Brevet FR2658203A1 — publié le 19910816

Produit luminescent, notamment de revêtement de surfaces diverses, procédé de fabrication et applications. La présente invention concerne un produit luminescent destiné à être appliqué sur des surfaces devant notamment être rendues visibles la nuit après exposition à la lumière du jour ou à une source de lumière artificielle, ainsi que son procédé de fabrication et ses diverses applications. Les produits luminescents déjà connus et notamment décrits dans les brevets FR-2 566 791 et FR-2 569 197, sont commercialisés sous forme de panneaux et rubans adhésifs sur lesquels le produit a été préalablement appliqué. Ces panneaux sont fixés sur des surfaces à rendre luminescentes. Ils sont réalisés au moyen d'une matière synthétique photoluminescente à base de polypropylène et/ou de polyéthylène, ou encore de mélange durci de résine acrylique 5 à 15%, de liquide acrylique 40 à 60%, de pigments 25 à 40% et de matière absorbant les rayons ultra-violets, 5 à 15%. Le pigment est constitué des composants suivants: Zn S: Cu; Zn s: O : Mn; Zn2 S: O : Mn; (Zn,Mg) O:Zn S et une matière absorbant au moins partiellement les rayons UV et une matière stabilisatrice. Ces produits sont particulièrement onéreux et peu souples d'emploi du fait de leur présentation sous forme de panneaux et rubans adhésifs. De plus, les qualités mécaniques de ces produits sont insuffisantes pour leur utilisation en revêtement de sol. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. L'invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications résoud le problème consistant à créer un mélange aisé d'emploi, adaptable à tous les cas de revêtement de surfaces de toutes natures et de toutes vocations, caractérisé en ce que ledit mélange comporte: - une base transparente ou translucide mono ou bi-composant, avec ou sans durcisseur, ladite base agissant comme liant et constituant environ 30% du mélange, - un pigment phosphorescent constituant 20 à 50% du mélange, soit une moyenne de 30%, - une charge transparente ou translucide constituant 20 à 70% du mélange, soit une moyenne de 30%, - au moins un agent additif constituant de 0,1 à au moins 108 et plus du mélange selon les applications; en ce que la composition du mélange est constituée suivant un cahier des charges définissant: - la nature de la surface sur laquelle le produit doit être appliqué, notamment béton, bois, métal, asphalte ou autres, - la position de ladite surface dans l'espace: horizontale sol ou plafond, verticale ou oblique, - le type de mise en oeuvre retenu: rouleau, pinceau, lisseuse ou raclette dentelée, pistolet applicateur, - l'étanchéité requise, notamment toiture, terrasse, cour, sol de garage ou autres, circulables ou non, - les caractéristiques mécaniques: anti-dérapante, antiabrasion, anti-choc, dureté de surface, anti-poussières etc. - les caractéristiques chimiques: imputrescible, anti-acides, huiles, graisses, solvants etc... - anti-graffiti; - les caractéristiques particulières de locaux: agroalimentaire (absence de solvants), salles blanches etc... Les avantages apportés par le produit selon l'invention comportent des avantages techniques et fonctionnels et des avantages économiques. Avantages techniques et fonctionnels: - pose sur tous supports, béton, bois, métaux, matières plastiques, tissus, cartons..., - autolissant; - très bonne résistance à l'abrasion; - mise en oeuvre par tous les moyens habituels: rouleaux, pinceaux, lisseuses ou raclettes dentelées ou pistolets suivant la nature du liant utilisé; - étanche; - anti-poussières; - légèrement anti-statique; - capacité d'emmagasiner de l'énergie solaire et de la restituer sous une autre fréquence tout en gardant les qualités mécaniques requises pour le revêtement des sols; - résiste aux acides et aux produits agressifs, aux solvants organiques et non organiques; - sécurité incendie, le revêtement lumineux reste visible au travers de la fumée; - stabilité, plus grande longévité que celle des produits existants;; - dureté de surface modulable en fonction des besoins; - état