Brevet FR2385526A1 — publié le 19781027

L'invention concerne des produits a' poils et en particu lier des produits moulés à poils. Comme cela est exposé dans le brevet U.S.A. NO 3 804 617, lton peut façonner par moulage un produit à poils perfectionné, en résine synthétique, dans lequel les fibres formant les poils sont en saillie sur une partie de base. Le produit à poils peut Astre façonné ainsi au moyend'un moule muni de nombreux alvéoles de relativement petite section transversale, à rapport d'aspect élevé (il s'agit du rapport entre la longueur et la section transversale). Comme cela est indiqué dans ledit brevet, le produit à poils peut être réalisé en un polymère convenable tel que le chlorure de -polyvinyle, le polyéthylène, le polypro pylène et le polyurethane. L'on signale dans ce brevet que le moulage de produits à poils a fait l'objet de descriptions antérieures, par exemple dans la Demande U.S.A. NO 215 623 déposée le 5 janvier 1972, aux noms de Tompkins et Moore, intitulée "Article moulé à poils", dans la Demande U.S.A. NO 215 557 déposée également le 5 janvier 1972, actuellement abandonnée, intitulée "Procédé de fabrication de matières à poils et matières à poils obtenues par ce procédé" et dans les brevets U.S.A. NO 3 027 595, NO 3 141 051 et NOT 317 633.La matière-du genre daim décrite dans -le brevet U.S.A. NO 3 141 051- peut être façonnée en plas tique de vinyle ou en une autre matière telle que le polyéthy lène, le polypropylène, l'acétate de polyvinyle, le polysty rène, etc. Le brevet U.S.A. N0 3 317-644 décrit ltutilisation d'une matière à poils en chlorure de polyvinyle. L'objet-des brevets U.S.A. N 3 316 592,-N 3 632 842 et N 3 655 427 représente un état de la technique supplémentaire intéressant. Le brevet U.S.A. N 3 316592 décrit le façonnage de matière à poils en plastiques de vinyle et matières simi laires. Le brevet N 3 632 842 décrit, lui, la réalisation de daim- synthétique en chlorure de pôlyvinyle. Be brevet U.S.A. N 3 655 497 enseigne le façonnage de daim synthétique en des résines de chlorure de polyvinyle-ou plastisols comprenant tous les polymères dtéthylène halogénés d'un certain type et énonce de nombreux exemples. Un des problèmes principaux de la fabrication des produits moulés à poils réside dans l'enlèvement de façon répétitive du produit hors du moule sans allongement ou cassure des fibres formant les poils. Ce problème est d'autant plus aigu que les fibres sont plus longues et plus fines. On considère qu'il n'est pas possible, avec les procédés connus, d'enlever de façon répétitive d'un moule des fibres formant des poils lorsque le rapport d'aspect (longueur de la fibre divisée par son diamètre) de la fibre est d'environ 50 ou plus. L'invention concerne une manière de mouler un produit à poils et d'enlever le produit à poils moulé hors du moule sans cassure ou allongement des fibres formant les poils. Conformément à l'invention, le produit à poils comprend au moins 90% en poids d'un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EAV). Les fibres formant les poils présentent un rapport d'aspect supérieur à environ 50, qui est- de maximum environ 100. Ces fibres sont en outre caractérisées en ce qu'elles présentent un diamètre moyen de l'ordre de 10,16 à 25,4.10 3 cm, une longueur moyenne de tordre d'environ 0,5 à 1,7 cm et une densité des fibres de l'ordre d'environ 10 à 507t0. La densité des fibres est égale à Volume des fibres hauteur des fibres x surface de la base du produit à poils x 100 Le diamètre préférentiel des fibres est de 12,7 à 15,24.10 3 cm, lalongueur préférentielle des fibres est de 0,5 à 0,762 cm, le rapport préférentiel d'aspect est de 50 à 60 et la-densité préférentielle des poils est de 15 à 20%. Les fibres formant les poils peuvent présenter la même longueur ou bien certaines fibres peuvent être plus longues par rapport aux autres afin de créer un modèle à poils taillés. Deplus, les fibres peuvent présenter, en section transversale, des formes différentes ou identiques. Les formes préférentielles de la section transversale des fibres sont la forme circulaire et ovale; toutefois, lon peut désirer avoir d'autres formes pour des raisons d'esthétique. De même, les fibres peuvent être effilées ou non. Lorsque l'on utilise un copolymère EAV pour fabriquer un produit à poils présentant les propriétés physiques pré ci- tées, les fibres formant les poils présentent un toucher pelucheux, doux, très attrayant. Toutefois, le copolymère EAV est utilisé en tant qu'adhésif dans de nombreuses applications. Er conséquence, lthomme de métier spécialisé dans la fabrication de produits moulés à poils, ne