Brevet FR2709768A1 — publié le 19950317

La présente invention concerne d'une manière générale les systèmes permettant de rendre une surface catadioptrique, afin qu'une telle surface soit en mesure de réfléchir les rayons lumineux, qui tombent sur celleci, suivant une direction pratiquement parallèle à celle dont ils proviennent. Les dispositifs catadioptriques connus qui sont couramment utilisés sont en général du type à prismes, à miroirs ou à microsphères. Ces dernières sont en particulier préférées quand il est nécessaire de disposer d'un dispositif catadioptrique qui soit en mesure de fonctionner même pour de grands angles d'incidence de la lumière vis-à-vis de la surface de support du dispositif et quand un parallélisme exact du faisceau de lumière réfléchie vers la source n'est pas exigé. La lumière provenant de l'extérieur vis-à-vis de la surface à laquelle les microsphères sont associées pénètre dans ces dernières et est focalisée par la surface d'entrée de chaque microsphère qui joue donc le rôle d'un dioptre sphérique et qui permet de focaliser cette lumière en un point virtuel situé à l'extérieur de chaque microsphère, d'une façon telle que la lumière est réfléchie suivant une direction pratiquement parallèle à la direction d'incidence. Le principe général adopté pour réaliser des dispositifs catadioptriques du type à microsphères consiste à associer à une surface de support des sphères pleines en verre ayant un diamètre extrêmement réduit, au moyen d'une couche de matière adhésive. Le principe général indiqué ci-dessus est employé en particulier au cours de la réalisation de matériaux incluant déjà les microsphères. De tels matériaux sont ensuite utilisés pour revêtir des objets de divers types, par exemple pour une utilisation dans des dispositifs de signalisation routière, comme des panneaux indicateurs, des gilets pour ouvriers, etc.. D'autres dispositifs catadioptriques du type à microsphères peuvent être réalisés directement au chantier, comme dans le cas des lignes de signalisation routière horizontale, en appliquant une couche de vernis sur la chaussée, puis en épandant manuellement sur le vernis encore frais, les microsphères de verre qui adhèrent sur la surface de la couche de vernis sous l'effet de leur seul poids. La présente invention concerne plus particulièrement un procédé permettant de réaliser un revêtement ayant des propriétés catadioptriques sur la surface d'un support pratiquement vertical voisin d'une chaussée. La réalisation d'un tel revêtement sur une paroi verticale ne pourrait pas être obtenue avec des résultats satisfaisants uniquement en transférant la technique utilisée dans le cas d'une application sur des surfaces horizontales. En effet, dans le cas d'une paroi verticale, il se produirait facilement des "coulées" du vernis utilisé comme matière adhésive, ce qui donnerait lieu à une répartition superficielle non uniforme du vernis, et les microsphères pourraient facilement soit se détacher du vernis dans les zones dans lesquelles ce dernier présenterait une épaisseur trop réduite, soit s'enfoncer dans la couche de vernis dans les zones dans lesquelles la couche de vernis serait trop épaisse. En tout état de cause, en appliquant les procédés connus dans la technique pour les surfaces horizontales, il n'est pas possible d'obtenir sur une surface verticale des revêtements catadioptriques aptes à fournir un effet catadioptrique uniforme. La présente invention a pour but de fournir un procédé qui permette de réaliser directement au chantier un revêtement du type indiqué ci-dessus sur des parois pratiquement verticales, comme par exemple des structures voisines d'une chaussée routière, telles que les parapets d'un viaduc, les rails de sécurité d'une autoroute ou l'intérieur d'un tunnel, de façon à rendre de telles parois immédiatement perceptibles au conducteur d'un véhicule qui parcourt la chaussée ou le tunnel avec les phares allumés. A cet effet l'invention a pour objet un procédé permettant de réaliser un revêtement ayant des propriétés catadioptriques sur la surface d'un support pratiquement vertical voisin d'une chaussée, caractérisé en ce qu'il comprend la séquence suivante d'opérations - appliquer sur la surface du support une couche de fond à base de résines époxy-polyamides en dispersion aqueuse, - appliquer sur la couche de fond, après qu'elle a complètement séché, une couche intermédiaire comprenant une résine époxyde réticulée avec des durcisseurs acryloaminés en dispersion aqueuse, - appliquer sur la couche intermédiaire, après qu'elle a complètement séché, une couche extérieure constituée de la même résine utilisée pour la couche intermédiaire et - incorporer partiellement des microsphères de verre dans la couche extérieure, alors que cette dernière est encore humide. Grâce à ces caractéristiques, le procédé conforme à l'invention