de surface au choix, lisse ou granuleux; - gamme de coloris modulable par mélanges à partir des couleurs de pigments luminescents disponibles notamment jaune, orange, vert, rouge, bleu, violet; - effets nacrés obtenus au moyen de pigments nacrants; - incorporation de paillettes de décoration de toutes natures, métalliques ou autres, ou quartz de couleur. Avantages économiques: cotit très nettement inférieur à celui des rares produits existants qui ne peuvent pas être mis en oeuvre sur le sol du fait de leur résistance insuffisante à l'abrasion; très faible surcoût du produit selon l'invention posé par rapport aux produits traditionnels de constitution de sols non luminescents pour des caractéristiques mécaniques équivalentes, lisse ou antidérapant; - tous les aspects et caractéristiques de surfaces peuvent être obtenus par modulation de la constitution du produit et par le choix de la mise en oeuvre; - gain de temps et de coût à la mise en oeuvre par rapport aux produits de revêtement de sol traditionnel non luminescents par suppression d'opérations qui ne sont plus nécessaires et qui étaient effectuées par du personnel qualifié. L'invention est décrite dans le texte qui suit sans aucun caractére limitatif. La constitution du produit varie selon les applications à partir d'une structure de base; d'autres variantes de ce produits peuvent être obtenues pour des applications autres que celles citées à titre d'exemples sans sortir de l'invention. Caractéristiques principales de constitution du produit par utilisations spécifiques. La composition du mélange est constituée suivant un cahier des charge par application définissant: - la position de la surface sur laquelle le produit doit être appliqué, laquelle influe sur la viscosité du produit: verticale, oblique, horizontale, au sol ou au plafond, - la nature de la surface: béton, bois, métal, asphalte etc... - le type de mise en oeuvre: rouleau, pinceau, lisseuse ou raclette dentelée; pistolet applicateur; - l'étanchéité requise: toiture, terrasse, cour, garage etc... - la décoration intérieure ou extérieure désirée; - les caractéristiques mécaniques nécessaires: anti-dérapante; Anti-abrasion; anti-chocs; dureté de surface; souplesse du revêtement suivant la flexibilité du support (par exemple salle de sport ou tissu enduit); sécurité des personnes (revêtement souple notamment de poteaux par exemple dans les écoles); anti-poussières; - les caractéristiques chimiques: . imputrescible; anti-acides ( acides, huiles, graisses, solvants etc.. .ne devant pas pénétrer dans le revêtement); anti-graffiti (nettoyage avec une simple éponge); - les caractéristiques spécifiques de locaux: agro-alimentaires; salles blanches etc... - le type d'application et les caractéristiques particulières à celle-ci: . revêtement de sol, de murs, de panneaux, de plafonds; Signalisation de secours en cas de défaillance des moyens d'éclairage habituels. . bandes de marquage luminescent, peintes ou coulées; . bordures de routes , peintes ou coulées; . voies de circulation routes et autoroutes; carrefours; . parkings surfaces diverses de circulation automobile et/ou piétonne; . aéroports; . héliports; . ports; . ponts de navires; . plots luminescents; . fléchage d'itinéraires sur sol, murs, arbres, poteaux... . poteaux et obstacles divers; . murs de locaux publics, administratifs, industriels; . couloirs, escaliers, cours, sous-sol, caves, garages; . salles de spectacles, hôpitaux, Ecoles, Banques... . sols de locaux divers, publics, administratifs; . sols industriels; véhicules divers ayant à se déplacer la nuit dans l'obscurité, le brouillard, en absence, accidentel ou non, de tout éclairage local, pour suppléer à une panne éventuelle d'éclairage desdits véhicules. . signalisation générale dans des lieux non éclairés la nuit en assurant une sécurité minimale de déplacement. . poursuite d'activités vitales ou indispensables dans des locaux momentanément non éclairés en cas de panne. Composition générale du produit: Comme mentionné ci-dessus, la composition varie dans des proportions