Brevet FR2744889A1 — publié le 19970822

Elément de renfort thermoactivable pour articles chaussants et article chaussant comportant un tel élément de renfort. L'invention concerne un élément de renfort thermoactivable, sous forme de complexe, et utilisé dans la fabrication d'articles chaussants. Il est connu de consolider des articles chaussants au cours de leur fabrication en prévoyant la mise en place de contreforts au niveau du talon et de la cheville ainsi que de bouts durs à l'avant desdits articles. FR-A-2 065 960 décrit un matériau composite constitué de bandes de tissus imprégnés par une dispersion d'éléments synthétiques de polymère de styrène-butadiène carboxylé. Les faces de la couche ainsi réalisée sont ensuite, pour l'une, enduite d'une dispersion de matières synthétiques propres à conférer à ladite face l'aspect du daim tout en étant résistant à l'abrasion et, pour l'autre, enduite par exemple par un enduit collant permettant son collage à chaud dans une chaussure. On connaît également par EP-A-O 102 414 une structure laminée comportant une âme en résine thermoplastique, des couches de tissus étant placées de part et d'autre de ladite âme en résine thermoplastique, les fibres du tissu piégées en partie dans ladite résine étant également imprégnées par un adhésif activable par solvant ou par chauffage permettant le collage de cette structure laminée en tant que renfort sur un substrat. Le brevet américain US-A-5 354 604 concerne également un matériau composite servant de renfort, constitué d'une âme en résine thermoplastique thermodéformable, des couches de tissé étant placées de part et d'autre de ladite âme et liées à celles-ci par des couches de résines. Les couches de tissé présentent une épaisseur suffisante pour conférer une rigidité et une force suffisantes à la structure composite. On utilise, de préférence, des tissés de fibres de carbone, de verre ou d'aramide. Ce matériau composite peut ensuite être mis en forme par chauffage dans un moule. Si ces structures composites décrites présentent de bonnes caractéristiques quant à leur oeuvrabilité et leurs propriétés de protection, il s'avère que ces produits sont la plupart du temps inadaptés pour être utilisés au cours de la fabrication courante d'articles chaussants. En effet, soit il est nécessaire de chauffer les structures composites à de hautes températures pour pouvoir les mettre en forme, soit il est nécessaire de faire subir à l'article chaussant une cuisson ultérieure. Dans ces deux cas, il existe un risque de dégradation des autres composants de l'article chaussant ainsi qu'un allongement non négligeable des temps de cycle de fabrication. On connaît également par le brevet FR-A-2.108.913 et son addition FR-A-2.106.526, une matière renforcée à l'aide d'un élément fibreux compris au sein d'une épaisseur de matière synthétique. Dans une première forme de réalisation, une zone d'un composant d'article chaussant est soumis à une première enduction directe par la matière synthétique, l'élément fibreux est ensuite apposé sur l'enduit et pressé afin que l'enduit fondu pénètre dans les ouvertures macroscopiques définies entre les fibres, un second enduit est alors appliqué à l'état fondu afin de remplir les dépressions à la surface de l'élément de renforcement, rejoignant le premier enduit dans les ouvertures macroscopiques de l'élément fibreux. Selon une seconde forme de réalisation , l'élément fibreux est noyé par application d'une pression au sein d'une seule couche d'enduction de matière synthétique.Dans ces deux cas, le procédé nécessite la soumission de l'article chaussant à des températures très élevées afin d'appliquer la matière synthétique fondue sous forme d'enduit. Là encore, l'enduction de la matière à renforcer par une matière synthétique sous forme fondue entraîne nécessairement des températures élevées au cours du cycle de fabrication de l'article chaussant pouvant entraîner des endommagements de ladite matière à renforcer. En outre, la procédure d'enduction de la matière à renforcer allonge le temps du cycle de fabrication dudit article chaussant. De plus, le procédé décrit envisage uniquement la