Brevet FR2383794A1 — publié le 19781013

La présente invention concerne un procédé de surfaçage d'une matière en feuille par application d'une résine synthétique. Il règne une très grande activité dans le domaine de la fabrication de matières synthétiques en feuilles comme produits de remplacement du cuir en appliquant une couche de matière plastique synthétique à une matière de support ou d'armature, par exemple à une étoffe tissée ou tricotée, une matière plastique mousse, des déchets de cuir, du cuir reconstitué, etc. et à imprimer dans la surface de la couche de matière plastique un dessin imitant le grain du cuir. Une telle matière en feuille est utilisée dans la fabrication de chaussures et d'objets de maroquinerie par exemple des sacs à main, des gants, des valises, des ceintures et même des vestes et des manteaux, et offre un avantage par rapport aux parties découpées à l'emporte-pièce dans des peaux, du fait que les parties de la tige peuvent etre découpées à l'emporte-pièce avec un minimumde chutes et avec une coloration uniforme d'une pièce à l'autre sans qu'il soit nécessaire de les appareiller. le procédé mis en oeuvre pour réaliser une telle matière en feuille ou de telles pièces nécessite l'utilisation de cylindres métalliques gravés qui sont coûteux à réaliser, le fabricant mettant en oeuvre le procédé devant en outre conserver un stock important de cylindres à disposition du fait que chaque modèle différent nécessite des cylindres différents. Un autre inconvénient est dû également au fait que la matière en feuille et les pièces réalisées de cette manière ont nettement l'aspect et le toucher d'une matière plastique même lorsque le dessin imprimé sur leur surface imite sensiblement l'original, du fait que la couche de matière plastique est relativement épaisse en comparaison de la couche d'armature, ce qui se traduit par une prédominance des caractéristiques de la matière plastique. La présente invention a pour objet un procédé de réalisation d'une matière en feuille et plus particulièrement des pièces analogues au cuir à utiliser dans la fabrication de chaussures, d'articles de maroquinerie, etc. qui ont l'apparence et le toucher du cuir naturel sans qu'il soit nécessaire que le fabricant de chaussures dispose d'un stock important, tout en lui permettant de satisfaire facilement aux commandes adressées par ses clients.Ledit procédé permet de préparer des pièces en cuir avec du cuir de moins bonne qualité tel que du cuir égrati gné et cicatrisé, des croûtes, du cuir reconstitué, etc. en leur donnant un fini superficiel immitant celui d'un cuir de bonne qualité, qui est tenace et résistant à ltusure et qui n'altère ni ne change les caractéristiques prédominantes du cuir proprement dit tout en permettant une liaison particulièrement bonne pour la fixation d'un dessous en élastomère lors de la fabrication de chaussures. Selon la présente invention, le procédé est mis en oeuvre en préparant une couche d'une épaisseur uniforme d'une résine synthétique partiellement mûrie et en la soumettant à une pression et un chauffage dans un champ à haute fréquence entre la matière en feuille qui doit eAtre surfacée et une partie d'un moule ayant une surface de décollement présentant le dessin superficiel à imprimer par gaufrage dans la résine synthétique. La résine synthétique partiellement mûrie peut etre préparée sur la surface de la partie du moule ou sur la surface de la matière en feuille. lorsqu'elle est préparée sur la surface de la partie du moule, qui peut être une feuille de décollement ou un moule en caoutchouc de silicone, la résine synthétique est appliquée à l'état liquide ou pâteux en l'étalant sur la surface ou bien à l'4tat pulvérulent en la répandant sur cette dernière. Lorsque la résine est préparée sur la surface de la matière en feuille, elle est appliquée sous forme pulvérulente et est répandue sur la surface. Une maturation partielle est assurée par un chauffage par rayonnement ou équivalent. Une mince couche préliminaire d'uréthanne peut être appliquée à la surface de la partie du moule en particulier lorsque la matière en feuille surfacée doit être utilisée dans la fabrication de chaussures et une couche préliminaire de colle peut être appliquée à la surface de la matière en feuille lorsque cela est nécessaire. Une couche formant coussin et une couche supplémentaire génératrice de chaleur peuvent être utilisées pendant ltopération de liaison pour compenser respectivement les irrégularités de la matière en feuille et réduire la perte de chaleur de ltensemble pendant le chauffage de la résine synthétique.L'ensemble comprenant la résine synthétique partiellement mûrie, la matière en feuille et la partie du moule est soumis à un chauffage sous pression à haute fréquence entre les plateaux d'une presse comportant des serpentins de refroidissement destinés à maintenir les plateaux à une température prédéterminée et un générateur à haute fréquence destiné à produire un champ à haute fréquence entre les plateaux pendant l'opération de liaison. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure 1 représente schématiquement l'application d'une résine synthétique fluide ou pâteuse par enduction à la racle sur la surface d'une feuille de décollement, d'un moule en caoutchouc de silicone au autre substrat; la figure 2 représente schématiquement le saupoudrage de la surface d'une feuille de décollement, d'un moule en caoutchouc de silicone ou autre substrat avec une résine synthétique particulaire sèche; la figure 3 représente schématiquement le chauffage de la résine synthétique réparti sur la feuille de décollement, le moule en caoutchouc au silicone ou autre substrat pour provoquer la maturation partielle de la résine synthétique;; la figure 4 est une vue schématique de c3té montrant une presse comprenant des plateaux entre lesquels un ensemble se composant d'une feuille de décollement ou d'un moule, d'une couche de résine synthétique partiellement mtrie et d'un substrat est placé en vue de la maturation finale et de la liaison de la couche de résine synthétique sur le substrat par application de pression et par chauffage à haute fréquence; la figure 5 est une coupe d'un substrat auquel une couche adhésive est appliquée; la figure 6 est une vue cn plan d'un cache présentant une ouverture correspondant à la configuration de la partie de cuir d'une tige de chaussure qui doit être surfacée; la figure 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 6;; la figure 8 est une coupe montrant le cache superposé à une feuille de décollement ou moule pour contenir et confiner la résine synthétique dans la région de l'ouverture du cache; et la figure 9 est une coupe d'une partie de chaussure montrant schématiquement la pénétration de la résine synthétique dans les creux, les égratignures et défauts analogues de la surface que permet le présent procédé. Selon le procédé de la présente invention, une couche 12 d'épaisseur uniforme de résine synthétique à l'état liquide pateu ou pulvérulent est étalée ou appliquée par saupoudrage à la surface d'une feuille de décollement ou moule 10 ou bien une couche 12 de résine synthétique en poudre est appliquée directement par saupoudrage à la surface d'un substrat 14, comme on le voit sur les figures 1 et 2, sur lesquelles le numéro de référence 10 représente une feuille de décollement ou moule et le numéro de référence 14'désigne un substrat. Après l'application d'une couche superficielle 12 d'épaisseur uniforme de résine synthétique à la feuille de décollement ou moule ou bien au substrat, la couche 12 de résine synthétique est soumise à un chauffage, par exemple au moyen dlune batterie de lampes, comme on le voit sur la figure 3, pour former une coche 16 de résine synthétique partiellement marie qui adhère à la feuille de décollement ou moule ou bien au substrat d1une façon suffisante pour permettre de les manipuler sans provoquer de séparation. La feuille de décollement ou moule recouvert de la couche de résine synthétique partiellement mûrie peut être utilisé immédiatement pour la mise en oeuvre du procédé décrit dans le présent mémoire ou bien peut être mis de coté c'est-àdire stoeké pour un usage ultérieur. Afin de poursuivre la mise en oeuvre du procédé, un ensemble comprenant la feuille de décollement ou moule recouvert de la couche 16 de résine synthé tique partiellement mûrie et le substrat 14 auquel elle doit être appliquée ou bien un ensemble comprenant le substrat 14 recouvert de la couche 16 de résine synthétique partiellement mûrie et une feuille de décollement ou moule 10 et intercalé entre les plateaux 22, 24 d'une presse, comme on le voit sur la figure 4, pour une application de pression et de chaleur afin d'achever la maturation de la couche 16 de résine synthétique, de la coller d'une façon permanente