Brevet FR2030102A1 — publié le 19701030

La présente invention concerne dans son ensemble les peaux, les fourrures, les feutres, les velours, les peaux de daim synthétiques et les articles analogues, elle a trait, notamment, à un procédé pour fabriquer de tels articles comprenant chacun une feuille de résine synthétique recouverte sur au moins une de leur surface d'une touffe de minces fibres analogues à des poils qui y sont fixées. Des exemples de procédés connus antérieurement pour fabriquer des articles synthétiques du type mentionné ci-dessus (appelés ci-après peaux synthétiques) sont représentés par des procédés d'implantation de poils par voie électrique dans lesquels on utilise des adhésifs, des procédés de reproduction avec des moules métalliques, des procédes d'ondulation et des procédés de traitement de surface avec des solvants.Toutefois. les types de résines appropriés pour fabriquer de fins pro'ongements fi breux sont limités et ces p r o c é d é s t e n d- e n t , en outre, à être compliqués et à nécessiter des prix de revient importantsw 'l'invention a pour but de supprimer les inconvénients mentionnés ci-dessus en créant un procédé et un appareil pour fabriquer de manière rentable, à faible prix, des peaux synthétiques avec une production industrielle en série qui ont un excellent toucher, un excellent aspect ainsi aucune bonne souplesse et qui sont comparables aux peaux ec fourrures-classiques ainsi qu'aux substances analogues. L'invention crée un procédé qui consiste à tirer à di stan- ce une ossature analogue à un réseau à partir d'une feuille de résine synthétique dans laquelle l'ossature analogue à un réseau est initialement incorporée de manière à élever les minces fibres comme des poils dans une touffe. A partir de l'ossature analogue à un réseau de la feuille de résine synthétique dans laquelle elle est incorporée, on peut envisager un motif de réseau incisé ou gravé sur la surface de la feuille.Toutefois, on a trouvé que lorsque ossature analogue à un réseau est retirée ou arrachée quand la surface de la feuille est chauffée à une température au voisinse de son point de fusion, des fibres analogues à des poils sont formées à la surface de la feuille, de telle sorte que celle-ci peut être amenée sous la forme d'une substance qui ressemble quant à son aspect et son toucher à une peau. L-'invention est représentée, à titre d'exemples non limi- tatifs, aux dessins annexés. La fig 1 est une élévation latérale schématique montrant les parties essentielles d'un appareil de fabrication pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention dans lequel on utilise un rouleau chaud. La fig. 2 est une élévation latérale schématique montrant les parties essentielles d'un appareil de fabrication dans lequel on utilise une plaq-ue -chaude. La fig. 3 est une élévation latérale schématique montrant les parties essentielles d'un appareil de fabrication dans lequel on utilise un jet chaud. La fig. 4 est une coupe partielle d'une feuille d'une substance destinée à être utilisée conformément à l'invention. Les fig. 5, 6 et 7 sont des vues en coupe partielle montrant des exemples de peaux synthétiques fabriquées conformément à l'invention. 'les fig. 8a, 8b et 8c, sont des photographies montrant respectivement les aspects des surfaces des peaux synthétiques fabriquées suivant l'invention. La fig. 9 est une élévation latérale schématique montrant l'agencement essentiel d'un exemple d'un appareil pour la fabrication continue d'une peau synthétique conforme à l'invention. Aux fig. 1, 2 et 3, on a représenté des exemples d'appareils appropriés pour la mise en oeuvre, de façon pratique, du procédé de l'invention, la matière préparée destinée à être utilisée dans le procédé est, dans chaque cas, une feuille A comprenant un substrat ou étoffe de base 1, une feuille de résine synthétique 2 superposée de manière stratifiée avec l'étoffe de base 1 et une ossature 3 analogue à un réseau incorporée dans la feuille de résine 2. Après que l'ossature 3 analogue à un réseau a été entrainée ou arrachée de la feuille Q, corme décrit ci-après, une peau synthétique B est fabriquée dè cette manière.Dans chaque cas, ltossatúre stratifiée de étoffe de base 1 et de-la feuille de'résine 2 passe autour d'un rouleau 5. La feuille préparée A est chauffée instantanément au niveau de sa partie transversale par un rouleau chaud 4 (fig. i), une plaque chaude 4a (fig. 2) ou un jet chaud 4b (fi-. 