CH660762A5 - Materiau en feuille pour le marquage des chaussees. - Google Patents

Materiau en feuille pour le marquage des chaussees. Download PDF

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CH660762A5
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Yuji Ishihara
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Description

La présente invention concerne un matériau en feuille pour le marquage des chaussées ayant une durabilité améliorée.
On connaît déjà de nombreux matériaux en feuille destinés à adhérer sur la chaussée en vue du marquage de celle-ci.
Un type d'un tel matériau en feuille consiste en un assemblage dans lequel une couche de support de microsphère, constituée d'une mince pellicule de résine dans laquelle des microsphères de verre sont partiellement noyées, est collée sur la surface d'une couche de base. Ce type de matériau en feuille est décrit, par exemple, dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N°s 4.248.932,4.282.281, 4.299.874,4.117.192,2.440.584,3.915.771 et 3.764.455. Ces matériaux en feuille présentent deux caractéristiques communes qui sont indiquées dans tous les brevets susmentionnés. L'une de ces caractéristiques consiste dans le fait que les hémisphères inférieurs des microsphères ne sont supportés que par la couche-support, et qu'elles n'atteignent jamais l'intérieur de la couche de base. L'autre caractéristique consiste dans le fait que les hémisphères supérieurs des microsphères font saillie au-dessus de la couche-support, et qu'elles remplissent la fonction de réfléchir la lumière en étant exposées à l'air.
La première caractéristique susmentionnée, consistant dans le fait que les microsphères n'atteignent pas l'intérieur de la couche de base, résulte inévitablement du fait que, selon le procédé connu de fabrication de la matière en feuille, la couche de support de microsphères dans laquelle les hémisphères inférieurs des microsphères sont préalablement enrobés est préparée de manière séparée et collée sur la couche de base.
La seconde caractéristique, consistant dans le fait que les hémisphères supérieurs des microsphères sont exposés à l'air, est également une structure inévitable pour supporter les microsphères uniquement par la couche de support contenant l'agent colorant.
Les matériaux en feuille de marquage de chaussée doivent être colorés selon des teintes capables d'être distinguées par les personnes qui viennent à passer. Du fait que la couche de base de la feuille doit être plus épaisse que la couche de support, afin de lui conférer une certaine longévité, l'adjonction d'un agent colorant à la feuille de base entraîne une plus grande consommation de l'agent colorant, et elle est donc peu économique. Pour cette raison, une quantité substantielle de l'agent colorant doit être ajoutée à la couche de support, ce qui se traduit par le fait que la couche de support devient opaque du fait de la coloration.
Si les microsphères de verre sont entièrement noyées dans cette couche de support opaque, les microsphères ne seront clairement plus aptes à remplir la fonction requise de réflexion de la lumière.
Ainsi, les hémisphères supérieurs des microsphères de verre sont exposés à l'air, et on ne s'est pas penché plus avant sur cette question.
Toutefois, dans ce genre de structure, les microsphères de verre dispersées sur la surface de la feuille et partiellement noyées dans la couche de support peuvent venir en contact direct avec les roues des véhicules passant sur la chaussée. En conséquence, selon cette struc-5 ture, les microsphères de verre ont inévitablement tendance à sortir de la couche de support.
Du fait que les hémisphères supérieurs des microsphères doivent être essentiellement exposés afin de permettre aux microsphères de remplir la fonction de réflexion de la lumière, et que les parties des io microsphères noyées dans la couche de support sont relativement petites, la couche de support tend naturellement à s'amincir, ce qui se traduit par le fait qu'on ne peut pas s'opposer de manière suffisante aux tendances décrites ci-dessus, quelles que soient les qualités d'adhérence sur les microsphères du matériau choisi pour constituer 15 la couche de support.
L'un des documents de l'art antérieur énumérés ci-dessus indique que, dans le cas où la couche de support est usée au contact des roues des véhicules passant sur la chaussée, et que les microsphères sortent de cette couche, d'autres microsphères noyées dans la couche 20 de base sont mises à nu, de sorte qu'il n'apparaît aucune difficulté sérieuse. Toutefois, il n'est pas souhaitable que les microsphères de verre de la surface sortent facilement de la couche de support.