au substrat 14 et de gaufrer simultanément la surface de la couche 16 de résine synthétique selon le dessin de la feuille de décollement ou moule.Des serpentins 26 permettent de refroidir les plateaux de la presse et un générateur à haute fréquence HF produit un champ à haute fréquence entre les deux plateaux. Comme étape préliminaire de l'un ou l'autre mode de moulage, il peut être souhaitable d'appliquer une mince couche de colle 20 à la surface du substrat 18 (figure 5), par exemple en I'appliquant àla brosse par pulvérisation ou par écoulement à la surface, puis en la séchant. Si le substrat 14 est de nature hydrophile, il est souhaitable de le chauffer au préalable de manière à éliminer la plus grande partie possible de l'humidité, car la présence d'humidité dans le substrat augmente les propriétés diélectriques et peut être la cause dun roussissement ou brûlage de ce dernier. Si le substrat est du cuir, des croûtes de cuir, du cuir reconditionné, etc., il faut réduire la teneur en humidité de façon qu'elle ne dépasse pas environ 8% en poids. Il peut castre également souhaitable d'intercaler un coussin 22 entre la surface du substrat et le plateau de ce côté afin de compenser de légères Irrégularités et à cet effet il est possible d'avoir recours à une feuille de caoutchouc mousse de silicone dfune épaisseur comprise entre 4,76 et 9,5 mm. Certaines résines synthétiques, meme si elles sont appliquées en une couche très mince à la surface da la feuille de décollement ou moule ou bien au substrat, présentent des propriétés diélectriques suffisantes pour que la chaleur engendrée par le champ à haute fréquence assure la maturation la liaison et le gaufrage nécessaires. D'autres résines ayant de moins bonnes propriétés diélectriques exigent un chauffage supplémentaire pour compenser le refroidissement des plateaux et il est donc possible d'intercaler entre le substrat et le plateau d'un côté et la feuille de décollement ou moule et le plateau de l'autre c8té une couche ayant de meilleures propriétés diélectriques qui est elle-meme chaufféeetqui contribue au chauffage de la résine synthétique. Pour éviter de gaspiller la résine synthétique, il est possible d'utiliser un cache 32 (comme on le voit sur les figures 6 et 7) présentant une ouverture 34 de configuration correspondant à la superficie du substrat qui doit être surfacée et une épaisseur correspondant sensiblement à celle de la couche de résine synthétique qui doit être appliquée. Le cache 32 n'est utilisé que lorsqu'il s'agit d'appliquer la couche de résine synthétique à une feuille de décollement.Comme on le voit sur la figure 8, le cache est placé sur la surface de la feuille de décollement 10, puis la cavité 34 est remplie de résine synthétique liquide ou payeuse par enduction à la racle de façon à former une couche 12 de résine synthétique d'épaisseur uniforme dans la cavité. l'application de la couche de résine synthétique par enduction à la racle permet de confiner la résine dans la cavité et de conserver l'excédent pour le réutiliser. La feuille de décollement 10 ainsi que le cache 52 et la couche 12 de résine synthétique sont soumis ensuite à un chauffage par les lampes ou dans un four d'un type connu pour provoquer la gélification de la résine sinthétique et former la couche cohérente partiellement mûrie 16. Il est possible de récuperer la résine synthétique d'une façon analogue lorsqu'elle est appliquée sous forme pulvérulente directement au substrat, en supportant celui-ci sur une grille ou autre structure perforée de façon que la résine synthétique pulvérulente qui ne tombe par directement sur le substrat, passe à travers la grille pour tomber dans une trémie appropriée, ce qui permet donc de la récupérer pour la réutiliser. La feuille de décollement utilisée dans le présent procédé est disponible dans le commerce. Cette matière en feuille, appelée parfois papier de moulage, est vendue par la firme S.D. Warren Company, Nashua, New ldunpshire et présente sur sa surface un enduit de décollement sur lequel la résine synthétique peut être partiellement mtrie ou gélifiée sans adhérer d'une façon permanente. Le papier de décollement est disponible avec diverses configurations, par exemple pour former une surface brillante ressemblant au fini du cuir vernis ou une surface gaufrée ou gravée imitant le grain du cuir. Etant donné que la feuille de décollement est enlevée de la