réalisation d'un renfort directement sur la matière de l'article chaussant au cours de son cycle de fabrication, la matière à renforcer devant automatiquement être soumise aux conditions de température sévères évoquées auparavant. Il convient donc de remédier à cet inconvénient en proposant un renfort utilisable lors de la fabrication d'un article chaussant renforcé, par exemple dans les zones avant et arrière, sans qu'il soit nécessaire d'imposer des modifications importantes aux techniques actuelles de fabrication, en particulier en ce qui concerne la température et le temps du cycle de fabrication tout en offrant de bonnes, voire meilleures, propriétés de renforcement. A cet effet, l'invention a pour objet un élément de renfort thermoactivable, sous forme de complexe, destiné à être mis en place dans un article chaussant et constitué d'au moins trois éléments en couches, caractérisé en ce que lesdits éléments sont un élément à mémoire de forme thermoactivable, un élément de rigidification thermoactivable, et un tissu de renfort inséré entre les deux premiers éléments, ledit élément de rigidification imprégnant ledit tissu de renfort et présentant un point de ramollissement inférieur au point de fusion des fibres dudit tissu de renfort, ledit élément de rigidification et ledit élément à mémoire de forme étant thermoactivables dans la plage des températures utilisées au cours d'un cycle de fabrication d'un article chaussant. L'élément de renfort est donc constitué de trois éléments en couches distinctes, chacun de ces éléments présentant des caractéristiques propres conférant à l'élément de renfort des propriétés particulières. Ainsi, l'élément de renfort selon l'invention peut se définir en deux parties de fonctions distinctes, l'une constituant un bout dur ou contrefort et l'autre un renfort dudit bout dur ou contrefort, la première partie étant constituée par l'élément à mémoire de forme dont les dimensions et les caractéristiques sont similaires à celles d'un embout ou contrefort de type standard et la seconde partie étant constituée par le tissu de renfort et l'élément de rigidification dont les caractéristiques constituent un renfort local pour l'élément à mémoire de forme. L'élément à mémoire de forme procure à l'article chaussant une capacité à recouvrer sa forme initiale même après avoir subi une déformation, par exemple par choc. Il contribue donc au maintien de l'intégrité esthétique dudit article chaussant. De préférence, on utilise tout matériau thermoactivable à des températures compatibles avec le cycle de fabrication de l'article chaussant, présentant une mémoire de forme tel qu'un copolymère éthylène-acide métacrylique vendu sous la marque déposée SURLYN ou encore du type vendu sous la marque déposée IMPERFIRM. L'élément de rigidification est une résine thermoactivable et thermocollable choisie de manière à rigidifier localement à température ambiante la zone du tissu de renfort qu'elle imprègne par une augmentation locale d'épaisseur tout en présentant un point de ramollissement bas, de préférence inférieur à 100.C, pour permettre un formage à des températures compatibles avec les températures du cycle de fabrication d'un article chaussant. La couche de l'élément de rigidification peut être réalisée par enduction directe du tissu de renfort par ladite résine. Avantageusement, le tissu de renfort permet, quant à lui, de limiter le fluage des deux autres éléments contrecollés lors d'une sollicitation brève ou permanente telle qu'un écrasement ou un glissement du pied dans l'article chaussant, dans la mesure où les fibres du tissu sollicitées en traction présentent en outre une faible capacité d'allongement. A cet effet, le tissu de renfort est un tissu de faible grammage compris dans une plage de 40 à 80 g/m2 et dont la contrainte à la rupture en traction est supérieure à 1000 Mpa et le module de traction est supérieur à 30000 Mpa. Le tissu de renfort est de préférence un tissu de fibres d'aramide dont le grammage est de 60 g/m2. Ce tissu de fibres d'aramide permet d'obtenir un renfort optimal quant à la résistance à l'usure, au déchirement et limite en outre les risques