EP1365666A1 - Gant a haute performance mecanique, ainsi qu'a haute resistance aux produits chimiques et/ou a la radiolyse, et son procede de fabrication - Google Patents

Gant a haute performance mecanique, ainsi qu'a haute resistance aux produits chimiques et/ou a la radiolyse, et son procede de fabrication

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Publication number
EP1365666A1
EP1365666A1 EP02710078A EP02710078A EP1365666A1 EP 1365666 A1 EP1365666 A1 EP 1365666A1 EP 02710078 A EP02710078 A EP 02710078A EP 02710078 A EP02710078 A EP 02710078A EP 1365666 A1 EP1365666 A1 EP 1365666A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
glove
textile
elastomer
high mechanical
elastomers
Prior art date
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Granted
Application number
EP02710078A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1365666B1 (fr
Inventor
Pascal Herbert
Jean-Marc Poirier
Didier Maigre
Jean-Philippe Larmigny
Bruno Gillet
Jérôme BLANCHER
Gérard PELLUS
Pierre Chambrette
Marc Arslan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hutchinson SA
Orano Demantelement SAS
Original Assignee
Hutchinson SA
Compagnie Generale des Matieres Nucleaires SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Hutchinson SA, Compagnie Generale des Matieres Nucleaires SA filed Critical Hutchinson SA
Publication of EP1365666A1 publication Critical patent/EP1365666A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1365666B1 publication Critical patent/EP1365666B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D19/00—Gloves
    • A41D19/0055—Plastic or rubber gloves
    • A41D19/0058—Three-dimensional gloves
    • A41D19/0065—Three-dimensional gloves with a textile layer underneath

Definitions

  • the present invention relates to a glove with high mechanical performance, as well as high resistance to chemicals and / or to radiolysis, and to a process for manufacturing such a glove.
  • PIERCAN S.A. describes gloves comprising a layer of rubber (for example butyl rubber), intended to come into contact with the hand, and a layer of polyurethane. The latter ensures the mechanical resistance of the glove, while the rubber layer present on the internal face of the glove prevents hydrolysis of the polyurethane during contact with the hand of the user.
  • Such gloves can be used in glove boxes, in particular for handling radioactive products. They have a tear resistance of 24 N and a puncture resistance of 55 N according to standard NF EN 388.
  • the gloves suitable for handling the radioactive products described above do not have sufficient mechanical performance. In particular, their resistance to puncture and tearing does not allow optimal protection of the user.
  • High protection gloves against the risks of cutting have also been described in Patent EP 0 716 817 in the name of the company HUTCHINSON.
  • These gloves include, on the face of the glove intended to cover the palm of the hand, a material of high resistance to cutting (such as a knitted fabric of para-aramid fibers), while the face of the glove intended to cover the back of the hand consists of a elastic textile of natural or synthetic organic fibers (such as knitted cotton fibers).
  • the glove can also be coated with an elastomer, by successive dipping of the glove in an aqueous dispersion of said elastomer, so as to waterproof the fibers described above with respect to certain agents. , such as oils or aqueous products, as well as to avoid premature wear or deterioration of these fibers when handling objects with roughness.
  • elastomers which, in addition to their role of waterproofing and protecting the textile from the outside environment, have good mechanical properties, in particular from the point of view of resistance puncture and tear.
  • certain elastomers can only be used in the form of solutions and are therefore not available in the form of aqueous dispersions, as is the case for example with butyl rubbers.
  • Patent EP 0 716 817 describes the coating of a textile only with elastomers in the form of aqueous dispersions, by successive dipping of the textile in these aqueous dispersions.
  • the direct soaking of a textile in an elastomer solution is indeed to be prohibited, since it would imply, having regard to the high penetrating power of elastomer solutions, full inclusion of the textile (over its entire thickness) in the elastomer. This would result in a loss of flexibility of the textile.
  • the gloves thus obtained would be particularly uncomfortable to wear for the user, their lack of flexibility making them unsuitable for following the movements of the hand and fingers.
  • US Patent No. 4,742,578 describes surgical gloves consisting of a layer of a synthetic rubber latex on which a textile coating is bonded. The manufacturing of these gloves is done in two stages: 1) dipping of a form in a latex then drying and vulcanization, then,
  • the object of the invention is to provide a glove which has high mechanical performance, in particular with regard to the resistance to puncture and to tearing, while being suitable for handling radioactive products and / or chemicals.
  • a layer of textile with high mechanical resistance with one or more layers of elastomers selected for their high chemical resistance and / or for their resistance to radiolysis.
  • elastomers are surprisingly used in the form of solutions in one or more organic solvents or in water, types of elastomers that those skilled in the art did not know until now. combine with a textile.
  • the subject of the invention is therefore a glove with high mechanical performance, as well as with high resistance to chemicals and / or to radiolysis, characterized in that it comprises:
  • one or more layers of elastomers identical or different, obtained from solutions of said elastomers in one or more organic solvents or in water,
  • radiolysis resistant glove means a glove in which it is not detected visually and after several months of use (at least after 3 months, advantageously after 12 to 36 months or beyond), no degradation under the action of radioactive radiation, namely no appearance of cracks in the structure of the glove.
  • elastomer solution means an elastomer in liquid form in a single continuous phase, as opposed to aqueous dispersions of elastomer (or latex).
  • internal surface of the glove is meant the surface of the glove intended to come into contact with the user's hand.
  • textile with high mechanical resistance is meant a textile having good puncture and tear resistance, appreciated according to standard NF EN 388.
  • level of resistance to cutting it depends on the nature of the chosen textile, the diameter of the fibers and the size of the mesh of the textile, in the case where the fibers of the textile are knitted.
  • the levels of resistance to perforation, to cutting and to tearing involve distinct mechanical characteristics, since they correspond to the resistance to mechanical stresses of different types, namely, respectively resistance to contact with a sharp object, resistance to contact with a sharp object, and the ability of a sample with a notch not to tear even more from this notch.