pièce terminée après maturation et refroidissement, il est possible de la réutiliser à plusieurs reprises, ce qui réduit les frais de fabrication. Si on utilise un moule à la place de la feuille de décollement pour réaliser un dessin ou grain particulier, il est préparé en caoutchouc de silicone à partir d'un modèle par exemple comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Mnérique NO 3 832 111. La résine synthétique qui forme le fini superficiel selon l'invention est appliquée pour constituer une couche dtune épaisseur telle que, lorsqu'elle est définitivement mûrie, son épaisseur est d'environ 0,076 à 0,25 mm. Il est possible d'utiliser sous forme liquide pâteuse ou pulvérulente des résines synthétiques du commerce qui sont de nature thermoplastique. La résine synthétique préférée comprend un composé qui est exempt de solvants volatils et présente un coefficient élevé de pertes diélectriques de façon qu'il puisse être facilement chauffé dans un champ électrique à haute fréquence, par exemple un plastisol de résine vinylique comprenant une dispersion de particules solides d'un polymère ou copolymère de chlorure de vinyle dans un plastifiant liquide non volatil. Lors de son application à la face de la feuille de décollement ou du moule, le plastisol peut être à l'étant de liquide visqueux qui gélifie lorsqu'il est chauffé à 660C environ. On peut utiliser un mélange anhydre de chlorure de polyvinyle à la place du plastisol, sous la forme de particules sèches finement divisées contenant à la fois le polymère et le plastifiant qui est fritté à environ 1120C pour former une couche partiellement mûrie ou gélifiée ou bien une masse de particules finement divisées de polyuréthanne en poudre qui est frittée à environ 1120C, ces matières étant toutes disponibles dans le commerce. le mélange sec peut tre déposé sur la feuille de décollement ou moule ou bien directement sur le substrat. La durée et la température de chauffage ont peu d'importance mais doivent être suffisantes pour assurer une maturation définitive de la résine synthétique, sa liaison avec le substrat et le gaufrage en un temps compatible avec la rentabilité de la production. D'une façon générale, une durée de chauffage de 5 secondes à une minute suffit dans une presse à haute fréquence de puissance courante. Dès que la maturation est achevée, on coupe le courant électrique et on laisse refroidir l'ensemble en le maintenant sous pression.Les plateaux froids ont pour effet d'accélérer le refroidissement et,lorsque la température a suffisamment baissé pour que la couche de résine synthétique soit solidifiée, la pression est relâchée et la feuille de décollement ainsi que le cache, si on en utilise un, ou le moule selon le procédé mis en oeuvre sont séparés de la couche de résine synthétique pour laisser celle-ci sous la forme dlun enduit d'une épaisseur de 0,076 à 0,25 mm collé à la face du substrat et présentant sur sa face à découvert la reproduction négative du dessin de la feuille de -décollement ou du moule en caoutchouc de silicone.On utilise une presse d'une puissance comprise entre 0,7 et 3,5 kg/cm2 équipée d'un générateur à haute fréquence pour engendrer un champ à haute fréquence de l'ordre de 20 à 50 MHz, le procédé s'applique en particulier à la fabrication des chaussures dans laquelle il permet l'application d'une couche de finition à la surface dtune tige de chaussure qui assure une forte liaison avec une semelle ou dessous en élastomère et permet en particulier de réaliser des parties dtune tige de chaussure en vue de l'assemblage du montage et du soudage du dessous sans nécessiter d'autres opérations telles qu'un rognage un découpage un cardage un collage, etc.Par exemple, pour réali ser une chaussure montée à la ficelle, les parties de la tige fabriquée selon le présent procédé en utilisant un cache ou un moule ne nécessitent pas de rognage pour enlever l'excédent de résine synthétique et peuvent donc eAtre assemblées par piquage pour former une tige montée et sans cardage ni collage de la marge de montage placée dans le moule d'une machine à mouler par injection pour mouler une semelle sur la marge de montage de la tige. En choisissant un enduit superficiel qui puisse être collé à la matière plastique qui constitue le dessous, il est possible d'obtenir une bonne liaison sans autre traitement de la marge de montage.Eventuellement, il est possible d'appliquer