Brevet FR3131920A1 — publié le 20230721

La présente divulgation concerne le domaine des infrastructures de transport et d'aménagement urbain, en particulier des revêtements clairs ou colorés aux liants clairs. Plus particulièrement, la présente divulgation porte sur une composition de liant clair comprenant un ou plusieurs copolymères d'éthylène et d'acrylate d'alkyle ayant un indice de fluidité supérieur à 2,5 g/10min et une température de fusion supérieure à 85°C. Composition de liant clair et ses applications pour les revêtements routiers et d’aménagement DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention concerne le domaine des infrastructures de transport et d'aménagement urbain, en particulier des revêtements clairs ou colorés aux liants clairs. Plus particulièrement, la présente invention porte sur une composition de liant clair comprenant un ou plusieurs copolymères d'éthylène et d'acrylate d'alkyle ayant un indice de fluidité supérieur à 2,5 g/10min et une température de fusion supérieure à 85°C. L’utilisation de tels copolymères permet l’application des revêtements à température abaissée tout en leur conférant une bonne résistance à la déformation permanente aux températures d'usage. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE Les liants bitumineux classiques, utilisés en construction routière, sont de couleur noire et sont donc difficilement colorables. Cette incapacité à colorer les liants bitumineux s'explique par la couleur noire des asphaltènes qui sont des composés intrinsèquement présents dans les bitumes. Les revêtements à base de liants clairs permettent de réaliser des enrobés dont la teinte est celle des matériaux granulaires qui les constituent ou éventuellement une teinte colorée par ajout de pigments. Les utilisateurs des voiries urbaines (piétons, cyclistes, automobilistes) sont particulièrement sensibles à la teinte des revêtements sur lesquels ils circulent. La couleur procure un aspect indispensable à l’intégration harmonieuse des chaussées dans leur environnement mais facilite aussi leur lisibilité. Outre les avantages esthétiques que procurent les liants clairs, ces produits sont également appréciés pour certains emplois particuliers : en revêtements de chaussée de tunnel ou de passage souterrain, ils conduisent à des économies d’éclairage et améliorent la visibilité, donc la sécurité ; en couche de roulement d’ouvrage d’art, ils permettent de diminuer la température atteinte par le revêtement exposé au soleil et ainsi de limiter les contraintes thermiques sur le tablier de l’ouvrage ; enfin, en milieux urbains, ils permettent de limiter la température de surface du revêtement et ainsi contribuent à la lutte contre les îlots de chaleur urbains. Les revêtements clairs ou colorés s’appuient sur l’utilisation de liants d’enrobage synthétiques présentant les mêmes caractéristiques que les bitumes classiques mais sans avoir la couleur noire. Ces liants de synthèse, élaborés à partir de composants d’origine pétrolière, ne comportent pas d’asphaltènes et ont ainsi une apparence claire, translucide, transparente en film mince. Les liants clairs de l’art antérieur sont généralement constitués d’un mélange d’huiles pétrolières, de résines hydrocarbonées pétrolières et de polymères. Cependant, les liants clairs connus de l'homme de l'art doivent être chauffés à des températures comprises entre 150°C et 200°C afin de les mélanger avec des particules solides minérales également chauffées dans cette même gamme de température. La fabrication à ces températures permet une bonne fluidité de la composition et une maniabilité adaptée à l’application mécanisée ou manuelle sur chantier. Cependant, le revêtement appliqué sur chantier est généralement à une température supérieure à 140-150°C ce qui a pour conséquence de générer d’importantes émissions de fumées. En abaissant la température de fabrication, et donc d'application, de ces revêtements clairs, des problèmes importants de maniabilité sont observés. En effet, l’utilisation d’élastomères de type poly(styrène-b-butadiène-b-styrène) (SBS) ou styrène-éthylène-butylène-styrène (SEBS) dans les liants de l’art antérieur amène un caractère filamenteux des liants lorsque la température descend en-dessous de 120-130°C et que le revêtement est manipulé. Ce caractère filamenteux rend l’application des liants clairs impossible à température abaissée compte-tenu de la diminution rapide de la température du revêtement lors de l’application sur chantier. Le caractère filamenteux signifie que le liant devient plus visqueux et forme des fils entre les particules solides minérales lorsque la composition est manipulée. Cet état filamenteux rend l’application manuelle impossible et peut compromettre la durabilité du revêtement dans le sens ou la cohésion du revêtement peut être perturbée du fait d’un compactage ou une mise en place du revêtement insuffisant. Une méthode pour réduire le caractère filamenteux des revêtements aux liants de synthèse clairs consiste à réduire la teneur en élastomère dans la composition du liant. Cependant, cette méthode conduit à une résistance à la déformation permanente qui est fortement impactée. Les revêtements issus de cette méthode ne sont alors plus adaptés pour une utilisation selon une large fenêtre de trafic et de température. La demande de brevet