choisira normalement pas ce copolymère- en raison des difficultés qu'à l'avance il craindra de rencontrer lors de lterllèvement du produit moulé hors du moule.Il a été toutefois découvert qu2 en surveillant soigneusement les conditions de moulage, lton peut mouler en ce copolymère un produit peluché à poils qui s'enlève aisément du moule sans cassure ou allongement des fibres formant les poils. Conformément au procédé de moulage d'un produit à poils selon l'invention, l'on chauffe d'abord une masse d'un polymère comprenant au moins 90% en poids de copolymère ESV, à une température de tordre environ 121 à 2600C. de préférence de 135 à 1490C. lBnsuite, cette masse chauffée est soumise à une pression de l'ordre d'environ 14 à 843 kg/cm2, de préférence 56,2 à70,3 kg/cm2 afin de faire entrer le polymère dans un moule présentant des alvéoles qui correspondent aux fibres du produit à poils.La masse du polymère se trouvant dans le moule est alors refroidie à une température de l'ordre d'environ 60 à 76,60C. Après que le produit moulé à poils se trouvant dans le moule a été refroidi à cette température, il est enlevé du moule. Il faut veiller à n'appliquer la pression que pendant une période de temps inférieure à environ 130 secondes. Habituellement, le temps pendant lequel la pression doit autre appliquée à la masse du polymère chauffé est d'environ 10 à 130 secondes. Il a été constaté que lon devrait incorporer un agent anti-adhésif à la masse de polymère et que, de préférence, l'on devrait également revêtir le moule d'un agent anti-adhésif. Conviennent à titre d'agents anti-adhésifs les acides gras, les sels d'acides gras, les amides d'acides gras ou les esters d'acides gras et les composés au silicone. Le copolymère BAV utilisé devrait avoir un indice de fusion de l7ordre d'environ 1 å 3,de préférence-2 à 3. De plus, le copolymère EAV devrait comprendre de 2 à 30% en poids, de préférence de 2 à 8% en poids de la partie acétate de vinyle. Avant moulage, l'agent anti-adhésif est mélangé avec le copolymère EAV pour former la composition de moulage. l'on utilise environ 1% en poids d'agent anti-adhésif. plus de l'agent anti-adhésif, l'on peut ajouter au polymère environ 10% en poids ou moins d'une charge. La charge peut comprendre des pigments, du noir de fumée, des anti-oxydants, des stabilisants et analogues. L'on a constaté qutil est souhaitable, afin d'améliorer la résistance des fibres formant les poils, d'effectuer une réticulation des molécules des fibres après que le produit à poils a été retiré du moule. Cela est réalisé de la façon la plus efficace en irradiant le produit à poils au moyen d'un faisceau électronique. A titre d'illustration, le produit peut être irradié par des doses de l'ordre d'environ 5 à -15 XR (milli-roentgens) afin de réaliser cette réticulation, si elle est désirée. Ainsi, la présente invention concerne un produit à poils perfectionné constitué en une matière qui jusqu'à présent était contre-indiquée pour un tel usage, produit qui est d'une fabrication extrêmement simple et économique tout en procurant des effets et caractéristiques fortement améliorés. D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après,-à titre non limitatif, d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention, avec référence aux dessins, dans lesquels :: la figure 1 représente une coupe transversale schématique d'un appareil de moulage, qui illustre une phase de moulage du produit à poils, conformément à l'invention; la figure 2 représente une vue en coupe horizontale, le long de la ligne 2-2, de la figure 1; la figure 3 représente une vue en perspective d'un produit à poils conforme à l'invention; la figure 4 représente une vue schématique qui illustre une phase d'irradiation pour la réalisation d'une réticulation du polymère du produit à poils; et la figure 5 représente schématiquement le préchauffage du polymère. Dans l'exemple de l'invention décrit et représenté aux dessins, un produit à poils désigné par la référence générale 10, comprend une partie de base Il et une multitude de fibres 12 debout sur la partie de base. La présente invention concerne le façonnage du produit 10 en un copolymère éthylène-acétate de vinyle afin de procurer des caractéristiques perfectionnées du produit à poils ainsi qu'use fabrication plus simple et bon marché. La matière EAV peut être introduite dans les alvéoles 13 d'un moule désigné par la référence générale 14 afin de réali ser le produit désiré 10. Ainsi comme représenté à la figure 1, les alvéoles 13 sont des alvéoles allongés de relativement faible section transversale, permettant de mouler un grand