3) pour amener la feuille de résine 2 dans cette zone transversale à fondre et une force est appliquée dans une direction approprié vers une extrémité de l'ossature 3 analogue à un réseau pour provoquer l'arrachement de la feuille A dans la zone transversale chauffée. Cette opération provoque la formation de minces fibres de poils à la surface de la feuille de résine synthétique 2 à nartir de laauelle l'ossature analogue à un réseau a été entraidée. Ces fibres sont refroidies par un dispositif de refroidissement, par exemple, un jet de z de refroidissement 6, comme illustré à la fi-. 1, après quoi on obtient la peau synthétique désirée B. Dans chacun des exemples représentés, la feuille préparée A est alimentée au-delà des éléments chauffants 4, 4a ou 4b et, par conséquent, la partie transversale fondue temporairement, se déplace en continu par rapport à la feuille A, de telle sorte que le procédé de l'invention est conduit de façon progressive le long de la feuille A et que la peau synthétique-B est fabriquée de manière continue. On a trouvé qu'en faisant varier les paramètres du procédé comme la température des éléments chauffants 4, 4a ou 4b, la position du rouleau 5, le débit d'écoulerent de l'air du jet de refroidissement 6, la direction du jet et les caractéristiques de l'ossature 3 analogue à un réseau, la confi uration et l'épaisseur des minces fibres de poils de la peau synthétique résultante, peuvent varier de manière réglée comme désiré. Des exemples de diverses configurations de surface qui euvent ainsi être obtenues sont illustrés aux il 5, 6, 7, 8a, 8b et 8c. La feuille réparée A avant le processus d'arrachement est représentée en coupe à la fig. 4. Des coupes analogues aux fig. 5, 6 et 7 montrent des eaux synthétiques avec des parties fibreuses de différentes configurations résultant de conditions de mise en oeuvre différentes. On a trouvé qu'il est possible de faire varier dans une lar.-e gamme les configurations des rarbies fibreuses des peaux synthétiques produites conformément à l'invention. Par exemple, or peut former des fibres de longueur comprise entre 5 et 10 000 microns et de diamètre compris entre quelques microns à environ 100 microne ainsi que des fibres ayant des coupes transversales circulaires, triangulaires, des formes de carré ou avec des extrémités --aufrées. De plus, les fibres peuvent être fabriquées afin d'être perpendiculaires par rapport à l'étoffe de base 1 ou être relativement inclinées vis-à-vis de celle-ci, c'est-à-dire pour presenter une étendue ou train.On entend par l'expression "fibres" dans l'invention des fibres relativement longues et minces ayant une forme snalogu-s à des roils et des parties se prolongeant relativement épàisses. Bien que le jet d refroidissement 6 ne soit pas nécessai- re dans le-s cas ou la vitesse de déplacement de la feuille A est faible ainsi que la température de l'élément chauffant comme le rouleau chaud 4, l'utilisation de ce jet est préférée lorsque la feuille doit se déplacer à une grande vitesse et que la peau synthétique doit être fabriquée avec un grand rendemen Dans la préparation de la feuille A, l'ossature 7 analogue à un réseau est incorporée à une nrofondeur au moins égale à la moitié de son épaisseur. de préférence totalement das la feuille de résine synthétique 2 pour faciliter la formation de fières minces. Dans la mise en oeuvre de l'invention, il n'est pas absolument nécessaire de limiter l'appareil aux modes de réalisation indiques aux fig. i, 2 et 3, de nombreuses modifications étant possibles dans la conduite du procédé de l'invention. h titre d'exemple, lors de l'utilisation d'une ossature analogue à un roseau sous la forme d'une courroie sans fin et en l'ame-nant à se déplacer à la façon d'un transporteur à courroie, on peut l'incorporer et arracher la feuille À d'une manière continue. Une autre variante possible réside dans l'utilisation d'un chauffage par haut- fréquence pour fondre la couche de résine 2 dans l?