Brevet FR2944026A1 — publié le 20101008

REVETEMENT PIGMENTE POUR UNE STRUCTURE DESTINEE A ETRE EN CONTACT AVEC DE L'EAU DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un revêtement pigmenté pour une structure destinée à être en contact avec de l'eau. Ledit revêtement peut consister en une composition dite � gel coat � pour matériaux composites comprenant une résine, une charge et des pigments, notamment pour une coque de piscine, ou en tout autre revêtement de piscine tels que les revêtements dits � liners � ou les PVC armés. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Il est fréquent d'éclairer les piscines la nuit, pour des raisons esthétiques et de sécurité. A cet effet, les coques de piscine peuvent intégrer des projecteurs, mais ces sources de lumière, alimentées par un courant électrique, se révèlent coûteuses en énergie. Il serait donc souhaitable de permettre l'illumination nocturne des piscines de manière économe en énergie. On envisage à cet effet d'introduire dans le revêtement d'aspect de la coque de piscine (connu sous le nom de � gel coat �), ou dans les revêtements thermoplastiques (liners et PVC armé), des pigments phosphorescents. Pour obtenir la phosphorescence souhaitée sur toute la surface de la piscine ou sur une partie localisée de celle-ci comme par exemple l'escalier de la piscine ou une ligne d'eau, il serait en principe nécessaire d'en introduire une grande quantité dans le gel coat ou dans la composition du liner. Toutefois, les pigments phosphorescents sont très onéreux. Une telle solution grèverait donc considérablement le coût de la coque de piscine. Par ailleurs, les revêtements de piscine doivent respecter un cahier des charges particulier. Notamment, s'agissant du gel coat utilisé en tant que revêtement d'aspect d'une coque en polyester, celui-ci doit respecter des critères de tenue à l'osmose. L'osmose est un phénomène qui se traduit par la formation de cloques au niveau du gel coat. Or la présence d'une grande quantité de pigments dans le gel coat est défavorable à la tenue à l'osmose. On cherche donc à optimiser la composition du gel coat ou du revêtement thermoplastique pour pouvoir conférer à la piscine une phosphorescence suffisamment intense sans augmenter notablement le coût de la coque de piscine ou, le cas échéant, du liner ou du PVC armé. Par � phosphorescence suffisamment intense �, on entend une intensité du spectre lumineux suffisante pour voir correctement la piscine dans l'obscurité ou obtenir un effet comparable à celui produit par un projecteur. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION Conformément à l'invention, il est proposé un revêtement pigmenté pour une structure destinée à être en contact avec de l'eau, comprenant une matrice et des pigments phosphorescents, ce revêtement étant caractérisé en ce que les pigments phosphorescents représentent entre 10 et 20% de la masse de la matrice, de préférence 15%. Les pigments phosphorescents sont avantageusement choisis parmi des cristaux d'aluminate de terre rare. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, ledit revêtement consiste en 20 une composition dite � gel coat � destinée à être appliquée sur un matériau composite, la matrice étant alors une résine. De préférence, ladite composition comprend en outre une charge, la proportion de charge par rapport à la résine étant comprise entre 0 et 50% en masse. La charge comprend avantageusement du carbonate de calcium et/ou du talc. 25 La résine est préférentiellement choisie parmi les résines polyester et vinylester. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, ledit revêtement consiste en un revêtement thermoplastique de piscine dit � liner �, la matrice comprenant alors du polychlorure de vinyle. Un autre objet de l'invention concerne une coque de piscine composite 30 comprenant un revêtement pigmenté tel que décrit plus haut, un tissu de renfort et une résine. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Composition du qel coat La composition du gel coat comprend : - une résine polyester ou vinylester. La proportion des différents composants du gel coat est généralement déterminée par rapport à la masse ou au volume de résine. - des additifs ayant pour rôle d'améliorer la résistance chimique du gelcoat et sa tenue aux UV. D'autres additifs peuvent être également ajoutés en vue d'améliorer le dégazage du gelcoat ou de réduire les COV émis lors de l'application. La proportion de ces additifs par rapport à la masse de résine est de l'ordre de quelques %. - de la silice colloïdale, ou tout autre produit permettant d'ajuster la thixotropie du gelcoat. Cet agent thixotropant représente environ 5 à 10 fois le volume de la résine. - éventuellement des charges pour opacifier le gelcoat (par exemple : talc, carbonate de calcium, etc). La proportion massique de ces charges opacifiantes est comprise entre 0 et 50% de la masse de la résine. - des pigments phosphorescents pour obtenir la couleur choisie dans l'obscurité. Ces pigments sont typiquement des cristaux d'aluminate de terre rare, de formule générale XXAIyOZ, où X représente le symbole chimique de l'élément de terre rare, et x, y et z représentent les coefficients stoechiométriques du composé considéré. L'homme du métier choisit parmi les pigments du commerce en tenant compte de la couleur de jour et de nuit des pigments. A cet effet, il peut notamment se reporter au catalogue de la société GloTech International qui commercialise une grande variété de pigments phosphorescents. Par exemple, la référence GT8500 correspond à un pigment de 25 à 35 pm, de couleur jaune-vert de jour comme de nuit ; la référence GTB8700 correspond à un pigment de 55 à 75 pm, de couleur blanche le jour et bleu turquoise la nuit ; enfin, la référence GTBL3700 correspond à un pigment de 10 à 45 pm, de couleur blanche le jour et bleu ciel la nuit. Pour obtenir une phosphorescence suffisamment intense tout en respectant la tenue à l'osmose attendue pour un revêtement en contact avec de l'eau, tel qu'un revêtement de piscine, la proportion massique des pigments phosphorescents doit être comprise entre 10 et 20% de la masse de la résine. De manière préférée, cette proportion est de l'ordre de 15 %. La mesure de tenue à l'osmose est réalisée par mise en contact d'une plaquette échantillon (coque + gel coat) avec de l'eau distillée à 60°C, pendant une durée typique de 1000 heures. A l'issue du test, on vérifie si la plaquette présente ou non des cloques. Les tests effectués dans ces conditions avec une teneur en pigments de 15% dans le gel coat ont permis de vérifier l'absence de cloques. - des pigments pour obtenir la couleur choisie durant le jour (par exemple, bleu, blanc, ou rouge). Ils se présentent généralement sous forme d'une pâte pigmentaire prête à l'emploi). Ces pigments représentent 5 à 35% de la masse de la résine. L'ordre habituel d'incorporation des composants du gel coat est le suivant ; celui-ci peut toutefois être modifié sans réelles conséquences : 1) Résine 2) Additifs destinés à l'amélioration du comportement du gelcoat 3) Silice colloïdale ou autre agent thixotropant 4) Charges opacifiantes 5) Pigments phosphorescents 6) Pigments pour la couleur durant le jour. Le mélange est effectué à température ambiante. Après l'incorporation de la silice colloïdale, il est généralement respecté un temps de repos de 24 heures, temps permettant à la thixotropie de se stabiliser. Exemple de composition pour une piscine de couleur bleue le four et jaune la nuit La simple incorporation, à un gel coat standard de couleur bleue, de 20% de 30 pigments phosphorescents de la référence GT8500 de GloTech International, ne fournit pas de bons résultats, le gel coat obtenu étant trop visqueux. Il a donc été nécessaire d'optimiser la formulation du gel coat, principalement pour ajuster la viscosité et la thixotropie. On a donc formulé un gel coat moins visqueux, de telle sorte qu'après l'incorporation des pigments, la viscosité du gel coat soit comparable à celle d'un gel coat standard. Application du qel coat à la fabrication d'une coque de piscine Le gel coat phosphorescent dont la composition vient d'être décrite peut avantageusement être utilisé en tant que revêtement d'aspect pour une coque de piscine ou pour tout objet flottant tel que planches à voile ou de surf, bateaux à rame, à moteur ou à voile. On rappelle que la technique la plus répandue pour fabriquer ce type de coques de grandes dimensions est un procédé appelé � stratification �. Si l'objet est obtenu par moulage, on applique, sur un moule correspondant à la face d'aspect de l'objet, une couche de gel coat, puis un tissu de renfort et enfin de la résine. Si l'objet est fabriqué à partir d'une structure de renfort, on applique sur celle-ci le tissu de renfort, une résine puis le gel coat qui constitue le revêtement final. Un autre procédé, consistant en un