Brevet FR2034108A1 — publié le 19701211

L'invention a pour objet un produit complexe comportant une couche de matière mousse et une couche de poils ancrés dans ladite matière mousse. L'invention vise aussi le procédé de fabrication desdites structures. 5 II existe déjà des thibaudes comportant une étoffe associée à un recouvrement de matière plastique combiné avec une sous-couche mousse. On connaît aussi des produits tels que tapis à touffes, constitués par une couche de résine mousse sur laquelle sont fixées 10 des touffes de poils. Suivant certains procédés on fixe les touffes par aiguilletage. Suivant d'autres, on part par exemple d'un tapis à touffes constitué de touffes de fibres tirées à travers un canevas ou endos primaire en toile de jute et fixe en place les touffes au moyen d'un liant comprenant un copolymère de styrène/ 15 butadiène, contenant 60 % de styrène, combiné avec des charges. Sur cet endos primaire on dispose un endos secondaire constitué par des bandes de polyéthylène alvéolaire et comportant principalement des alvéoles fermées. D'après un autre procédé, on pique dans une étoffe des touffes, coule du côté des poils un plastisol, 20 et de l'autre côté une sous-couche mousse. Ces articles sont, comme on l'a dit, des articles à touffes et présentent l'inconvénient d'avoir des cellules fermées. Si on veut ôfôtènxr des cellules ouvertes on doit faire des perforations, ce qui entraîne une complication dans la fabrication. 25 On a déjà préconisé aussi de fabriquer des tapis à boucles en tirant, à travers un tissu, des boucles de fils, et en appliquant ensuite au-dessous de ce tapis une sous-couche de latex vulcanisa-ble, cette sous-couche pouvant être en matière mousse. Il est connu de fabriquer des produits avec combinaison de 30 matière mousse et de fibres en piquant, dans une couche de mousse, des boucles ou touffes de fibres et filaments et en soumettant le produit à l'action de la chaleur de telle sorte qu'il y ait fusion d'une partie de la couche de mousse, laquelle couche emprisonne et retient, après durcissement, une extrémité des fibres. 35 Comme processus de fabrication des tapis, on peut citer en core le flocage de fibres traitées par un adhésif pour les appliquer sur un tissu et application subséquente d'une couche de résine ou de caoutchouc sur l'envers. Suivant un autre procédé, on applique sur un tissu, ou bien 40 sur une bande obtenue à partir d'un polymère thermoplastique en 69 02565 2 2034108 poudre, une composition pulvérulente susceptible d'être transformée en mousse par chauffage, on soumet au flocage et fait subir un "post-chauffage" pour former la mousse et ancrer solidement les fibres. 5 II est connu aussi de fabriquer des produits pour capitonnage en utilisant une mousse de polyuréthane sur laquelle on applique une couche de colle et en fixant les fibres dans cette dernière par un procédé de flocage. Suivant un autre procédé proposé, on provoque le ramollis-10 sement de la matière plastique (poudre ou pellicule, éventuellement obtenue par extrusion) et on l'expose au flocage puis au durcissement. On connaît aussi des, articles à poils constitués par une feuille de matière plastique mousse sur .laquelle on a disposé un 15 latex mousse, appliqué.des fibres par flocage, l'ensemble étant soumis ensuite au traitement pour la vulcanisation du latex. Tous ces procédés sont compliqués et onéreux. L'invention vise un procédé économique, simple à mettre en oeuvre pour l'obtention de produits présentant une bonne tenue. 20 L'invention a pour objet une structure composite comportant une couche mousse à cellules ouvertes en une matière thermoplastique, dans laquelle sont ancrés des fils ou poils. Le produit de l'invëntiôh est caractérisé en outre par l'absence de tissu support. 25- Suivant une caractéristique préférée, la couche mousse à cel lules ouvertes est en résine homopolymère ou copolymère du chlorure de vinyle, ladite mousse ayant été obtenue par un moyen mécanique et présentant une masse volumique comprise entre 0,2 et la masse volumique du produit compact. 