- partie où l'ossature analogue à un réseau est arrachée. Une autre variante consiste à prévoir que l'ossature analogue à un réseau soit enroulée autour de la disposition sur la surface du rouleau chaud 4 représenté à la fig. 1 de sorte que la rotation du rouleau chaud entraîne l'opération de formation de fibres minces et la fusion désiree conformément à l'in- vention. Dans ce cas, il est nécessaire de conférer un certain refroidissement à la couche de résine 2 après 'incorporation de l'ossature analogue à un réseau et immédiatement avant son arrachement. En provoquant le moussage de la feuille de résine synthétique 2 de la feuille A, il est possible de donner diverses sen sations au toucher au produit final mais suivant les fonctions de la matière il est quelquefois préférable de ne pas avoir de moussage. L'importance de l'ossature analogue à un réseau incorporée dans la feuille de résine synthétique utilisée suivant ltinven- tion réside dans sa forme et son état au moment de son utilisation (pendant le chauffage et l'arrachement) et non dans le procédé suivant lequel elle est produite. Ceci signifie que l'on peut également utiliser en plus du procéd dans lequel une ossature analogue à un réseau est incorporée par chauffage et pressage dans une feuille de résine synthétique préalablement fabriquée, un procédé, par exemple, dans lequel on applique, con me revêtement, sur ossature analogue à un réseau, une résine syn- thétique sous toute forme convenable telle qu'une patte, une solution ou une poudre. Suivant un exemple de mise en oeuvre du prqcédé et de l'appareil de l'invention pour produire une peau synthétique par l'emploi d'une pâte de résine synthétique, comme illustré à la fig. 9, une ossature 3, analogue à un réseau de grande lonueur, enroulée sous la forme d'un rouleau 3a est dévidée et amenée dans le-procédé en commençant avec une immersion faite à l'aide d'une plaque de guidage 9 dans un bac de plongée 8 de résine svntheti- que fondue, de telle sorte que l'ossature analogue a un réseau est revêtue avec la résine synthétique. L'ossature analogue à un réseau ainsi revêtue est ensuite retire du bac de plongée 8 et l'excédent de résine qui adhère est comprimé et retire par les rouleaux de compression 10. L'ossature 3 analogue à un réseau passe ensuite en dessous d'four de préchauffage 11 pour etre convenablement chauffée et prendre un état semi-gélifié dans lequel ossature est réunie et stratifiée avec une étoffe de base 1 au moyen de rouleaux de stratification 12. La combinaison stratifiée résultante de l'os- sature 3 et de l'étoffe de base 1 passe ensuite a travers un four de fusion 13 pour être fortement chauffée, la résine étant ainsi gélifiée et subissant un moussage. (Lorsque le moussage de la couche de résine synthétique n'est pas nécessaire, le four de fusion 13 n'a pas besoIn d'être révu). Après le passa..e à travers le four 17, 1 matière stratifiée est refroidie à mesure qu'elle se déplace autour de plusieurs rouleaux de refroidissement 14,14 et passe ensuite entre un tambour de pression 15 et un tambour d'impression 16 alimenté avec de l'encre d'impression de toute couleur désirée par des rouleaux d'encrage 17, de telle sorte que des motifs d'impression sont imprimés sur la couche de résine synthétique de la matière de la feuille. Ensuite, la feuille ainsi préparée passe entre une plaque chaude 4a et un rouleau 5 de la même façon que dans l'exemple illustré à la fig. 2 et après que la surface de sa couche de résine s:nthétique dans laquelle l'ossature analogue à un réseau. est incorporée, a été fondue, l'ossature analogue à un réseau est