Brevet FR2392810A1 — publié le 19781229

La présente invention a pour objet un produit plat ou façonné, respectivement revêtu ou constitué de matière synthétique renforcée d'un matériau de remplissage, en particulier un matériau de raidissement pour chaussures ou parties de chaussure, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel produit. On connaît depuis longtemps des produits plats revetus de matière synthétique dans lesquels un support tissé ou tricoté est revêtu de matière synthétique. De tels produits peuvent être fabriqués de différentes manières. Les matériaux de revêtement peuvent être déposés par exemple sous forme de dispersion, de solutions ou par fusion sur le support ou déposés sous forme de feuilles à la maniere d'un doublage. Le mode le plus judicieux est fonction du matériau de revêtement, du matériau de support, ainsi que de la destination du produit fini. I1 est en outre connu de former des revêtements non poreux par fusion de poudres de matière synthétique sur le support. Selon le manuel Kunststoff-Tachenbuch de Saechtling-Zebroswki, 17ème édition, page 49, il est prévu de fabriquer des tapis pour automobiles par tamisage en continu de poudre de polyéthylène sur la face inférieure du tapis et fusion de cette poudre. On a également déjà proposé de mélanger à la poudre de revêtement des matériaux colorants et/ou des matériaux de remplissage, tels que de la craie, de l'argile, du kaolin, de la poudre de quartz. L'addition de tels matériaux de remplissage inertes et inorganiques à des mélanges de PVC mou permet d'atteindre des réductions de coût jusqu'à 50%. I1 s'est toutefois avéré quTil n'était pas possible de mélanger les poudres de matière synthétique avec de grandes quantités de matériaux de remplissage qu'on trouve dans le commerce sans perturber de manière sensible le processus de frittage, le revêtement obtenu ne présentant pas alors une cohésion et une résistance suffisantes. L'invention a précisément pour but de proposer des moyens permettant d'augmenter sensiblement la proportion de matériau de remplissage, tout en conservant une bonne résistance du revêtement. Ce but a pu être atteint, de manière innatendue, en déposant sur un matériau de support la poudre de matière synthétique fusible, mélangée avec un matériau de remplissage en poudre présentant une distribution granulométrique comparable à celle de la poudre de matière synthétique et en chauffant le mélange au moins à la température de- fusion de la poudre de matière synthétique. Le produit plat ainsi revêtu est ensuite lissé avant refroidissement et, le cas échéant, matricé ou étampé et/ou séparé du support auxiliaire apures refroidissement. La distribution granulométrique du matériau de remplissage et de la poudre de matière synthétique devrait se situer entre 50 et 500 f m , de préférence entre 100 et 400 n; Avec cette distribution granulométrique il est possible d'ajouter du matériau de remplissage jusqu'à une proportion de 100% en volume, relativement au volume de la poudre de matière synthétique. Le volume des pigments colorants ajoutés au mélange de matière synthétique et de matériau de remplissage devrait toutefois être inférieur à 1% en volume. En aucun cas cette proportion ne doit dépasser 5% en volume. La présente invention repose sur la constatation du fait que la distribution granulométrique des matériaux de remplissage qu'on trouve dans le commerce se situe en règle générale sensiblement en dessous de la distribution granulométrique des poudres de matière synthétique utilisées, cette distribution se situant entre environ 0,5 et lOfirn, alors que la distribution granulométrique des poudres de matière synthétique se situe entre 100 et 500/ru. Cette importante différence de distribution granulométrique a pour conséquence que dans les mélanges ainsi formés la surface des particules de matière synthétique est totalement ou en partie recouverte par les particules beaucoup plus petites de matériau de remplissage, de telle sorte que la fusion des particules de matière synthétique est rendue difficile, voire impossible. I1 a pu être constaté que les matériaux de remplissage, dont la grosseur de grain est située entre 0,5 et lem ajoutés à raison de 25% en volume, relativement à la poudre de matière synthétique, empêchent déjà un frittage satisfaisant. Un avantage important des produits selon l'invention réside dans le fait que la rigidité du