  • said textile having high mechanical strength preferably consists of natural or synthetic fibers, woven or knitted, selected from high tenacity polyethylene fibers, polyester high tenacity, polyaramid (such as KEVLAR ® ), polyamide, viscose and mixtures thereof.
  • elastomers they can be selected from the group consisting of polyurethanes, chlorosulfonated polyethylenes (eg the product sold under the HYPALON ® trademark by Du Pont De Nemours,
  • polychloroprenes for example the product sold under the brand
  • elastomers in the form of solutions advantageously makes it possible to select elastomers which have better mechanical properties than if they came from aqueous dispersions (in the case of certain polyurethanes for example), or to use elastomers belonging to the same chemical family but with different structures than those which exist under form of aqueous dispersions (for example in the case of polychloroprenes).
  • certain elastomers are not available in the form of aqueous dispersions but can only be used in the form of solutions, for example in the case of butyl rubbers.
  • the glove according to the invention may have, in addition to high mechanical performance, high resistance to chemicals and / or to radiolysis.
  • the use of polyurethanes, chlorosulfonated polyethylenes and polychloroprenes makes it possible to obtain a glove resistant to radiolysis.
  • Chlorosulfonated polyethylenes, polyvinyl alcohols and polyisoprenes also give the glove according to the invention excellent chemical resistance to liquids (water, oils, solvents). If chemical resistance to gases is desired, then the use of butyl rubbers is recommended.
  • the latter comprises:
  • one or more layers of polyurethane obtained from a solution of said polyurethane in one or more organic solvents,
  • said polyurethane solution comprises at least one polar solvent.
  • the total thickness of the elastomer layers is preferably between 0.3 and 1 mm.
  • the gloves according to the invention advantageously have a puncture resistance of at least
  • NF EN 388 i.e., according to this standard, a level 4 of resistance to puncture and to tear in pants.
  • the gloves according to the invention also exhibit excellent resistance to thermal aging and are perfectly waterproof, within the meaning of the NF standard.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing a glove as defined above, characterized in that it comprises the following steps: a) soaking a mold, at least once, in one or more solutions, identical or different, of one or more elastomers in one or more organic solvents or in water, b) application, on one or more parts or over the entire surface of said layers of elastomers, as obtained at the end of the previous step, of a layer of textile with high mechanical resistance, then c) removal of the glove by inversion .
  • organic solvents and textile. high mechanical strength are as defined above in relation to the glove according to the invention.
  • step a) of dipping the mold in elastomer solutions can be repeated up to 20 times, for example from 6 to 20 times. In which case, each layer of elastomer is dried, at least partially, before dipping the mold again in an elastomer solution.
  • the process according to the invention may comprise, before step b), a step a ') of drying each layer of elastomer obtained on said mold during step a).
  • said textile layer with high mechanical strength applied during step b) is previously impregnated with water optionally comprising a nonionic surfactant, or else at least one solvent for the elastomer which is in direct contact with said textile layer.
  • the process according to the invention may comprise, between steps b) and c), a step b ') of impregnating the textile layer with high mechanical resistance with at least one solvent for the elastomer which is directly in contact with said textile layer.
  • the impregnation of the textile with the solvent can for example be carried out by application with a brush or a brush, or else by spraying of the solvent on the textile layer. This impregnation can also be carried out by immersion in at least one solvent of said elastomer:
  • step b either of the textile alone, in the case where the impregnation of the textile by a solvent is carried out prior to step b.
  • the solvent used to impregnate the textile makes it possible to make the latter integral with the layers of elastomer: it in fact partially dissolves the surface of the elastomer in contact with the textile, resulting in adhesion at the interface between the elastomer and the textile.
  • the process according to the invention preferably comprises, immediately before step c) of removing the glove by turning it over, a step c ') of drying the mold / elastomer / textile assembly with high mechanical strength.
  • the latter can therefore comprise the following sequence of steps: a) soaking a mold, at least once, in one or more solutions , identical or different, of one or more elastomers in one or more organic solvents or in water, a ') drying of each layer of elastomer obtained on the mold during step a), b) application, on one or more parts or on the entire surface of said layers of elastomers, as obtained at the end of the preceding step, with a layer of textile with high mechanical resistance, said textile being able to be soaked with water optionally comprising a nonionic surfactant, b ') impregnation of the textile layer with high mechanical resistance by at least one solvent of the elastomer which is directly in contact with said textile layer, c') drying of the whole mold / el astomer / textile with high mechanical resistance obtained at the end of the previous step, then c) removal of the glove by inversion.
  • the process according to the invention can also comprise the following sequence of steps: a) soaking a mold, at least once, in one or more solutions, identical or different, of one or more elastomers in one or more several organic solvents or in water, a ') drying of each layer of elastomer obtained on the mold during step a), b) application, to one or more parts or to the entire surface of said layers d elastomers, as obtained at the end of the previous step, of a layer of textile with high mechanical resistance, this textile being impregnated with at least one solvent of the elastomer which is directly in contact with said textile layer, c ') drying of the mold / elastomer / textile assembly with high mechanical resistance obtained at the end of the preceding step, then c) removal of the glove by inversion.
  • the elastomers used in the process according to the invention can be selected from the group consisting of polyurethanes, chlorosulfonated polyethylenes, polychloroprenes, butyl rubbers, synthetic or natural polyisoprenes, polyvinyl alcohols and their mixtures.
  • the process according to the invention makes it possible to reinforce, with a textile, one or more layers of elastomers originating from solutions of said elastomers in an organic solvent or in water. Such a method overcomes the shortcomings of the methods of manufacturing gloves known so far.
  • the method according to the invention therefore makes it possible, by the soaking technique, to make gloves comprising layers of elastomers coming from solutions of said elastomers, reinforced with a layer of textile.
