Brevet FR2010757A1 — publié le 19700220

i 2010757 La présente invention concerne des produits 'stratifiés notamment des matières fragiles en feuilles, telles que des étoffes non tissées, des papiers et des pellicules, renforcées par des filaments. ; 5 La résistance mécanique de nombreuses" matières en feuilles peu coûteuses comme des papiers, des étoffes non tissées ou des pellicules, constitue line carence. Ceci est particulièrement vrai pour ces produits qui ont une bonne résistance dans une direction, mais une résistance médiocre dans la direction opposée 10 ou perpendiculaire. Il existe de nombreuses techniques pour améliorer cette résistance, comme le laminage transversal des matières ou le renforcement de ces matières faibles avec des fils continus ou filés de fibres forts appliqués dans la direction de faiblesse ou, dans certains., cas, dans les deux directions de la 15 matière. Un procédé pour renforcer des papiers, des étoffes non tissées ou des substances analogues, consiste à placer une couche de gaie entre l'étoffe non tissée ou les plis d'un tissu crêpé et à faire adhérer tout le stratifié avec un adhésif convenable afin d'obtenir un papier renforcé ou "une étoffe non tissée ren-20 forcée. Un autre procédé pour renforcer ces types de matières consiste à employer comme couche de renforcement un canevas léger non tissé c'est-à-dire deux groupes de fils continus.se croisant qui peuvent ou ne peuvent pas être reliés à leurs intersections. Tous ces produits présentent de nombreux problèmes. Par 25 exemple, la gaze tissée comporte des protubérances ou points é-levés aux intersections où les filés de fibres s'entrecroisent, ce qui donne des taches grossières dans le stratifié final. Un procédé pour réduire cela consiste à utiliser un canevas -léger non tissé ou mime une.gaze à filés de fibres très faiblement re-30 tordus de façon à ce ^ue le stratifié puisse être ' calendré e t" pour que ses intersections soient aplaties afin de ne pas obtenir ie surfaces grossières dans le stratifié final. Toutefois, cette technique nécessite l'incorporation d'une opération supplémentaire dans la fabrication de l'étoffe car cette dernière doit 35 être pressée ou calandrée pour uniformiser les intersections des filés de fibres et il en résulte, par conséquent, une augmentation du coût de fabrication. Un autre problème avec ces types de stratifiés résulte dans l'application d'une contrainte à une intersection et en ce 69 19412 2 2010757 que la contrainte est généralement supportée'par le filé de.fibre a se déplaçant dans une direction -c'est-à-dire, .que le premier filé de fibres qui supporte la contrainte la transmet' soit transversalement, soit longitudinale ment au tissu. 5 . Le stratifié conforme à l'invention supprime ces inconvé nients car la contrainte qui lui est appliquée est transmise à la plus proche intersection des filaments et est ensuite uniformément distribuée à tous les fils continus ou filaments qui forment l'intersection et est, par conséquent,■Uniformément répartie 10 sur tout le stratifié. Le produit stratifié de l'invention comprend une armature en matière plastique et au moins une couche'de matière en feuille qui est un tissu crêpé, unè étoffe non-tissée, un papier, une pellicule ou une matière analogue sur chaque côté de l'armature 15 en matière plastique. Ce stratifié est fixé à l'aide de divers moyens adhésifs bien connus dans la technique. L'armature en matière plastique comporte deux groupes de filaments - orientés, polymères, en matière plastique. Chaque groupe de ..filaments est essentiellement parallèle à l'autre. Les filaments d^un groupe 20 s'entrecroisent avec les filaments de l'autre groupe et les filaments des deux groupes forment une-partie intégrante les uns avec les autres au niveau des intersections. Cette disposition permet aux contraintes qui sont appliquées au tissu d'être essentiellement distribuées de façon égale à tous les filaments, formant 25 l'intersection et de produire un stratifié stable sensiblement uniforme. Le produit stratifié de 1'invention est réalisé en formant une couche de matière plastique orientable ayant un.motif suivant différentes zones orientables. On étiré ce tte matière plas-30 tique à motif af in d ' or ienter les zones et;de- former des filaments orientés. On applique'au moins une couche - çi-e matière en feuille à chaque côté de cette matiêr ë- plà-sèique^ôrdJenté.e; s t on .f ixe., les plis ensemble pour former un stratlffé.