Brevet FR2745633A1 — publié le 19970905

La présente invention concerne une nouvelle cible artificielle, non toxique vis-à-vis de l'environnement, utile notamment pour le jeu de ball-trap, en matériau divisé, aggloméré par un liant, et un procédé de production de telles cibles artificielles. Le jeu de ball-trap est bien connu des chasseurs, car il constitue un moyen efficace d'entraînement en période de fermeture de la chasse. I1 est également l'objet de compétitions nationales et internationales. Sous son aspect sportif, le jeu de ball-trap requiert l'utilisation de cibles normalisées qui ont la forme d'un disque incurvé ou "assiette" dont la face convexe est munie de nervures circulaires. Traditionnellement ces cibles sont à base de matériaux finement divisés (en anglais ou dans le jargon technique "filler") agglomérés au moyen de liants, propres à assurer une cohésion suffisante de la cible afin de résister à l'énergie communiquée à celle-ci lors du lancement. Les matériaux finement divisés qui conviennent pour la réalisation de tels objets sont en général de nature minérale et proviennent en particulier du concassage ou du broyage de roches massives (matériaux siliceux ou calcaires ...), du sciage de certains matériaux (ardoise, marbre...) ou d'autres matériaux pulvérulents comme le talc ou les farines. Parmi les liants traditionnels, deux liants à base de brai ont été proposés. Les brais de houille utilisés par la plupart des fabricants européens de cibles artificielles. Les brais de pétrole utilisés aux USA et par la demanderesse en Europe. De tels matériaux sont couramment utilisés et sont largement décrits dans de nombreux brevets relatifs à des cibles notamment pour jeu de ball-trap. On pourra citer par exemple la demande de brevet FR-A-2 685 465 déposée par la demanderesse. Toutefois, compte tenu des législations actuelles, ces matériaux ne devraient pas présenter un caractère toxique ou dangereux vis-à-vis des personnes ou de l'environnement et devraient donc répondre aux normes en vigueur, en ce qui concerne la santé et la protection de l'environnement. De ce fait, les brais de houille ou de pétrole seront de plus en plus soumis à des restrictions d'utilisation. Les brais de houille contiennent en effet une grande proportion de polynucléaires aromatiques et leur utilisation dans les cibles conduit à des produits dépassant les normes européennes et internationales en ce qui concerne la teneur en produits toxiques. Leur interdiction devrait intervenir à court terme. Les brais de pétrole, notamment ceux utilisés par la demanderesse, bien que contenant des hydrocarbures polynucléaires aromatiques, conduisent à des produits conformes aux normes européennes et internationales. Cependant, la teneur en produits toxiques des cibles produites avec les brais de pétrole, bien que satisfaisant aux normes, est proche du maximum autorisé. C'est pourquoi, de nombreux brevets ont été déposés au cours des dernières années afin de produire des cibles pour le jeu de ball-trap ne présentant aucun risque pour l'environnement. Par exemple, la demande de brevet Wu94/12847 décrit une cible dont le matériau divisé est à base de gypse en poudre et le liant est du type hydraulique comme la chaux éteinte ou l'argile. De même, la demande de brevet EP 487 381 décrit des cibles artificielles dont le liant est constitué par du plâtre. On a également proposé d'utiliser en tant que liant du silicate de soude éventuellement en association avec des dextrines. Ces réalisations sont notamment décrites dans le brevet US 5 316 313 et dans la demande de brevet danois 9300165. Ces cibles sont réalisées par mélange préalable du liant du matériau divisé et d'un solvant, notamment l'eau, ce solvant étant ensuite éliminé par traitement thermique. On a également proposé de remplacer les liants issus de brai par des liants organiques. Par exemple, la demande de brevet W092/20635 préconise l'utilisation de liants dégradables à base de sucre et d'amidon. Le brevet US 5 317 037 mentionne comme liants les sucres, notamment les mélanges de dextrose et de fructose, le poldextrose, le maltose, le manitol, la gélatine, le glutène, l'hydroxyméthylcellulose, la gomme arabique et l'amidon. Le liant est renforcé par des fibres choisies parmi le lin, le coton, la viscose, la rayonne ou le bois. Ces liants nécessitent également une étape supplémentaire de traitement thermique pour permettre d'éliminer le solvant, notamment l'eau. On a également proposé dans le brevet US 4 623 150 de remplacer les liants traditionnels par des cires ou des paraffines solubles. La préparation de telles cibles nécessite également l'utilisation d'un solvant qui doit être éliminé par la suite. Parmi les solvants sont cités notamment les solvants organiques comme le xylène, le toluène, les alcools ainsi que l'eau. La demande de brevet japonais 57-178732 décrit une cible composée d'un matériau aggloméré et d'un liant constitué d'une résine thermoplastique notamment la colophane, la colophane estérifiée ou hydrogénée, les résines