La présente invention a pour objet un renfort notamment pour article
en matériau textile ou similaire tel que vêtement (sac, chaussure, etc..) et destiné
à la protection notamment contre l'abrasion, les déchirures, etc..
Le domaine d'application de la présente invention est plus particulièrement
celui des équipements de sport et notamment vêtement de sport de glisse, de ski,
d'escalade, de marche, mais aussi sacs de sport, sac à dos, chaussures, etc.
Traditionnellement dans la confection des vêtements, les zones soumises
à des plus fortes contraintes sont renforcées par la couture d'empiècements/renforts
à base de divers matériaux.
Par exemple le WO 01/67903 enseigne de recouvrir les parties exposées
par un empiècement supplémentaire en polyamide de haute ténacité tel que connu sous
la dénomination commerciale Cordura.
De même le US 6 286 150 relatif à un pantalon enseigne deux façons
de réaliser une protection du bas de jambe contre les coups de carre des skis, à
savoir par le rajout d'un empiècement en polyamide lourd, relativement rigide ou
par la prévision d'un empiècement spécifique en un matériau tel que connu sous l'une
des dénominations commerciale Kevlar, Cordura ou Spectra, rajouté dans une découpe
correspondante du pantalon.
Il est également connu par le US 6 044 493 de prévoir un revêtement
protecteur antiglissement sur la paume d'un gant par enduction de PVC, c'est à dire
application de ce matériau sous forme liquide et séchage.
Dans tous les cas les renforts ainsi réalisés introduisent toujours
une surépaisseur préjudiciable au confort et à l'esthétique du vêtement.
Cette surépaisseur empêche par ailleurs d'avoir une surface lisse
et continue et constitue de ce fait une zone d"'accrochage" fragilisant ledit renfort.
De plus les empiècements cousus imposent des opérations de reprise
et peuvent poser des problèmes supplémentaires d'étanchéification s'ils sont appliqués
sur des vêtements étanches, les coutures devant alors être étanchées.
En ce qui concerne les renforts déposés par enduction, leur mise en
place nécessite quelques minutes de séchage/cuisson. De plus l'enduction est plus
facile à réaliser à plat.
Enfin ces renforts étant déposés sous phase liquide il faut toujours
prévoir une évacuation des solvants, ce qui peut de plus poser des problèmes vis
à vis du respect de l'environnement si lesdits solvants sont dangereux ou nuisibles
pour l'environnement et/ou les personnes qui les manipulent ou les respirent.
Dans tous les cas les empiècements supplémentaires ou renforts mis
en place par enduction, présentent un surpoids non négligeable.
Le FR 2 838 303 propose d'utiliser un renfort constitué par un simple
film thermoplastique pourvu d'une face thermocollante et appliqué à chaud et sous
pression sur la face externe du vêtement.
Malgré leur faible épaisseur de tels films présentent une certaine
résistance à l'abrasion et aux déchirures, coupures et peuvent être utilisés pour
constituer des renforts efficaces.
De plus comme ils ne sont pas appliqués par couture mais par simple
collage, ils ne nécessitent pas d'opérations supplémentaires d'étanchage de coutures.
Un but de la présente invention est de perfectionner un renfort de
ce type afin de le rendre encore plus résistant à la coupure et à l'abrasion.
Ce but est atteint dans le renfort selon la présente invention, qui
est destiné à être assemblé à chaud à une température &thetas;3 sur un article,
par le fait qu'il est constitué d'un film adhésif thermoplastique ayant une température
de collage &thetas;1, muni, côté interne d'une face thermocollante et, côté externe,
d'une application discontinue de matériau résistant à l'abrasion et ayant une température
de ramollissement &thetas;2, supérieure à la température de collage &thetas;1 du
film thermoplastique, et en ce que la température &thetas;3 d'assemblage du renfort
est comprise entre &thetas;1 et &thetas;2.
Le procédé de mise en place d'un tel renfort comprend les étapes
- de mise en place d'une ébauche du renfort sur la partie à renforcer, le film
thermoplastique étant situé du côté de ladite partie à renforcer,
- d'application sur l'ébauche d'une pression à chaud, à une température &thetas;3
comprise entre &thetas;1 et &thetas;2,
- de refroidissement.
Lors de l'opération de pressage à chaud, le film thermoplastique ramollit
et adhère à l'article devant être renforcé, simultanément le film thermoplastique
remplit les espaces entre les morceaux de matériau résistant à l'abrasion et assure
donc une excellente cohésion du composite film thermoplastique/matériau résistant
à l'abrasion.