La présente invention a pour objet de fournir un matériau en feuille de marquage de chaussée ayant une structure nouvelle, 25 capable d'éliminer les inconvénients décrits ci-dessus des matériaux en feuille de l'art antérieur.
A cet effet, le matériau en feuille selon l'invention présente les caractéristiques spécifiées dans la revendication 1.
Ainsi, les microsphères de verre qui remplissent la fonction de ré-30 flexion de la lumière sur la surface du matériau en feuille de marquage de chaussée sont empêchées de sortir du matériau grâce à la coopération entre les trois couches, à savoir, la couche de base, la couche colorée et la couche superficielle, l'usure de la feuille elle-même étant substantiellement réduite, ce qui permet d'obtenir un 35 matériau en feuille de marquage de chaussée ayant une longévité améliorée.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description détaillée qui va suivre, donnée à titre d'exemple, d'une forme d'exécution du matériau selon l'invention, en se référant au dessin annexé, dans 40 lequel:
la figure 1 est une vue en coupe verticale schématique d'un exemple de matériau en feuille selon l'art antérieur, et la figure 2 est une vue en coupe verticale schématique du matériau en feuille selon la présente invention.
45 Le matériau en feuille selon l'art antérieur représenté à la figure 1 comprend une couche de base 1', déformable tout en pouvant reprendre sa forme initiale, et une couche de support 2' élastique et pigmentée, qui recouvre la surface supérieure de la couche de base 1', et supporte des microsphères en verre 4' qui adhèrent sur 50 elle. Les microsphères de verre 4' ne sont supportées que par la couche de support 2', et ont leurs surfaces supérieures exposées à l'air.
A titre de comparaison, dans le matériau en feuille selon la présente invention, représenté à la figure 2, des parties des microsphères 55 de verre 4 sont noyées dans une couche de base 1, déformable en pouvant reprendre sa forme initiale, ainsi que dans une couche colorée 2, et les surfaces supérieures des microsphères de verre sont recouvertes par une couche superficielle 3 transparente et incolore ayant des propriétés physiques similaires à celles de la couche de 60 support 2' du matériau en feuille selon l'art antérieur représenté à la figure 1.
En résumé, les microsphères de verre ne sont supportées que par la couche de support colorée, et leurs surfaces supérieures sont exposées à l'air, dans le matériau en feuille selon l'art antérieur, alors 65 que, dans le matériau en feuille selon la présente invention, trois couches, à savoir, la couche de base déformable en pouvant reprendre sa forme initiale, la couche colorée et la couche superficielle transparente et mince, coopèrent ensemble en vue du maintien des
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microsphères de verre, et celles-ci ne sont pas directement exposées à l'air, mais la lumière les atteint à travers la couche superficielle.
La couche de base doit être constituée en un matériau ayant une excellente aptitude à épouser la forme irrégulière de la chaussée,
ainsi qu'une résistance élevée à l'égard de diverses forces mécaniques, tout en ayant une bonne aptitude à retenir les microsphères de verre. A cet effet, la couche de base comprend, en tant qu'ingrédient principal, du caoutchouc non vulcanisé ou du caoutchouc synthétique, tel que, par exemple, un caoutchouc d'isobutylène-isoprène (IIR), non durci, un caoutchouc de chloroprène (CR), un caoutchouc d'acrylonitrile-butadiène (NBR), un élastomère de chloro-sulfonyl-polyéthylène ou un élastomère d'uréthane ayant une aptitude convenable à se déformer en pouvant reprendre sa forme initiale, ainsi que des propriétés convenables de résistance à la traction, de résistance à l'usure et d'adhésivité au verre. La couche de base peut comprendre, si nécessaire, des additifs tels qu'une charge comme une poudre de carbonate de calcium, un pigment ayant une teinte assortie à celle de la couche colorée, des particules résistant à l'usure, telles que des miçrosphères de verre, et un plastifiant. On met le mélange de ces ingrédients sous la forme d'une feuille ayant une épaisseur de 1,0 à 1,5 mm, de préférence 1,2 à 1,3 mm, en le faisant passer à travers des rouleaux exerçant une pression sur lui.
