Brevet FR3063603A1 — publié le 20180914

SEMELLE ANTIDERAPANTE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001]La présente invention concerne une semelle antidérapante. Elle concerne plus particulièrement une semelle comportant une pluralité de cavités occupées par des particules de remplissage. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle semelle. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002]On connaît aujourd'hui de nombreux types de semelles de chaussures dotées de propriétés antidérapantes. [0003]On connaît par exemple le document FR2843685 qui décrit une chaussure aquatique pourvue d'une surface inférieure rugueuse. Cette surface comporte un état de surface antiglisse constitué par un tissu élastique enrobé dans une mince couche de matériau caoutchoutique. [0004]On connaît également le document FR 2722376 qui concerne une surface antidérapante du type comprenant un réseau de sculptures en relief. La solution décrite consiste en ce que lesdites sculptures sont formées d'un réseau transversal de canaux étroits s'étendant d'un bord à l'autre de façon discontinue, un canal étant défini par des lignes en forme de U. [0005]Le document FR2709929 décrit une semelle antidérapante comportant des dents en saillie par rapport à la semelle et des plots élastiques également en saillie s'étendant entre les dents et ayant une hauteur au repos sensiblement égale à celle des dents. [0006]Le document FR2661322 concerne une semelle rigide en polychlorure de vinyle (PVC) du type comprenant un corps de semelle muni d'au moins un insert 3063603 2 en contact avec le sol et formant surface d'usure. Les inserts sont en polychlorure de vinyle de dureté moins élevée que celle du polychlorure de vinyle du corps de la semelle. 5 [0007]Toutes ces solutions ont un point commun : l'efficacité des moyens antidérapants se dégrade au fur et à mesure de l'usure de la semelle. [0008]Il existe donc un besoin pour une semelle ayant des propriétés antidérapantes efficaces et durables, malgré l'usure de la semelle. 10 EXPOSE DE L'INVENTION [0009] Tout d'abord, un premier objet de l'invention consiste à prévoir une semelle 15 pourvue de caractéristiques de frottement conférant de bonnes caractéristiques antidérapantes, en particulier sur des sols très lisses, sur des sols mouillés, ou sur la glace sèche ou mouillée. [0010]Un autre objet de l'invention consiste à prévoir une semelle antidérapante 20 pour chaussure dont les caractéristiques antidérapantes perdurent malgré l'usure de la semelle. [0011]Pour ce faire, l'invention prévoit une semelle de chaussure comportant une semelle extérieure, une semelle intérieure et une semelle intercalaire, s'étendant 25 entre la semelle intérieure et la semelle extérieure, la semelle extérieure étant constituée d'un matériau élastomère comportant une pluralité de cavités remplies par des particules de remplissage de cavité qui sont à l'état solide à température ambiante. 30 [0012]Les microreliefs générés par les portions de cavités présents en surface de la semelle procure un effet mécanique augmentant le coefficient de frottement de la semelle. Cet effet est particulièrement avantageux sur sol lisse, sur sol humide ou mouillé, et même sur la glace (sèche ou mouillée). 2017-094fr 3063603 3 [0013]Lorsque la semelle est neuve, une pluralité de cavités sont présentes à la surface, augmentant le coefficient de frottement de la semelle. Pendant l'usure, du fait que les cavités sont réparties dans la masse de la semelle, de nouvelles cavités sont libérées progressivement, assurant le maintient du coefficient de 5 frottement favorable. Il se produit ainsi un effet auto-régénérant des cavités qui assure une durabilité des propriétés d'adhérence, malgré l'usure de la semelle. [0014]En plus de avantages liés aux performances anti-glissement, contrairement aux semelles mousses qui sont compressibles, les semelles selon l'invention 10 forment une structure non compressible, procurant de nombreux avantages en terme de comportement mécanique. [0015]Selon un mode de réalisation avantageux, les particules de remplissage de cavité sont solubles à l'eau. Ce mode de réalisation permet de réaliser une 15 semelle dont la surface de contact avec le sol est parsemée de microcavités procurant un effet d'adhérence avec le sol. Dès que la semelle s'use, de nouvelles cavités et particules sont libérées afin de permettre la continuité des propriétés d'adhérence liées aux cavités. 