importantes suivant le cahier des charges d'utilisation. D'une façon générale, le produit se compose: - d'une base translucide mono ou bi-composant, avec ou sans durcisseur, agissant comme liant: 30% , qui peut être: époxy; . polyuréthane; polyester; . polyvinyle . métacrylate; . acrylique; . résines hydrocarbonnées; pseudo bitume translucide etc... - d'un pigment luminescent à longue rémanence, radio-actif ou nonr suivant l'activateur employé pour la coloration, 20 à 70%, moyenne 30% . Dans le cas ou l'on utilise des pigments radio-actifs, ceux-ci sont enrobés dans la base, dans le durcisseur ou dans l'agent plastifiant.Les pigments ne se trouvent jamais en surface de la couche d'usure, notamment pour les sols, afin d'éviter tout risque de pollution, même après destruction des matériaux supports, ceux-ci étant récupérés pour la constitution de remblais ou autres; - d'une charge transparente ou translucide: 20 à 50%, moyenne 30%, qui peut être constituée de:: . microbilles pleines en verre de 5p à 850p qui peuvent être teintées dans la masse; . billes pleine en verre de diamètre 0,05mm à 1,25mm; . verre broyé, coloré ou non, de récupération ou non; billes transparentes ou translucides en matériau organique, PVC etc...; . granulats en matériau transparent ou translucide, colorés ou non; poudre de verre colorée ou non etc... . poudre de quartz colorée ou non; . paillettes métalliques ou non pour la décoration; - d'agents additifs, 0,1 à au moins 10% et plus: . filtrants suivant la nature des UV ambiants, naturels ou électriques; . plastifiants destiné à apporter de la souplesse suivant la nature du support afin d'éviter les craquelures ultérieures du revêtement; accélérateur ou ralentisseur ajouté sur chantier au mélange suivant les conditions de pose, température ambiante froide ou chaude, sèche ou humide; . débulleur pour éviter la formation de bulles qui nuisent à l'état de surface et à la qualité du revêtement; . de tension de surface du mélange pour assurer la finition au moment de la pose. Préparation des supports avant la pose du revêtement adapté: - Béton: nettoyage, dépoussiérage, élimination des laitances (petite peau qui se forme à la surface du béton) et des traces grasses par brossage mécanique, rabotage, sablage ou grenaillage. - Bois: nettoyage, dégraissage, dépoussièrage. - Métaux: dégraissage. - Tissus, dégraissage, dépoussièrage. - Plastiques: dégraissage, dépoussièrage. Pour tous les types de supports, préalablement à la mise en oeuvre du mélange luminescent, on pose d'abord une couche dite primaire, teintée unie dans le ton le plus clair possible. Préparation du mélange constitutif du produit selon l'invention: Pour toutes les utilisations, il est établi un cahier des charges à partir d'une grille de saisie des paramètres de nature du support, de l'environnement, des caractéristiques d'utilisation, et du métrage de surface à recouvrir. Le mélange est dosé en quantité et en qualité en fonction des exigences dudit cahier des charges de façon à ajuster exactement le produit au besoin. En effet, il n'est guère possible de fournir un produit standard. Il s'agit généralement, de locaux industriels, administratifs ou publics, de surfaces importantes, dont la taille minimale est de l'ordre du millier de m2. En conséquence les dosages portent toujours sur des quantités importantes qui ne font guère intervenir de surcoûts par rapport à des produits standards et polyvalents pour des utilisations spécifiques répétitives. Les pigments sont dosés en boîtes, les charges en sacs étanches, la base et les durcisseurs de la base sont dosés en fAts, les plastifiants et additifs sont inclus dans la base. Le produit est vendu pré-dosé pour chaque chantier; le mélange des différents constituants pré-dosés est malaxés au dernier moment directement sur le chantier. Caractéristiques spécifiques du produits selon l'invention suivant la nature du support et le type d'utilisation: - Béton brut: on peut poser n'importe quelle base sur le béton du moment ou l'on conserve les joints de retrait de construction. Ces joints sont