arrachée de façon à former une touffe de minces fibres analogues à des poile sur la surface de la couche de résine. Les polymères de départ appropriés pour etre utilisés comme feuille de résine synthétique, conformément à l'invention, sont des polymères thermoplastiques dont des exemples comprennent les polymères de vinyle tels que e chlorure de polyvinyle, les copolymères de chlorure de vinyle et les monomères comme l'acétate de vinyle, l'éthylène, le propylène, les éthers de vinyle, le polyéthylène, les copolymères d'éthylène et les monomères tels que l'acétate de vinyle et les esters d'acrylate, le polystyrène et leurs copolynières et monomères copolymérisables avec eux, les copolymères de chlorure de vinylidène et les monomères (comme le chlorure ue vinyle, l'acétate de vinyle, les esters d'acrylate, I'acrylonitrile, etc.) copolymérisables avec eux, les polymères et les copolymères d'acrylonitrile, de polypropylène, de polvmé- thylméthacrylate, de fluorure de polyvinylidène, leurs copolymères et les résines de condensation conime les résines à base de polyamide, les résines à base dp polyester, et les résines à base de polyuréthane. Ces copolymères peuvent être utilisés seuls ou sous la forme d'un mélange de deux ou plusieurs d'entre eux. Des exemples de résines particulièrement appropriées pour être utilisées comme matières de départ dans l'invention sont le chlorure de polyvinyle, le polyéthylène, les copolymères d'éthy lène et d'acétate de vinyle, les copolymères de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle et de polyuréthane. L'ossature analogue à un réseau utilise dans l'invention est une tresse de fil métallique, une feuille perforée ou une structure analogue. Bien qu'un métal soit particulièrement convenable comme matière pour cette structure, des polymères sur.é- rieurs et d'autres matières qui peuvent résister au procédé de formation des fibres et qui peuvent fo.rmer une ossature analogue à un réseau peuvent également être utilisés.En outre, bien qu'une seule couche de cette structure analogue à un réseau soit efficace, deux couches, comme représenté aux fi a, 8b et cc par exemple, ou même plusieurs couches d'ossatures analogues à un réseau, peuvent être incorporées dans la résine, des articles ana logues à des peaux de toucher et d'aspect différents étant obtenus en faisant varier le nombre de couches, En général, le. fait de prévoir une étoffe de base 1 reliée par stratification à la feuille de résine synthétique destinée à être utilisée dans l'invention permet de.donner de la facilité dans la fabrication et l'utilisation de l'article de pelleterie. Toutefois une étoffe de base n'est pas nécessaire dans tous les cas. A titre d'exemple, dans le cas dune feuille épaisse, une étoffe de base peut être omise tant que l'ossature analogue à un réseau peut être arrachee lorsque les fibres analogues à des poils sont en cours de formation. Bien qutun tricot puisse être employé comme étoffe de ba- se, d'autres matières comprenant des résines synthétiques et des métaux (tels que une feuille d'aluminium et une feuille d'étain) peuvent être utilisées. 'les peaux synthétiques fabriquées suivant l'invention sont susceptibles d'être aplliquées à une grande gamme d'utilisations dont les exem;..les représentatifs résident dans les utilisations dans la fabrication de produits.domestiques et de bureaux coma des tapis et d-s revêter-ents pour des chaises, des sofas et d'autres fournitures, des parties de véhicules comme des revêtements de sièges, et des tapis-brosse de moyens de transport, des vêtemente tels que des manteaux et des vestes et des articles en cuir comme des chaussures, des sacs, des valises t des ceintures. L'invention est illustrée par les exemples non îfflmitutifs suivants. EXEMPLE 1 (Formule (couche de résine synthétique) Parties en poids Résine de chlorure de vinyl (pour pâte) 100,00 Plastifiant (acide diisododécylphtalique) 100,00 Stéarate de cadmium ..................... 3,00 Stéarate de baryum .................. 