20 [0016]De manière avantageuse, les particules de remplissage sont des sels. Ce type de particules présente l'avantage d'une grande facilité de mélange avec les matériaux élastomères. [0017]Selon un mode de réalisation avantageux, les particules de remplissage 25 sont choisies parmi la liste comprenant des chlorates ou perchlorate, des sulfates de potassium, d'ammonium, ou de magnésium et en particulier le Mg504 et plus préférentiellement le sulfate de magnésium anhydré. [0018]Selon encore un mode de réalisation avantageux, le diamètre moyen des 30 particules est compris entre 0,01mm et 1 mm et plus préférentiellement entre 0,01mm et 0,3mm et encore plus préférentiellement entre 0.01 et 0.1 mm. 2017-094fr 3063603 4 [0019]De manière avantageuse, les cavités sont réparties dans le matériau élastomère de façon sensiblement homogène. [0020]Egalement de manière avantageuse, les particules de remplissage 5 occupent entre 15% et 60% du volume de la semelle extérieure, et plus préférentiellement entre 25% et 35% du volume de la semelle extérieure. [0021]De manière avantageuse, une pluralité de cavités ouvertes forment des microreliefs répartis sur la surface externe de la semelle extérieure. 10 [0022]L'invention prévoit également un procédé de fabrication d'une semelle de chaussure telle que préalablement décrite, dans lequel une pluralité de particules de remplissage sont incorporées dans un matériau élastomère et mélangées avec ce dernier afin de constituer un mélange sensiblement uniforme, le mélange 15 obtenu étant ensuite vulcanisé dans un moule en forme de semelle extérieure spécifiquement prévu à cet effet. [0023]Ce procédé permet de fabriquer des semelles telles que préalablement décrites de façon simple et économique. 20 DESCRIPTION DES FIGURES [0024]Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, 25 complétée par les figures 1 et 2, présentées uniquement à des fins d'exemples non limitatifs, et dans lesquelles: -la figure 1 est une représentation schématique agrandie d'un exemple d'une portion d'une semelle extérieure comportant des cavités et des particules de remplissage ; 30 -la figure 2 est une représentation schématique d'une coupe d'un exemple d'une semelle de chaussure. 2017-094fr 3063603 5 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION DEFINITIONS 5 [0025]Par « semelle extérieure » on entend la semelle d'usure, c'est-à-dire la partie de la semelle qui est en contact avec le sol. Par « semelle intercalaire » ou « semelle intermédiaire », on entend la partie de la semelle qui s'étend sensiblement sous tout le pied, contre la semelle extérieure, et 10 entre cette dernière et la semelle intérieure ou première. Par « semelle intérieure » ou « première » ou « première de montage », on entend la partie de la semelle en contact avec le pied sous laquelle s'étendent successivement la semelle intercalaire et la semelle extérieure. 15 [0026]La figure 2 illustre un exemple de semelle 1 de chaussure selon l'invention. Cette semelle comprend une semelle extérieure 2, une semelle intérieure 4 et une semelle intercalaire 3, s'étendant entre la semelle intérieure 4 et la semelle extérieure 2. La figure 1 illustre de façon schématique un agrandissement en 20 élévation d'une semelle extérieure seule. [0027]Une pluralité de particules 6 de remplissage occupent une partie du volume de la semelle. A température ambiante, ces particules sont à l'état solide. Chacune des cavités est généralement occupée par une particule unique. 25 Occasionnellement, plusieurs particules peuvent occuper une même cavité. Les particules sont réparties sensiblement uniformément dans le corps de la semelle. Les particules 6 de remplissage occupent entre 15% et 60%, et plus préférentiellement entre 25% et 35 % du volume de la semelle. 30 [0028]Une semelle non usée comporte une pluralité de cavités. Celles qui sont à la surface externe 8 de la semelle procurent des microreliefs, augmentant le coefficient de frottement de la semelle. Les arrêtes produites par les cavités 2017-094fr 3063603 6 ouvertes mises à jour à la surface de la semelle contribuent à l'augmentation du coefficient de frottement de la semelle. [0029]Au fur et à mesure de l'usure, les cavités « en réserve » à l'intérieur de la 5 semelle extérieure sont progressivement libérées. De nouveaux microreliefs apparaissent ainsi régulièrement, procurant un niveau élevé d'adhérence. Ainsi, malgré l'usure, les propriétés avantageuses de la semelle sont conservées sans dégradation des performances jusqu'à ce que la totalité des cavités en réserve aient été consommées. 10 [0030]Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les particules 6 de remplissage de cavité 5 sont solubles à l'eau. Avec l'usure progressive de la semelle, de nouvelles cavités sont peu à peu libérées. Les particules sont alors mises en contact avec l'environnement. Dès que la semelle est en présence d'eau 15 ou d'humidité, les particules sont évacuées par dissolution. [0031]Selon un second mode de réalisation, les particules ne sont pas nécessairement solubles à l'eau. Celles-ci sont alors évacuées par un effet mécanique. Les particules nouvellement libérées, lors des phases de contact et de 20 frottement avec le sol, sont éjectées. Même si certaines particules restent accrochées plus longtemps, avec l'usure de la semelle autour d'elles, l'effet de maintien s'amenuise et les particules quittent alors les portions de cavités restantes. 