traités avec un produit en élastomère pour l'obturer. Les caractéristiques spécifiques à ce revêtement peuvent être par exemple: Résistance à la compression, au poinçonnage, à l'abrasion; anti-dérapant, anti-acide etc... Ces caractéristiques sont obtenues en fonction du choix du liant (par exemple epoxy à bon pouvoir mouillant) avec un pourcentage de charge de l'ordre de 70% et une épaisseur de revêtement pouvant atteindre 5mm. On choisit préférablement un pigment en poudre cristaline. La fonction anti-dérapante est obtenue avec une charge constituée préférablement de poudre de verre broyé. La fonction anti-acide est assurée par le choix du liant. Au moment de la pose, suivant la température, chaude ou froide et le degré hygrométrique, on ajoute au liant un additif pour le ramollir ou le durcir dans les proportions de 0,1 à quelques pour cent. - Revêtement sur acier ou autre métal: la base est choisie en fonction du coefficient de dilatation du métal; de sa flexibilité et de la protection désirée (anti-corrosion, anti-acide, anti-chocs, sécurité des personnes). Les fonctions anti-corrosion et anti-acide sont assurée par le choix du liant. La fonction anti-choc est assurée par la nature de la charge, dure ou extra dure, par exemple billes de verre. La fonction sécurité des personnes est obtenue par la présence, de l'ordre de 70 à 90%, d'élastomère dans la charge. revêtement sur bois, mêmes caractéristiques que sur l'acier. Dans tous les cas de revêtement, on pose une première couche ou couche primaire d'accrochage suivant la nature du support. - Asphalte: On pose un revêtement sur ce type de support pour le niveler, le décorer, le rendre anti-poussières et anti graisses. Le revêtement ne doit pas attaquer l'asphalte, ce qui exclut l'emploi de solvants. En général, la couche est de faible épaisseur, de l'ordre de lmm. Selon les caractéristiques choisies, l'épaisseur peut aller de 1 à 5mm. revêtement de sols et murs ou supports alimentaires: La qualité alimentaire est obtenue en absence de solvant dans le mélange constitutif du produit. Sont exlus notamment le polyuréthane, le métacrylate, les résines hydrocarbonnées. Lorsque le revêtement est posé avant la mise en service de l'équipement alimentaire, cette qualité est obtenue, même avec les produits exclus, après polymérisation du mélange. Par contre il est formellement interdit de les utiliser après mise en service des locaux, par exemple pour une réfection des sols. Les bases époxy et acryliques par exemple, présentent la qualité alimentaire. revêtement de murs et surfaces verticales, panneaux etc. Les caractéristiques spécifiques qui peuvent être demandées sont par exemple les suivantes: anti-acide (suivant le choix du liant), étanche (le produit de revêtement selon l'invention est toujours étanche), intensité lumineuse (fonction du pourcentage de pigments dans le mélange), décoration (choix de colori du pigment et des produits de la charge, paillettes, granulés, nacre etc...), anti graphitti (cette fonction est obtenue au moyen d'une couche de finition qui permet le nettoyage du revêtement à l'éponge). revêtement de piscine. Les caractéristiques sont généralement les suivantes: Etanche et imputrescible (le produit est naturellement étanche et imputrescible), décor esthétique (toutes les variantes de décor peuvent être proposées en fonction du choix des pigments et de la charge). - Formulation du mélange suivant le mode d'application, en particulier sur les surfaces verticales qui exigent moins de caractéristiques mécaniques que les sols: Le pourcentage de la charge translucide ou transparente est réduit pour l'application au rouleau et au pinceau. Pour l'application au pistolet, on ajoute un peu d'alcool ou de solvant pour fluidifier davantage le mélange lorsque l'utilisation de solvants est possible (hors alimentaire). Plusieurs couches seront nécessaires. Si le mur doit être redressé parce que sa surface est bosselée ou de travers, on utilise un mortier fortement tixotropé qui donnera un enduit facile à poser à la lisseuse. - Intensité lumineuse et durée