La présente invention a trait à un procédé perfectionné pour la réalisation d'un revêtement de sol antidérapant en matière thermoplastique ainsi que le nouveau type de revêtement obtenu par un tel procédé.
Il a été proposé depuis fort longtemps de réaliser des revêtements de sol antidérapants, souples, en matière plastique.
D'une manière générale, de tels revêtements, commercialisés par le Demandeur sous la dénomination « TARASAFE », sont constitués d'une structure de base en PVC plastifié, renforcée d'un complexe non tissé/grille en fibres de verre et recouvert sur sa face apparente d'une feuille de surface, également en PVC plastifié, dans laquelle sont incrustées des particules minérales solides, tel que carbure de silicium, corindon, quartz ou des particules organiques, tel que liège.
La couche de surface antidérapante peut être réalisée soit en continu avec la fabrication de la structure de base plastifiée, soit lors d'une phase séparée sur un support transfert.
Lorsque l'on procède en continu, à la sortie d'une ligne de production de la structure de base en PVC plastifié, on dépose en surface, par exemple à la racle, une couche régulière d'une composition d'un plastisol PVC à raison de 800 g/m2 et 1200 g/m2, et l'on saupoudre des particules de carbure de silicium ou autres particules peu sensibles à la fois aux agents plastifiants, solvants ou autres additifs contenus dans le plastisol et également aux conditions de gélification, notamment de température.
Ce dépôt de particules est réalisé à raison de 100 à 300 g/m2 et elles ont une granulométrie en général comprise entre 200 µm et 800 µm et préférentiellement 400 µm.
Le complexe ainsi recouvert de particules passe ensuite dans un four où l'on réalise l'opération de gélification, opération réalisée à une température de 180-195°C pendant une durée de 3 min 30 sec. à 4 min 30 sec., le complexe étant à la sortie du four soumis à un traitement de grainage léger par passage entre les cylindres d'une calandre comportant un cylindre en caoutchouc et un cylindre en acier non chauffé.
Lors du passage entre les cylindres de la calandre, le complexe est à une température de l'ordre de 140°C, le cylindre en acier étant, par simple échange thermique, porté à une température de l'ordre de 40°C.
Le matériau ainsi réalisé présente de bonnes propriétés antidérapantes, aussi bien à sec qu'à l'état mouillé.
A titre indicatif, un tel matériau présente un coefficient de friction à l'état mouillé supérieur ou égal à 0,30, coefficient déterminé selon la norme B.S. 6677, partie 1, 1986.
Il est cependant difficile à entretenir, compte tenu du fait qu'il présente une rugosité globale élevée pour obtenir le caractère antidérapant. En effet, son indice de rugosité Ra est compris entre 5 et 10 µm et Rz (DIN) entre 20 et 40 µm. Il présente par ailleurs une rugosité dans les zones comprises entre les particules, rugosité qui ne concourt pas à la fonction antidérapage, mais favorise fortement l'encrassement. En effet, dans ces zones, l'indice de rugosité Ra varie de 1,5 µm à 3 µm et l'indice Rz (DIN) de 8 à 20 µm. Cette mesure est réalisée selon la procédure 92 CT 03/1 (CTIP: Centre Technique International de l'hygiène, Propreté et maintenance des locaux).
Or, on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un procédé perfectionné qui permet de réaliser un nouveau type de revêtement de sol antidérapant qui non seulement, présente une grande durabilité et efficacité dans le temps, mais également est d'un entretien aisé sans risque d'encrassement.
D'une manière générale, le procédé conforme à l'invention consiste, lors d'une première phase opératoire, à réaliser de manière conventionnelle une structure de base en PVC plastifié, renforcée ou non par une armature textile tel que non tissé cellulosique ou de verre, grille tissée ou non tissée.., associée ou non à une sous-couche additionnelle, en mousse par exemple.
Conformément à l'invention, pour réaliser le revêtement de surface :
Conformément à l'invention, le traitement thermique permettant de transformer la poudre thermodurcissable en un film liquide, est réalisé en combinant l'action d'une rampe à infrarouge et passage dans un tunnel à air chaud.
Le rayonnement par infrarouge porte la matière à sa température de fusion, c'est-à-dire à une température comprise en général entre 100°C et 200°C réalisée pendant une durée de une à trente secondes. L'action de l'air chaud permet de lisser le film, la température de l'air étant comprise entre 80 et 120°C, et la durée de traitement comprise entre trente secondes et une minute.
Grâce à un tel procédé, on obtient donc un revêtement qui comporte une structure de base en PVC, pressée, extrudée ou calandrée, renforcée par une armature tel qu'un complexe non-tissé/grille en fibres de verre, recouvert sur sa face envers d'une sous-couche telle que couche de mousse, et dont la face apparente est constituée d'une couche d'enduit superficielle dans laquelle sont incrustées des particules communiquant à l'ensemble des propriétés antidérapantes.
