Brevet FR2727686A1 — publié le 19960607

L'invention se rapporte à une composition pour l'amélioration du comportement des matériaux de construction notamment vis à vis des agressions chimiques et climatiques. Elle vise également les utilisations de la composition. De nombreux matériaux de construction soumis aux agressions chimiques, climatiques ou encore mécaniques perdent rapidement leurs qualités d'origines que ce soit leurs qualités esthétiques ou leurs caractéristiques physiques notamment de résistance à la compression et à la flexion ou de dureté. Ces altérations sont principalement dues aux réactions chimiques entre la matière et son environnement et, par exemple, on citera la carbonatation Les modifications débutent généralement en surface mais rapidement se développent en profondeur, notamment en raison de la porosité qui favorise la pénétration des liquides en profondeur. Les solutions connues pour tenter d'y remédier consistent généralement à appliquer sur le matériau un revêtement protecteur pour former une barrière empêchant le contact de l'atmosphère avec le matériau. Deux types de produits de traitement ont été élaborés. Le produit selon le premier type consiste essentiellement en une solution de résines acryliques en milieu aqueux qui améliore le comportement des matériaux vis à vis des agressions climatiques mais qui malheureusement n'offre pas une élasticité et une résistance suffisante à l'abrasion. Le produit du deuxième type connu est une solution qui, au lieu de résines acryliques, comprend principalement des résines de polyuréthane augmentant la résistance mécanique de la surface sur laquelle elles s'appliquent. En outre, elles offrent une bonne élasticité mais malheureusement le revêtement a une faible capacité de résistance aux intempéries notamment en raison du produit permettant de rendre hydrosoluble la résine. On connait également (EP-A-0.350.157) une solution comprenant, en milieu aqueux, un mélange des deux produits précités à savoir un copolymère acrylique avec une résine de polyuréthane. Comme l'indique clairement le document (EP-A0.350.157) divulguant ce mélange, il ne s'obtient pas au moyen d'une simple mise en présence des deux produits dans un même milieu ce qui conduira généralement à un produit annulant les inconvénients des deux constituants mais consiste en un produit obtenu à l'aide d'un procédé nécessitant de modifier avec de l'hydrazine la longueur de chaine d'un prépolymère d'uréthane préalablement neutralisé avant de le mélanger avec le copolymère d'acrylique. Cette procédure complexe a pour objectif de réaliser une liaison fonctionnelle entre les résines permettant de parvenir à un mélange cumulant les avantages des deux composants, lequel cumul des avantages n'avait pu s'obtenir en effectuant les essais de simple mélange cités plus haut. On comprend bien que ce processus complexe augmente le coût du produit et donc du traitement. Ces revêtements isolent le matériau de l'atmosphère mais n'empêchent pas l'humidité de remonter par capilarité. Comme le matériau ne peut respirer et notamment évacuer l'eau bloquée à l'intérieur, la réaction chimique se déroule à l'intérieur du matériau de construction mais n'est pas visible tout de suite et lorsque les signes apparaissent, la réaction chimique a déjà modifié substantiellement les qualités du matériau. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est une composition en milieu aqueux qui, tout en cumulant les avantages des deux produits précités, soit néanmoins facile à obtenir et à mettre en oeuvre. Elle vise également les utilisations de la composition. A cet effet, elle a pour objet une composition en milieu aqueux du type précité comprenant au moins une résine de copolymère acrylique et une dispersion d'uréthane, cette composition étant notamment caractérisée en ce que - d'une part, pour 100 parties en poids, la composition 1 comprend de 7,5 à 15 parties de copolymères acryliques et de 3 à 6 parties d'uréthane aliphatique et - d'autre part, au lieu d'un seul type de copolymère acrylique, cette composition comprend trois copolymères acryliques de nature différente, et le revêtement obtenu avec cette composition présente une résistance à l'arrachement supérieur à 2 Mega-Pascal et un indice de perméabilité à l'eau supérieur à 300 g/m2 par vingt quatre heures. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement une représentation systématisée d'une composition selon l'invention. En se reportant au dessin, on voit que la composition aqueuse 1 comprend au moins un copolymère acrylique 2, 3, 4 et au moins une dispersion d'uréthane 5. Cette composition 1 peut s'appliquer comme revêtement mais peut également être incorporée dans le matériau par tout moyen connu et, notamment, peut être introduite lors de la constitution du matériau comme composant supplémentaire et par exemple introduite dans le béton. Cette composition se caractérise en ce que - d'une part, pour 100 parties en poids, la composition 1 comprend de 7,5 à 15 parties de copolymères acryliques et de 3 à 6 parties d'uréthane aliphatique et - d'autre part, au lieu d'un seul type de copolymère acrylique, cette composition comprend trois copolymères acryliques de nature différente,et le revêtement obtenu avec cette composition présente une résistance à l'arrachement