30- L'invention vise aussi le procédé de fabrication desdites . structures, ledit procédé comportant, d'une part, les opérations de préparation d'une mousse dite mécanique à partir d'une résine thermoplastique et d'étalement ou d'enduction de ladite mousse sur un support de transfert, d'autre part, l'opération d'ancrage de 35 fibres ou poils dans ladite mousse par passage de ladite couche mousse dans un dispositif dit de flocage, et enfin l'opération de gélification de ladite mousse dans un four de gélification. De préférence, le procédé est réalisé en continu, la mousse provenant du battage mécanique étant coulée en forme, en continu 40 sur un support de transfert à bords présentant un dessin et/ou une 69 02565 3 2034108 inclinaison convenable communiqués aux lisières des lés de mousse, la chute des fibres ou poils dans le dispositif de flocage étant accélérée par l'action d'un champ électrostatique, l'ensemble mousse et fibres ou poils ancrés par flocage étant ensuite trans-5 féré dans le four de gélification. Comme support de transfert on peut utiliser les tissus sili-conés, papiers ou cartons siliconés, feuilles ou bandes eitmé-•tal., par exemple acier, siliconées ou non, enduites ou non d'un agent de démoulage. 10 - Comme matière ou résine thermoplastique, on utilise toute résine pouvant fournir, par mélange avec des plastifiants et des systèmes émulsifiants convenables, des compositions susceptibles de subir la transformation en mousse sous l'action du battage mécanique. A titre d'exemple nullement limitatif, on utilise les 15 compositions de résines de polymères et copolymères de chlorure de vinyle telles que décrites dans les brevets français 1 518 817 du 6 Février 1967, pour procédé de fabrication de mousse de résines thermoplastiques, 1 519 852 du 23 Février 1967 et demande PV 121 588 du 20 Septembre 1967, pour compositions pour la fabri-20 cation de produits mousse en résines thérmoplastiques. Ces "résines" sont fabriquées par polymérisation du chlorure de vinyle, seul ou avec un autre comonomère. A partir desdites résines, on fabrique, par adjonction de plastifiant, un plastisôl auquel on incorpore un système émulsifiant composé de laurylsulfate de so-25 dium, de laurylsulfate d'alcanolamine et d'un dérivé d'oxyde d'al-coylène et d'alcool ou d'acide gras et/ou de phénol. Le système émulsifiant a la composition : ! - 3 parties de laurylsulfate de sodium, - 4 parties de solution aqueuse de laurylsulfatè d'isopropa-30 nolamine à 62,5 %, - 2,0 parties d'alcool laurique oxyêthyléné, -0,5 partie d'alcanolamine dérivant de l'acide laurique et de la diéthanolamine. Bien entendu on pourra utiliser tout autre système émulsifiant 35 connu pour la préparation de mousse dite mécanique. A titre d'exemple des résines utilisées, on cite des produits vendus par la Société sous les marques déposées : "Lucovyl P.E. 1130" et "Lucovyl P.A. 1332" avec lesquelles on fait les essais comme décrits plus loin» Ces résines présentent les caractéristi-• 40 ques suivantes : 69 02565 4 2034108 ir Lucovyl P.E. 1130" Homopolymère de chlorure de vinyle environ 35 fi 0,35 g/cm3 110-115 Nature . Granulométrie Masse volumique apparente Indice de viscosité...... "Lucovyl P.A. 1332" Nature. » : Copolymère chlorure de vinyle-acétate de vinyle Granulométrie 10 Masse volumique apparente Indice de viscosité 10 yx 0,32-0,36 g/cm3 125-130 Pour la couche de poils ou fibres, on peut utiliser tous poils ou fibres aptes à subir un traitement antistatique, les mettant à même d'être utilisés pour le flocage. A titre d'exemple il-15 lustratif et nullement limitatif, on cite les fibres de rayonne, de polyamides, polyesters et autres fibres artificielles, poils d'animaux, etc. En ce qui concerne le procédé de flocage et les adjuvants nécessaires pour cette opération, on peut mettre en oeuvre tous les 20 moyens connus dans cette technique, l'invention étant basée sur la combinaison de la mise en oeuvre du flocage sur une mousse dite mécanique, pour obtenir une structure à poils. Ci-après, on donne, à titre illustratif et nullement limitatif, des exemples de mise en oeuvre de l'invention avec des compo-25- sitions particulières de résines thermoplastiques pouvant être utilisées dans un procédé de fabrication de mousse par moyen mécanique. Dans les exemples ci-après, tous les pourcentages et parties s'entendent en poids, sauf indications contraires. 