Brevet FR2735780A1 — publié le 19961227

La présente invention concerne un nouveau matériau composite à base de caoutchouc susceptible d'être mis en forme par coulée, notamment pour la réalisation de bandes ou de plaques de revêtement de sol, ou pour la fabrication d'éléments moulés genre bordures, pavés, briques ou autres structures de construction. Ce nouveau matériau composite est constitué d'un mélange de granulats de caoutchouc et de fibres synthétiques ou minérales, associés à un agent de liaison; les fibres synthétiques ou minérales sont découpées selon des longueurs comprises entre 3 et 80 mm. Les granulats de caoutchouc forment la base du matériau composite ; ils sont réunis par une matrice de liaison de nature adaptée à l'application envisagée. Les fibres synthétiques ou minérales utilisées servent d'éléments de structuration par la création d'une sorte de maillage ; elles confèrent au matériau des caractéristiques de résistance et de tenue particulièrement intéressantes. Ce matériau est fabriqué par un mélange des constituants précités, à chaud ou à froid, en fonction de la nature de l'agent de liaison utilisé. Le mélange obtenu est ensuite mis en forme par toute technique appropriée, fonction du type de produit final envisagé, et notamment de sa destination. Lors du mélange intime et homogène des constituants, l'agent de liaison sous forme liquide ou pâteuse enrobe complètement les granulats et les fibres. Après durcissement il les emprisonne fermement pour obtenir un bloc compact de configuration choisie. Un tel matériau présente des propriétés de souplesse et d'élasticité, ainsi que des propriétés d'isolation électrique et acoustique, liées à la base caoutchouteuse. I1 peut être mis en forme très rapidement et selon toute configuration désirée. D'autre part, la nature des constituants utilisés et la simplicité de leur mise en oeuvre permettent l'obtention d'un produit final dont le coût de revient est modéré. Les granulats de caoutchouc utilisés proviennent de préférence de pneumatiques et/ou de joints de caoutchouc usagés. Cette matière de base est mise sous forme de granulats, par broyage par exemple, et le broyat obtenu est tamisé pous séparer les coupures en différents groupes selon la taille. Pour la fabrication du matériau selon l'invention, on utilise des particules caractérisés par des coupures allant de 0,01 mm de diamètre jusqu'à 30 mm de diamètre (ces tailles correspondent au diamètre des pores de tamis utilisés). On choisit de préférence au moins deux tailles de coupure pour occuper au mieux le volume disponible. Les fibres qui sont associées aux granulats de caoutchouc sont des fibres minérales ou synthétiques, type fibres de verre ou de roche. On choisit avantageusement un fil entre 2400 et 4800 TEX ; ce fil est sectionné pour obtenir des longueurs comprises entre 3 et 80 mm et de préférence entre 5 et 50 mm. On peut utiliser une seule longueur de fibres ou un mélange. L'agent de liaison des granulats de caoutchouc et des fibres consiste en une matière de collage dont la nature est choisie en fonction du produit final que l'on désire obtenir. I1 peut s'agir d'un liant hydrocarbonné type bitume anhydre ou émulsion bitumineuse ; on peut aussi utiliser une résine synthétique, voire même une peinture si ses caractéristiques d'adhésivité sont suffisantes. En fonction des applications et des caractéristiques structurelles, colorimétriques et/ou économiques du matériau composite que l'on désire obtenir, le mélange granulats-fibres-liant peut être complété par des charges et/ou additifs et/ou adjuvants adaptés. A titre de composants de charges, on peut par exemple utiliser des gravillons dont la taille de coupures est choisie entre le 2-4 mm et le 10-14 mm ; on peut aussi utiliser du sable dont les grains ont une taille variant entre 1 et 3 mm de diamètre, ou encore des microbilles ou des billes de verre dont le diamètre est compris entre 0,01 et 10 mm de diamètre. La ou les charges présentes peuvent jouer un rôle dans la coloration finale du produit ; elles peuvent prendre des dimensions très variées et subir tout type de traitement en fonction du produit final désiré. A noter que l'utilisation de microbilles ou de billes de verre peut permettre l'obtention d'un matériau rétroréfléchissant. Les adjuvants ou additifis peuvent être de toute nature, adaptés pour assurer une coloration du matériau, ou pour répondre aux conditions de fabrication et aux niveaux de performance requis. Il peut s'agir d'oxydes de coloration, d'accélérateurs ou de retardateurs de prise, de produits destinés à améliorer l'adhésivité des composants entre eux ou à potentialiser la mouillabilité des fibres, ou autres Pour éviter la résurgence de bitume ou de l'émulsion bitumineuse, notamment, il peut être avantageux d'inclure un moyen d'absorption ou de pompage de l'excès intégré dans la formulation. Ce moyen d'absorption peut consister en de la sciure de bois, ou tout autre produit équivalent. De