Brevet FR2572102A1 — publié le 19860425

La présente invention se rapporte à une matière en feuille pour marquage de la chaussée et elle concerne, plus particulièrement, une matière en feuille à haute brillance pour marquage de la chaussée qui possède une forte brillance initiale en réflexion et une conser- vation dans le temps de cette brillance. On connaît plusieurs types de matières en feuilles dans la technique antérieure qu'on utilise pour le marquage de la chaussée, avec liaison à la surface de la chaussée. Les plus représentatives de ces matières en feuilles pour le marquage de la chaussée, selon la techni- que antérieure, présentent une surface de feuille sensible- ment plate, et on peut les classer en quatre catégories: (1) celles comportant une monocouche de microsphères de verre partiellement noyées dans la feuille de base et partiel- lement exposées à l'air sur la surface de la feuille de base (voir par exemple brevet US 3.915.771); (2) celles ayant une monocouche de microsphères de verre partiellement noyées dans la feuille de base et partielle- ment exposées à l'air sur la surface de la feuille de base et comportant également des microsphères de verre dispersées et entièrement noyées dans la feuille de base (voir par exemple le brevet US 3.030.870); (3) celles ayant deux couches d'une feuille de support et une feuille de base et comportant une monocouche de microsphères de verre par- tiellement noyées dans la feuille de support et partielle- ment exposées à l'air sur la surface de la feuille de support (voir par exemple publication préliminaire de brevet japonais 3.707/1981 et le brevet US 4.248.932); et (4) celles ayant deux couches-d'une feuille de support et une feuille de base et comportant une monocouche de microsphères de verre partiellement noyées dans la feuille de support et partiellement exposées à l'air sur la feuille de support et comportant en outre des microsphères de verre dispersées et entièrement noyées dans la feuille de base (voir par exemple le brevet US 4.117.192). Les matières en feuilles de marquage de la chaussée selon la technique antérieure et qui viennent d'être décrites présentent les inconvénients communs de la limitation de la quantité des microsphères de verre qu'on peut disperser sur la surface de la feuille, étant donné que l'utilisation d'une quantité excessive de microsphères de verre provoque le dérapage des véhicules roulant sur la feuille et aussi que, quand la lumière est incidente suivant un angle important par rapport à une normale à la surface de la feuille, c'est-à-dire oblique- ment par rapport à la surface de la feuille, le taux de réflexion de retour vers la source lumineuse est forte- ment réduit d'o une baisse brutale de la brillance en réflexion. D'autre part, ces matières en feuilles selon la technique antérieure présentent l'inconvénient d'une dimi- nution dans le temps de la réflexion de la lumière car après que la couche de microsphères de verre à la sur- face de la feuille a été perdue par suite de la collision avec les roues d'un véhicule passant sur la feuille, les matières en feuille des types précités (1) et (3) cessent entièrement de réfléchir la lumière et celles des types (2) et (4) nécessitent un temps considérable avant que les microsphères de la couche suivante soient exposées sur la surface de la feuille si bien que la surface de la feuille ne réfléchit guère la lumière ou que sa brillance en réflexion est réduite pendant ce laps de temps. En conséquence, la présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients précités des matières en feuilles de marquage des chaussées selon la technique antérieure et de fournir une matière en feuille de haute brillance pour le marquage des chaussées présentant une brillance initiale élevée en réflexion au cours d'une pé- riode initiale d'utilisation de la matière, capable d'une rétroréflexion d'une quantité suffisante de lumière vers sa 257-2102 source lumineuse, indépendamment de la direction d'inci- dence de la lumière, et présentant également une-perma- nence suffisante dans le temps de la brillance en réflexion. La matière en feuille de marquage de chaussée qui répond à l'objectif précité de l'invention est caracté- risée en ce