  • the original succession of steps according to the process according to the invention makes it possible to limit the interpenetration between the elastomer and the textile when these two materials are brought into contact, during step b) of the process.
  • the elastomer penetrates only partially into the thickness of the layer of textile with high mechanical resistance, preventing the coating of all the meshes of the textile by elastomer.
  • the textile therefore remains flexible and retains its mechanical properties.
  • the gloves according to the invention make it possible to obtain protection of the entire hand and are provided with flexibility making it possible to keep all of his dexterity in the hand when handling objects.
  • the invention also relates to the use of the glove as defined above for the handling of radioactive materials or dangerous chemicals, such as aggressive chemicals or biological material.
  • the invention further relates to a glove box, that is to say a closed enclosure for handling products which need to be isolated from the outside environment, or products with which the user or the manipulator must not be in contact, characterized in that it comprises at least one glove as defined above.
  • the invention also comprises other arrangements which will emerge from the description which follows, which refers to detailed examples of the manufacture of gloves in accordance with the invention. It should be understood, however, that these examples are given solely by way of illustration of the subject of the invention, of which they do not in any way constitute a limitation.
  • EXAMPLE Manufacture of a glove according to the invention resistant to radiolysis.
  • a glove according to the invention comprising a polyurethane layer reinforced by a textile layer, namely DYNEEMA ® (High tenacity polyethylene fabric sold by the company DSM) is obtained by the method described below.
  • a step of dipping a mold, the shape and dimensions of a hand is carried out in a solution of polyurethane in a solvent.
  • organic such as N, N-dimethylacetamide, dimethylformamide or tetrahydrofuran, or in a mixture of several organic solvents.
  • any polyurethane known to a person skilled in the art capable of being dissolved in an organic solvent and of forming a film after evaporation of the solvent could be used.
  • a polyurethane of the polyester or polyether aromatic or aliphatic type.
  • any polyurethane having a modulus at 20% elongation less than 3 MPa, a modulus at 100% elongation less than 7 MPa, a breaking strength greater than 20 MPa and an elongation at break greater than 400% could be used.
  • the mold it is, conventionally, made of ceramic or metal.
  • the dipping of the mold in the polyurethane solution is repeated 6 to 20 times, each layer of polyurethane obtained on the mold being partially dried, for example in an oven at a temperature between 20 and 130 ° C, preferably 60 ° C , for a time between 1 and 300 minutes, preferably 60 minutes, before dipping the mold again in the polyurethane solution.
  • the temperatures and durations indicated here depend on the solvent of the polyurethane and the type of polyurethane used.
  • the mold is kept between 3 and 30 minutes, preferably 10 minutes, in the polyurethane solution.
  • a textile of high mechanical strength in this case the DYNEEMA ®, is moistened with water, the water optionally comprising up to 50% "of a nonionic surfactant, for example ethoxylated.
  • This textile is applied to one or more parts or to the entire surface of the polyurethane layer as obtained above, the application of the textile to the polyurethane being facilitated by the presence of water in the textile and, " possibly, by the presence of the surfactant. It is possible, for example, to apply the textile only to the part of the corresponding polyurethane layer , by the hand of the user, without cover the part of the polyurethane layer corresponding to the user's forearm.
  • the textile in a plurality of well-defined regions on the polyurethane layer, for example on the region corresponding to the internal face of the hand, at the level of the palm of the hand and along the corresponding regions. on the user's fingers.
  • a solvent for said polyurethane is then applied in contact with the layer of DYNEEMA ®, for example by immersion in at least one solvent for said polyurethane (such as N, N-dimethylacetamide, dimethylformamide or tetrahydrofuran), in the mold / polyurethane / textile assembly with high mechanical resistance.
  • DYNEEMA ® a solvent for said polyurethane
  • the drying, at a temperature between 20 and 100 ° C (preferably 70 ° C), of the mold / polyurethane / textile with high mechanical strength obtained above allows the textile to adhere to the polyurethane, at the interface between these two materials.
  • the polyurethane solvent applied in contact with the layer of DYNEEMA ® in fact induces a partial dissolution of the surface of this elastomer, which thus becomes able to adhere with the textile, the textile and polyurethane layers adhering intimately to one another. 'other after complete evaporation of the solvent.
  • the glove is finally removed from the mold by simple inversion. A glove is obtained which resists radiolysis for at least 24 months.

Landscapes

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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

GANT A HAUTE PERFORMANCE MECANIQUE, AINSI QU'A HAUTE
RESISTANCE AUX PRODUITS CHIMIQUES ET/OU A LA RADIOLYSE,
ET SON PROCEDE DE FABRICATION
La présente invention se rapporte à un gant à haute performance mécanique, ainsi qu'à haute résistance aux produits chimiques et/ou à la radiolyse, et à un procédé de fabrication d'un tel gant.
Pour des applications dans l'industrie nucléaire, différents types de gants ont été décrits.
En particulier, le Brevet US 5 165 114 au nom de SIEMENS A.G. décrit des gants spécialement adaptés à être montés sur des boîtes à gants contenant du matériel radioactif. Ces gants sont constitués d'une superposition, de la face interne du gant vers la face externe, d'une couche de polyuréthanne, d'une couche de caoutchouc (tel qu'un polyéthylène chlorosulfoné ou un copolymère d'éthylène et de propylène), d'une couche constituée d'un mélange d'oxyde de plomb et de polychloroprène (pour la protection contre la radioactivité), puis, à nouveau, d'une couche de caoutchouc et d'une couche de polyuréthanne, les couches de caoutchouc empêchant que le polyuréthanne ne réagisse avec l'oxyde de plomb. Ces gants, s'ils sont adaptés à la protection contre les rayonnements radioactifs, ne présentent toutefois pas de performances mécaniques satisfaisantes. D'autre part, la Demande de Brevet FR 2 777 163 au nom de
PIERCAN S.A. décrit des gants comprenant une couche de caoutchouc (par exemple un caoutchouc butyle), destinée à venir au contact de la main, et une couche de polyuréthanne. Cette dernière assure la tenue mécanique du gant, alors que la couche de caoutchouc présente sur la face interne du gant prévient l'hydrolyse du polyuréthanne lors du contact avec la main de l'utilisateur. De tels gants sont utilisables dans des boîtes à gants, notamment pour la manipulation de produits radioactifs. Ils présentent une résistance à la déchirure de 24 N et une résistance à la perforation de 55 N selon la norme NF EN 388.