Ce revêtement se caractérise en ce que la couche de surface associée à la structure de base, est constituée par un complexe bicouche comportant une couche thermoplastique, de préférence à base de PVC plastifié comme la structure de base, revêtue d'un film à base d'un polymère thermodurcissable, polyester plus particulièrement, les particules communiquant les propriétés antidérapantes étant incrustées dans l'épaisseur de ladite couche de surface tout en restant apparentes.
La couche thermoplastique de surface à base de PVC est obtenue à partir d'une composition de PVC plastisol (résine PVC, plastifiant, et additifs stabilisants et de rhéologie conventionnels), cette couche de surface étant colorée ou transparente et ayant une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,8 mm.
La couche externe associée à cette couche à base de PVC est, quant à elle, réalisée à partir d'une composition de poudre thermodurcissable présentant des caractéristiques de réticulation (durcissement) de courte durée comprise entre une et sept minutes au maximum à une température comprise entre 180°C et 210°C.
La formulation de cette poudre est telle qu'elle permette l'adhésion sur le polymère plastifié (PVC) sans altérer les qualités de souplesse, le durcisseur étant également non agressif vis-à-vis du PVC.
Une telle poudre peut être obtenue à partir d'une composition comprenant :
Par rapport aux revêtements de sol antidérapant antérieurs, le revêtement conforme à l'invention présente une rugosité globale élevée, l'indice Ra étant compris entre 4 et 7 µm et l'indice Rz (DIN) entre 15 et 40 µm.
Un tel matériau présente notamment non seulement la caractéristique d'être antidérapant, mais possède également des propriétés surfaciques de tenue à l'encrassement, à la rayure, au trafic, à l'abrasion, aux traces noires de chaussures (scuffing), améliorées.
L'invention et les avantages qu'elle apporte sera cependant mieux comprise grâce à la description qui suit et qui est illustrée par les schémas annexés dans lesquels :
En se référant aux figures annexées, dans une première phase opératoire, on réalise, de manière conventionnelle, par pressage ou calandrage, une structure de base (1) en PVC.
Une telle structure de base (1) peut être renforcée par une couche en matière textile, et peut comporter sur sa face envers, une sous-couche telle qu'une couche de mousse (la).
Conformément à l'invention, le revêtement de surface du complexe de base (1) ainsi formé, est réalisé en déposant sur la face supérieure de ce support (1), une couche régulière (2) d'un plastisol à base d'une matière thermoplastique, PVC notamment.
Ce dépôt de plastisol est réalisé de manière conventionnelle en faisant passer le support (1) sur un rouleau (3) associé à une racle (4).
La couche de plastisol (2), qui peut être colorée ou transparente, a une épaisseur comprise entre 0,2 et 1 mm.
En continu, on soumet l'ensemble à un traitement thermique de prégélification portant la matière à une température comprise entre 120 et 130°C pendant 30 à 60 secondes par passage dans un four à air chaud ou infrarouge (5).
On dépose ensuite sur cette couche de plastisol (2), qui est donc solidifié par la prégélification, une composition de poudre thermodurcissable (7).
Ce dépôt est réalisé par saupoudrage électrostatique au moyen d'un système de poudrage qui peut être une trémie (6) associée à un ensemble de charge électrostatique ou un système conventionnel de pistoletage électrostatique adapté au poudrage à plat. Ce dépôt est réalisé à raison de 20 à 200 g/m2, de préférence entre 40 et 100 g/m2.
Après traitement thermique (8), de préférence au moyen d'un ensemble combinant l'action d'une rampe à infrarouge et de l'air chaud, la poudre est transformée en un film continu liquide. La rampe à infrarouge porte la matière à sa température de fusion, comprise entre 110 et 200°C, et ce pendant une durée pouvant varier de une à trente secondes. La matière fondue est alors soumise à l'action d'air chaud dans un four tunnel, dont la température est comprise entre 80 et 120°C et ce pendant une durée de trente secondes à une minute.
On réalise ainsi un film liquide ayant une épaisseur comprise entre 15 et 150 µm et de préférence entre 30 et 80 µm, et, en continu, on dépose à sa surface des particules (10) destinées à conférer au matériau ses propriétés antidérapantes.
De telles particules sont de préférence constituées de carbure de silicium et ont une granulométrie de 400 à 800 µm.
Le complexe ainsi formé est ensuite soumis à un traitement thermique à l'intérieur d'un four à air chaud (11), entraînant la gélification totale de la couche thermoplastique (2) et la réticulation de la couche thermodurcissable (9) ainsi que l'emprisonnement des particules (10) dans cette couche thermodurcissable (9).
La température à l'intérieur du four est réglée entre 180°C et 210°C, la durée de traitement étant comprise entre une à sept minutes.