2,00 Noir de carbone (agent colorant) ......... 0,15 Vieux rouge (agent colorant) ............. 0,10 "Cellmic G" (dénomination commerciale pour un composé azoïque utilisé comme agent moussant) ................................ 3,00 Agent antistatique ....................... 0,50 Les matières mentionnées ci-dessus sont mélangées et soumises pendant 2 heures à un vide au moyen d'une pompe à vide (0,1 mm Hg) pour éliminer les bulles (désaératio-n).La matière résultante est ensuite chauffée et formée (1800C, 5 mn) au moyen d'une presse chaude sous la forme d'une feuille d'une épaisseur de 0,1 mm. Cette feuille est stratifiée entre une étoffe de base et un réseau de fil métallique en acier inoxydable d'une épaisseur de 0,76 mm et l'ensemble résultant est chauffé pendant 3 en à 180 C et sous une pression de 50 kg/cm au moyen d'une presse chaude et est refroidi, après quoi in obtient une feuille préparée pour une peau synthétique. Cette feuille préparée h est utilisée dans un appareil pour fabriquer des peaux synthétiques, comme celui illustré à la fig. @, sous les conditions suivantes afin d'obtenir de manière continue une peau synthétique :: - Vitesse de commande pour l'arrachement ......... 200 mm/mn - Temperature du rouleau chaud ................... 200 C - Largeur de la buse du jet de refroidissement (6} 0,05 mm - Longueur de la base du jet de refroidissement (6) 100 mm - Debit de l'écoulement de l'air du jet de refroi dissement (6) ..................................... 21/mn La peau synthétique ainsi fabriqués présente une surface qui ressemble à de 1 fourrure et une coupe dans l'intérieur de la résine dans laquelle il y a des bulles 7 comme montré à la flg. 7. EXEMPLE 2 (Formule (couche de résine synthétique) Parties en poids Chlorure de polyvinyle (produit de polymérisation en suspension, degré de polymérisation DP = 1300)- .......................... Plastifiant (phtalate de dioctyle ......... 100,00 Stéarate de cadmium ....................... 3,00 Stéarate de baryum ........................ 3,00 Noir de carbone (agent colorant) .......... 0,15 Vieux rouge (agent colorant) "Cellmic C2 (dénomination commerciale pour un composé azoïque utilisé comme agent moussant) 3,00 Agent antistatique -.* 0,50 Le mélange de la formule mentionnée ei-dessus-est malaxé et mélangé à chaud pendant 5 mn au moyen des rouleaux chaud-s à 1500C. La matière résultante est fabriquée sous la forme d'une feuille pressée munie d'une ossature analogue à un réseau et d'une étoffe de base. Cette feuille préparée est soumise, comme montré à la fig. 2 avec une plaque chaude 4a, à une température de 200 C, les autres conditions étant les mêmes que celles de l'exemple 1, de façon à produire une peau synthétique B. On obtient, ainsi, un article analogue à une peau ayant un aspect et un toucher excellents analogues à ceux de l'article de l'exemple 1. EXEMPLE 3 (Pormule (couche de résine synthétique) Parties an poids Polyéthylène provenant du procédé sous une pression élevée (pastilles) .. .. 100,00 Vieux rouge (agent colorant) .......... 0,10 Noir de carbone (agent colorant) ...... 0,15 "Cellmic C" (dénominaton commerciale pour un composé azoïque utilisé comme axent moussant) ............................. 3,00 Agent antistatique .................... 0,15 'les matières mentionnées ci-dessus sont mélangées et malaxées au moyen des rouleaux de mélange à 1400C et fabriquées ensuite sous la forme d'une feuille qui est traitée conformément au rrocédé mentionné à l'exemple 1 sauf pour la température du rouleau chaud de 14000 de manière à fabriquer une peau synthé tique.- Une photographie représentant de manière agrandie les états des surfaces des peaux synthétiques fabriquées conformément à l'invention est illustrée aux fi7. Sa, 8b et sd, la if i. 8a montrant le produit de l'exemple 1 et les fig. 8b et 8c respec vivement les produits des exemples 2 et EXEMPLE 4 formule (couche ae résine synthétique) Parties en poids Résine de chlorure de vinyle (pour pâte) 10,0 Plastifiant (acide diisododécylphtalique) .. 