supérieur à 2 Mega-Pascal et un indice de perméabilité à l'eau supérieur à 300 g/m2 par vingt quatre heures. Selon une caractéristique de l'invention, la composition comprend - de 3 à 5 parties d'un copolymère 2 méthacrylate de méthyl/acrylate de butyl, - de 4 à 9 parties d'un copolymère 3 acrylate d'ethyl/methacrylate de méthyl et, - de 0,5 à 1,5 parties d'un copolymère 4 méthacrylate de butyl/acrilonitrile/acrylate de butyl. Avantageusement, la composition comprend - 3,75 parties d'un copolymère 2 méthacrylate de méthyl/acrylate de butyl, - 7 parties d'un copolymère 3 acrylate d'éthyl/méthacrylate de méthyl, - 0,75 partie d'un copolymère 4 méthacrylate de butyl/acrilonitrile/acrylate de butyl. Contre toute attente, ce choix et ces pourcentages des constituants permettent par simple mélange des divers copolymères avec la dispersion d'uréthane de cumuler les avantages des copolymères acryliques et de l'uréthane. Dans une forme préférée cette composition comprend 0,875 partie de cire 6 de polyéthylène. Dans cette composition, on peut inclure des adjuvants, tels un fongicide. Une telle composition donne notamment un aspect brillant. Pour obtenir un aspect mat, on peut introduire dans cette composition de la silice 8. Le complément à 100 parties est réalisé par de l'eau. L'aspect lasuré d'un matériau pourra être obtenu par addition d'un pigment, tel l'oxyde de fer. L'utilisation de ces produits - apporte des qualités de dureté, d'imperméabilité, . d'anti-tâches, de protection contre les remontées d'efflorescences, - retarde l'apparition des moisissures et - supprime la carbonatation. L'application peut se faire à la brosse ou en rouleau et, pour les grandes surfaces, par pulvérisation. Avec 1Kg de produit, on couvre environ 20 à 30 m2. Des essais de perméabilité à la vapeur d'eau de vieillissement artificiel et de résistance à l'arrachement ont été réalisés et montrent notamment que la résistance à l'arrachement aprés vieillissement est supérieure à celle avant vieillissement. I1 y a un effet de traitement du matériau. Essais de Derméabilité à l'eau Ces essais ont été réalisés selon la norme française NF P 84 402 avec une éprouvette témoin ayant un indice de transmission de vapeur d'eau de 220 g/m2 par vingt quatre heures. L'indice estimé pour le produit est de 370 g/m2 par vingt quatre heures ce qui est trés important par rapport aux produits habituels pour lequel l'indice est de 40 g/m2 par vingt quatre heures. Essais de vieillissement Ils ont été effectués selon la norme française NF T 30 049. Au bout de cent cycles de vieillissement, il n'est pas apparu de - décollements, - écaillage, - faïencage, - remontées d'efflorescences, - cloquage. Essais de résistance à l'arrachement La résistance à l'arrachement a été mesurée selon la norme française NF T 30 062. Sans vieillissement, la contrainte à la rupture était comprise entre 2,2 et 2,6 Mega-Pascal et aprés cent cycles de vieillissement selon la norme NF T 30 049, cette contrainte était comprise entre 2,7 et 3,2 Mega-Pascal. Paradoxalement, il y a une amélioration au cours du temps ce qui est contraire aux produits habituels où il se produit un affaiblissement. Sur les produits de revêtement dits classiques, cette contrainte est de l'ordre de 1,5 Mega-Pascal. REVENDICATIONS 1. Composition pour l'amélioration du comportement des matériaux de construction comprenant au moins un copolymère acrylique (2, 3, 4) et au moins une dispersion d'uréthane (5), cette composition étant CARACTERISEE en ce que - d'une part, pour 100 parties en poids, la composition 1 comprend de 7,5 à 15 parties de copolymères acryliques et de 3 à 6 parties d'uréthane aliphatique et - d'autre part, au lieu d'un seul type de copolymère acrylique, cette composition comprend trois copolymères acryliques de nature différente, et le revêtement obtenu avec cette composition présente une résistance à l'arrachement supérieur à 2 Mega-Pascal et un indice de perméabilité à l'eau supérieur à 300 g/m2 par vingt quatre heures. 2. Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend - de 3 à 5 parties d'un copolymère 2 méthacrylate de méthyl/acrylate de butyl, - de 4 à 9 parties d'un copolymère 3 acrylate d'ethyl/methacrylate de méthyl et, - de 0,5 à 1,5 parties d'un copolymère 4 méthacrylate de butyl/acrilonitrile/acrylate de butyl. 3. Composition selon la revendication 2 caractérisée en ce qu'elle comprend - 3,75 parties d'un copolymère 2 méthacrylate de méthyl/acrylate de butyl, - 7 parties d'un copolymère 3 acrylate d'ethyl/methacrylate de méthyl, - 0,75 partie d'un copolymère 4 méthacrylate de butyl/acrilonitrile/acrylate de butyl. 4. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce qu'elle comprend 0,875 partie de cire (6) de polyéthylène. 5. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce qu'elle comprend un fongicide. 6. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce qu'elle comprend de la silice. 7. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce qu'elle comprend un pigment. 8. Utilisation de la composition selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'on utilise la composition (1) en tant que revêtement. 9. Utilisation de la composition selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'on utilise la composition (1) en tant que constituant d'un matériau de construction.