Toutefois, les gants adaptés à la manipulation de produits radioactifs décrits ci-dessus ne présentent pas des performances mécaniques suffisantes. En particulier, leurs résistances à la perforation et à la déchirure ne permettent pas d'assurer une protection optimale de l'utilisateur.
Des gants de haute protection contre les risques de coupure ont par ailleurs été décrits dans le Brevet EP 0 716 817 au nom de la société HUTCHINSON. Ces gants comprennent, sur la face du gant destinée à couvrir la paume dé la main, un matériau de haute résistance à la coupure (tel qu'un tricot de fibres para-aramides), tandis que la face du gant destinée à couvrir le dos de la main est constituée par un textile élastique de fibres organiques naturelles ou synthétiques (tel qu'un tricot de fibres de coton). Sur tout ou partie de sa surface externe, le gant peut également être enduit d'un élastomère, par trempages successifs du gant dans une dispersion aqueuse dudit élastomère, de façon à imperméabiliser les fibres décrites ci-dessus vis-à-vis de certains agents, tels que les huiles ou les produits aqueux, ainsi qu'à éviter l'usure précoce ou la détérioration de ces fibres lors de la manipulation d'objets présentant des aspérités.
Afin de protéger efficacement les mains de l'utilisateur, il serait souhaitable d'utiliser des élastomères qui, outre leur rôle d'imperméabilisation et de protection du textile du milieu extérieur, présentent de bonnes propriétés mécaniques, notamment du point de vue de la résistance à la perforation et à la déchirure. Dans cette optique, il serait plus avantageux d'utiliser des élastomères issus de solutions, qui peuvent présenter de meilleures propriétés mécaniques que lorsqu'ils sont issus de dispersions aqueuses (par exemple dans le cas de certains polyuréthannes). Par ailleurs, certains élastomères ne peuvent être mis en œuvre que sous forme de solutions et ne sont donc pas disponibles sous forme de dispersions aqueuses, comme c'est le cas par exemple des caoutchoucs butyles.
Or, le Brevet EP 0 716 817 ne décrit l'enduction d'un textile que par des élastomères sous forme de dispersions aqueuses, par trempages successifs du textile dans ces dispersions aqueuses. Comme cela est connu de l'Homme de l'art, le trempage direct d'un textile dans une solution d'élastomère est en effet à prohiber, puisqu'il impliquerait, eu égard au fort pouvoir pénétrant des solutions d'élastomère, une inclusion complète du textile (sur toute son épaisseur) dans l' élastomère. Ceci résulterait en une perte de la souplesse du textile. Les gants ainsi obtenus seraient d'un port particulièrement inconfortable pour l'utilisateur, leur manque de souplesse les rendant impropres à suivre les mouvements de la main et des doigts.
De même, le brevet américain n°4,742,578 décrit des gants chirurgicaux constitués d'une couche d'un latex de caoutchouc synthétique sur laquelle est collé un revêtement textile. La fabrication de ces gants se fait en deux étapes : 1) trempage d'une forme dans un latex puis séchage et vulcanisation, puis,
2) collage des morceaux de textile sur les parties sensibles. Le gant ainsi obtenu peut être à nouveau trempé dans un latex. Il peut aussi être retourné. Ces gants présentent une résistance mécanique et une résistance chimique insuffisantes. En outre, la résistance aux rayonnements radioactifs n'est ni mentionnée ni suggérée dans ce document. Enfin, le brevet américain n°5,259,069 décrit des gants chirurgicaux constitués d'un gant interne en matériau élastique. Ce gant interne étant recouvert d'un second gant en matériau élastique scellé par endroits au gant interne, des morceaux de textile étant placés entre les deux gants élastiques, ces morceaux de textile étant susceptibles de se déplacer entre les deux gants. Le document enseigne la préparation des gants par trempage d'une forme dans* un bain de latex. Ces gants présentent des propriétés de résistance chimique et mécanique insuffisantes et la résistance aux rayonnements radioactifs n'est ni mentionnée ni suggérée dans ce document.
Au vu des inconvénients des gants décrits dans l'art antérieur, le but de l'invention est de pourvoir à un gant qui présente de hautes performances mécaniques, en particulier en ce qui concerne la résistance à la perforation et à la déchirure, tout en étant adapté à la manipulation de produits radioactifs et/ou de produits chimiques.
Ces buts sont atteints par l'association d'une couche de textile à haute résistance mécanique avec une ou plusieurs couches d'élastomères sélectionnés pour leur haute résistance chimique et/ou pour leur résistance à la radiolyse. A cet effet, on utilise, de façon surprenante, des élastomères sous forme de solutions dans un ou plusieurs solvants organiques ou dans l'eau, types d'élastomères que l'Homme de l'art ne savait pas, jusqu'à présent, associer à un textile. L'invention a donc pour objet un gant à haute performance mécanique, ainsi qu'à haute résistance aux produits chimiques et/ou à la radiolyse, caractérisé en ce qu'il comprend :
- une ou plusieurs couches d'élastomères, identiques ou différents, obtenues à partir de solutions desdits élastomères dans un ou plusieurs solvants organiques ou dans l'eau,
- ces couches étant renforcées, sur une ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface interne du gant, par un textile à haute résistance mécanique.