* ni ; -. " - * s. . " , La matière plastique à partir de 1 aquè 11 & l:';armst'ur.e ,d;e 35 l'invention est produite peut être un rës®a'u de'ïilaments extru-.dés, .dans lequel les filaments sont extrudés- et entrecroisés les uns. avec les autres pendant l'opération de fusion pour produire un réseau de, filaments plastiques*, ou il peut 's'agir. BAD ORIGINAL 69 19412 3 2010757 ou retirées pour produire une maille de matière plastique. La matière plastique est ensuite orientée soit longitudinalement, soit transversalement ou de façon bi-axiale comme cela est souhaité suivant le motif désiré pour orienter la matière plastique 5 entre les intersections et, dans certains cas, pour orienter légèrement la matière plastique au niveau de l'intersection. Une couche de matière en feuille est ensuite placée sur chaque côté de cette armature plastique et les trois plis sont fixés ensemble. Ceci peut être réalisé en revêtant l'armature plastique 10 initialement ou en revêtant deux couches avec une substance adhé-sive et en pressant les couches ensemble ou en accolant les couches et en appliquant un adhésif qui se répand à travers toutes les couches afin de les fixer. Si on utilise des fibres thermoplastiques dans les couches extérieures, on peut obtenir une 15 fixation à l'aide de divers procédés bien connus dans ce domaine. L'invention est représentée, à titre non limitatif, aux dessins annexés. La fig» 1 est une vue en perspective d'un type de produit stratifié conforme à l'invention avec des parties arrachées pour 20 montrer le produit de façon plus explicite. La fig. 2 est une coupe transversale prise suivant 3a ligne 2-2 de la fig. 1. La fig. 3 représente une autre forme du produit stratifié de l'invention avec des coupes arrachées pour illustrer les di-25 vers plis. La fig. 4 est une vue à plus grande échelle d'une partie d'une matière plastique renforcée à maille utilisée dans l'invention avant l'orientation de la maille. La fig. 5 est une vue à plus grande échelle de la maille 30 représentée à la fig. 4 après son orientation. La fig. 6 est une vue à plus grande échelle d'une intersection de la matière représentée à la fig. 5. La fig. 7 est une vue à plus grande échelle d'un autre type d'intersection de matière plastique à maille utilisée con-35 formément à l'invention. La fig. 8 est un schéma synoptique montrant les diverses opérations qui peuvent être utilisées pour obtenir le produit stratifié conforme à l'invention. La case A désigna l'opération d'extrusion de la matière plastique à maille de filaments non 69 19412 4 2010757 orientés, la case B l'extrusion de la matière plastique sous une forme continue, la case C la formation de motifs de zones différemment orientables, "la case D l'orientation dans la direction longitudinale, la case E l'orientation dans la direc-5 tion transversale, la case F l'application d'une matière en feuille aux deux côtés de la matière orientée, la case G l'adhésion des plis ensemble pour former le stratifié. Aux fig. 1 et 2» 3e s plis extérieurs 20 et 21 du produit stratifié 22 se composent de feutre fibreux et le pli intérieur 10 23 est une maille de matière plastique ayant deux groupes de filaments, ces derniers, dans chaque groupe, étant essentiellement parallèles les uns aux autres et les groupes se croisant les uns avec les autres suivant un angle d'environ 90°. Un groupe 25 des filaments s'étend dans une direction longitudina-15 le du stratifié tandis que l'autre groupe 26 s'étend dans la direction transversale. A la fig. 3» on a représenté un autre exemple de produit stratifié 29 conforme à l'invention. Les plis extérieurs 30 et 31 sont en tissu crêpé ou en. papier analogue, et le pli in-20 té'rieur 32 se compose de deux groupes 33 et 34 de filaments qui s'étendent suivant un angle de 30° par rapport à la direction transversale les uns avec les autres suivant un motif à losanges A ,1a fig. 4» on a représenté une vue à plus grande échelle d'un type de matière plastique de départ à maille, utilisé pour 25 obtenir les produits stratifiés de l'invention. La maille se compose de deux groupes de filaments essentiellement non orientés. Un groupe de filaments 35 et 36 est parallèle à l'autre et l'autre groupe de filaments 37 et 38 est également parallèle à l'autre, le second groupe de filaments étant perpendiculaire au 30 premier groupe. La fig. 5 montre la matière de la fig. 4 après l'orientation avec les filaments formant les intersections en une seule pièce, désignées en 39. La fig. 6 illustre une vue à plus grande échelle des intersections 39 des filaments. Dans cette figure, les filaments 35 sont alignés. La fig. 7 représente une intersection modifiée dans laquelle les filaments ne sont pas alignés. L'alignement des filaments dépend du procédé utilisé pour obtenir la maille de matière plastique orientée. Si les filaments sont ou ne sont pas alignés, l'intersection est formée par l'intégration BAD ORIGINAL 69 19412 5 2010757 des filaments qui entrent et, per conséquent, lorsqu'une contrainte est appliquée à n'importe lequel des filaments, elle est répartie de façon égale à travers l'intersection vers les autres filaments de façon à donner un renforcement plus stable. 