25 [0032]Ces deux modes de réalisation, qui sont avantageusement combinés, procurent un effet auto-régénérant, libérant progressivement de nouvelles cavités lorsque les particules sont libérées. Cette architecture permet d'assurer la pérennité des propriétés d'adhérence liées aux cavités. 30 [0033]Lorsqu'elles sont libérées, les particules sont évacuées des cavités soit par dissolution avec un milieu humide et/ou par un arrachement dû au frottement de la semelle avec le sol. Les microreliefs ainsi créés peuvent alors pleinement entrer 2017-094fr 3063603 7 en contact avec le sol. Chaque cavité contribue alors à augmenter le coefficient de frottement. La forte densité de cavités libérées à la surface de la semelle contribue à produire une semelle particulièrement adhérente. 5 [0034]Des sels, de préférence solubles dans l'eau, peuvent être utilisés pour réaliser les particules 6 de remplissage. On utilise par exemple des sels tels que des chlorates (NaCI) ou perchlorate, des sulfates de potassium, d'ammonium, ou de magnésium et en particulier le MgSO4 et plus préférentiellement le sulfate de magnésium anhydré. 10 [0035]Le diamètre moyen des particules 5 est compris entre 0,01mm et 1 mm et plus préférentiellement entre 0,01mm et 0,3mm et encore plus préférentiellement entre 0.01 et 0.1 mm. 15 [0036]L'invention prévoit également un procédé de fabrication d'une semelle extérieure de chaussure telle que décrite dans les paragraphes précédents. [0037]Une des phases clés du procédé concerne l'incorporation au mélange élastomère cru d'une pluralité de particules 6 de remplissage. Le matériau 20 élastomère avec les particules ajoutées sont mélangés afin de constituer un matériau hybride sensiblement uniforme. [0038]Le mélange obtenu est ensuite placé dans un moule en forme de semelle pour y être vulcanisé. Les températures et les temps de vulcanisation sont 25 sensiblement les mêmes que pour une semelle conventionnelle. [0039]Les particules de remplissage ajoutées au matériau élastomère occupent chacune un volume qui permet, lors de la phase de vulcanisation, de générer des microcavités. Ces microcavités sont réparties dans la semelle extérieure. La 30 présence des particules permet de former des cavités sans avoir besoin d'utiliser d'additifs chimiques générateurs de bulles lors de la phase de vulcanisation. 2017-094fr REVENDICATIONS1. Semelle (1) de chaussure comportant une semelle extérieure (2), une semelle intérieure (4) et une semelle intercalaire (3), s'étendant entre la semelle intérieure (4) et la semelle extérieure (2), caractérisée en ce que la semelle extérieure (2) est constituée d'un matériau élastomère comportant une pluralité de cavités (5) remplies par des particules (6) de remplissage de cavité qui sont à l'état solide à température ambiante. 2. Semelle (1) selon la revendication 1, dans laquelle les particules (6) de remplissage de cavité (5) sont solubles à l'eau. 3. Semelle (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle les particules (6) sont des sels. 4. Semelle (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les particules (6) de remplissage sont choisies parmi la liste comprenant des chlorates ou perchlorate, des sulfates de potassium, d'ammonium, ou de magnésium et en particulier le MgSO4 et plus préférentiellement le sulfate de magnésium anhydré. 5. Semelle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le diamètre moyen des particules (5) est compris entre 0,01mm et 1 mm et plus préférentiellement entre 0,01mm et 0,3mm et encore plus préférentiellement entre 0.01 et 0.1 mm. 6. Semelle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les cavités (5) sont réparties dans le matériau élastomère de façon sensiblement homogène. 7. Semelle (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle les particules (6) de remplissage occupent entre 15% et 60% du volume de la semelle extérieure. 8. Semelle (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle 3063603 les particules (6) de remplissage occupent entre 25 % et 35 % du volume de la semelle extérieure. 9. Semelle (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle une pluralité de cavités ouvertes (7) forment des microreliefs répartis sur la surface externe (8) de la semelle extérieure. 10. Procédé de fabrication d'une semelle de chaussure selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel une pluralité de particules (6) de remplissage sont incorporées dans un matériau élastomère et mélangées avec ce dernier afin de constituer un mélange sensiblement uniforme, le mélange obtenu étant ensuite vulcanisé dans un moule en forme de semelle extérieure spécifiquement prévu à cet effet.