On obtient un renfort très souple et flexible, ayant une surface supérieure
très lisse et une résistance à l'abrasion notablement augmentée par les morceaux/particule
de matériau résistant à l'abrasion.
Par ailleurs la construction d'un tel renfort est peu onéreuse puisque
le matériau résistant à l'abrasion est appliqué par des moyens peu coûteux, tel
que de la sérigraphie, et que c'est lors de l'assemblage/collage du renfort à l'article
à renforcer, que le renfort proprement dit est terminé.
De toute façon l'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques
de celle-ci seront mises en évidence à l'aide de la description qui suit en référence
du dessin schématique annexé en représentant à titre d'exemples non limitatifs plusieurs
modes de réalisation préférés et dans lequel :
- la figure 1 est une vue en perspective du mode de préparation d'une ébauche
du renfort,
- la figure 2 est une vue en coupe montrant la pose d'une ébauche du renfort sur
un article,
- la figure 3 est une vue en perspective des processus de collage de l'ébauche
de renfort sur l'article,
- la figure 4 est une vue similaire à la figure 2 montrant le renfort collé sur
l'article,
- la figure 5 est une vue similaire à la figure 4 selon un autre mode de réalisation,
- la figure 6 illustre l'application du renfort selon l'invention à un bas de
pantalon,
- la figure 7 illustre l'application du renfort selon l'invention à une chaussure,
- la figure 8 illustre l'application du renfort selon l'invention à un gant.
La figure 1 illustre la fabrication d'une ébauche 10 du renfort selon
l'invention.
Cette ébauche 10 est constituée d'un film thermoplastique 1, sur lequel
on applique par sérigraphie, c'est à dire au travers d'un écran 2, une enduction
discontinue de matériau 3 résistant à l'abrasion.
L'écran 2 a une forme de grille dont les mailles 2a ouvertes laissent
passer le matériau 3.
Le matériau 3 peut être appliqué, de préférence à une température
ambiante telle que 20°C, au pinceau 4 comme représenté sur la figure 1 ou par tout
autre moyen d'application utilisé en sérigraphie tel que rouleau, tampon, etc.
L'ébauche 10 de renfort, se présente alors sous la forme d'un film
souple présentant des plaquettes discontinues 3 a de matériau 3 résistant à l'abrasion.
Dans le cas représenté les plaquettes 3a ont une forme correspondant
à celle des mailles 2a de l'écran, à savoir une forme hexagonale, et sont séparées
par des intervalles 3b correspondant aux fils 2b formant les mailles 2a. Bien entendu
toute autre forme de maille peut être prévue.
Le film thermoplastique 1 peut être un film polyuréthane, polyamide,
polyester, polyoléfine, polychlorure de vinyle.
Selon le type de matériau le constituant, ce film thermoplastique
a une température de ramollissement différente.
La température de collage &thetas;1 dudit film sera supérieure à la
température de ramollissement.
A titre d'exemple la température &thetas;1 de collage peut varier
entre 100 et 185°C.
Les températures de collage des différents films thermoplastiques
pouvant être utilisés sont données ci-après :
- polyuréthane 100 à 175°C
- polyamide ≈ 140°C
- polyester 130 à 185°C
- polyoléfine 80 à 150°C
- polychlorure de vinyle ≈ 120°C
Les films thermoplastiques utilisés peuvent être par exemple des films
adhésifs vendus par la Société Bermis sous les dénominations commerciales "Dewface",
"Clarese", ou par la Société West Bridgford Machine ou Ardmel. Ils ont une épaisseur
comprise entre 100 et 400 microns.
Avant l'utilisation, l'ébauche 10 de renfort peut être protégée par
au moins un papier non adhérent (non représenté sur le dessin) disposé du côté du
film adhésif, et destiné à empêcher tout collage intempestif dudit film.
Le matériau 3 résistant à l'abrasion est constitué par exemple par
de la résine époxy, ou toute autre résine thermodurcissable (silicone, polyuréthane
réticulé (PUR)) chargée de fibre de verre, carbone, aramide, etc.
Cette résine a une température de ramollissement &thetas;2 qui est
choisie supérieure à la température de collage &thetas;1 du film thermoplastique.
Par exemple pour une résine époxy, la température de ramollissement
&thetas;2 est supérieure à 180°C.
Dans le cas représenté sur la figure 1, la résine époxy 3 appliquée
au pinceau, rouleau, etc. va sécher et polymériser, soit à une température ambiante
de l'ordre de 20°C, soit à une température inférieure à &thetas;1.
Une fois durcie cette résine ne pourra être ramollie qu'après chauffage
à une température supérieure ou égale à 180°C, c'est à dire supérieure à sa température
de ramollissement.