nombre de fibres 12, de manière à réaliser le produit à poils désiré 10. Comme représenté plus clairement à la figure 2, un moule de type 14 peut être réalisé au moyen de plusieurs plaques 15 munies d'évidements 16 s'ouvrant vers l'extérieur, de relativement faible section transversale; ces plaques, lorsqu'elles sont empilées, définissent un certain nombre d'alvéoles 13 dirigés vers le bas.Les. plaques peuvent être fixées à l'état empilé par un châssis externe convenable 17 qui délimite un espace supérieur d'amenée de matière 18. Le copolymère, dénommé EAV et désigné par la référence EVA aux figures 2 et 5, peut être préchauffé par exemple au moyen d'un dispositif chauffant conven tionnel 19 placé sous un récipient convenable 20 contenant le copolymère. A titre d'alternative, le copolymère peut être disposé dans l'appareil de moulage chauffé, désigné par la référence générale 21, qui comprend le châssIs 17 et le moule 14, celui-ci étant chauffé à la température souhaitée de moulage, par exemple à une température de l'ordre d'environ 121 à 260 C. Une plaque de pression 22 peut être introduite dans l'espace vide 18 pour appliquer une pression à la m matière E4V chauffée, pression de l'ordre d'environ 14 à 84,3 kg/cm et cela pendant une période de temps prédéterminée allant jusqu'à environ 130 secondes. Ainsi, une portion de la matière EAV est amenée à s'écouler dans les alvéoles 13 tandis que La portion restante de la matière est retenue au-dessus du moule, comme représenté par les lignes en pointillés à la figure 2, grâce à quoi l'on forme simultanément la partie de base 1 e. partie à fibres 12 du produit à poils. Comme cela a été discuté ci=avant, les alvéoles présenter un rapport d'aspect relativement élevé de sorte qs l'on peut donc réaliser des fibres relativement fines en la matière EAV choisie, les fibres formées pouvant cependant Actre aisément enlevées des alvéoles 13 après un refroidissement du produit moulé et un démoulage par le haut du produit refroidi. Il est clair pour tout homme de métier, que l'on peut utiliser dans le cadre de l'invention un procédé convenable quelconque comportant un chauffage suivi d'un refroidissement da moule. Un procédé représenté à titre d'illustration consiste à prévoir des canaux convenables 23 dans un platea:i 24 juxtaposé à l'appa- reil de moulage 21 et à y faire passer successivement un fluide de chauffage et un fluide de refroidissement. t'on a également représenté, à titre d'illustration, que la plaque le pression 22 peut être munie de canaux similaires 25 afin de ré moyens de chauffage et de refroidissement supérieurs. Le démoulage du produit à poils peut être réalisé en injectant un gaz comprimé tel que de l'azote, par me vanne de commande convenable 26 et un canal d'alimentation 27, ertre la partie de base 11 du produit et la surface supérieure S Srz moule 14 après que le produit moulé ait été refroidi à la temps rature inférieure souhaitée d'environ 60 à 76,6 C. Le fluide sous pression peut ainsi en outre servir a refroidir le produit pendant qu'il est enlevé du moule. En outre, le produit moulé peut être irradié, comme représenté à la figure 4, par un appareil dtirradiation électronique usuel portant la référence générale-29, afin d'effectuer la réticulation du copolymère EAV lorsque cela est désiré. A titre d'exemple, le produit à poils peut être irradié à des doses d'environ 5 à 15 MR, ce qui améliore sensiblement les caractéristiques eu égard à la fusion du copolymère, en faisant passer le point de fusion qui est normalement d'environ 93 à 1079C à 1760C; par une irradiation correcte de la matière, celle-ci peut être complètement durcie afin d'empêcher toute fusion jusqu'au point de carbonisation. Comme cela a été également exposé ci-avant, l'invention porte sur le fait que l'on prévoit un petit pourcentage d'agent anti-adhésif dans le copolymère EAV. L'agent anti-adhésif peut etre-introduit en une quantité inférieure à 1% en poids de la matière de moulage et, comme indiqué - ci-avant, il comprend de préférence une matière acide grasse telle que par exemple l'amide d'acide gras vendu sous la marque Kemamide, de la Kcaftco Corporation, de Memphis, Tennessee. Pour améliorer encore l' l1enlèvement des fibres des alvéoles du moule, il est souhaitable de prévoir un agent anti adhésif externe sur la surface des alvéoles du moule, par exemple un liquide de silicone dissous dans du perchloréthylène. L'on a constaté qu'en ajustant la température de moulage, l'utilisation des agents anti-adhésifs et des autres paramètres, comme cela a été exposé ci-avant, -l1on obtient un produit à poils qui permet d'éviter