EP1481023 décrit une composition de liant clair qui comprend de 0,05 à 3% massique d’un additif de type amide qui permet de diminuer la température de maniabilité du revêtement clair. Cependant, cette demande de brevet mentionne l’usage de polymères tels que des élastomères SBS ou styrène-isoprène-styrène (SIS). Le caractère filamenteux à une température inférieure à 120-130°C n’est donc pas éliminé malgré la diminution de la viscosité dynamique du liant. La demande de brevet WO 2017/076814 décrit une composition de liant de synthèse pour la réalisation de revêtements clairs qui comprend une huile pétrolière extraite au solvant, une résine pétrolière, un élastomère SEBS ayant une teneur en styrène de 25-35% et un copolymère d’éthylène et d’acrylate d’éthyle (EEA) ayant une teneur en acrylate d’éthyle (EA) de 10-25% et un indice de fluidité (MFR ou MFI) de 0,5 g/10mm à 2,5 g/10mm. Cette demande de brevet précise que la teneur en SEBS noté y (%massique) est caractérisée par -0,6x + 3,1 ≤ y ≤ -0,5x + 6,1 et 0 ≤ y ≤ 2,8 où x est la teneur (% massique) en copolymère EEA. Les copolymères d’éthylène et d’acrylate d’éthyle décrits dans la demande WO 2017/076814 possèdent un indice de fluidité compris entre 0,5 et 2,5 g/10min. L’utilisation de polymères ayant un indice de fluidité aussi bas ne permet pas d’obtenir des valeurs de viscosité dynamique à 150 ou 180°C suffisamment basses pour envisager une application des revêtements clairs à basse température (température inférieure à 140-150°C). Il existe donc un besoin pour la mise à disposition de compositions de liants clairs dont la maniabilité, caractérisée par la viscosité dynamique du liant et l’absence de caractère filamenteux, soit adaptée à une application à température abaissée tout en assurant une bonne résistance au trafic des revêtements préparés à partir de telles compositions. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION La présente invention porte sur une composition de liant clair comprenant un agent plastifiant, un agent structurant et un ou plusieurs copolymères d'éthylène et d'acrylate d'alkyle ayant un indice de fluidité supérieur à 2,5 g/10min tel que mesuré selon la méthode ISO1133-1 (2011) et une température de fusion supérieure ou égale à 85°C telle que mesurée selon la méthode ISO 11357-3 (2018). La présente invention porte également sur des produits routiers et d’aménagement comprenant des particules solides et une telle composition. Enfin, la présente invention porte sur l’utilisation d’un copolymère d'éthylène et d'acrylate d'alkyle ayant un indice de fluidité supérieur à 2,5 g/10min tel que mesuré selon la méthode ISO1133-1 (2011) et une température de fusion supérieure ou égale à 85°C telle que mesurée selon la méthode ISO 11357-3 (2018) pour abaisser la température de fabrication et/ou de mise en œuvre des enrobés à chaud, des enrobés tièdes et des asphaltes coulés. D’autres aspects de l’invention sont tels que décrits ci-dessous et dans les revendications. Composition de liant clair comprenant : (a) un agent plastifiant, (b) un agent structurant, (c) un ou plusieurs copolymères d'éthylène et d'acrylate d'alkyle ayant un indice de fluidité supérieur à 2,5 g/10min tel que mesuré selon la méthode ISO1133-1 (2011) et une température de fusion supérieure ou égale à 85°C telle que mesurée selon la méthode ISO 11357-3 (2018). Composition de liant selon la revendication 1 dans laquelle l’agent structurant est une résine pétrolière hydrocarbonée ou une résine d’origine végétale, de préférence une résine pétrolière hydrocarbonée issue de la copolymérisation de coupes pétrolières aromatiques riches en monomères C9. Composition de liant selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle l’agent plastifiant est une huile synthétique pétrolière ou une huile d’origine végétale, de préférence une huile pétrolière issue d’un procédé d’extraction au solvant (RAE). Composition de liant selon l’une des revendications précédentes dans laquelle le copolymère d’éthylène et d’acrylate d’alkyle comprend de 1 à 40% en poids d’acrylate d’alkyle par rapport au poids total du copolymère. Composition de liant selon l’une des revendications précédentes dans laquelle l’acrylate d’alkyle est l’acrylate de méthyle, l’acrylate d’éthyle, l’acrylate de butyle ou leurs mélanges. Composition de liant selon l’une des revendications précédentes comprenant en outre un ou plusieurs additifs communément employés en technique routière. Composition de liant selon la revendication 6 dans laquelle l’additif comprend au moins un agent de coloration. Produit routier et d’aménagement comprenant des particules solides et une composition de liant selon l’une des revendications précédentes. Produit selon la revendication 8 choisi parmi les enrobés à chaud, les enrobés tièdes, les asphaltes coulés, les enduits superficiels, les matériaux bitumineux coulés à froid, les bétons bitumineux à l’émulsion et les graves émulsions. Utilisation d’un copolymère d'éthylène et d'acrylate d'alkyle ayant un indice de fluidité supérieur à 2,5 g/10min tel que mesuré selon la méthode ISO1133-1 (2011) et une température de fusion supérieure ou égale à 85°C telle que mesurée selon la méthode ISO 11357-3 (2018) pour abaisser la température de fabrication et/ou de mise en œuvre des enrobés à chaud, des enrobés tièdes et des asphaltes coulés.