qu'un motif continu d'une multiplicité de protubérances et de creux est formé sur la surface d'une feuille de base confectionnée en caoutchouc, en résine synthétique ou similaire et en ce que les microsphères en verre sont noyées dans les protubérances et creux de façon que les profondeurs auxquelles ces microsphères de verre sont noyées dans la feuille de base à partir de la surface soient différentes de façon fortuite les uns des autres et que les microsphères en verre dans les protubérances et creux soient en majorité partiellement exposées sur la surface de la feuille de base. Des études poussées et une expérimentation réitérée, ont confirmé,que la matière en feuille de la construction décrite ci-dessus peut fournir une brillance initiale maximale en réflexion qui ne fournit pas l'une quelconque des feuilles de marquage des chaussées selon les techniques antérieures. En outre, selon la présente invention, en raison de la construction dans laquelle les- microsphères en verre sont noyées dans la partie super- ficielle de chaque protubérance et creux d'une façon telle que les profondeurs auxquelles les microsphères en verre sont noyées depuis la surface de chaque protubérance et de chaque creux soient différentes de façon fortuite les unes des autres, la-perte ou une forte baisse de la - brillance de réflexion, se produisant dans les matières de la technique antérieure ne peut jamais avoir lieu même si la brillance diminue en raison du détachage des micro- sphères en verre par suite du contact avec les roues d'un véhicule, mais une haute brillance de réflexion est main- tenue pendant un laps de temps prolongé. Etant donné que la profondeur à laquelle les microsphères en verre sont noyées dans la partie superficielle de chaque protubérance et de chaque creux est différente de façon fortuite, quand les microsphères en verre viennent en contact avec les roues d'un véhicule de passage, les microsphères en verre se détachent les unes après les autres dans l'ordre de la profondeur à laquelle elles sont noyées, c'est-à-dire qu'une microsphère en verre noyée à une plus faible profondeur se détache plus tôt et qu'on n'observe jamais le détachage en une seule fois de presque toutes les microsphères comme c'était le cas dans la technique antérieure. Par conséquent, la matière en feuille selon la présente invention peut maintenir une brillance en réflexion qui est excellente par comparaison avec les feuilles de la technique antérieure jusqu'à ce qu'une couche de microsphères en verre noyées à la plus grande profondeur se détache et que les microsphères supplémentaires, quand elles existent, noyées à l'inté- rieur de la base de la feuille se trouvent exposées à l'air. Ainsi, la constructiondans laquelle les profon- deurs auxquelles sont noyées les microsphères en verre dans la partie superficielle des protubérances et des creux de la feuille de base sont différentes de façon fortuite les unes des autres,est une particularité nou- velle fournie par l'invention et que l'on ne retrouve dans aucune matière en feuille de marquage des chaussées selon la technique antérieure. La matière en feuilles selon la présente inven- tion va maintenant être décrite avec plus de précision en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une coupe à plus grande échelle montrant schématiquement un mode de réalisation de la matière en feuille de marquage de chaussée selon l'invention; et - la figure 2 est un graphique montrant les données expérimentales de la brillance initiale en ré- flexion et de la continuité de la brillance de la matière en feuille de marquage de chaussée selon l'invention par comparaison avec une matière en feuille de la technique antérieure qui est disponible dans le commerce. La figure 1 est une coupe à plus grande échelle montrant schématiquement un mode de réalisation de la matière en feuille selon l'invention. Un motif continu d'une multiplicité de protubérances 2 et de creux 3 ayant des formes et des dimensions fortuites est établi à la surface d'une feuille de base 1. Une multiplicité de microsphères en verre 4 sont noyées dans la partie superficielle des protubérances 2 et des creux 3. Ces microsphères en verre 4 sont noyées dans la feuille de base 1 de