Par exemple, on forme une couche d'adhésif ayant une épaisseur appropriée sous la surface inférieure de la couche de base. Un papier antiadhésif est fixé sous la surface inférieure de la couche d'adhésif, sauf dans le cas où la couche d'adhésif est constituée par un adhésif sensible à la pression, activé par un solvant.
La couche colorée mince recouvrant la couche de base a des caractéristiques similaires à celles de la couche de base, comme décrit ci-dessus. La couche colorée doit adhérer intimement et intégralement à la couche de base, et doit être également colorée selon la teinte désirée utilisée pour le marquage de la chaussée.
A cet effet, la couche colorée est constituée par un caoutchouc synthétique non vulcanisé, qui peut être identique au caoutchouc synthétique non vulcanisé utilisé dans la couche de base, ou bien être différent de celui-ci mais avoir les mêmes propriétés que lui, et contenant une adjonction d'un agent colorant approprié. L'épaisseur de ce revêtement est de préférence de l'ordre de 20 à 25 microns. La couche superficielle peut être constituée par un matériau transparent et incolore, de sorte que les microsphères peuvent être exposées à la lumière, ce matériau ayant une résistance suffisante à l'égard des forces mécaniques appliquées sur la chaussée, ainsi qu'une excellente longévité et une bonne adhésivité aux microsphères de verre et à la couche colorée. Des matériaux utiles à cet effet sont, par exemple, des copolymères acryliques, des copolymères de chlorure de vinyle, la cellulose, l'acétate-butyrate, la nitrocellulose, l'alcool polyvinyli-que, le polyuréthanne, le téréphtalate de polyéthylène (PET) et d'autres polymères. L'épaisseur moyenne de la couche superficielle est de préférence de l'ordre de 10 à 15 microns, mais l'épaisseur de la couche superficielle est inférieure à l'épaisseur moyenne au voisinage de la partie supérieure de chaque microsphère.
Les microsphères de verre qui sont exposées à la lumière à travers la surface de la feuille ont de préférence un diamètre de 180 à 420 microns (en moyenne 250 microns), et un indice de réfraction supérieur à 1,60. Les microsphères de verre ajoutées dans la couche de base avec la charge et les autres additifs ont des dimensions suffisantes si leur diamètre moyen est de 70 à 90 microns.
Pour la fabrication du matériau en feuille selon l'invention, on ajoute au caoutchouc synthétique non vulcanisé qui constitue un ingrédient de la couche de base les quantités désirées de charge, microsphères de verre, plastifiant approprié, agent colorant et autres matériaux. On mélange le tout, et on met le mélange ainsi obtenu sous la forme d'une feuille ayant une épaisseur appropriée, de 1 à 1,5 mm, au moyen de cylindres de calandrage, et on l'enroule sous la forme d.'un rouleau. Si nécessaire, on déroule ce rouleau pour revêtir sa surface inférieure avec un adhésif, puis on l'enroule à nouveau avec interposition de papier permettant la séparation des feuilles, si nécessaire.