produit final augmente sensiblement avec la teneur en matériau de remplissage, comparativement a des couches de matidre synthétique sans matériau de remplissage ou con- tenant des matériaux de remplissage usuels. En utilisant des matériaux de remplissage dont la grosseur de grain est du meme ordre de grandeur que celle de la poudre de matière synthétique fusible, la viscosité de la matière synthétique fondue est en outre fortement augmentée. Le risque d'endommager le matériau de revêtement par une sollicitation mécanique ou thermique est considérablement réduite. Par exemple, une perforation de la matière fondue par le support peut être empêchée. Comme matière synthétique pulvérulente fusible il est possible dlutiliser toutes les matieres synthétiques utilisées dans les procédés de revêtement ou de façonnage selon le procédé de la technique des poudres. On peut utiliser avantageusement, seul ou en mélange, des poudres de polyéthylène et de copolymères de l'éthy- lène avec de l'acétate de vinyl ou methylmethacrylate par exemple. Ces poudres de matière synthétique ramollissent et fondent déjà à des températures d'environ 800C, de sorte qu'il n'est pas à craindre un endommagement du support textile et du cuir lors de la fabrication de matériau de raidissement, respectivement lors du travail de ce matériau dans l'industrie de la chaussure. En raison de la haute teneur en matériau de remplissage il est non seulement possible, dans de nombreuses applications, de remplacer la poudre de matière synthétique conteuse par des matériaux de remplissage inertes et bon marché, tel que kaolin, craie, poudre de quartz, sciure de bois ou de liège, mais il est en outre possible de modifier considerablement les caractéristiques physiques des couches de matières synthétiques. I1 s'est ainsi, par exemple, avéré que les couches de polyéthylène obtenues selon l'invntion, sont tout à fait susceptibles d'être collées, et ceci sans traitement préalable, au moyen de colle du marché telle que la colle UHU (marie déposée) et PATTEX (marque déposée), lorsqu'elles présentent une teneur en matière de remplissage d'au moins 15% en volume relativement au volume de la poudre de matière synthétique. En outre, il est possible d'obtenir des couches de polyéthylène, c'est-à-dire des couches de matière synthétique absolument hydrophobes,perméables à la vapeur d'eau. Ces couches peuvent en outre emmagasiner des quantites importantes d'humidité, ce qui est particulièrement favorable lors de l'utilisation comme matériau de raidissement de chaussure. I1 a en outre été constaté, de façon surprenante que des prn- duits plants ou façonnés selon l'invention et utilisant des matériaux de remplissage particuliers, tels que de la sciure de bois ou de liège, présentent à s' méprendre, lorsqu'ils sont polis, l'aspect et le toucher du velours. Comme matériau du support il est possible d'utiliser toirte structure plane tel que par exemple un textile tisse QU tricote ou en nappe ordonnée ou désordonnée dont les fibres peuvent être liées par un traitement à haute fréquence ou thermique ou par toute autre méthode appropriée. La surface du matériau du support peut etre améliorée de manière connue en soi lors d'un traitement ultérieur, par exemple par flocage.La couche de matière synthéti- que appliquee selon 11 invention, respectivement la surface de cette couche, peut être également ennoblie, par exemple par un traite- ment de finition ou par Atampage ou matriçage. L'invention sera exposée plus en détails au m en d'exemples et en relation avec les figures 1 a 4 du dessin annexe. La figure 1 illustre l'état de la technique.Elle montre schématiquement une poudre de matière synthétique fusible 1 dont les grains sont enrobés d'une fine poudre de matériau de remplissage 2. En raison de cet enrobage le frittage se fait mat, ivoire pas du tout. Le mélange des poudres 1 et 2 est applique sur un support Du un support auxiliaire, par exemple un textile tissé, tricoté ou en nappe. La figure 2 représente schématiquement une structure plane selon 11 invention dans laquelle la poudre de matière synEhXtique 1 et la poudre de remplissage 2 présentent une grandeur de grains à peu près semblable. Le mélange des matériaux I et 2 est appliqué sur un support 3 et les particules de matière synthétique sont soudées les unes aux autres par fusion. La figure 3 représente la structure plane de la figure 2 revetue d'une couche