Les figures 2 à 4 illustrent la mise en place et le collage d'une
ébauche de renfort 10 sur un article 20 à protéger.
Tout d'abord, une ébauche 10, prédécoupée à la forme voulue, est positionnée
sur l'article 20 de façon que le film thermoplastique ou thermocollant 1 soit situé
du côté de l'article à renforcer 20. L'ensemble est ensuite placé dans une presse
30 et pressé à chaud à une température &thetas;3 inférieure à 180°C, et par exemple
comprise entre 100 et 175°C si la résine est de la résine époxy, sous une pression
de quelques bars, par abaissement du plateau supérieur 31 de la presse.
Aussitôt la pression exercée à la température adéquate &thetas;3,
le plateau 31 est remonté et le refroidissement est quasi immédiat. Selon le cas
des moyens de refroidissement supplémentaires peuvent être prévus. Selon le cas
d'autres moyens de pressage à chaud peuvent être prévus.
A l'issue de cette opération, non seulement l'ébauche de renfort 10
est transformée en un renfort 15, mais ledit renfort 15 est collé sur l'article
20.
Par une seule opération de pressage à chaud on réalise donc en même
temps deux étapes, à savoir la réalisation du renfort 15 proprement dit et son assemblage/collage
à l'article devant être renforcé.
Ainsi que le montre plus particulièrement la figure 4, dans le renfort
15 terminé le film thermoplastique 1 qui a ramolli lors de l'étape de pressage à
chaud est remonté dans les intervalles 3b situés entre deux particules 3a de matériau
3 et assure donc une excellente cohésion entre les différentes particules 3a de
matériaux, qui ne risquent plus de se détacher.
Selon l'épaisseur de film thermoplastique 1 ces intervalles 3b seront
plus ou moins remplis.
Le renfort 15 a alors une structure beaucoup plus souple, flexible
et résistante aux chocs.
Selon un mode de réalisation préféré, la distance d séparant deux
plaquettes 3 a correspond sensiblement à l'épaisseur e de chaque plaquette 3a, à
titre d'exemple l'épaisseur e est égale à 0,8mm, et d'une façon générale, d est
comprise entre 0,2 mm et 1 mm, et e est comprise entre 0,2 mm et 1 mm.
Par ailleurs la structure des plaquettes 3a n'est pas modifiée puisque
la température &thetas;3 de pressage à chaud est inférieure à la température &thetas;2
de ramollissement desdites plaquettes.
Selon un mode de réalisation préféré, représenté à la figure 5, une
couche de matériau mousse 40 est interposée entre le renfort 15 et l'article à protéger
20, en dessous du film thermoplastique 1.
Cette couche de mousse peut être en mousse polyuréthane, polyoléfine
et avoir une épaisseur comprise entre 0, 5 mm et 3 mm. Il peut également s'agir
d'un tissu de type tridimensionnel apportant de même que la mousse, volume et amortissement
des chocs à l'ensemble.
Par exemple pour une protection de bas de pantalon, une épaisseur
de mousse 40 d'environ 3 mm sera prévue.
L'expérience montre qu'une telle épaisseur de mousse/tissu augmente
d'environ 20% la résistance à l'usure/abrasion d'un tel renfort 15 et par conséquent
la durée de vie de celui-ci. On s'est en effet aperçu que, de façon surprenante,
la mousse/tissu tridimensionnel apporte un appui souple qui rend le cisaillement/coupure
du renfort plus difficile.
La mousse 40 sera de préférence pré-appliquée sur le matériau à protéger,
par exemple par couture et/ou collage.
Il peut également être envisagé que la couche de mousse soit maintenue
en place par le film thermocollant 1 lors du collage de l'ébauche sur l'article
à protéger, dans ce cas la couche de mousse aura un contour plus petit que celui
de l'ébauche de façon à être maintenue en place par les parties débordantes du film.
Les figures 6 à 7 illustrent l'application du renfort selon l'invention
à différents articles.
Dans le cas de la figure 6, le renfort 15 est appliqué sur les bas
des jambes 51 d'un pantalon 50, côté intérieur ou médial de celui-ci.
Dans le cas de la figure 7, le renfort 15 est appliqué au moins partiellement
sur la tige 61 d'une chaussure 60.
Dans le cas de la figure 8, le renfort 15 est appliqué à l'extrémité
de chacun des doigts 71 d'un gant 70, côté paume de la main.
Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux exemples
de réalisation décrits ci-avant à titre d'exemples non limitatifs et englobe tous
les modes de réalisation similaires ou équivalents.