30 EXEMPLE 1 On prépare suivant les procédés habituels un plastisol ayant la composition suivante : - Lucovyl P.E. 1130.. 100 parties - Phtalate butylobenzylique................„. 30 parties 35 - Phtalate dioctylique. 25 parties - Plastifiant secondaire, époxystéarate ("Oxy-ES", vendu par la Sté Melle-Bezons).. 5 parties - Système émulsifiant. 7 parties - Kérosène sans odeur 1 partie 40 A partir du plastisol ci-dessus, on fabrique une mousse dans 69 02565 5 2034108 un appareil de battage mécanique habituel, bien connu, de façon à obtenir dans le produit une mousse de masse volumique apparente 0,6 g/cm3, et on étend la mousse à l'aide d'un métier à enduire sur une bande siliconée avec rebords délimitant la largeur de la 5 bande à obtenir, la couche ayant une épaisseur de 0,25 cm» La bande siliconée recouverte d'une couche de produit mousse passe ensuite dans l'appareil de flocage. Au cours de ce passage on floque des fibres de nylon de 3 mm. La force avec laquelle des fibres frappent la surface de la mousse donne une pénétration des 10 fibres de l'ordre de 0,5 à 1 mm. A la sottie de l'appareil de flocage, l'ensemble bande sili-conée-moussë-poils passe dans un four tunnel chauffé par air puisé de façon à porter la température de 1'ensemble à 180°C. La durée d'exposition dans le four est de 10 minutes. Après refroidissement, 15 l'ensemble passe sous une brosse rotative de façon à enlever les poils non ancrés dans la mousse. Le produit obtenu est d'excellente qualité du point de vue résistance à l'écrasement et au poinçonnement et résistance à l'arrachement des poils. Ce produit convient parfaitement comme maté-20 riau pour le revêtement de sol et 1'isolation thermique et phonique On peut remplacer la résine "Lucovyl P.E. 1130" par d'autres résines, par exemple pour obtenir des températures de gélification basses, on peut utiliser la résine "Lucovyl P.A. 1332". Dans ce cas la température pour la gélification sera de l'ordre de 140°C. 25 De même, par un battage convenable, on peut obtenir des mous ses présentant des masses volumiques apparentes inférieures, par exemple jusqu'à 0,25 g/cm3 en fonction de l'emploi envisagé pour les articles. EXEMPLE 2 30 Dans cet exemple on donne une composition de plastisol compor tant un agent ignifugeant. Ainsi le plastisol utilisé est constitué à partir de : - Lucovyl P. A. 1332. 100 parties - Phtalate butylobenzylique 20 parties 35 - Phtalate dioctylique. 30 parties - "Oxy-ES". 3 parties - Système émulsifiant. 10 parties - Agent ignifugeant Phosphate tricrésylique............... 15 parties 40 ^2^3 5 parties 69 02565 6 2034108 - Kérosène sans odeur . 2 parties - Stabilisant de viscosité Ctladaform L 400' vendu par la Sté OMYA). . „... 1 partie Par battage mécanique adapté, on obtient une matière mousse 5 de masse volumique apparente de 0,27 g/cm3. Avec cette mousse on enduit comme dit à l'exemple précédent, on floque des fibres de nylon de 3 mm. Le processus de traitement est le même que celui décrit à l'exemple 1. 10 Les produits obtenus conviennent bien comme matière pour l'a meublement, pour le revêtement mural, pour l'isolation et pour l'habillement. EXEMPLE 3 Ci-après on donne une formule avec agent ignifugeant et char- 15 ge. La composition est la suivante : - Lucovyl P.É. 1130 100 parties - Phtalate butylobenzylique 25 parties - Phtalate dioctylique. ; 30 parties - "Oxy-ES'.'. .... 3 parties 20 - Système émulsifiant........................ 8 parties - Agent ignifugeant Phosphate tricrésylriue. 15 parties Sb203 5 parties - Carbonate de calcium fin 25- Ctaillicarb'. vendu par la Sté OMYA) 30 parties - Kérosène sans odeur... 2 parties - Stabilisant de viscosité ("Radaform L 400" vendu par OMYA) 1 partie Avec cette composition on prépare une mousse de masse volu-30 mique apparente 0,7 g/cm3, sur laquelle on applique le flocage des fibres de 3 mm. La suite du traitement est identique à celle décrite à l'exemple 1. Le produit convient très bien pour le revêtement de sol. Dans les compositions utilisables pour la fabrication de la 35 mousse, on ajustera le taux de plastifiant en fonction de la viscosité désirée pour le plastisol, celle-ci pouvant varier en fonction des propriétés recherchées pour les mousses (en particulier masse volumique, souplesse, tenue) et de l'appareil de battage utilisé. 