polyterpéniques, les polystyrènes de bas poids moléculaire, les résines xylènes, les résines coumarone-indène, les résines de pétrole ou les résines de pétrole modifiées ou les cires. Ces résines présentent un poids moléculaire compris entre 200 et 3000. De même, la demande japonaise 53-007765 décrit une cible artificielle dont le liant est à base d'une résine de pétrole. La demande de brevet FR 2 316 574 décrit un liant à base de résine terpénique dont le poids moléculaire est compris entre 300 et 3000 et le point de ramollissement entre 60 et 200cl. La demande français non publiée n 94 15573 de la demanderesse décrit un liant constitué d'un mélange d'une matière hydrocarbonée aliphatique choisie parmi la cire ou la paraffine et d'une résine thermoplastique choisie parmi le colophane ou une résine de pétrole. Enfin, il faut mentionner le brevet WO 94/09339 dans lequel le liant peut être du soufre, des résines de pétrole ou des résines phénoliques, des cires ou du sucre. Bien que tous les liants mentionnés précédemment pour remplacer les liants traditionnels satisfassent aux exigences des sociétés modernes en ce qui concerne l'environnement, les cibles obtenues présentent l'inconvénient, soit d'exiger des matériels nouveaux pour les fabriquer, soit d'être d'un prix élevé, ce qui explique le peu de succès de ces dites cibles et leur absence sur le marché des cibles artificielles pour le jeu de ball-trap. Une solution de remplacement aurait pu être constituée par le remplacement des brais de houille ou de pétrole par les bitumes. Les bitumes sont parfois mentionnés dans la littérature technique mais n'ont, à la connaissance du déposant, jamais été développés en tant que liant pour cible artificielle. Les bitumes contiennent en effet une très faible quantité d'hydrocarbures polynucléaires aromatiques et pourraient conduire à la production de cibles dont la teneur en produits toxiques est pratiquement nulle. Les bitumes sont des liants produits industriellement à faible coût et qui peuvent être utilisés dans les usines traditionnelles sans modification. Cependant, les cibles produites avec le bitume comme liant présentent les défauts suivants - fragilité des cibles au moment du lancement, - mauvaise cassabilité des cibles sous l'impact du tir, - collage des cibles entre elles lors d'un stockage prolongé, - déformation des cibles quand la température de stockage présente 40OC, ce qui est le cas en plein été dans les locaux exposés au soleil. De manière inattendue, la demanderesse a trouvé qu'une formulation particulière à base de bitume permettait de résoudre les problèmes évoqués ci-dessus tout en permettant de conduire à des cibles convenant parfaitement aux normes actuelles relatives à l'environnement et à la santé. L'objet de la présente invention est de proposer des cibles qui répondent simultanément à plusieurs critères tels qu'ils peuvent être définis ci-dessous - elles doivent respecter l'environnement, c'est-à-dire qu'elles doivent être exemptes de composés polvaromatiques, - en particulier, elles doivent être conformes aux normes européennes et internationales en matière de protection de l'environnement et notamment conforme à la directive qui a défini la teneur maximale en produits toxiques dans les substances ou préparations destinées à la vente en grand public, - elles doivent être suffisamment solides lors du lancement pour ne pas être fissurées à cette occasion, - lors de l'impact elles doivent être fragmentées en d'innombrables morceaux et donc présenter un caractère de fragilité suffisant, - en outre, ces cibles étant fabriquées à des cadences très élevées pour un coût nécessairement très modique, elles doivent pouvoir être produites selon le procédé traditionnel sans étape supplémentaire de séchage et sans faire intervenir de solvant. En outre, la présence d'un solvant à moins qu'il ne s'agisse d'eau, cause d'autres problèmes de pollution étant donné que ce solvant doit être ensuite récupéré, traité et éventuellement recyclé. Les buts définis ci-dessus sont atteints grâce aux cibles selon l'invention. La cible artificielle selon l'invention est caractérisée en ce que le liant permettant d'agglomérer le matériau divisé comprend un bitume dont le point de ramollissement est compris entre 50 et 150zC et un additif, comprenant une résine choisie dans le groupe constitué par les résines de pétrole éventuellement modifiées. Par bitume, on désigne les produits provenant de la distillation du pétrole, que ces produits soient des produits de distillation directe, des produits d'extraction par un solvant ou un mélange des deux. Ces bitumes peuvent également être oxydés par soufflage d'air. Leur point de ramollissement peut varier de 50"C à 150 C. Les résines de pétrole ou les résines de pétrole modifiées sont obtenues à partir de la partie aromatique lourde des pétroles. De préférence, elles possèdent un point de ramollissement compris entre 110 et 170 C. Parmi les matériaux finement divisés qui peuvent convenir dans le cadre de la présente