une très mince couche dtune solution de polyuréthanne en une quantité qui sèche pour former une pellicule de 0,025 à 0,076 mm sur la surface de la feuille de décollement ou moule de façon qu'elle constitue la surface externe finale de la pièce. Une telle couche assure une excellente liaison lors de l'application d'un dessous par moulage par injection ou sous pression.Dans certains cas, il peut être souhaitable de chauffer préalablement la marge de montage de la tige ou l'enduit pour faciliter la formation de la liaison entre enduit et le matériau de la semelle. le présent procédé englobe donc la fabrication de chaussures par montage des composants d'une chaussure surfacée comme décrit plus haut et en formant donc un dessous en élastomère par des opérations de moulage sous pression ou par injection. L'enduit final de résine synthétique appliqué à un substrat selon la présente invention est si mince, en comparaison de ltépaisseur du substrat, qu'il. ne modifie pas le toucher et la souplesse du substrat. Lorsque 12 enduit est appliqué à du cuir, comme on le voit sur la figure 9, il supprime tous défauts tels que des creux,des égratignures, etc. et assure une coloration uniforme. La couche de résine synthétique et la couche adhésive, comme on le voit sur le dessin, sont d'une épaisseur exagérée de manière à les dicerner facilement, toutefois, en pratique, le substrat qui est par exemple en cuir, a une épaisseur de l'ordre de 0,5 à 1 mm tandis que la couche de résine synthétique a une épaisseur de l'ordre de 0,076 à 0,25 mm et les couches d'adhésif et de polyuréthanne sont encore plus minces. Il va de soi que le procédé décrit peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de surfaçage d'une matière en feuille avec une résine synthétique caractérisé en ce qutil consiste à soumettre une couche de résine synthétique partiellement mûrie d'épaisseur uniforme et la matière en feuille à surfacer à un chauffage sous pression et à haute fréquence au contact d'une partie d'un moule ayant une surface de décollement présentant le dessin à gaufrer dans la couche de résine synthétique pendant une durée suffisante pour achever la maturation de la résine synthétique, pour la coller à la matière en feuille et pour gaufrer la surface, à interrompre le chauffage à haute fréquence, à laisser refroidir l'ensemble comprenant la matière en feuille, la résine synthétique et la partie du moule tout en le mainte nant sous pression, à relâcher la pression de façon à libérer l'ensemble et à enlever la structure composite comprenant la matière en feuille surfacée de la partie du moule. 2. Procédé de surfaçage d'une matière en feuille avec une résine synthétique, caractérisé en ce qu'il consiste à étaler une résine synthétique à l'état liquide ou pâteux en une couche d'épaisseur uniforme sur la surface dtune partie de moule, à faire mûrir partiellement la résine synthétique, à placer la feuille à surfacer au contact de la surface de la résine synthétique partiellement mûrie, à soumettre l'ensemble comprenant la partie de moule, la résine synthétique et la feuille à un chauffage sous pression et à haute fréquence pendant un temps suffisant pour achever la maturation de la résine synthétique, pour la coller à la matière en feuille et pour la gaufrer, à interrompre le chauffage à haute fréquence, à laisser refroidir l'ensem- ble sous pression, à relâcher la pression imposée à l'ensemble et à séparer la feuille surfacée de la partie de moule. 3. Procédé de surfaçage d'une matière en feuille avec une résine synthétique, caractérisé en ce qu'il consiste à étaler une couche uniforme d'une résine synthétique sur la surface de la matière en feuille, à faire mûrir partiellement la couche de résine synthétique, à placer une partie de moule présentant une configuration superficielle qui doit être imprimée dans la couche de résine synthétique au contact de la surface de la résine synthétique partiellement mûrie, à soumettre lten- semble comprenant la matière en feuille, la couche de résine synthétique et la partie du moule à un chauffage sous pression et à haute fréquence pendant un temps suffisant pour achever la maturation de la résine synthétique, pour la coller à la matière en feuille et pour la gaufrer, à interrompre le chauffage à haute fréquence, à laisser refroidir l'ensemble sous pression, à relâcher la pression et à séparer la feuille surfacée de la partie du moule.