La couche de base ainsi enroulée sous la forme d'un rouleau est ensuite déroulée tout en recouvrant la surface supérieure de la feuille de base non déroulée avec un mélange liquide préparé en dissolvant le caoutchouc synthétique non vulcanisé dans un solvant, et en y 5 ajoutant un agent colorant produisant une teinte désirée, la quantité de mélange employé étant telle que l'on obtient, après séchage, une couche de revêtement ayant une épaisseur désirée. Des microsphères de verre sont dispersées de manière uniforme sur la surface humide de la couche de revêtement en quantité correspondant à 80-120 g/m2 10 de couche de revêtement. On exerce ensuite, au moyen de rouleaux, une pression sur les microsphères de verre, et on sèche la feuille dans un état dans lequel environ la moitié de chacune des microsphères de verre est noyée dans la feuille. Après quoi, on applique un liquide de revêtement préparé par adjonction d'un solvant au matériau, tel 15 qu'un copolymère acrylique thermodurcissable, ou du polyuréthanne, constituant la couche superficielle, la quantité de ce liquide de revêtement étant telle que l'on obtienne, après séchage, une épaisseur moyenne désirée. On sèche l'ensemble feuilleté, et on l'enroule en rouleau afin d'obtenir le produit fini.
20 Les principaux ingrédients et les charges de la couche de base et de la couche de support ne doivent pas nécessairement avoir la même composition, du moment qu'elles ont une bonne adhésivité entre elles. On peut faire varier de manière appropriée leur épaisseur et les proportions de mélange, ainsi que le diamètre et la quantité de 25 microsphères de verre, de même que le type et la quantité d'agent colorant, selon les usages envisagés pour le produit. La couche de base et la couche colorée peuvent contenir, outre les microsphères de verre partiellement noyées, d'autres particules minérales.
On va maintenant donner des exemples de mise en œuvre de I'in-30 vention.
Exemple 1
Dans cet exemple, on utilise le chloro-sulfonyl-polyéthylène comme ingrédient principal aussi bien dans la couche de base que 35 dans la couche colorée.
La composition de la couche de base est indiquée au tableau 1, et son épaisseur est de 1,2 mm. Les valeurs de résistance à la traction (kg/cm2) de la couche de base, aussi bien dans la direction longitudinale que dans la direction transversale, mesurées conformément à 40 l'essai de résistance à la traction JIS K 6301, le taux d'allongement (%) de la couche de base mesurée conformément à l'essai de traction JIS K 6301, ainsi que les résultats d'essai de dureté entrepris conformément à l'essai de dureté JIS K 6301, sont indiqués au tableau 2.
La couche de base obtenue est enroulée une fois, puis déroulée, 45 tout en la recouvrant d'une couche de matériau colorant ayant la composition indiquée au tableau 3, en utilisant de l'oxyde de titane comme pigment. Ensuite, on disperse sur la couche revêtue des microsphères de verre ayant un diamètre moyen de 250 microns et un indice de réfraction de 1,5, ou davantage, la quantité de microsphè-50 res de verre étant de 100 g/m2, afin de former une monocouche. On applique une légère pression sur les microsphères de verre, au moyen de rouleaux de pression, de sorte que ces microsphères sont noyées dans la couche colorée et s'enfoncent dans la couche de base jusqu'à une épaisseur de l'ordre de 70 microns à partir de la surface de la 55 couche colorée. On sèche la feuille et on l'enroule. Ensuite, tout en déroulant la feuille, on applique sur les surfaces de la couche colorée et des microsphères de verre laissées à nu une solution constituée par un mélange de copolymère acrylique thermodurcissable et de copolymère acétate de cellulose-butyrate, ayant la composition indiquée 60 au tableau 4, en quantité telle que l'épaisseur moyenne de la couche superficielle obtenue après séchage soit de 15 microns. On sèche la feuille, et on l'enroule selon un rouleau afin d'obtenir un produit fini.
En ce qui concerne cet exemple 1, on effectue un essai de résis-65 tance à l'usure selon la norme JIS K 5665. Les mesures sont effectuées en utilisant un outil d'abrasion conique, du type spécifié par la norme JIS K 6902 2.9.1., ainsi que du papier abrasif N° AA180, spécifié par la norme JIS R 6252 pour mesurer l'étendue de l'usure en ce
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qui concerne le produit semi-fini et le produit fini, selon l'exemple 1, c'est-à-dire trois éprouvettes d'essai respectives pour: (1) une feuille dans laquelle des microsphères de verre sont simplement dispersées au-dessus de la couche de base, (2) une feuille obtenue en faisant passer la feuille selon (1) entre des rouleaux de pression, et (3) le produit fini dans lequel la feuille selon (2) a été recouverte par la couche superficielle. En vue de l'obtention de données comparatives, on effectue le même essai par rapport au matériau en feuille commercial ayant la structure représentée à la figure 1.