invention, on utilisera avantageusement les charges minérales provenant du concassage ou du broyage de roches massives (charges siliceuses ou calcaire, bauxite, alumine ...) ou provenant du sciage de certains matériaux tels que l'ardoise ou le marbre. On peut également utiliser d'autres matériaux pulvérulents susceptibles d'être agglomérés (talc, cendres volantes de centrales thermiques ou de cimenterie ...). On peut également utiliser des matériaux organiques comme la cellulose, la farine ou la sciure de bois. Parmi les charges de préférence utilisées dans le cadre de la présente invention, on mentionnera tout particulièrement les charges calcaires. La proportion de matériaux divisés et de liants peut varier selon celle communément en usage dans l'art considéré. En général, les cibles selon l'invention comprendront en pourcentage en poids de 15 à 40 % de liants et 60 à 85 % de matériaux divisés. Selon une première variante préférée, la cible artificielle est caractérisée en ce que ledit liant comprend en partie en poids - bitume 50 à 99 - résine de pétrole 1 à 50. De préférence ledit liant comprend en partie en poids - bitume 5 5 à 65 - résine de pétrole 35 à 45. L'invention concerne également un procédé de production de cibles artificielles telles que décrites précédemment caractérisé en ce que a) on mélange le matériau divisé et les constituants du liant à une température appropriée, b) on moule sous pression la quantité appropriée du mélange obtenu en a), c) on récupère la cible artificielle. La fabrication des cibles se fait de façon traditionnelle en mélangeant à chaud dans un malaxeur, en continu, 5 à 40 %, de préférence 15 à 40 %, de liant constitué d'un mélange de bitume et de résine de pétrole, 60 à 95 %, de préférence 60 à 85 % d'un matériau divisé, notamment une charge calcaire. Le mélange est effectué à une température égale ou supérieure au point de ramollissement du bitume puis pompé et injecté dans les moules d'une presse afin de former les cibles. Les cibles sont refroidies puis démoulées, elles peuvent être utilisées brutes ou peintes avant leur utilisation. A titre d'exemple non limitatif, l'invention est maintenant illustrée par l'exemple suivant Dans un malaxeur industriel on mélange à 160 C: - 682 kg d'un filler calcaire de granulométrie O à 120 > , - 227 kg d'un bitume H 110/120 de la société SHELL, possédant un point de ramollissement d'environ 125 C, - 91 kg d'une résine de pétrole S 155 de la société TOTAL, Après malaxage, le mélange est envoyé dans une presse à mouler et les cibles fabriquées sont testées avec succès : on observe notamment - une bonne résistance au lancement, - une bonne cassabilité lors du tir aux armes de chasse, - pas de collage des cibles entre elles lors d'un stockage prolongé, - pas de déformation lors d'un stockage prolongé à 40"C. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment mais s'étend au contraire à tous les équivalents permettant d'atteindre le même résultat. REVENDICATIONS 1. Cible artificielle, notamment pour le jeu de ball-trap, non toxique vis-à-vis de l'environnement, en matériau divisé aggloméré par un liant, caractérisée en ce que ledit liant comprend un bitume dont le point de ramollissement est compris entre 50"C et 1502C et un additif comprenant une résine choisie dans le groupe constitué par les résines de pétrole éventuellement modifiées. 2. Cible artificielle selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit liant comprend en partie en poids: - bitume50à99 - Additif 1 à 50. 3. Cible artificielle selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit liant comprend en partie en poids: - bitume55à65 - additif 3 5 à 45 . 4. Cible artificielle selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le bitume est un bitume de distillation directe, un bitume d'extraction par solvant ou un mélange des deux. 5. Cible artificielle selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le bitume peut être soufflé ou oxydé. 6. Cible artificielle selon la revendication 1, caractérisée en ce que la résine de pétrole éventuellement modifiée possède un point de ramollissement compris entre llO'C et 170 C. 7. Cible artificielle selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle est constituée de 15 à 40 % de liant et de 60 à 85 % de matériau divisé. 8. Procédé de production d'une cible artificielle selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que a) on mélange le matériau divisé et les constituants du liant à une température appropriée, b) on moule sous pression une quantité appropriée du mélange obtenu en a), c) on récupère la cible artificielle. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on mélange à chaud dans un malaxeur en continu 15 à 40 % de liant constitué d'un mélange de bitume et de résine de pétrole, 60 à 85 % d'un matériau divisisé, notamment une charge calcaire, le mélange étant effectué à une température égale ou supérieure au point de ramollissement du bitume puis pompé et injecté dans les moules d'une presse afin de former les cibles.