moulage par injection, fait par ailleurs l'objet de la demande de brevet FR 07 58 219 déposée le 11 octobre 2007 par la Demanderesse. Selon ce procédé, on applique le gel coat sur un moule, on le recouvre d'un tissu de renfort drainant puis on ferme un contre-moule sur le moule et l'on injecte une résine. L'application du gel coat phosphorescent est la même qu'avec un gel coat classique. Il peut s'appliquer au pinceau, au rouleau, au pistolet à godet ou à l'aide d'une machine pneumatique dite � airless �. L'épaisseur du gel coat est généralement comprise entre 300 et 800 microns. Application à la fabrication d'un revêtement thermoplastique de piscine L'optimisation de la formulation conforme à l'invention ne trouve pas application que pour les piscines moulées sous forme de coques mais également pour les piscines hors sol ou enterrées, maçonnées, réalisées en panneaux, ou toute autre méthode, puis revêtues d'un revêtement thermoplastique plus connu sous le nom de � liner � ou de PVC armé. Un liner est généralement constitué d'une monocouche de PVC coloré, éventuellement recouvert sur le côté piscine d'un vernis. Ce vernis a pour fonction d'améliorer les caractéristiques du liner en termes de résistance à la rayure, de résistance aux UV et de résistance à la décoloration. Lors de la formulation du PVC, il est possible d'incorporer dans le mélangeur, en même temps que la coloration du liner, des pigments phosphorescents dans une proportion de 10 à 20 % de la masse de PVC, de préférence de l'ordre de 15%. Le liner est ensuite réalisé de façon traditionnelle. Le liner û comme les PVC armés qui seront décrits plus bas û est généralement réalisé par coulée. La matière première (comprenant les pigments phosphorescents) est chauffée jusqu'au point de fusion puis est coulée et passe ensuite entre des rouleaux calibreurs afin d'obtenir l'épaisseur souhaitée. Les bandes ainsi réalisées sont ensuite enroulées pour former des rouleaux qui présentent typiquement une largeur de 1,60 mètre. Le liner peut éventuellement être formé de plusieurs couches : une première couche contenant la formulation avec les pigments phosphorescents, et une deuxième couche constituée d'un liner classique. Ces deux couches sont thermocollées. Il peut éventuellement être constitué d'une troisième couche extérieure, identique à la première et également thermocollée. Cette troisième couche a pour fonction de rendre le liner symétrique et utilisable des deux côtés. Tout comme les liners classiques, celui-ci peut être recouvert d'un vernis de protection. Le PVC armé est un autre type de revêtement thermoplastique de piscine. Le PVC armé est généralement réalisé avec deux couches de PVC entre lesquelles est incorporée une trame polyester, l'ensemble étant thermocollé. Tout comme pour les liners monocouches, l'une des deux couches, l'ensemble des deux couches ou des couches extérieures supplémentaires peuvent être réalisées avec une formulation contenant des pigments phosphorescents optimisée conformément à l'invention. REVENDICATIONS1. Revêtement pigmenté pour une structure destinée à être en contact avec de l'eau, comprenant une matrice et des pigments phosphorescents, caractérisé en ce que la masse des pigments phosphorescents est comprise entre 10 et 20% de la masse de la matrice. 2. Revêtement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pigments phosphorescents sont choisis parmi des cristaux d'aluminate de terre rare. 3. Revêtement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste en une composition dite � gel coat � destinée à être appliquée sur un matériau composite et en ce que la matrice est une résine. 15 4. Revêtement selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite composition comprend en outre une charge, la proportion de charge par rapport à la résine étant comprise entre 0 et 50% en masse. 5. Revêtement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la charge est 20 comprend du carbonate de calcium et/ou du talc. 6. Revêtement selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la résine est choisie parmi les résines polyester et vinylester. 25 7. Revêtement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste en un revêtement thermoplastique de piscine dit � liner� et en ce que la matrice comprend du polychlorure de vinyle. 8. Coque de piscine composite comprenant un revêtement pigmenté selon l'une 3o des revendications 1 à 6, un tissu de renfort et une résine. Io