Les résultats de ces essais sont énumérés au tableau 5.
Exemple 2
On utilise une couche de base ayant une épaisseur de 1,5 mm et contenant, en tant qu'ingrédient principal, un mélange de caoutchouc d'acrylonitrile-butadiène, de caoutchouc de butadiène et de chloro-sulfonyl-polyéthylène. Comme couche colorée, on utilise une couche ayant une épaisseur de 25 microns, contenant, en tant qu'ingrédient principal, du chloro-sulfonyl-polyéthylène. La couche superficielle est constituée par un mélange de polyuréthanne et de copolymère de chlorure de vinyle. La composition de la couche de base est indiquée au tableau 1, les propriétés physiques obtenues sont indiquées au tableau 2, la composition du matériau de revêtement formant la couche colorée est indiquée au tableau 3, le matériau de revêtement formant la couche superficielle est indiquée au tableau 4, et les résultats des mesures de perte de poids par usure sont indiqués au tableau 5.
Tableau 1: Composti
Exemple 3
On utilise une couche de base ayant une épaisseur de l'ordre de 1,2 mm, contenant, conmme ingrédient principal, un mélange de caoutchouc d'acrylonitrile-butadiène, de caoutchouc de butadiène et 5 de chlorure de vinyle. Comme couche colorée, on utilise une couche ayant une épaisseur de 25 microns, contenant, comme ingrédient principal, du chloro-sulfonyl-polyéthylène dans lequel on a ajouté, en tant que pigment, du jaune de chrome. La couche superficielle est constituée par un matériau ayant une épaisseur moyenne de 10 15 microns et contenant les mêmes ingrédients que ceux indiqués dans l'exemple 1, avec une différence dans les proportions de ces ingrédients.
Les compositions des couches respectives, ainsi que les résultats des mesures, sont indiqués aux tableaux 1 à 5.
15
Exemple 4
On utilise respectivement une couche de base ayant une épaisseur de l'ordre de 1,5 mm et contenant, comme ingrédient principal, un mélange de caoutchouc d'isobutylène-isoprène et de caoutchouc de 20 butadiène, une couche colorée ayant une épaisseur moyenne de l'ordre de 20 microns et contenant, comme ingrédient principal, du caoutchouc d'isobutylène-isoprène, auquel on a ajouté, comme pigment, du dioxyde de titane, et une couche superficielle ayant une épaisseur de 20 microns, composée de copolymère acrylique thermo-25 durcissable et de nitrocellulose.
Les compositions des couches respectives, ainsi que les résultats des mesures, sont indiqués aux tableaux 1 à 5.