Au sens de la présente invention, on entend par « gant résistant à la radiolyse » un gant dans lequel on ne détecte, de façon visuelle et après plusieurs mois d'utilisation (au minimum après 3 mois, avantageusement après 12 à 36 mois ou au-delà), aucune dégradation sous l'action de rayonnements radioactifs, à savoir aucune apparition de craquelures dans la structure du gant.
Par « gant résistant aux produits chimiques », on entend un gant qui permet la manipulation de produits avec lesquels l'utilisateur doit éviter tous contacts, par exemple des produits agressifs pour la peau ou dont le contact est dangereux (préparations virales, agents chimiques corrosifs par exemple). On entend par « solution d'élastomère » un élastomère sous forme liquide se présentant en une seule phase continue, par opposition aux dispersions aqueuses d'élastomère (ou latex).
Par « surface interne du gant », on entend la surface du gant destinée à venir en contact avec la main de l'utilisateur.
Par « textile à haute résistance mécanique », on entend un textile présentant de bonnes résistances à la perforation et à la déchirure, appréciées selon la norme NF EN 388. En ce qui concerne le niveau de résistance à la coupure, il dépend de la nature du textile choisi, du diamètre des fibres et de la taille des mailles du textile, dans le cas où les fibres du textile sont tricotées.
Selon la norme NF EN 388, les niveaux de résistance à la perforation, à la coupure et à la déchirure font intervenir des caractéristiques mécaniques distinctes, puisqu'ils correspondent à la résistance à des sollicitations mécaniques de différents types, à savoir, respectivement, la résistance au contact avec un objet pointu, la résistance au contact avec un objet tranchant, et la capacité d'un échantillon présentant une entaille à ne pas se déchirer plus encore à partir de cette entaille.
Dans le gant conforme à l'invention, ledit textile à haute résistance mécanique consiste avantageusement en des fibres naturelles ou synthétiques, tissées ou tricotées, sélectionnées parmi les fibres de polyéthylène haute ténacité, de polyester haute ténacité, de polyaramide (tel que le KEVLAR®), de polyamide, de viscose et leurs mélanges.
Quant aux élastomères, ils peuvent être sélectionnés dans le groupe constitué par les polyuréthannes, les polyéthylènes chlorosulfonés (par exemple le produit commercialisé sous la marque HYPALON® par Du Pont De Nemours,
France), les polychloroprènes (par exemple le produit commercialisé sous la marque
NEOPRENE® par Du Pont De Nemours, France), les caoutchoucs butyles, les polyisoprènes synthétiques ou naturels, les alcools polyvinyliques et leurs mélanges.
Ces exemples ne sont toutefois pas limitatifs : de façon générale, tout élastomère apte à être mis en solution dans un solvant organique ou dans l'eau et à former un film après évaporation du solvant pourrait être utilisé.
Le fait d'utiliser des élastomères sous forme de solutions permet avantageusement de sélectionner des élastomères qui présentent de meilleures propriétés mécaniques que s'ils provenaient de dispersions aqueuses (dans le cas de certains polyuréthannes par exemple), ou d'utiliser des élastomères appartenant à la même famille chimique mais de structures différentes que ceux qui existent sous forme de dispersions aqueuses (par exemple dans le cas des polychloroprènes). Par ailleurs, certains élastomères ne sont pas disponibles sous forme de dispersions aqueuses mais ne peuvent être mis en œuvre que sous forme de solutions, par exemple dans le cas des caoutchoucs butyles. Selon la nature de l'élastomère choisi, le gant conforme à l'invention peut présenter, outre une haute performance mécanique, une haute résistance aux produits chimiques et/ou à la radiolyse. A titre d'exemples, parmi les élastomères cités ci-dessus, l'utilisation des polyuréthannes, des polyéthylènes chlorosulfonés et des polychloroprènes permet d'obtenir un gant résistant à la radiolyse. Les polyéthylènes chlorosulfonés, les alcools polyvinyliques et les polyisoprènes (y compris le caoutchouc naturel) confèrent également au gant conforme à l'invention une excellente résistance chimique aux liquides (eau, huiles, solvants). Si une résistance chimique aux gaz est recherchée, alors l'utilisation des caoutchoucs butyles est recommandée. Selon un mode de réalisation avantageux du gant conforme à l'invention, ce dernier comprend :
- une ou plusieurs couches de polyuréthanne, obtenues à partir d'une solution dudit polyuréthanne dans un ou plusieurs solvants organiques,
- ces couches étant renforcées, sur une ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface interne du gant, par un textile à haute résistance mécanique.
De préférence, ladite solution de polyuréthanne comprend au moins un solvant polaire.
Un tel gant est résistant à la radiolyse et peut donc être utilisé dans un environnement radioactif. Dans les gants conformes à l'invention, l'épaisseur totale des couches d'élastomères est de préférence comprise entre 0,3 et 1 mm.
Les gants selon l'invention, quelle que soit la nature des couches élastomériques, présentent avantageusement une résistance à la perforation d'au moins
150 N et une résistance à la déchirure pantalon d'au moins 75 N, mesurées selon la norme NF EN 388 (soit, selon cette norme, un niveau 4 de résistance à la perforation et à la déchirure pantalon).
Les gants selon l'invention présentent, en outre, une excellente tenue au vieillissement thermique et sont parfaitement étanches, au sens de la norme NF
EN 374-2. La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un gant tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) trempage d'un moule, au moins une fois, dans une ou plusieurs solutions, identiques ou différentes, d'un ou de plusieurs élastomères dans un ou plusieurs solvants organiques ou dans l'eau, b) application, sur une ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface desdites couches d'élastomères, telles qu'obtenues à l'issue de l'étape précédente, d'une couche de textile à haute résistance mécanique, puis c) retrait du gant par retournement.