supplémentaire d'une matière synthétique pul vérulante 4. La figure 4 représente la structure plane selon la figure 3 pourvue sur ses deux face d'un matériau de support 3. La fabrication d'une structure plane selon 11 invention sera illustrée au moyen des exemples 1 et 2 suivants. Exemple 1 On mout du polyéthylène à haute pression présentant une densité de 0,920 et un indice de fusion de 20 selon les normes ASTM D 1238 et une grandeur de grain de 100 à 400ym. Sur un mélangeur de poudres on prépare un mélange de 70% en poids de poudre polyéthy lène et de 30% en poids de poudre de liège présentant une distribution granulométrique de 100 a 300 m . Au moyen d'une enduiseuse à rouleaux on revêt un tissu de coton d'un poids de 60g/m avec le mélange préparé, à raison de 700g/m. On chauffe ensuite au moyen d'un champ infrarouge. Le mélange de poudre de polyéthylène et de matériau de remplissage est porté à une température supérieure au point de fusion (1050 C).On laisse la nappe de produit dans le canal de séchage à circulation d'air jusqu a ramollisement complet de la poudre de polyéthylène. La nappe est ensuite passée à l'état plastique dans une calendreuse pour être lissée, puis elle est enroulée après refroidissement. La nappe de produit ainsi fabriquée est ensuite revêtue sur sa face en matière synthétique d'un agent collant par fusion. Selon une autre forme d'exécution de l'invention la nappe fabriquée est revetue, conformément à la figure 4, d'une seconde nappe porteuse qui est appliquée à la manière d'un doublage dans la masse de revêtement encore plastique, au moyen d'une calendreuse. Exemple 2 On prépare un mélange A sous forme de poudre d'un copolymeri- sat d'acétate de vinyl éthylénique présentant une teneur en acétate de vinyl de 10%, une densité de 0,937 et un indice de fusion de 20 selon ASTM D 1238, moulue jusqu'à l'obtention d'une distribution granuiométrique de 50 à 350 ym , et d'un matériau de remplissage constitué de sciure de bois présentant une distribution granulométrique de 50 à 350ym, a raison de 75%, en poids, de poudre de polymérisat et de 25%, en poids, de sciure de bois. A partir d'une poudre de polyéthylène à basse pression présentant une distribution granulométrique de 100 à 300yin?, une densité de 0,960, un indice de fusion de 7 à 8 selon les normes ASTM D 1238 et une plage de ramollissement située entre 125 et 1280C, de sciure de bois présentant une distribution granulométrique de 50 à 300t m et de pigments colorants, on prépare un mélange B présentant les proportions suivantes, en poids poudre de polyéthyène à basse pression 70% sciure de bois 29,58 pigment jaune (oxyde de fer) 0,2% pigment rouge (oxyde de fer) 0,2% pigment de suie 0,1% On mélange ces composants durant 10 minutes environ dans un mélangeur de poudres. Ensuite on revêt un tissu de coton (environ 60g/m) avec le mélange A à raison d'environ 600g/m au moyen d'une racle à rouleau. On depose immédiatement ensuite sur cette dernière couche de mélange le mélange B au moyen d'une machine à épandre les poudres, a raison d'environ 100g/m. La structure plane ainsi obtenur est représentée schématique- ment à la figure 3. Au moyen d'un champ infrarouge et d'une circulation d'air chaud on échauffe ensuite le tissu de coton ainsi traité à une température située au-dessus de la zone de fusion du mélange B, et ceci jusqu'à fusion complète de la poudre de polyéthylène. La masse plastique est ensuite lissée dans une calendreuse froide. On polit ensuite la surface du produit pour obtenir un velouté. Le côté tissu du produit est finalement revêtu d'une colle collant à chaud par fusion à raison d'environ 80 à 100g/m. Le produit ainsi obtenu peut supporter, du cbté de la matière plastique, une température allant jusqu' 120 C sans que le mélange B ne fonde. Le mélange A se laisse cependant former thermoplastiquement. Simultanément l'agent collant est activé, de telle sorte que le produit peut être formé et collé sur du cuir et ainsi être avantageusement utilisé comme matériau raidisseur dans l'industrie de la chaussure. Exemple 3 On décrira maintenant, à titre d'exemple, la fabrication d'une pièce façonnée à partir d'un mélange de poudres selon l'invention. Un mélange constitué des éléments suivants - les proportions étant données en poids poudre de polyéthylène à basse pression (grandeur de grains 50 à 300 m, densité 0,960 et indice de fusion 7 à 8 selon ASTM D 1238) 