façon que les profondeurs auxquelles les micro- sphères 4 sont noyées dans la feuille de base 1 à partir de la surface de chaque protubérance 2 et de chaque creux 3 soient différentes de façon fortuite les unes des autres. La majorité de ces microsphères en verre dans les protu- bérances 2 et les creux 3 sont partiellement exposées de- puis la surface de la feuille de base 1 et les hauteurs des parties exposées de ces microsphères partiellement exposées sont différentes de façon fortuite les unes des autres. La feuille de base doit être fabriquée en un matériau possédant une excellente aptitude à épouser la surface irrégulière de la chaussée et qui est également durable sous l'action de diverses forces mécaniques. En conséquence, la feuille de base comprend à titre d'ingré- dient principal, un caoutchouc synthétique non vulcanisé tel que, par exemple, un caoutchouc acrylonitrile/buta- diène (NBR), un caoutchouc isobutylène/isoprène (IIR) et un caoutchouc chloroprène (CR) ou une résine synthétique telle que, par exemple, le chlorosulfonylpolyéthylène et le chlo- rure de polyvinyle. La feuille de base 1 peut comprendre si nécessaire des additifs comprenant une charge telle qu'une poudre de carbonate de calcium, un pigment pour donner de la couleur à la feuille de base, des petites microsphères en verre (indiquées par la référence 6 sur la figure 1) et des particules de résistance à l'usure (désignées par la référence 7). On forme avec ces ingré- dients une feuille ayant une épaisseur de 5 mm ou moins qu'on fait passer entre des rouleaux de pression pour leur faire subir un autre traitement. Si on mélange les petites microsphères en verre 6 dans la feuille de base 1, on peut employer des petites microsphères en verre dont le diamètre ne dépasse pas 500 micromètres. On peut utiliser commodément des particules ayant 100 micromètres de diamètre moyen. On noie les microsphères en verre 4 dans la partie superficielle des protubérances 2 et des creux 3 de la feuille de base, les profondeurs auxquelles ces microsphères sont noyées étant différente de façon for- tuite les unes des autres. En ce qui concerne les micro- sphères en verre 4, celles ayant un diamètre qui ne dé- passe pas 1000 micromètres peuvent servir et on préfère un diamètre moyen de 50 à 500 micromètres. Pour ce qui est de l'indice de réfraction, on peut utiliser des micro- sphères ayant un indice de réfraction de 1,3 ou plus et, de préférence, de 1,5 à 2,3. On peut fournir une pellicule protectrice ayant une composition convenable sur la sur- face de la feuille de base 1 dans laquelle sont noyées les microsphères en verre 4. Une couche adhésive 5 ayant une épaisseur appropriée de 50 micromètres ou davantage de préférence de 100 à 200 micromètres, est installée sous la surface inférieure de la feuille de base 1. Un papier de détachage est normalement fixé à la surface inférieure de la couche adhésive 5 mais on peut le supprimer selon la nature de l'adhésif utilisé dans la couche 5. Pour confectionner la feuille de matière selon l'invention, on ajoute au caoutchouc synthétique non vulcanisé ou à la résine synthétique qui est un ingrédient de la feuille de base 1 les quantités désirées de charge, pigment, microsphères en verre et d'autres matières si nécessaire. On homogénéise le mélange et on forme une feuille ayant une épaisseur de 5 mm ou moins par passage entre des rouleaux de pression chauffés. Eventuellement, on superpose à la surface inférieure de la feuille de base 1 un adhésif appliqué sur un papier détachable ayant une épaisseur de micromètres ou davantage. Pour noyer plus facilement les microsphères en verre 4 dans la feuille de base 1, on applique à la surface de la feuille de base 1 un solvant d'un type connu et on disperse de façon uniforme les microsphères en verre 4 sur une surface non séchée du solvant et ensuite on sèche la feuille de base 1. Un autre moyen pour noyer plus facilement les microsphères en verre 4 consiste à employer une matière d'enduction dont la compo- sition est identique ou similaire à celle de la feuille de base 1 et on l'applique à la surface de la feuille 1. On fait alors passer la feuille de base 1 sur laquelle sont dispersées les microsphères en verre 4 à