de luminescence après exposition à une source lumineuse naturelle ou artificielle: elle est fonction de la nature et de la rémanence du pigment, de la quantité utilisée dans le mélange et de la qualité de l'agent filtrant utilisé pour piéger les UV. Exemple de composition d'un revêtement de sol industriel et alimentaire auto-lissant suivant l'invention: - base époxy 20% durcisseur 10% - plastifiant 5% - agent tixotropique 2% - pigment photoluminescent 25% - charge transparente, billes de ou autres 38% TOTAL 100% Exemple de composition d'un revêtement luminescent épais, selon l'invention, de haute résistance mécanique pour sol industriel et sol alimentaire: - Base polyuréthane (ou époxy) incluant le durcisseur (liant) 8% - pigment 20% - charge transparente 70% - plastifiant ou agent tixotropique 2% TOTAL 100% Exemple de revêtement d'étanchéité luminescent, selon l'invention, à base d'élastomère:On utilise pas ou très peu de charge transparente pour conserver toutes ses qualités à l'élastomère: - base 50% - pigment 38% - plastifiant 10% - agent tixotropique 2% TOTAL 100% Exemple de revêtement de mur: - base 40% - Durcisseur 20% - Agent de tension 6% - Charge transparente (billes de verre. . ) 10% - Pigments 20% - Agent tixotropique (genre silice expansée) 4% TOTAL 100% Exemple de constitution de revêtements de sol du type dalles, plinthes, carrelages, rubans auto-collant ou non, en matière plastique souple ou rigide, extrudée ou thermoformée. On ajoute au liant d'origine de ces produits une charge et des pigments luminescents compatibles avec ledit liant en éliminant l'ancienne charge incompatible. Plus l'épaisseur de la couche luminescente est importante, plus le pourcentage de pigments diminue au profit de la charge sauf si la couleur doit être soutenue, tout dépend de la qualité de la rémanence du pigment utilisé. La mise en forme de ces produits n'est pas modifiée. On fabrique de la même façon des solins (quart de rond) utilisés notamment dans les locaux agroalimentaires. REVENDICATIONS 1- Produit luminescent constitué par un mélange comprenant une résine à base d'acrylique, un liquide acrylique transparent, un pigment phosphorescent et une matière connue absorbant et au moins filtrant les rayons ultraviolets, caractérisé en ce que ledit mélange comportant - une base transparente ou translucide mono ou bi-composant, avec ou sans durcisseur, ladite base agissant comme liant et constituant environ30 % du mélange, - un pigment luminescent constituant 20 % à 50 % du mélange, soit une moyenne de 30 %, - une charge transparente ou translucide constituant 20 à 70 % du mélange, soit une moyenne de 30 %, - au moins un agent additif constituant de 0,1 à au moins 10 % et plus du mélange selon les applications, en ce que préalablement à la mise en oeuvre du produit, on dépose une couche primaire teintée unie, dans le ton le plus clair possible, en ce que le pourcentage de chaque élément entrant dans la composition du mélange, pour chaque cas d'application, est défini par un cahier des charges tenant compte de - la nature de la surface sur laquelle le produit doit être appliqué, notamment béton, bois, métal, asphalte ou autres, - la position de ladite surface dans l'espace : horizontale sol ou plafond, verticale ou oblique, - du type de mise en oeuvre retenu : rouleau, pinceau, lisseuse ou raclette dentelée, pistolet applicateur, - de l'étanchéité requise, notamment toiture, terrasse, cour, sol de garage ou autres, - des caractéristiques mécaniques : anti-dérapante, anti-abrasion, anti-choc, dureté de surface, anti-poussières etc.... - des caractéristiques chimiques : imputrescible, anti-acides, huiles, graisses, solvants etc.... - anti-graffiti, - des caractéristiques particulières de locaux : agroalimentaire (absence de solvants), salles blanches etc..... 2 - Produit luminescent selon la revendication 1, caractérisé en ce que la base comporte au moins l'un des composants suivants: époxy, et résines époxydes . polyuréthane polyester, . polyvinyle, . acrylique méthacrylate . résines hydrocarbonnées . pseudo-bitume