5 La matière de renforcement à maille utilisée pour produire le produit stratifié de l'invention peut être obtenue à partir de toute résine en matière plastique orientable comms le polyé-thylène, le polypropylène, les polyamides, etc ... Le motif des filaments peut varier dans de larges gamma s tant qu'il y a deux 10 groupes de'filaments de croisement. Les plis extérieurs peuvent être obtenus à partir de pa-' pier, d'une pellicule, d'un tissu crêpé, d'une étoffe non tissée ou de diverses combinaisons de ces matières. Bien que l'invention soit décrite comme comportant un pli sur chaque côté, elle 15 peut naturellement avoir plusieurs plis de matière sur un côté ou sur les deux côtés de la maille de matière plastique de•renforcement. Le procédé pour obtenir le produit de l'invention sera mieux compris ci-après en se référant au schéma synoptique il-20 lustré à la fig. 8. Dans la fabrication du produit stratifié de l'invention, la maille de matière plastique de renforcement est initialement formée. Cette maille de matière plastique peut être obtenue suivant de nombreuses façons. Une technique de réalisation con-25 siste à extruder une. armature en une seule pièce par le procédé décrit dans les brevets américains No 2919467 et 3051987 et le brevet français No 1303014 (voir A.). Ces procédés permettent l'obtention d'armatures en une seule pièce ayant des maillé s rectangulaires ou carrées. Ils consistent à extruder deux grou-30 pes de filaments qui se croisent tandis que la matière plastique en cours d'extrusion est encore ramollie et collante- pour que les filaments adhèrent les uns aux :aut-res à leurs points de croisement. Un autre procédé pour fabriquer la- CLaille de matière plas-35 tique initiale consiste à extruder une pellicule (voir B) et à perforer ou à poinçonner des zones de la pellicule pour obtenir une armature en matière plastique ouverte ou à maille (voir C). Cette technique peut être mise en oeuvre eh perforant la pellicule avec une opération du type à poinçon, en chauffant la 69 19412 6 2010757 pellicule pour fondre la matière plastique dans certaines zones, ou au moyen de divers procédés analogues bien connus dans ce domaine. La maille de matière plastique formée comme décrite çi-5 dessus est ensuite orientée entre les intersections. ' Elle peut être orientée dans la direction longitudinale (voir D), dans la direction transversale (voir E) ou à la fois dans la direction longitudinale et dans la direction transversale. Si la nstière est orientée dans les deux directions, ceci peut être réalisé à 10 l'aide de deux opérations ou avec une seule opération en orientant simultanément de façon bi-axiale la maille de netière plastique. L'orientation de la maille consiste en une opération d'étirage et naturellement la température et le degré d'orientation varient suivant la résistance désirée de la matière orien-15 tée et suivant le type de résine utilisée. L'opération d'étirage oriente fortement la zone entre les intersections et p^ut, dans certains cas, orienter légèrement l'intersection elle-même. La couche de matière en feuille » telle qu'une étoffe non tissée ou un papier, est placée sur chaque côté de la matière 20 orientée à maille (voir F) et le stratifié tout entier est fixé (voir G). L'adhésion 5e ce dernier peut être réalisée à l'aide de nombreux moyens bien connus. Une de ces techniques consiste à revêtir la mai 11-e de matière plastique avec un adhésif de façon à ce que les plis extérieurs y adhèrent. Si on emploie 25 des matières thermoplastiques dans les plis extérieurs, le stratifié en entier peut être fixé simplement par application de chaleur et de pression. Si les plis extérieurs sont poreux, comme avec certaines étoffes non tissées, le stratifié peut être fixé en appliquant un adhésif. 30 L'invention est représentée aux exemples- non limitatifs suivants . EXEMPLE 1 On extrude du polypropylène sous la forme de mailles de matière plastique comme cela est décrit dans les brevets améri-?5 cains mentionnés plus haut. L'extrusion a lieu sous la forme d'un tube où les filaments s'étendent en spirale autour du tube, un groupe de filaments se prolongeant suivant un enroulement a gauche et un autre groupe de filaments suivant un enroulement à droite de façon à ce que les filaments se croisent suivan4- un bad original 69 19412 7 2010757 angle d'environ 90°. Le tube est fendu en spirale pour former une armature en matière plastique ayant des filaments s'étendant tant dans la direction longitudinale que dans la direction transversale. La maille de plastique se compose d'envi-5 ron 12 filaments par 2,54 cm dans chaque direction. La maille a une épaisseur de l'ordre de 0,5 tnm. On la chauffe à environ 143°C et on 1'étire à peu près huit fois dans la direction transversale et quatre fois dansla direction longitudinale. La maille renforcée obtenue comporte approximativement 3 filaments 10 par 2»54 cm dans la direction longitudinale et 1,5 filament par 2,54 cm dans la direction transversale. Les filaments sont sensiblement orientés unilatéralement dans la direction de