permet de réaliser sur une surface de support verticale un revêtement absolument uniforme, ayant des propriétés catadioptriques optimales qui restent inaltérées dans le temps, grâce à la bonne résistance que les matières utilisées possèdent à l'égard des variations de température et d'humidité. Un tel procédé permet en outre d'éviter totalement l'emploi de produits toxiques et inflammables qui pourraient présenter des risques pour la santé et la sécurité des ouvriers. Dand le cas particulier de l'application sur la paroi intérieure d'un tunnel, on obtient un revêtement catadioptrique qui permet de produire une luminosité diffuse sensible, de façon à permettre au conducteur d'un véhicule qui parcourt le tunnel avec les phares allumés de percevoir d'une manière optimale les dimensions de ce tunnel, ce qui est tout au profit de la sécurité. En outre, uine telle luminosité diffuse rend plus progressive la brusque variation d'éclairage qui se produit lorsqu'on entre dans un tunnel, en passant de la lumière du jour, à l'extérieur du tunnel, aux valeurs d'éclairage plus modestes à l'intérieur de ce même tunnel, même dans le cas où ce dernier est éclairé en lumière artificielle. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention sont rendues plus évidentes au cours de la description détaillée suivante qui est faite en se référant à un exemple de mise en ouvre présenté sans l'intention de limiter le principe général qui est à la base de l'invention. On considère ci-après comme surface de support la paroi intérieure d'un tunnel, bien que le procédé conforme à l'invention puisse être appliqué à n'importe quelle autre paroi pratiquement verticale. Un telle paroi doit initialement être traitée de manière à éliminer toute trace de substance grasse ou pulvérulente qui pourrait d'une façon ou d'une autre limiter l'adhérence sur cette paroi. Sur la paroi ainsi traitée, on applique une couche de fond, ou "apprêt", à base de résine époxy polyamide en dispersion aqueuse. Une telle couche de fond peut par exemple être réalisée au moyen de produits connus, commercialisés par le présente demanderesse sous la dénomination ETAPOX PASTAouETAPOX PRIMER. De tels produits, qui peuvent être employés d'une manière alternée pour constituer la couche de fond, sont du type à trois composants, comprenant une base, un produit réagissant et des agrégats, ou du type à deux composants, comprenant une base et un produit réagissant. On mélange ces composants de façon à obtenir un "gâchage" homogène préalablement à l'application. On applique la couche de fond à raison de 400 g/m2, mais on peut faire varier une telle quantité, donnée à titre indicatif, en fonction de la porosité de la surface de support. On exécute avantageusement l'application en utilisant une pompe pneumatique du type "airless" ayant de préférence un rapport de compression supérieur à 48 : 1 et au moyen d'une buse d'un diamètre de 0,8 mm environ, de manière à obtenir une pression de sortie égale à 240 kg/m2 environ. On peut diluer le produit à l'eau douce propre jusqu'à un maximum de 5% environ, cette quantité d'eau pouvant varier en fonction de la température ambiante. A la suite du séchage complet de la couche de fond ("apprêt"), on applique sur cette dernière une couche intermédiaire constituée d'une résine époxyde réticulée avec des durcisseurs acrylo-aminés en dispersion aqueuse, en vue de réaliser un revêtement protecteur continu et uniformément couvrant. La couche intermédiaire a en particulier pour fonction de s'ancrer fortement à la surface extérieure de l"apprêt", en offrant en outre une coloration de fond. Le produit utilisé pour réaliser la couche intermédiaire est un produit à deux composants, comprenant une base, constituée d'une résine époxy sans solvant dispersible dans l'eau et contenant des pigments colorants et des charges inertes, et un produit réagissant constitué d'une résine acrylo-aminée dans un cosolvant (eau ou alcool) hydrosoluble. De préférence, la résine époxy a un équivalent époxy compris entre 190 et 200 et le produit réagissant est un durcisseur constitué d'un polymère acrylique à fonctionnalité aminée, avec un hydrogène équivalent d'amine compris entre 350 et 450. La couche intermédiaire réunit donc avantageusement les caractéristiques de la résine époxy, telles que la résistance dans le temps, la résistance chimique et mécanique, avec d'autres caractéristiques propres aux résines acryliques, comme la tenue de la couleur, une faible teneur en matière pulvérulente, la flexibilité et l'aptitude à l'exsudation. Suivant une forme de mise en oeuvre de l'invention, le mélange constitué de la base et du produit réagissant peut être dispersé dans l'eau et les différents composants et le mélange ont les caractéristiques suivantes - poids spécifique de la base :1,89 kg/l, - poids spécifique du produit réagissantl,03 