translucide 3 - Produit luminescent suivant les revendications 1, et 2, caractérisé en ce que les pigments luminescents sont radioactifs ou non, en ce que les pigments radioactifs sont enrobés soit dans la base, soit dans le durcisseur, soit dans l'agent plastifiant, en ce que les pigment radio-actifs enrobés sont toujours disposés à l'intérieur de la couche de mélange, en ce que la couche d'usure ne comporte jamais de pigments enrobés 4 - Produit luminescent selon les revendications 1,2 et 3, caractérisé en ce que la charge comporte au moins l'un des composants suivants: . microbilles pleines en verre de 5p à 85Ou . billes pleines en verreude diamètre 0,05mm à 1,25mm, . verre broyé, coloré ou non, de récupération ou non, . billes transparentes ou translucides en matériau organique, . granulats transparents ou translucides, colorés ou non, . poudre de verre colorée ou non, . poudre de quartz colorée ou non; . paillettes métalliques ou autres; . nacre;; 5 - Produit luminescent selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que l'agent additif comporte au moins l'un des composants suivants: agent filtrant suivant la nature du rayonnement W ambiant, plastifiant destiné apporter de la souplesse au revêtement, . accélérateur ou ralentisseur ajouté sur chantier au mélange suivant les conditions ambiantes, débulleur, . agent de tension de surface du mélange. 6 - Produit luminescent selon l'une quelconque des revendications précdentes caractérisé en ce que les composants du mélange sont dosés en qualité et en quantité en fonction du cahier des charges de chaque application, en ce que les pigments sont pré-dosés notamment en boîtes, la charge est pré-dosée notamment en sacs étanches, la base et les agents additifs, durcisseur et autres sont pré-dosés notamment en fûts, en ce que les plastifiants sont généralement inclus dans la base, en ce que le mélange est effectué au dernier moment sur le chantier avant le malaxage. 7 - Produit luminescent selon la revendication 1, caractérisé efl ce que pour un revêtement de sol industriel et alimentaire auto-lissant, la composition du mélange est de l'ordre de: - base époxy 20% - durcisseur 10% - plastifiant 5% - agent tixotropique 2% - pigment photoluminescent 25% - charge transparente, billes de ou autres 38% TOTAL 100% 8 - Produit luminescent selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour un revêtement luminescent épais, de haute résistance mécanique pour sol industriel et sol alimentaire, la composition du mélange est de l'ordre de:: - Base polyuréthane (ou époxy) + durcisseur (liant) 8% - pigment 20% - charge transparente 70% - plastifiant ou agent tixotropique 2% TOTAL 100% 9 - Produit luminescent selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour un revêtement d'étanchéité luminescent, à base d'élastomère on utilise pas ou très peu de charge transparente pour conserver toutes ses qualités à l'élastomère, la composition du mélange est de l'ordre de: - base 50% - pigment 38% - plastifiant 10% - agent tixotropique 2% TOTAL 100% 10 - produit luminescent caractérisé en ce que pour un revêtement de mur, la composition du mélange est de l'ordre de:: - base 40% - Durcisseur 20% - Agent de tension 6% - Charge transparente (billes de verre...) 10% pigments 20% - Agent tixotropique (genre silice expansée) 4% TOTAL 100% 11 - Produit luminescent selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour un revêtements de sol du type dalles, plinthes, carrelages, rubans auto-collant ou non, en matière plastique souple ou rigide, extrudée ou thermoformée, on ajoute au liant d'origine de ces produits une charge et des pigments luminescents compatibles avec ledit liant en éliminant l'ancienne charge incompatible, en ce que plus l'épaisseur de la couche luminescente est importante, plus le pourcentage de pigments diminue au profit de celui de la charge sauf si la couleur doit être soutenue, suivant la qualité de la rémanence du pigment utilisé, en ce que la mise en forme de ces produits n'est pas modifiée, en ce que des solins sont fabriqués de la même façon.