leur longueur. On pulvérise sur la maille de matière plastique un liant adhésif et on applique un tissu crêpé (9»07 kg de poids 15 de base par pli) aux deux côtés, le stratifié tout entier est calendré à 82,2°C et on obtient le produit stratifié de l'invention ayant 4,53 kg par 6,45 cm2. Le poids final du stratifié est d'environ 60,4 g par 0,836 m2 et il a une résistance à la traction dans la direction longitudinale de 4,6 kg et dans 20 la direction transversale de 2,3 kg. Le stratifié présente une bonne résistance à l'éclatement, un bon drapé, une bonne flexibilité et est extrêmement stable. EXEMPIE 2 On perfore une pellicule de polyéthylène de 0,254 sm sui-25 vant des rangées de cercles et ces langées sont réparties tant dans la direction longitudinale que dans la direction transversale de la pellicule. Les perforations ont un diamètre de 1,60 mm et 3ont espacées de 3,2 mm dans chaque direction. La pellicule perforée est chauffée à environ 132°C, étirée dans 30 la direction longitudinale dans le rapport d'environ 6 : 1 et ensuite dans la direction transversale dans le rapport d'environ 6 : 1 afin d'obtenir une maille renforcée conforme à l'invention. La pellicule orientée est revêtue avec une résine thermoplastique à point de fusion inférieur du type de l'éthy-35 lacétate de vinyle. Un tissu crêpé à poids de base de 9,07 kg est placé sur les deux côtés de la maille renforcée, revêtœ et le stratifié tout entier est calendré à environ 121°C afin d'obtenir l'adhésion de toutes les couches. Le stratifié obtenu présente une bonne résistance et est très stable. 19412 8 2010757 L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée et décrite en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans- sortir de son cadre. 69 19412 9 2010757 KB7SNDICATIOMS 1 - Produit stratifié caractérisé en ce qu'il se cocpose d'une armature en aiatière plastique et d'au moins une couche d'une matière en feuille sur chaque côté de l'armature, ces divers 5 éléments étant fixés ensemble, 1'armature en matière plastique comportant deux groupes de filaments plastiques, polymères et orientés, chaque groupe ayant les filaments disposés de façon sensiblement parallèle les uns par rapport aux autres, les filaments d'un groupe s'entrecroisant avec les filaments de l'autre, 10 les filaments des deux groupes faisant une seule partie à leurs intersections de l'armature de façon à ce que les contraintes •appliquées au stratifié soient réparties de façon essentiellement égale dans tous les filaments à travers le stratifié afin d'obtenir un stratifié uniformément stable. 15 2 - Produit stratifié suivant la revendication 1 caracté risé en ce que l'armature en matière plastique est un réseau orienté en polyéthylène ou en polypropylène. 3 - Produit stratifié suivant l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'au moins une couche de matière en feuil- 20 le est constituée d'un tissu crêpé ou d'un feutre fibreux. 4 - Produit stratifié suivant l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la matière en feuille sur un côte de l'armature en matière plastique est un tissu crêpé et en ce que la matière en feuille sur l'autre côté de l'armature est un feutre 25 fibreux. 5 - Produit stratifié suivant l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les deux groupes de filaments s'entrecroisent l'un et l'autre suivant un angle d'environ 90° et en ce que l'un des groupes de filaments s'étend dans la direction lon- 30 gitudinale du produit et l'autre dans la direction transversale. 6 - Produit stratifié suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les deux groupes de filaments s'étendent suivant des directions à angles différents par rapport à la direction longitudinale du produit. 35 7 - Produit stratifié suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est fixé au moyen d'un adhésif .. 8 - Procédé de production d'un produit stratifié, caractérisé en ce qu'il consiste à former une armature en matière plastique orientable, à orienter cette armature dans au moins 69 19412 10 2010757 une direction, à appliquer une matière en feuille aux deux côtés de l'armature orientée et à faire adhérer ensemble les aatières en feuilles 8t l'armature." 9 - Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce 5 que l'armature en matière plastioue orientable est formée par extrusion, notamment en extrudant une.pellicule continue e t en la perforant suivant un motif et en ce que l'armature est orientée tant dans la direction longitudinale que dans la direction transversale. 10 10 - Procédé suivant l'une des revendications 8 et 9» ca ractérisé en ce qu'on pulvérise un adhésif sur l'armature et la matière en feuille afin d'obtenir une adhésion sur les deux surfaces de l'armature. . 11 - Procédé suivant l'une des revendications 8 à 10, ca-15 ractérisé en ce que l'armature est formée en extrudant du poly-propylène sous la forme d'un réseau. bad original