kg/l, - poids spécifique de la base plus le produit réagissant 1,27 kg/l, - rapport optimal de réaction entre la base et le produit réagissant en poids :41%/59%, en volume :28%/72%, - concentration des matières solides dans le mélange en poids :54%, en volume :38%, - concentration des pigments dans le mélange en volume :19%. De préférence, une telle couche intermédiaire a une épaisseur comprise entre environ 120 et 150 micromètres à l'état humide, ce qui correspond à une application d'environ 150-200 g/m2 de produit. L'application est exécutée au moyen d'un vernissage par arrosage au moyen d'un système "mist-less" ou en utilisant de l'air à une pression semi-élevée comme véhicule pour le produit. En particulier, la pression de l'air atomisé à la sortie est égale à 3,5 kg/m2 environ en utilisant une buse ayant un diamètre égal à 1,8 mm environ ; une telle pression correspond approximativement à une pression sur le produit prêt à l'usage qui est égale à 0,8 kg/m2. On peut diluer le produit avec 20% environ d'eau douce propre, mais on peut faire varier ce pourcentage en fonction de la variation de la température ambiante. Après le séchage complet de la couche intermédiaire, on applique, par-dessus cette dernière et suivant des modalités analogues, une couche extérieure constituée de la même résine utilisée pour la couche intermédiaire. Après un intervalle de temps de 2 ou 3 minutes environ après l'application de cette couche, alors qu'elle est encore humide, on répartit, d'une manière homogène sur celle-ci, des microsphères de verre ayant une granulométrie de l'ordre de 160 micromètres (avec un résidu nul au passage par un tamis ayant des mailles de 200 micromètres de côté), et ceci à raison de 500 g/m2 environ. L'épaisseur de la couche extérieure à l'état humide, qui doit pratiquement correspondre au rayon moyen des microsphères de verre, est donc comprise entre 80 et 100 micromètres environ. L'application des microsphères s'effectue en les projetant en utilisant comme véhicule un jet d'air comprimé à environ 4-5 kg/m2 qui passe par une buse à effet Venturi ayant un diamètre égal à 6 mm environ. Il sort de la buse un jet à basse pression présentant un éventail de projection très ouvert, d'une façon telle que les microsphères soient réparties d'une manière uniforme sur une large surface et ne soient soumises qu'à une faible turbulence, de façon à éviter qu'elles ne puissent tourner sur elles-même au cours de la phase de projection. De cette manière, les microsphères de verre projetées sur la couche extérieure encore humide s'arrêtent contre la surface de butée constituée par la surface extérieure de la couche intermédiaire, d'une façon telle qu'elles ne peuvent pas s'enfoncer dans la couche extérieure, et elles sont retenues par cette couche extérieure avec une force suffisante pour ne pas les laisser retomber, en restant noyées environ à moitié dans cette couche; La quantité de produit utilisée pour la couche extérieure correspond à une consommation d'environ 100-120 g/m2 et l'application se produit suivant les mêmes modalités que celles indiquées pour l'application de la couche intermédiaire, mais avec un passage plus rapide vis-à-vis de la couche intermédiaire, de façon à réaliser une couche ayant une épaisseur inférieure. On doit apporter un soin particulier à l'application de la couche extérieure, de manière à la réaliser avec l'épaisseur et la consistence les plus uniformes possible, étant donné que c'est de cela que dépend l'homogénéité de l'effet catadioptrique final qui est lié au fait qu'à ce moment-là, les petites sphères qui sont attachées à cette couche d'une manière soudée ne s'enfoncent pas trop dans cette couche et sont réparties d'une manière uniforme sur toute sa surface traitée. Bien entendu, une épaisseur trop réduite de la couche extérieure, et en particulier inférieure à celle indiquée, ne garantirait pas le maintien des microsphères sur la couche extérieure, tandis qu'une épaisseur trop élevée permettrait un plus grand enfoncement des microsphères qui provoquerait une diminution de l'effet catadioptrique. On doit remarquer que l'effet catadioptrique dû aux microsphères n'est pas du tout influencé par la coloration des couches situées au-dessous, de sorte que les parois traitées pourraient être décorées d'une manière quelconque sans pour cela risquer de modifier le résultat final fourni par l'ensemble du revêtement; On peut améliorer les caractéristiques optiques du revêtement conforme à l'invention en incorporant des pigments photoluminescents, par exemple du type connu " à luminescence prolongée", dans la résine qui constitue la couche extérieure. De tels pigments peuvent être constitués de sulfure de zinc pur auquel est ajouté du cuivre soumis à un processus de cristallisation à température élevée. De cette manière, les propriétés des pigments photoluminescents