Dans ce procédé, les solvants organiques et le textile à . haute résistance mécanique sont tels que définis ci-dessus en rapport avec le gant conforme à l'invention.
En fonction de l'épaisseur finale souhaitée pour les couches d'élastomères, l'étape a) de trempage du moule dans des solutions d'élastomères peut être réitérée jusqu'à 20 fois, par exemple de 6 à 20 fois. Auquel cas, chaque couche d'élastomère est séchée, au moins partiellement, avant de tremper à nouveau le moule dans une solution d'élastomère.
Le procédé conforme à l'invention peut comprendre, préalablement à l'étape b), une étape a') de séchage de chaque couche d'élastomère obtenue sur ledit moule lors de l'étape a). Selon un mode de mise en œuvre avantageux du procédé conforme à l'invention, ladite couche de textile à haute résistance mécanique appliquée lors de l'étape b) est préalablement imprégnée d'eau comprenant éventuellement un tensioactif non-ionique, ou bien d'au moins un solvant de l'élastomère qui est directement en contact avec ladite couche de textile. En variante, le procédé conforme à l'invention peut comprendre, entre les étapes b) et c), une étape b') d'imprégnation de la couche de textile à haute résistance mécanique par au moins un solvant de l'élastomère qui est directement en contact avec ladite couche de textile.
L'imprégnation du textile par le solvant peut par exemple être effectuée par application à la brosse ou au pinceau, ou bien par pulvérisation du solvant sur la couche de textile. Cette imprégnation peut également être effectuée par immersion dans au moins un solvant dudit élastomère :
- soit de l'ensemble moule / élastomère / textile à haute résistance mécanique, dans le cas où l'imprégnation du textile par un solvant est effectuée entre les étapes b) et c),
- soit du textile seul, dans le cas où l'imprégnation du textile par un solvant est effectuée préalablement à l'étape b.
Le solvant utilisé pour imprégner le textile permet de rendre ce dernier solidaire des couches d'élastomère : il permet en effet de dissoudre partiellement la surface de l'élastomère au contact du textile, aboutissant à une adhésion à l'interface entre l'élastomère et le textile.
Le procédé conforme à l'invention comprend de préférence, immédiatement avant l'étape c) de retrait du gant par retournement, une étape c') de séchage de l'ensemble moule / élastomère / textile à haute résistance mécanique.
Au vu des différentes caractéristiques du procédé conforme à l'invention, telles que décrites ci-dessus, ce dernier peut donc comprendre la succession d'étapes suivantes : a) trempage d'un moule, au moins une fois, dans une ou plusieurs solutions, identiques ou différentes, d'un ou de plusieurs élastomères dans un ou plusieurs solvants organiques ou dans l'eau, a') séchage de chaque couche d'élastomère obtenue sur le moule lors de l'étape a), b) application, sur une ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface desdites couches d'élastomères, telles qu'obtenues à l'issue de l'étape précédente, d'une couche de textile à haute résistance mécanique, ledit textile pouvant être imbibé d'eau comprenant éventuellement un tensioactif non-ionique, b') imprégnation de la couche de textile à haute résistance mécanique par au moins un solvant de l'élastomère qui est directement en contact avec ladite couche de textile, c') séchage de l'ensemble moule / élastomère / textile à haute résistance mécanique obtenu à l'issue de l'étape précédente, puis c) retrait du gant par retournement.
Le procédé conforme à l'invention peut également comprendre la succession d'étapes suivantes : a) trempage d'un moule, au moins une fois, dans une ou plusieurs solutions, identiques ou différentes, d'un ou de plusieurs élastomères dans un ou plusieurs solvants organiques ou dans l'eau, a') séchage de chaque couche d'élastomère obtenue sur le moule lors de l'étape a), b) application, sur une ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface desdites couches d'élastomères, telles qu'obtenues à l'issue de l'étape précédente, d'une couche de textile à haute résistance mécanique, ce textile étant imprégné par au moins un solvant de l'élastomère qui est directement en contact avec ladite couche de textile, c') séchage de l'ensemble moule / élastomère / textile à haute résistance mécanique obtenu à l'issue de l'étape précédente, puis c) retrait du gant par retournement.
Les élastomères mis en œuvre dans le procédé conforme à l'invention peuvent être sélectionnés dans le groupe constitué par les polyuréthannes, les polyéthylènes chlorosulfonés, les polychloroprènes, les caoutchoucs butyles, les polyisoprènes synthétiques ou naturels, les alcools polyvinyliques et leurs mélanges. Le procédé conforme à l'invention permet de renforcer, par un textile, une ou plusieurs couches d'élastomères provenant de solutions desdits élastomères dans un solvant organique ou dans l'eau. Un tel procédé pallie les carences des procédés de fabrication de gants connus jusqu'à présent.
En effet, aucune méthode qui permette de renforcer, par un textile, une couche d'élastomère provenant d'une solution dudit élastomère dans un solvant organique ou dans l'eau, et ce sans enrober la totalité des fibres du textile (ce qui résulterait en une perte de souplesse du textile), n'est décrite dans l'art antérieur : les méthodes proposées consistent à imbiber un textile, placé sur un moule de forme désirée, d'une solution coagulante, puis à tremper le textile dans une dispersion aqueuse d'élastomère, qui va coaguler à la surface du textile sans pénétrer dans toute son épaisseur, comme décrit par exemple dans le Brevet EP 0 716 817. Une étape d'élimination de la solution coagulante est ensuite nécessaire avant de vulcaniser le gant et de l'extraire du moule.
D'autres méthodes, qui consistent à fabriquer le gant « à l'envers », c'est-à-dire à former les couches d'élastomères, puis à faire adhérer un textile à leur surface à l'aide d'un adhésif et d'un agent lubrifiant, nécessitent également l'utilisation d'élastomères en dispersions aqueuses, comme décrit dans le Brevet US 4 283 244.