d'irritation des pieds de l'utilisateur. L'élément de renfort ainsi réalisé est monté sur la face interne d'une tige pour renforcer localement un article chaussant de la même façon qu'un renfort habituel thermoactivable. L'élément à mémoire de forme, qui joue le rôle d'un bout dur ou contrefort standard est de préférence accolé à la tige de l'article chaussant de sorte que le tissu de renfort et l'élément de rigidification sont placés à l'intérieur dudit article chaussant. L'élément de renfort ainsi réalisé permet de réaliser un renforcement d'article chaussant sans nécessiter de modification importante dans le cycle de fabrication habituel, les températures de formage, en particulier la déformation de l'élément de rigidification et de l'élément à mémoire de forme, étant inférieures à 100.C. Il n'y donc plus de risques de dégradation des autres constituants de l'article chaussant. On décrira maintenant l'invention plus en détail en référence au dessin dans lequel la figure 1 représente une vue en coupe d'un élément de renfort selon l'invention ; et la figure 2 représente une vue en coupe d'un article chaussant renforcé par l'élément de renfort de la figure 1. L'élément de renfort est obtenu par la superposition à plat des trois couches distinctes. L'élément à mémoire de forme 1 présente, de préférence, une découpe et une dimension propre à constituer soit un contrefort soit un bout dur de type standard, son épaisseur étant comprise entre 0,5 et 1,5 mm. Il est enduit sur sa face externe par une colle thermofusible permettant son collage ultérieur sur la tige 4 d'un article chaussant. Sa mémoire de forme lui permet de reprendre sa forme initiale après déformation par un choc ou une contrainte accidentelle. Le tissu de renfort de faible grammage 2 est, de préférence, un tissu de fibres d'aramide imprégné par l'élément de rigidification 3. Ledit élément de rigidification 3 est de préférence constitué par du poly caprolactone et présente un point de ramollissement compris entre 55 et 70'C. Il recouvre le tissu de renfort 2 de telle sorte qu'il présente une augmentation locale d'épaisseur comprise entre 0,2 et 0,8 mm. Le tissu de renfort 2 et la couche d'élément de rigidification 3 présentent les mêmes dimensions et le tissu 2 est positionné de telle sorte que les fibres composant le tissu sont de préférence orientées à +/- 45 par rapport à l'axe longitudinal de l'article chaussant. Cette position des fibres est maintenue en place dans l'élément de renfort par l'imprégnation du tissu de renfort 2 par l'élément de rigidification 3. Ce positionnement des fibres confère à l'élément de renfort une aisance de formage dans la mesure où on évite ainsi la formation de plis. Toutefois une autre orientation des fibres composant le tissu de renfort (de 0 à90 par rapport à l'axe longitunal de l'article chaussant) pourrait être retenue sans faire novation. L'élément de renfort présente une structure telle que le tissu de renfort 2 est situé entre l'élément à mémoire de forme 1 et l'élément de rigidification 3. Les dimensions de la couche de l'élément de rigidification 3 et du tissu de renfort 2 sont telles que, de préférence, leur surface est comprise entre 90 et 40 % de la surface de l'élément à mémoire de forme 1. Ainsi qu'on peut le voir aux figures 1 et 2, l'élément à mémoire de forme 1 présente un parage 1' afin de ne pas marquer la chaussure après montage sur la tige 4 et dans une semelle 5. Les dimensions du tissu de renfort 2 et de la couche de l'élément de rigidification 3 sont également telles que ceux-ci ne recouvrent pas la zone de parage 1' de l'élément à mémoire de forme 1. L'élément de rigidification 3 présente également un parage 3 afin d'obtenir une variation de l'épaisseur et de la rigidité progressive pour ne pas nuire au confort de l'utilisateur et pour préserver également l'esthétisque de l'article chaussant (absence de marquage). Les couches 1, 2 et 3 peuvent être montées par le procédé dit de complexage correspondant à la superposition des différentes couches au cours du montage de l'article chaussant. Dans ce cas, l'imprégnation du tissu 2 par l'élément de rigidification 3 