75% poudre de bois (grosseur de grains 150 à 300 m ) 24,5% oxyde de chrome (pigments verts) D,58 est versé dans un moule rotatif en quantité correspondant à la grandeur du moule et à l'épaisseur de paroi. Le moule est chauffé à une température supérieure au point de fusion du polyéthylène à basse pression (125 à 1280C) et entraîné en rotation autour de deux axes. La durée optimale de chauffage a été calculée préalablement de manière connue en soi. Le cycle de chauffage est suivi du cycle de refroidissement de telle manière qu'après refroidissement on peut procéder au démoulage. Une pièce façonnée obtenue de cette manière peut entre encore polie superficiellement, totalement ou en partie, si on désire obtenir un velouté. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de produits plats ou façonnés, respectivement revêtus ou constitués de matière synthétique rer.foroee dsun matériau de remplissage, en particulier d'un produit utiii3 ble comme matériau de raidissement pour chaussures et parties de chaussure, consistant à soupoudrer un support ou un support auxi iiaire au moyen de poudre de matière synthétique fusible, caractérisé en ce que la poudre de matière synthétique fusible est mélan- gée avec un matériau de remplissage en poudre présentant une distribution granulométrique comparable à celle de la poudre de matière synthétique que le mélange est déposé sur un matériau de support et chauffé au moins à la température de fusion de la poudre de matitre synthétique, et que le produit plat ainsi revêtu est lisse avant refroidissement et, le cas échéant, matricé ou étampé et/ou séparé du support auxiliaire après refroidissement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière de remplissage et la matière synthétique présentent chacune une distribution granulométrique entre 50 et sooZm, de préférence entre 100 et 400 m. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les matériaux de remplissage représentent jusqu'à 100%, en volume, du volume de la poudre de matière synthé- tique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les matériaux de remplissage représentent 10 à 50%, en volume, du volume de la poudre de matière synthétique. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1,2,3 ou 4 caractérisé en ce que le matériau de remplissage est constitué par de la sciure de bois et/ou de liège. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on ajoute au mélange pulvérulent de matière synthétique et de matériau de remplissage jusqu'à 5%, en volume, de préférence au maximum 1t, en volume, respectivement au volume de la matière synthétique, de pigments colorants. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on utilise comme support un corps plan thermoplastique, éventuellement renforcé par une structure plane textile. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on utilise un support auxiliaire constitué par un papier de séparation. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on ennoblit la surface du support par un traitement ultérieur tel que flocage. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on ennoblit la face revêtue de matière synthétique par un traitement ultérieur tel que finition, matriçage, ou autre. il. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on dépose sur le support au moins une deuxième couche de matière synthétique sous forme de poudre, qui diffère de la première couche déposée par sa teneur en matériau de remplissage et/ou par sa teneur en pigments colorants, éventuel- lement également par ses caractéristiques de fusion. 12. Produit plat revêtu de matière synthétique renforcée par un matériau de remplissage, en particulier produit destiné au renforcement de chaussures et parties de chaussure, caractérisé en ce que la couche de revêtement contient au moins un matériau de remplissage sous forme de poudre présentant une distribution granulométrique de 50 à 500Zm, de préférence 100 à 400 m - 13, Produit plat selon la revendication 12, caractérisé en ce que la couche de revêtement contient en outre des pigments colorants. 14. Produit plat en matière synthétique renforcé par un matériau de remplissage, caractérisé en ce qu'il contient au moins un matériau de remplissage présentant une distribution granulométrique de 50 ; îooprn en particulier 100 à 400 m. 15. Produit plat selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il contient en outre des pigments colorants.