De façon particulièrement avantageuse, le procédé conforme à l'invention permet donc de réaliser, par la technique du trempage, des gants comprenant des couches d'élastomères provenant de solutions desdits élastomères, renforcées par une couche de textile. La succession originale des étapes selon le procédé conforme à l'invention permet de limiter l'interpénétration entre l'élastomère et le textile lorsque ces deux matériaux sont mis en contact, lors de l'étape b) du procédé. L'élastomère ne pénètre que partiellement dans l'épaisseur de la couche de textile à haute résistance mécanique, prévenant l'enrobage de la totalité des mailles du textile par l'élastomère. Le textile reste donc souple et conserve ses propriétés mécaniques. Ceci permet d'obtenir un gant d'une grande souplesse et d'un port confortable, propriétés indispensables pour que l'utilisateur puisse effectuer des tâches minutieuses tout en conservant des gestes d'une grande précision. En particulier, il est à noter que selon l'invention, il est possible de fabriquer des gants sans qu'aucun produit de type adhésif n'intervienne dans la fixation du textile sur l'élastomère. C'est un avantage important dans le cas où le gant est utilisé pour la manipulation de produits radioactifs, car les produits de type adhésifs sont généralement sensibles à la radiolyse. Lorsqu'un gant est constitué d'un textile et d'un élastomère associés par l'intermédiaire d'un adhésif, la dégradation de l'adhésif par radiolyse est susceptible de faire perdre au gant ses propriétés protectrices.
En outre, les gants selon l'invention permettent d'obtenir une protection de la totalité de la main et sont dotés d'une souplesse permettant de conserver à la main toute sa dextérité lors de la manipulation d'objets. L'invention a également pour objet l'utilisation du gant tel que défini précédemment pour la manipulation de matériaux radioactifs ou de produits chimiques dangereux, tels que des produits chimiques agressifs ou du matériel biologique.
L'invention a, en outre, pour objet une boîte à gants, c'est-à-dire une enceinte close pour la manipulation de produits nécessitant d'être isolés du milieu extérieur, ou de produits avec lesquels l'utilisateur ou le manipulateur ne doit pas se trouver en contact, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un gant tel que défini précédemment.
Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre, qui se réfère à des exemples détaillés de fabrication de gants conformes à l'invention. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces exemples sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. EXEMPLE : Fabrication d'un gant conforme à l'invention résistant à la radiolyse.
Un gant conforme à l'invention comprenant une couche de polyuréthanne renforcée par une couche de textile, à savoir le DYNEEMA® (textile de polyéthylène haute ténacité commercialisé par la société DSM), est obtenu par le procédé décrit ci-dessous. On effectue d'abord une étape de trempage d'un moule, de la forme et aux dimensions d'une main, dans une solution de polyuréthanne dans un solvant organique, tel que le N,N-diméthylacétamide, la diméthylformamide ou le tétrahydrofuranne, ou dans un mélange de plusieurs solvants organiques.
Tout polyuréthanne connu d'un Homme de l'art apte à être mis en solution dans un solvant organique et à former un film après évaporation du solvant pourrait être utilisé. A titre d'exemples, on peut citer un polyuréthanne de type polyester ou polyéther, aromatique ou aliphatique. Ces exemples ne sont toutefois pas limitatifs et, outre les caractéristiques de solubilité et les propriétés filmogènes décrites ci-dessus, tout polyuréthanne présentant un module à 20% d'allongement inférieur à 3 MPa, un module à 100% d'allongement inférieur à 7 MPa, une résistance à la rupture supérieure à 20 MPa et un allongement à la rupture supérieur à 400% pourrait être utilisé.
Quant au moule, il est, de façon classique, réalisé en céramique ou en métal.
Le trempage du moule dans la solution de polyuréthanne est réitéré 6 à 20 fois, chaque couche de polyuréthanne obtenue sur le moule étant partiellement séchée, par exemple dans une étuve à une température comprise entre 20 et 130°C, de préférence de 60°C, pendant un temps compris entre 1 et 300 minutes, de préférence de 60 minutes, avant de tremper à nouveau le moule dans la solution de polyuréthanne. Les températures et durées indiquées ici sont fonction du solvant du polyuréthanne et du type de polyuréthanne utilisés.
Lors de chaque opération de trempage, le moule est maintenu entre 3 et 30 minutes, de préférence 10 minutes, dans la solution de polyuréthanne.
La couche de polyuréthanne ainsi obtenue sur le moule, après un ou plusieurs trempages du moule dans la solution de polyuréthanne, est ensuite complètement séchée, par exemple dans une étuve à une température comprise entre 20 et 130°C (de préférence de 80°C) et pendant un temps compris entre 2 et 24 heures (de préférence pendant 5 heures), la température et la durée choisies étant fonction du solvant et du type de polyuréthanne utilisés.
Un textile à haute résistance mécanique, en l'occurrence le DYNEEMA®, est imbibé d'eau, l'eau comprenant éventuellement jusqu'à 50%» d'un tensioactif non-ionique, par exemple éthoxylé. Ce textile est appliqué sur une ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface de la couche de polyuréthanne telle qu'obtenue ci-dessus, l'application du textile sur le polyuréthanne étant facilitée par la présence d'eau dans le textile et," éventuellement, par la présence du tensioactif. II est possible, par exemple, d'appliquer le textile uniquement sur la partie de la couche de polyuréthanne correspondant, à la main de l'utilisateur, sans recouvrir la partie de la couche de polyuréthanne correspondant à l' avant-bras de l'utilisateur. Il est également possible d'appliquer le textile en une pluralité de régions bien définies sur la couche de polyuréthanne, par exemple sur la région correspondant à la face interne de la main, au niveau de la paume de la main et le long des régions correspondant aux doigts de l'utilisateur.