permettent d'emmagasiner une partie de l'énergie lumineuse incidente et de la reémettre, en limitant l'absorption de lumière par le système et en augmentant donc le coefficient de réflexion global par unité de surface traitée. Un tel artifice permet d'améliorer fortement l'efficacité du revêtement, surtout dans le cas de parois de tunnels éclairés et il se révèle particulièrement utile dans le cas d'une interruption du fonctionnement des sources d'éclairage, étant donné que, dans de telles conditions, les pigments émettent l'énergie emmagasinée, ce qui remédie provisoirement à l'absence d'éclairage. A la suite de l'application des microsphères et du séchage de la couche extérieure, on peut étaler une couche finale de protection afin de former une barrière transparente qui empêche les résidus acqueux et huileux qui proviennent de la combustion des hydrocarbures dans les moteurs des véhicules automobiles d'adhérer directement sur les microsphères. La couche de protection a pour but de rendre simples et rapides les opérations de nettoyage de la surface traitée. Pour réaliser la couche de protection, on peut avantageusement utiliser des matières à base de silane/silicone qui sont réparties à raison de 20 g environ par mètre carré de surface traitée. L'application des précédents produits et des microsphères peut avoir lieu au moyen d'une installation automatisée disposée sur un véhicule qui avance à une vitesse réglable comprise entre environ 0,5 et 3 m par minute. L'installation comprend de préférence des pistolets de projection des divers produits qui sont portés par un ou plusieurs bras à commande automatique et animés de mouvements verticaux de façon à permettre de suivre au moins grossièrement le profil de la paroi du tunnel. Les produits utilisés au cours du procédé objet de la présente invention sont particulièrement aptes à être utilisés dans des cas de conditions climatiques pouvant se présenter à l'intérieur d'un tunnel, de températures relativement peu élevées (en général audessous de 200C), de présence fréquente d'humidité sur la surface de la paroi à traiter et d'une rapidité extrême de variation des conditions climatiques, avec un passage fréquent d'une condition sèche à une condition humide et vice versa. En outre, tous les produits utilisés sont non toxiques et ininflammables de façon à ne constituer aucun risque pour la santé des ouvriers. Les produits ont en outre été choisis de manière à ne pas donner lieu à une coulée au cours de leur application, en particulier immédiatement après l'application des microsphères, et ils permettent de réaliser facilement des couches d'une épaisseur uniforme. REVENDICATIONS 1. Procédé permettant de réaliser un revêtement, ayant des propriétés catadioptriques, sur la surface d'un support pratiquement vertical voisin d'une chaussée, caractérisé en ce qu'il comprend la séquence suivante d'opérations - appliquer sur la surface du support une couche de fond à base de résines époxy-polyamides en dispersion aqueuse, - appliquer sur la couche de fond, après qu'elle a complètement séché, une couche intermédiaire comprenant une résine époxyde réticulée avec des durcisseurs acryloaminés en dispersion aqueuse, - appliquer sur la couche intermédiaire, après qu'elle a complètement séché, une couche extérieure constituée de la même résine utilisée pour la couche intermédiaire et - à incorporer partiellement des microsphères de verre dans la couche extérieure, alors que cette dernière est encore humide. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche extérieure à l'état humide correspond pratiquement au rayon moyen des microsphères de verre. 3. Procédé selon l'une quelconquedes revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les microsphères de verre ont une granulométrie de l'ordre de 160 micromètres et en ce que l'épaisseur de la couche exterieure à l'état humide est comprise entre 80 et 100 micromètres. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les microsphères de verre sont réparties sur la couche extérieure à raison de 500 g/m2 environ. 5. Procédé selon l'une quelconquedes revendi cations 3 et 4, caractérisé en ce que la couche intermédiaire a une épaisseur à l'état humide comprise entre 120 et 150 micromètres. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les microsphères de verre sont projetées contre la couche extérieure au moyen d'un jet d'air comprimé. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le jet d'air comprimé est à basse pression et présente un éventail de projection très ouvert. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que des pigments photo luminescents sont incorporés dans la couche extérieure. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une couche de protection à base de silane/silicone est appliquée sur la couche extérieure dans laquelle les microsphères sont incorporées.