprégné et calandré de manière Q former une feuille d'épaisseur de 0,3 à 1 mm. 6. Matériau selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la structure fibreuse est imprégnée d'une composition compatible et susceptible d'etre mélangée avec au moins l'une des compositioils des couches adjacentes, dc manière à etre au moins en partie pénétrée par cet e dernière composition. 7. Matériau selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la structure fibreuse comprend des fibres de verre et est imprégnée d'une composition incluant u composant résilient, tel qu'un caouthcouc synthétique. 8. Matériau selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'une couche inter.r,édiaire additionnelle est placée au moins entre deux couches adjacentes incluant la sous-couche "primer", une première couche intermédiaire et la couche supérieure, et est formée par une composition susceptible d'être co-mélangée avec celle des couches entre lesquelles ladite couche additionnelle est positionnée, pour former une entrecouche dtinterface connprenant des mélanges desdites compositions. 9. Matériau selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche intermédiaire additionnelle est placée entre les couches adjacentes et le mélange multicouche résultant est traité à chaud. 10. Matériau selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche intermédiaire additionnelle comprend au moins un composant élastique dans sa composition et forage une structure d'interface rubanaire conférant la flexibilité.