Un solvant dudit polyuréthanne est ensuite appliqué au contact de la couche de DYNEEMA®, par exemple par immersion, dans au moins un solvant dudit polyuréthanne (tel que le N,N-diméthyl-acétamide, la diméthylformamide ou le tétrahydrofuranne), de l'ensemble moule / polyuréthanne / textile à haute résistance mécanique.
Le séchage, à une température comprise entre 20 et 100°C (de préférence de 70°C), de l'ensemble moule / polyuréthanne / textile à haute résistance mécanique obtenu ci-dessus permet l'adhésion du textile au polyuréthanne, à l'interface entre ces deux matériaux. Le solvant du polyuréthanne appliqué au contact de la couche de DYNEEMA® induit en effet une dissolution partielle de la surface de cet élastomère, qui devient ainsi apte à adhérer avec le textile, les couches de textile et de polyuréthanne adhérant intimement l'une à l'autre après évaporation totale du solvant.
Le gant est enfin retiré du moule par simple retournement. On obtient un gant qui résiste à la radiolyse pendant au moins 24 mois.
Dans l'exemple de fabrication d'un gant résistant à la radiolyse qui vient d'être décrit ci-dessus, il serait également possible de tremper le moule, en premier lieu, dans une solution d'un élastomère choisi pour ses propriétés de résistance aux produits chimiques, selon le même protocole que celui décrit ci-dessus en rapport avec le polyuréthanne, puis de tremper le moule dans une solution de polyuréthanne ou d'un autre élastomère résistant à la radiolyse, avant d'appliquer un textile à haute résistance mécanique sur la couche de polyuréthanne. On obtiendrait ainsi un gant conforme à l'invention comprenant deux couches d'élastomères différents, le gant étant à la fois résistant à la radiolyse et aux produits chimiques. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en œuvre, de réalisation et d'application qui viem ent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS
1°) Gant à haute performance mécanique, ainsi qu'à haute résistance aux produits chimiques et/ou à la radiolyse, caractérisé en ce qu'il comprend : - une ou plusieurs couches d'élastomères, identiques ou différents, obtenues à partir de solutions desdits élastomères dans un ou plusieurs solvants organiques ou dans l'eau,
- ces couches étant renforcées, sur une ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface interne du gant, par un textile à haute résistance mécanique. 2°) Gant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les élastomères sont sous forme d'une solution dans un ou plusieurs solvants organiques ou dans l'eau se présentant en une seule phase continue.
3°) Gant selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, sur la surface du gant destinée à venir en contact avec la main de l'utilisateur, un textile à haute résistance mécanique.
4°) Gant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit textile à haute résistance mécanique consiste en des fibres naturelles ou synthétiques, tissées ou tricotées, sélectionnées parmi les fibres de polyéthylène haute ténacité, de polyester haute ténacité, de polyaramide, de polyamide, de viscose et leurs mélanges.
5°) Gant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits élastomères sont sélectionnés dans le groupe constitué par les polyuréthannes, les polyéthylènes chlorosulfonés, les polychloroprènes, les caoutchoucs butyles, les polyisoprènes synthétiques ou naturels, les alcools polyvinyliques et leurs mélanges.
6°) Gant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend :
- une ou plusieurs couches de polyuréthanne, obtenues à partir d'une solution dudit polyuréthanne dans un ou plusieurs solvants organiques, - ces couches étant renforcées, sur une ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface interne du gant, par un textile à haute résistance mécanique.
7°) Gant selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur totale des couches d'élastomères est comprise entre 0,3 et 1 mm. 8°) Gant selon l'une quelconque dés revendications 1 à 7 précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une résistance à la perforation d'au moins 150 N.
9°) Gant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une résistance à la déchirure pantalon d'au moins 75 N. 10°) Procédé de fabrication du gant tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 9 précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) trempage d'un moule, au moins une fois, dans une ou plusieurs solutions, identiques ou différentes, d'un ou de plusieurs élastomères dans n ou plusieurs solvants organiques ou dans l'eau, b) application, sur une ou plusieurs parties ou sur la totalité de la surface desdites couches d'élastomères, telles qu'obtenues à l'issue de l'étape précédente, d'une couche de textile à haute résistance mécanique, puis c) retrait du gant par retournement. 11°) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'aucun produit de type adhésif n'intervient dans la fixation du textile sur l'élastomère.
12°) Procédé selon la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend, préalablement à l' étapes b), une étape a') de séchage de chaque couche d'élastomère obtenue sur ledit moule lors de l'étape a). 13°) Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que ladite couche de textile à haute résistance mécanique appliquée lors de l'étape b) est préalablement imprégnée d'eau comprenant éventuellement un tensioactif non-ionique, ou bien d'au moins un solvant de l'élastomère qui est directement en contact avec ladite couche de textile. 14°) Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend, entre les étapes b) et c), une étape b') d'imprégnation de la couche de textile à haute résistance mécanique par au moins un solvant de l'élastomère qui est directement en contact avec ladite couche de textile.
15°) Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend, immédiatement avant l'étape c) de retrait du gant par retournement, une étape de séchage de l'ensemble moule / élastomère / textile à haute résistance mécanique.
16°) Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que lesdits élastomères sont sélectionnés dans le groupe constitué par les polyuréthannes, les polyéthylènes chlorosulfonés, les polychloroprènes, les caoutchoucs butyles, les polyisoprènes synthétiques ou naturels, les alcools polyvinyliques et leurs mélanges.
17°) Utilisation du gant selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 pour la manipulation de matériaux radioactifs.
18°) Utilisation du gant selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 pour la manipulation de produits chimiques dangereux, tels que des produits chimiques agressifs ou du matériel biologique.
19°) Boîte à gants, caractérisées en ce qu'elle comprend au moins un gant tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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