40 De même, l'homme de l'art comprendra aisément que la durée et 69 02565 7 2034108 la température de gélification seront choisies en fonction de l'épaisseur de la couche de mousse et de poils (cette dernière constituant une barrière thermique), du débit de produit fini (une augmentation de température permettant une diminution du 5 temps de séjour). Les structures suivant l'invention peuvent être utilisées pour des applications très variées telles que tapis, vêtements, par exemple fourrures, manteaux, velours, etc. Bien entendu, suivant l'application envisagée, la fabrication subira des ajuste-10 ments, -par exemple en ce qui concerne la densité de la mousse, l'épaisseur de la couche, la longueur et la nature des poils ou fibres, le nombre de fibres ou poils par unité de surface, la viscosité du plastisol utilisé pour la fabrication de la mousse. Ainsi on fera varier la qualité de la résine, la quantité de plas-15 tifiant, la nature et la teneur en autres adjuvants tels que adjuvants d'ancrage, ignifugeants, antipoussières, colorants. Suivant l'invention, on peut utiliser des fibres colorées» En plus, si on le désire, on peut incorporer à la mousse lors du battage des fibres de renforcement» 20 Les produits suivant l'invention présentent diverses qualités avantageuses, à sàvoir : - les cellules ouvertes apportent la possibilité de respiration des produits et de teinture de ces mêmes produits ; " - les produits présentent une bonne tenue ; 2 5 - les lisières sont nettes et parfaitement parallèles ; - le flocage peut être réalisé jusqu'au bout (aucune perte aux lisières) ; - les lés présentent des lisières en forme, ce qui permet le recouvrement des lés lors de là pose dans le cas des revêtements 30 de sols ou de murs, ou bien lors de l'assemblage ou du montage dans le cas des vêtements ; ~ ■ - on ne constate pas de variations de nuances du fait des variations d'inclinaison des fibres floquées (aspect peau de léopard^ - l'implantation des fibres est réalisée verticalement de fa-35 çon parfaite et la longueur de fibre retenue dans la mousse peut être plus grande que dans les produits connus à ce jour ; - grande stabilité dimensionnelle ; Le procédé apporte plusieurs avantages : - suppression des toiles, étoffes chères et sources de dif-40 ficultés, 69 02565 8 2034108 - simplicité de mise en oeuvre, (en particulier fabrication de produit en un seul passage, suppression des opérations de découpage des lisières des lés), - facilité de mise en oeuvre (suppression des difficultés résultant des vibrations inégales des supports entraînés par traction utilisés jusqu'ici, - la mousse mécanque peut être considérée comme un support inerte. Bien entendu, on pourra apporter des modifications et variations sans sortir du cadre de la présente invention. 69 02565 s 2034108 limOICATIO— 1/ftrocture covoslt* exeopte te tissu Mpport comportant ont parti.» boum à cellulM onvtrtu en résiM rlaylique, en particulier m polychlorure 4* vinyle «t dM fibrta oa poil», structure daM laqMlle 1m fibrea ov poils soat ancrés directement dans la S eoacke ds résiM earaetériséa par la fait qw la usm rolusique apparente da la io—t Ht cospriM entre 0,2 at 0,9. J/itr*eture oMpcslts Nivut la revendication 1 daM laqMlla 1m fibrM oat ms loagueur da l^é à 6 mm etsoat aneréM dans la MMsa- sur Ma loagMir da 0*5 à 1 m. 10 1/StrMfcsra saimit 1m reveadicationa 1 at 2 caractérisés par la fait qw 1m rsbords ou lisièrM das lés da musm sont inclinés, 4/Vroeédé da fabrication as continu da structuras suivant l'une qaaleoaqM dea revendications 1, 2 at 3 comportant las opérations da battag* d'ua plMtisol pour fomer une aoum, d'enduction da 15 la MMsa sur «a Mpport ds traMfart ds flocage dM fibrM ou poils ssr la MMsa st 4a gél&fication da la mm, procédé caractérisé par la fait qu'on utiliM m plaatisol comportant m agent da mm-aage, coMtitsé à partir ds laurylsulfate ds sodium, laurylsulfate d* iMpropaaolasiae, alcool laurique oxyéthylèné, alcanolaaide déri-20 fut ds l'acids laurique at da la diéthanolasiM. S/Procédé Mirant la rerendicatioa S caractérisé par la fait qM la Mpport ds traMfart comporte das rebords préMntant une iacliMisoa. o baû original1