travers un dispositif de gaufrage de manière à former un motif gaufré de forme et de dimensions désirées et simultanément on noie les microsphères en verre 4 dans la partie super- ficielle de chaque protubérance 2 et de chaque creux 3 de la feuille de base 1 ainsi formée par gaufrage. Le dispositif de gaufrage qu'on utilise pour con- fectionner la feuille selon l'invention présente des pro- tubérances et des creux qui n'ont pas respectivement une surface plate si on les observe à plus grande échelle, mais comportent une multitude de petits creux dont la profon- deur et le diamètre se situent entre plusieurs dizaines et plusieurs centaines de microns. Grâce à l'utilisation de ce dispositif de gaufrage pour la mise en oeuvre du procédé de gaufrage, un grand nombre des microsphères en verre 4 viennent s'engager dans ces petits creux formés dans cha- cune des surfaces des protubérances et des creux fornant le motif de gaufrage du dispositif et, par conséquent, la matière de la feuille de base 1 admise dans chacun des petits creux est arrêtée sur une ligne le long de laquelle une microsphère en verre est en contact avec la paroi inté- rieure du petit creux et ne peut donc pas entrer plus avant dans le petit creux pour entourer complètement la microsphère en verre par la matière de la feuille de base 1. Etant donné que, d'une part, la forme, le diamètre et la profondeur de ces petits creux ne sont pas uniformes et que, d'autre part, le diamètre des microsphères en verre 4 varie en dedans d'une certaine plage, la position de contact des petites microsphères en verre 4 dans les petits creux varie à l'infini selon la combinaison de chaque petit creux individuel et de chaque microsphère en verre individuelle. En conséquence, une multiplicité de microsphères en verre 4 qui sont noyées à des profondeurs différentes les unes des autres sont noyées dans la partie super- ficielle des protubérances respectives 2 et des creux 3 de la feuille de base 1 formée par le procédé de gaufrage. Eventuellement, la surface de la feuille de base gaufrée 1 est traitée par un agent de détachage. Après cela, on sèche la feuille de base 1 et on l'enroule sur un rouleau pour obtenir un produit final. Le procédé pour établir des protubérances et des creux dans la surface de la feuille de base 1 n'est pas limité au procédé de gaufrage décrit mais on peut employer tout autre procédé capable de former une multitude de protubérances et de creux. Si l'on emploie le dispositif de gaufrage, il est parfois utile d'effectuer le procédé de gaufrage à deux reprises selon le motif de gaufrage du dispositif employé. EXEMPLE On utilise les ingrédients suivants pour préparer la feuille de base I: NBR: 85 (parties en poids) TiO2 100 CaCO3:140 Résine de pétrole: 15 Petites micro- sphères en verre (diamètre moyen micromètres): 140 On mélange ces matières et on forme une feuille ayant 1,2 mm d'épaisseur et 1000 mm de largeur par un procédé d'extrusion à une température de traitement de 90 C. On enroule la feuille une première fois et ensuite, à mesure qu'on la déroule, on superpose sur la surface inférieure de la feuille un papier de détachage enduit d'un adhésif adhérant par pression. On enroule de nouveau la feuille. Ensuite on la déroule et on applique à la surface de la feuille de base un enduit de toluol en une quantité d'enduction de 5 à 6 g. On disperse de façon uniforme des microsphères en verre ayant un diamètre moyen de 350 micromètres et un indice de réfraction de 1,50 sur la surface non séchée de la feuille de base. On sèche ensuite la feuille de base à 80 C pendant 5 minutes. On fait passer la feuille de base par un disposi- tif de gaufrage à une température de gaufrage de 80 C de sorte que les microsphères en verre sont noyées de façon dense dans la partie superficielle des protubérances et des creux formés sur la feuille de base. Pour établir une couche d'un agent de détachage à la surface de la feuille de base portant les microsphères en verre noyées, on applique un agent de détachage comprenant une résine synthétique à titre d'ingrédient principal sur la feuille de base. On sèche la feuille de base et on l'enroule en un rouleau pour obtenir un produit final. Etant donné qu'une épaisseur excessive