100,00 Stéarate de cadmium 5 0 3,00 Stéarate de baryum ................... 2,00 Noir de carbone (agent colorant) .......... 0,15 Vieux rouge (agent colorant) ............ 0,10 "Cellmic C" (dénomination commerciale pour un composé azoïque utilisé comme gent moussant produit par la Sté.Sankyo Kasei) ........ 3,00 Aient antistatique .................... 0,50 Les matières mentionnées ci-dessus sont mélangées et désaérées pendant 2 heures sous vide (0,1 mm Ho au moyen d'une pompe à vide La résine résultante est appliquée comme couche de revêtement sur une ossature 3 analogue à un réseau qui est amenée ensuite à passer dans un four de préchauffage il (entre 150 et 200 C) comme indiqué à la fig. 9, afin de faire subir à la résine une semi-gélification. Une étoffe de base 1 est amenée ensuite en contact suivant le marna sens du courant avec la surface de la couche de résine à ltétat semi-gélifié et la combinaison résultante traverse les rouleaux de stratification S2 puis est chauffée dans un four de fusion 13 à une température de l'ordre de 200 à 250 C pour provoquer la gélification et le moussage de la résine. La matière resultante est refroidie, après quoi on obtient une feuille composite préparée A pour fabriquer une peau synthetique. Cette feuille composite est traitée au moyen de l'appareil iliustré à la fig 2 pour séparer la peau B et l'ossature 3 analogue à un réseau sos les conditions suivantes, à savoir - Vitesse d'entraînement ..................... 200 mm/mn - Température de la plaque chaude ...... .. 2000e - Largeur de la buse du jet de refroidisement (6). 0,05 mm - Logueur de la base ......................... 100 mm - Débit d'écoulement e l'air (à la température ambiante) ................................. 12 1/mn de manière à produire en continu une peau synthétique. Dans ce cas également, on obtient un produit de pelleterie synthétique d'aspect et ;e toucher excellents analogue à ceux de l'exemple 1. R E V E N D I C A T I O N S i - Procédé de fabrication de peaux synthétiques ayant des prologements analogues à des fibres formés sur leur surface, car3ctérisé en ce qu'il consiste à préparer une feuille composite comprenant une feuille de resine synthétique thermoplastique et une ossature analogue à un réseau incorporée de manière stratifiée dans au moins une de sa surface, et à arracher et séparer cette ossature analogue à un réseau de la feuille de résine à mesure que cette surface est chauffée à une température proche de son point de fusion. 2 - Procédé de fabrication de peaux synthétiques ayant des prolongements analogues à des fibres formés sur leur surface, suivant la revendication 1, caractérisé en ee qu'il consiste à préparer une feuille composité comprenant une feuille de résine synthétique thermoplastique et une ossature analogue à un réseau incorporée de manière stratifiée dans; au moins une de ses surfaces, à appliquer un motif d'impression sur cette surface et à arracher et séparer cette ossature analogue à un réseau de la feuille de résine à mesure que cette surface est chauffée à une température proche de son point de fusion de façon à former des prolongements analogues à des fibres sur la surface de la feuille. 3 - Procédé de fabrication de peaux synthétiques suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la feuille composite est préparée en appliquant une résine thermoplastique comme couche de revêtement sur l'ossature analogue à un réseau, en provoquant le durcissenent de la résine et en fixant une matiere de base stratifiée à la feuille si cela est nécessaire. 4 - Procédé de fabrication de peaux synthétiques suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérise an ce que la feuille composite est préparée en incorporant l'ossature analogue à un réseau dans la feuille de résine thermoplastique par chauffage et pressage de cette feuille et en fixant-une matière de base stratifiée à la feuille si cela est nécessaire. 5 - Les peaux synthétiques obtenues par le procédé conforme a iLune des revendications 9 à 4.