efficacement un allongement indésirable ou une cassure des fibres pendant leur enlèvement du moule et qui donne lieu à des caractéristiques améliorées du produit à poils en tant que produit-final. Un exemple type de réalisation d'un produit tel qu'il est désiré, correspond à un produit pour lequel le copolymère E1EV a été moulé à une température de moulage de l'ordre de 135 à 1710C, à une pression de l'ordre d'environ 70,3 à 84,3 kg/cm2 pendant environ une minute, la température de refroidissement d'enlèvement étant environ 800C. L'on a constaté que l'utili sation de la plaque de pression en tant que plaque de refroidissement procure un formage rapide amélioré au produit à poils. Il est évident pour les hommes de métier que l'opération de moulage pourrait être réalisée dans une presse chauffante, le moule et le produit moulé pouvant être transférés à une presse de refroidissement, afin de réaliser les phases successives, si cela est désiré. Le procédé décrit de façonnage d'un produit à poils en EAV peut être appliqué en faisant appel aux opérations de moulage continu, où le moule peut etre successivement chauffé et refroidi à la manière d2un dispositif de moulage rotatif. Le produit à poils en EBV résultant, 10, présente une élasticité élevée, une résistance élevée à l'abrasion, une résistance élevée à la souillure et une faible propension à 11 électricité statique. Actuellement, le prix du copolymère EAV représente environ la moitié de celui des matières conventionnelles en chlorure de polyvinyle. Tion a en outre constaté qu'alors que les tissus à poils façonnés en chlorure de polyvinyle présentent un toucher humide désagréable, le produit à poils en EAV, réalisé conformément à la présente invention, présente un toucher sec avantageux. Etant donné que la matière EAV peut être aisément colorée au moyen de pigments, le produit peut Astre façonné dans une large gamme de couleurs de qualité bon teint, à Ilopposé des matières colorantes usuelles utilisées dans la fabrication conventionnelle de tapis, ce qui réalise un avantage supplémentaire très appréciable par rapport aux matières selon les techniques antérieures. Etant donné que les alvéoles 13 et les fibres résultantes 12présentent une section transversale très petite, les fibres ne résistent pas à l'action du pied- humain lorsque le produit est utilisé comme tapis, ce qui-évite de donner l'impression au marcheur d'une poussée de réaction.Ainsi, en raison de l'amélioration de la résistance à l'abrasion, de la résistance à la souillure, de la résistance à la formation dtune charge d'électricité statique et de la résistance à la décoloration, le produit à poils constitue une matière excellente pour tapis. Comme il a été décrit ci-dessus, l'utilisation du copolymère EAV dans ces produits à poils semblait contre-indiquée, en raison de l'utilisation à grande échelle des copolymères EAV en tant qu'adhésif à chaud et compte tenu du fait que la matière moulée ne doit pas adhérer aux alvéoles du moule, d'autant plus que les fibres doivent présenter des rapports d'aspect élevés, ce qui rendait très improbable qu'une matière adhésive piM donner satisfaction pour cet usage particulier. Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des variantes peuvent y Astre apportées sans sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS 1. Produit à poils, caractérisé en ce qui il comprend une base et de nombreuses fibres en saillie longitudinale sur ladite base, ces fibres étant façonnées en un polymère comprenant au moins 90% en poids d'un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle. 2. Produit à poils selon la revendication f, caracscr--s- en ce que le copolymère éthylène-acétate de vinyle comprend 2 à 30% en poids d'acétate de vinyle. 3. Produit à poils selon la revendication f, caractérisé en ce que le polymère comprend une cuantîté efficace d'un agent anti-adhésif de moulage choisi parmi un acide gras, z se d'acide gras, un amide diacide gras, un ester d'acide gras ou des composés de silicone ou bien un mélange de ces derniers. 4. Produit à poils selon la revendicatiot 3, en ce que l'agent anti-adhésif est présent en une quantité inférieure à 1% en poids. 5. Produit à poils selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit copolymère éthylène-acétate de vinyle présente un indice de fusion de l'ordre d'environ 1 à 3. - 6. Produit à poils selon la revendication 1, caractérissé en ce que les fibres comprennent en outre moins d'environ 10/ en poids d'une matière de charge contenant un pigment. 