Le complexe ainsi formé est ensuite réceptionné, par exemple sous la forme d'un enroulement.
La figure 2 montre en coupe, de manière schématique, la structure générale d'un tel revêtement de sol, comportant donc un support de base (1) recouvert d'une structure bicouche, transparente ou non, constituée, d'une part, d'une couche thermoplastique (2), de préférence en PVC plastifié associé à un film (9) à base d'une matière thermodurcissable, polyester notamment, les particules (10) conférant à la structure des propriétés antidérapantes étant noyées dans ladite couche de surface (9).
Il convient de noter que dans un tel matériau, les différentes couches qui le constitue, se présentent sous la forme de strates accolées les unes aux autres, fermement liées entre elle mais sans interpénétration, évitant ainsi toute altération des propriétés de chacune des couches élémentaires.
Au moyen d'une installation telle que décrite précédemment, on réalise le revêtement de surface d'une structure de base (1) préalablement réalisée, comprenant une sous-couche en mousse (la) associée à l'envers d'une feuille (1b) en PVC.
Un tel support (1) a une épaisseur de 1,5 mm.
A la surface de ce support (1), on dépose à la racle (4), une couche de 625 g/m2 d'un plastisol présentant une viscosité de 200 centipoises (cps) ayant la composition suivante :
On forme ainsi à la surface du support (1) une couche (2) ayant une épaisseur de 0,5 mm.
L'ensemble est alors soumis à un traitement thermique par passage sous une rampe à infrarouge (5) portant la matière à une température de 110°C et entraînant une prégélification, donc le durcissement de la couche (2) à base de la composition de PVC.
En aval de la rampe à infrarouge (5), on dépose de manière conventionnelle par voie électrostatique (7), à raison de 60 g/m2, une poudre thermodurcissable constituée par une composition à base de polyester.
Le complexe est alors soumis à un second traitement thermique (8) combinant l'action d'une rampe à infrarouge et d'air chaud. La rampe à infrarouge porte la poudre à une température de 120°C pendant une durée de dix secondes entraînant sa fusion et la formation d'un film liquide qui est soumis à l'action d'air chaud à 95°C pendant une durée de quarante secondes entraînant un lissage dudit film (9), dont l'épaisseur est de l'ordre de 50 µm.
Immédiatement après le traitement thermique, on dépose en surface du film (9) encore liquide des particules de carbure de silicium ayant une granulométrie de 600 µm le dépôt étant réalisé à raison de 200 g/m2.
La répartition des particules (10) se fait de manière aléatoire et ces dernières se trouvent incrustées dans la couche de surface (9).
Le revêtement ainsi formé passe ensuite dans un four à chaud à une température de 210°C, la durée de traitement étant de3 minutes.
En sortie de l'installation, on obtient un revêtement de sol tel que illustré à la figure 2, ayant une épaisseur totale de 2 mm ± 0,1 mm.
Un tel revêtement de sol présente de très bonnes caractéristiques antidérapantes, la rugosité globale Ra étant de 4,8 µm avec un indice de rugosité Rz (DIN) de 30 µm et la valeur Ry maximale de 100 µm sur la longueur évaluée.
Par ailleurs, il a été constaté que par rapport aux revêtements antérieurs, il possédait des propriétés de surface améliorées, notamment en ce qui concerne la tenue à l'encrassement, à la rayure, et à l'abrasion, ces caractéristiques étant obtenues non seulement par la présence du film de surface à base d'un polymère thermodurcissable, mais également par le fait que dans les zones comprises entre les particules, la rugosité est pratiquement nulle puisque l'indice Rz (DIN) dans ces zones est d'environ 0,8 µm et l'indice Ra est d'environ 0,16 µm.
Les spécifications concernant les revêtements de sol résilients de type revêtements de sol homogènes ou hétérogènes à base de polychlorure de vinyle, sont prescrites dans la norme européenne NF EN 649 de décembre 1996.
La référence normative EN 425 relative à l'action d'une chaise à roulettes permet de mettre en évidence une amélioration des propriétés du produit traité en surface conformément à l'invention par rapport à un produit conventionnel non traité, c'est-à-dire un revêtement dont la couche de surface est constituée uniquement d'une couche thermoplastique.
De même, la mesure de la glissance des sols avec l'appareil FSC 2000 (Méthode d'essai TX-S018) montre que l'échantillon conforme à l'invention présente une résistance au glissement (Fy/Fz) de 0,6 alors qu'un produit conventionnel présente une valeur de 0,37.
De plus, un test de simulation au trafic de type commercial élevé (pose TX-16/99), montre l'excellent comportement du produit conforme à l'invention possédant une couche de surface thermodurcie.
Enfin, une mesure des émissions de composés organiques volatiles (VOC) conformément à la norme PrEN13419-2, réalisée selon la méthode d'essai d'émission (cellule FLEC). donne les résultats suivants :