préférence, le matériau composite selon l'invention est constitué d'un mélange de - granulats de caoutchouc, - fibres synthétiques ou minérales découpées, dans une proportion comprise entre 0,1 et 15 % du poids de caoutchouc, - d'un agent de liaison dans une proportion comprise entre 2 et 10 % du poids de caoutchouc, - d'un matériau de charge genre gravillons ou sable dans une proportion comprise entre 0 et 10 % du poids de caoutchouc, - de billes de verre dans une proportion comprise entre O et 300 % du poids de caoutchouc, - d'additifs type accélérateurs ou retardateurs de solidification, ou agents de mouillabilité des fibres, dans une proportion comprise entre 0 et 10 % du poids de caoutchouc, - d'oxyde de coloration dans une proportion comprise entre O et 15 % du poids d'agent de liaison, - de sciure de bois, dans une proportion comprise entre O et 10 % du poids de caoutchouc. Le matériau composite selon l'invention est obtenu' en mélangeant les granulats de caoutchouc, les fibres découpées et l'agent de liaison sous forme liquide ou pâteuse avec, éventuellement, les charges, additifs et/ou adjuvants jusqu obtention d'une pâte homogène. Cette opération est réalisée dans un mélangeur ou malaxeur de type approprié, fonction des constituants utilisés ; elle peut être réalisée à froid ou à chaud en fonction de la nature de l'agent de liaison utilisé et elle permet un enrobage complet des granulats et des fibres par l'agent de liaison. La pâte obtenue est ensuite coulée et mise en forme par toute technique connue appropriée (moulage par exemple) avant d'être séchée naturellement ou artificiellement, pour obtenir un produit solide. La fabrication peut être réalisée en usine ou directement sur le site d'utilisation. La base caoutchouc confère à ce produit composite d'excellentes propriétés de souplesse, d'élasticité, d'absorption des chocs et d'isolation électrique ou acoustique. I1 peut avantageusement être utilisé à titre de revêtement de sol sous forme de plaques, de dalles, moquettes ou bandes d'épaisseur et de forme adaptés en fonction de l'utilisation envisagée. Ce matériau peut également être utilisé pour la fabrication d'éléments de construction moulés, pour la réalisation de briques, bordures, guide-eau, murs acoustiques ou panneaux isolants. D'autres avantages résident dans le fait qu'il est léger, d'un coût de revient peu onéreux, résistant et malléable à volonté. Si besoin est, il peut présenter un aspect lisse ou granuleux ; on peut également prévoir de le recouvrir d'un film de matière plastique pour assurer son étanchéité aux liquides. - REVENDICATIONS 1.- Matériau composite à base de caoutchouc, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un mélange de granulats de caoutchouc, de fibres synthétiques ou minérales découpées, dont la longueur est comprise entre 3 et 80 mm, et d'un agent de liaison. 2.- Matériau composite selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des granulats de caoutchouc dont la taille de coupures est comprise entre 0,01 mm et 30 mm. 3.- Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des granulats de caoutchouc de différentes tailles pour occuper au mieux les espaces. 4.- Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'agent de liaison utilisé consiste en un liant hydrocarbonné type bitume anhydre ou émulsion bitumineuse. 5.- Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'agent de liaison consiste en une peinture. 6.- Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'agent de liaison utilisé consiste en une résine synthétique. 7.- Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des fibres synthétiques ou minérales type fibres de verre ou de roche dont la longueur est comprise entre 5 et 50 mm, coupées dans un fil de 2400 à 4800 TEX. 8.- Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un mélange - de granulats de caoutchouc, - de fibres synthétiques ou minérales dans une proportion comprise entre 0,1 et 15 % du poids de caoutchouc, - d'un agent de liaison dans une proportion comprise entre 2 et 10 % du poids de caoutchouc. 9.- Matériau composite selon 1 'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un matériau de charge genre gravillons ou sable, dans une proportion allant jusqu a 10 % du poids de caoutchouc. 10.- Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des billes de verre dans une proportion allant jusqu'à 300 % du poids de caoutchouc. 11.- Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des additifs type accélérateurs ou retardateurs de solidification et/ou agents de mouillabilité des fibres, dans une proportion allant jusqu'à 10 % du poids de caoutchouc. 12.- Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs colorants, sous forme d'oxyde(s), dans une proportion allant jusqu'à 15 % du poids d'agent de liaison. 13.- Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'absorption de l'excès d'agent de liaison, type sciure de bois, dans une proportion allant jusqu'à 10 % du poids de caoutchouc.