7. Produit à poils moulé, en résine synthétique, compre- nant une base et de nombreuses fibres en saillie longitudinale sur ladite base, ces fibres étant en copolymère éthylène-acétate de vinyle et présentant un rapport d'aspect supérieur à environ 50 et un diamètre d'au moins environ 10, 16. 10-3 cm. 8. Produit à poils moulé selon la revendication T, caractérisé en ce que la densité des fibres du produit à poils est de l'ordre d'environ 10 à 50%. 9. Produit à poils moulé selon la revendicatioei 7, caractérisé en ce que les -fibres présentent un diamètre moyen de l'ordre d'environ 10,16 à 25,4.10 3 cm. 10. Produit à poils moulé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la densité des fibres est d'environ 18 a' 20% et les fibres présentent un diamètre moyen d'environ 10,16 à 15,24.10 3 cm. 11. Produit à poils moulé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les fibres présentent un rapport d'aspect de moins de 100, une longueur environ 0 > 5 à 1,7 cm et un diamètre de l'ordre de 10 à 15 10.-3. 12. Produit à poils moulé comprenant une base et de nombreuses fibres en saillie longitudinale sur ladite base, lesdites fibres étant façonnées en un polymère comprenant au moins 90% en poids dtun copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle, lesdites fibres présentant un diamètre moyen de l'ordre de 10,16 à 25,4.10 3 cm, une longueur moyenne de l'ordre d'environ 0,5 à 1,7 cm, un rapport d'aspect de tordre d'environ 50 à 100 et une densité des fibres de tordre d'environ 10 à 50%. 13. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé en résine synthétique, comprenant une base et de nombreuses fibres en saillie longitudinale sur ladite base, ce procédé comprenant les phases qui consistent à a) chauffer à une température de l'ordre de 121 à 2600C une masse de polymère comprenant au moins environ 90% en poids d'un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle, et un agent anti-adhésif; b) soumettre ladite masse-de polymère chauffée, dans un moule présentant des alvéoles correspondant aux fibres du produit à poils, à une pression de l'ordre d'environ 14 à 84,3 kg/cm2; c) refroidir la masse dans le moule;; et à d) retirer le produit à poils moulé du moule lorsque la température du produit, dans le moule, est de tordre d'environ 60 à 76,60C. 14. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le moule est revêtu au préalable dtun agent anti-adhésif. 15. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon la revendication jg, caractérisé en ce que les fibres du produit moulé à poils présentent un diamètre moyen de I1 ordre de 10,16 à 25,4.10 3 cm, une hauteur de l'ordre d'environ 0,5 à 1,7 cm, un rapport d'aspect de tordre d'environ 50 à 100 et une densité de tordre d'environ 10 à 50%. 16. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite masse comprend une matière de charge présente en une quantité qui est inférieure à environ 10% en poids. 17. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'on applique ladite pression pendant une période de temps inférieure à environ 130 secondes. 18. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'on applique ladite pression pendant une période de temps de l'ordre dXenvi- ron 10 à 130 secondes. 19. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon la revendication 13, caractérisé en-ce qu'il comprend en outre une phase de traitement du produit moulé en vue de réaliser une réticulation du polymère. 20. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une phase d1 irradiation électronique du produit moulé pour réaliser une réticulation du polymère. 21. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon la revendication 13, caractérisé en-ce que la phase de refroidissement de la masse comprend une phase de refroidissement du moule. 22. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la phase dlenlèvement du produit à poils moulé comprend une phase au cours de laquelle on introduit un fluide sous pression entre ladite base et ledit moule pour refroidir de façon supplémentaire le produit moulé à poils. 23. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une phase quigconsiste en une irradiation électronique du produit moulé, suivant des dosages de l'ordre d'environ 5 à 15 MR afin de réaliser une réticulation du polymère. 24. Produit à poils, caractérisé ence qu'il comprend de nombreuses fibres en copolymère éthylène-vinyle présentant une microstructure successivement moulée et irradiée électroniquement, ladite microstructure comprenant une structure réticulée dudit copolymère. 25. Produit à poils selon la revendication 24, caractérisé en ce que la microstructure est choisie de manière à emp8- cher la fusion des fibres à des températures jusqu'à environ 1760C.