ion de la couche de base
Couche de base
Exemple 1 (parties en poids)
Exemple 2
Exemple 3
Exemple 4
Chloro-sulfonyl-
80
NBR
70
NBR
45
IIR
80
polyéthylène
Caoutchouc de
Caoutchouc de
Caoutchouc de
Caoutchouc de
butadiène
20
butadiène
10
butadiène
5
butadiène
20
Plastifiant
20
Chloro-sulfonyl-
10
NBR+PVC
50
Agent antivieillisse
polyéthylène
ment
2
Charge
270
270
270
280
Acide stéarique
1,5
1,5
1,5
Microsphères de verre
150
150
200
150
Agent colorant
15
15
20
15
Tableau 2: Propriétés physiques de la couche de base
Exemple 1
Exemple 2
Exemple 3
Exemple 4
Couche de base
Résistance à la traction
(kg/cm2)
Verticale
64,2
40,6
34,0
19,0
Transversale
26,8
27,6
27,0
19,8
Allongement
Vertical
166,0
68,0
130,0
62,0
(%)
Transversal
508,0
123,0
292,0
81,0
Dureté
80
75
78
82
Tableau 3 : Composition de la couche colorée
Exemple 1 (parties en poids)
Exemple 2
Exemple 3
Exemple 4
Couche colorée
Chloro-sulfonyl-polyéthylène (CSPE) 100 Pigment 150 Triol solvant 500
CSPE 100 150 500
CSPE 100 200 500
IIR 100 150 500
5 660 762
Tableau 4: Composition de la couche superficielle
Exemple 1 (parties en poids)
Exemple 2
Exemple 3
Exemple 4
Couche superficielle
Copolymère acrylique 100
Butyl-acétate de cellulose 50 Agent de réticulation 10 Triol solvant 500
Polyuréthanne 100
Copolymère de chlorure de polyvinyle 50 10 100
Ester acétique 100
Copolymère acrylique 100
Butyl-acétate de cellulose 100 10 700
100
Nitrocellulose 40
10 200
Des exemples de compositions variées sont envisageables, outre 15 ceux qui sont indiqués dans les exemples ci-dessus. On a toutefois constaté que le matériau en feuille dans lequel on utilise, comme ingrédient principal, une couche colorée en blanc, du caoutchouc d'acrylonitrile-butadiène, tend à devenir-jaunâtre en comparaison avec les exemples 2 à 4. 20
Comme décrit ci-dessus, la particularité de la présente invention consiste dans l'assemblage dans lequel les microsphères de verre qui remplissent la fonction de réflexion de la lumière à la surface de la feuille de marquage de chaussée sont retenues dans ce matériau grâce à la coopération entre les trois couches, à savoir la couche de 25 base contenant, comme ingrédient principal, du caoutchouc synthétique non vulcanisé, et dans laquelle les moitiés inférieures des microsphères de verre sont essentiellement noyées, la couche colorée, contenant, comme la couche de base, du caoutchouc synthétique non vulcanisé en tant qu'ingrédient principal, et la couche superficielle étant composée de résine transparente et recouvrant les surfaces supérieures de la couche colorée et les microsphères de base.
On obtient ainsi, comme cela apparaît d'après le tableau 5 ci-dessous, un matériau en feuille dans lequel le détachement des microsphères de verre ainsi que le degré d'usure de la feuille elle-même sont réduits, ou sont au moins aussi favorables que dans le cas des matériaux en feuille de l'art antérieur.
Tableau S: Résultats des mesures de perte de poids par usure
Perte de poids par usure (mg)
Exemple 4
1
2
3
Exemple de matériau en feuille commercial ayant la structure de la figure 1
Etat dans lequel les microsphères sont simplement dispersées sur la couche de base
310
274
285
281
Etat dans lequel la feuille a passé entre des rouleaux presseurs après dispersion des microsphères
172
145
160
154
Etat dans lequel la couche superficielle est revêtue
95
68
65
73
99
R
1 feuille dessins

Claims (2)

660 762 2 REVENDICATIONS
1. Matériau en feuille pour le marquage des chaussées, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble feuilleté, constitué d'une couche de base contenant, en tant qu'ingrédient principal, du caoutchouc synthétique non vulcanisé, et d'une couche colorée de caoutchouc synthétique non vulcanisé contenant un agent colorant, et des microsphères en verre dispersées sur la surface de la couche colorée de cet ensemble feuilleté, les surfaces des parties inférieures des microsphères étant noyées dans la couche de base de l'ensemble feuilleté et les parties restantes des surfaces des microsphères de verre étant intégralement recouvertes par une couche superficielle constituée d'une pellicule de résine synthétique transparente et incolore.
2. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de base a une épaisseur de 1,0 à 1,5 mm, la couche colorée a une épaisseur de 20 à 25 microns et la couche superficielle a une épaisseur moyenne de 10 à 15 microns.
CH97/85A 1984-01-13 1985-01-10 Materiau en feuille pour le marquage des chaussees. CH660762A5 (fr)

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