de la couche de l'agent de détachage diminue la brillance en réflexion, l'épaisseur enduite de l'agent de détachage sur les microsphères en verre doit être inférieure à environ 2 micromètres. Selon l'invention, étant donné qu'un motif continu d'une multiplicité de protubéranceset de creux est formé sur la surface de la feuille de base et qu'une multipli- cité de microsphères en verre sont noyées dans la partie superficielle de ces protubérances et creux, une brillance initiale en réflexion qui est (voir figure 2) de loin supérieure à celle des feuilles de la technique antérieure peut être obtenue et une quantité suffisante de lumière peut être réfléchie en retour vers la source lumineuse indépendamment de la direction de la lumière incidente. D'autre part, étant donné que les microsphères en verre sont noyées dans la partie superficielle des protubérances et creux de la feuille de base de manière que les profondeurs auxquelles elles sont noyées soient différentes de façon fortuite les unes des autres, les microsphères en verre se détachent les unes après les au- tres dans l'ordre de la profondeur à laquelle elles sont noyées, c'est-àdire qu'une microsphère en verre noyée à une plus faible profondeur se détache plus tôt et la brillance en réflexion reste excellente par comparaison avec les feuilles de la technique antérieure jusqu'au moment o la couche la plus profonde des microsphères en verre se détache à son tour. Si des petites microsphères en verre 6 sont noyées dans la feuille de base, ces petites micro- sphères en verre 6 sont exposées à l'air pendant le détachage successif des microsphères en verre dans la partie super- ficielle, ce qui permet de mieux maintenir une haute brillance en réflexion. Si une multitude de microsphères en verre sont noyées de façon concentrique dans la partie superficielle des protubérances et des creux, on peut obtenir une brillance initiale encore plus élevée et, en outre, des microsphères en verre noyées à des profondeurs diffé- rentes sont successivement exposées pendant que se déta- chent les microsphères en verre noyées à une plus faible 1 1 profondeur de sorte qu'on maintient une brillance de réflexion d'un niveau élevé de façon continue. La figure 2 est un graphique montrant les données expérimentales qui prouvent les résultats-avan- tageux de la présente invention. Le graphique montre une brillance initiale en réflexion mesurée sur des échan- tillons ayant 10 cm de largeur dans la feuille de marquage de chaussées selon l'invention et aussi d'une feuille de marquage-de chaussé esselon la technique anté- rieure dans laquelle une monocouche de microsphères en verre est partiellement noyée dans la partie superficielle d'une surface sensiblement plate. Le graphique montre encore la brillance en réflexion de chacun de ces échan- tillons mesurée après l'abrasion respective de ces échan- tillons par un rouleau pesant 10 kg qu'on fait tourner sur 14.400 révolutions. Les résultats de ces essais sont exprimés en pourcentages en considérant la brillance initiale de la feuille selon l'invention comme 100%. On effectue ces expériences selon JIS Z 9117 suivant un angle d'observation de 0,2 . REVENDICATIONS 1. Matière en feuille à haute brillance pour le marquage des chaussées, caractérisée en ce qu'elle comprend: Une feuille de base (1) confectionnée en caoutchouc, en une résine synthétique ou en un matériau similaire et présentant sur sa surface un motif continu d'une multiplicité de protubérances (2) et de creux (3), et des microsphères en verre (4) noyées dans ces protubérances (2) et creux (3) de manière que les profondeurs auxquelles ces microsphères en verre (4) sont noyées dans la feuille de base (1) à partir de sa - surface soient différentes les unes des autres de façon fortuite et que la majorité des microsphères en verre (4) dans les protubérances (2) et creux (3) soient par- tiellement exposées sur la surface de la feuille de base (1). 2. Matière selon la revendication 1, caracté- risée en ce que lesdites microsphères en verre (4) ont un diamètre moyen de 50 à 500 micromètres. 3. Matière selon la revendication.1, carac- térisée en ce que.lesdites microsphères en verre (4) ont un indice de réfraction de 1,50 à 2,3.