intervient au cours du ramollissement de l'élément de rigidification lors du formage. On peut également préfabriquer l'ensemble de l'élément de renfort. Le tissu 2 est alors préalablement imprégné par enduction directe avec l'élément de rigidification 3, puis contrecollé sur l'élément à mémoire de forme 1. L'élément de renfort est monté sur la tige 4 de la même façon qu'un bout dur ou un contrefort thermoactivable usuel. Ainsi qu'on peut le voir à la figure 2, la tige 4 d'un article chaussant constitue l'enveloppe extérieure de l'élément de renfort tandis que le tissu 2 imprégné de l'élément de rigidification 3 assure le rôle de peau intérieure dans l'article chaussant monté. Bien entendu, l'élément de renfort peut cependant être recouvert intérieurement d'un tissu ou d'un film de protection et de propreté 6. Non seulement un tel élément de renfort permet un renforcement d'article chaussant au cours d'un cycle de fabrication normal sans qu'il soit nécessaire de procéder à des augmentations de températures trop importantes mais, en outre, il confère audit article chaussant une amélioration des caractéristiques de rigidité et de tenue aux chocs des zones renforcées dudit article chaussant lors d'écrasements ou de chocs d'énergie faible. Enfin, la variation de l'épaisseur de l'élément de renfort préserve le confort de l'utilisateur et l'esthétique de 1 'article chaussant. Bien entendu, cet élément de renfort peut être utilisé pour renforcer toute partie de la tige, les dimensions et la forme dudit élément étant alors choisies en fonction de la zone de la tige à renforcer. REVENDICATIONS 1. Elément de renfort thermoactivable, sous forme de complexe, destiné à être mis en place dans un article chaussant et constitué d'au moins trois éléments en couches, caractérisé en ce que lesdits éléments sont un élément à mémoire de forme thermoactivable (1), un élément de rigidification thermoactivable (3), et un tissu de renfort (2) inséré entre les deux premiers éléments (1 et 3), ledit élément de rigidification (3) imprégnant ledit tissu de renfort (2) et présentant un point de ramollissement inférieur au point de fusion des fibres dudit tissu de renfort (2), ledit élément de rigidification (3) et ledit élément à mémoire de forme étant thermoactivables dans la plage des températures utilisées au cours d'un cycle de fabrication d'un article chaussant. 2. Elément de renfort selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tissu de renfort (2) est un tissu de faible grammage compris dans une plage de 40 à 80 g/m2 et dont la contrainte à la rupture en traction est supérieure à 1000 Mpa et le module de traction est supérieur à 30000 Mpa. 3. Elément de renfort selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tissu de renfort (2) est un tissu de fibres d'aramide de grammage 60 g/m2. 4. Elément de renfort selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de rigidification (3) est une résine thermoactivable et thermocollable dont le point de ramollissement est inférieur à 100'C. 5. Elément de renfort selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de rigidification (3) est constitué par du poly caprolactone 6. 6. Elément de renfort selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément à mémoire de forme (1) est un matériau thermoplastique tel qu'un copolymère éthylèneacide métacrylique. 7. Elément de renfort selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les couches (1), (2) et (3) sont montées par un procédé dit de complexage. 8. Elément de renfort selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est préfabriqué par contrecollage préalable sur l'élément à mémoire de forme (1) de l'ensemble constitué par le tissu (2) imprégné par enduction directe de l'élément de rigidification (3). 9. Elément de renfort selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le tissu de renfort (2) est positionné dans l'article chaussant de telle sorte que les fibres composant ledit tissu (2) soient orientées à +/- 45 par rapport à l'axe longitudinal de l'article chaussant. 10. Article chaussant comportant un élément de renfort selon l'une quelconque des renvendications 1 à 9.