EP1833318A1 - Stratifie tridimensionnel utilisable pour constituer un gant a base de caoutchouc, un procede pour sa fabrication et un tel gant - Google Patents

Stratifie tridimensionnel utilisable pour constituer un gant a base de caoutchouc, un procede pour sa fabrication et un tel gant

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EP1833318A1
EP1833318A1 EP05809311A EP05809311A EP1833318A1 EP 1833318 A1 EP1833318 A1 EP 1833318A1 EP 05809311 A EP05809311 A EP 05809311A EP 05809311 A EP05809311 A EP 05809311A EP 1833318 A1 EP1833318 A1 EP 1833318A1
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EP
European Patent Office
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glove
support
nonwoven
laminate
rubber
Prior art date
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EP05809311A
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German (de)
English (en)
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EP1833318B1 (fr
Inventor
Michel Renaud
Colette Crepeau
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Hutchinson SA
Original Assignee
Hutchinson SA
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP1833318B1 publication Critical patent/EP1833318B1/fr
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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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/1362—Textile, fabric, cloth, or pile containing [e.g., web, net, woven, knitted, mesh, nonwoven, matted, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to a three-dimensional laminate useful for forming a rubber-based glove with improved transverse extensibility and elasticity, a process for its manufacture and such a glove, which is particularly waterproof to most household liquids.
  • Rubber gloves intended to protect hands from contact with household liquids, are widely used in the trade. These gloves can be divided into two categories, depending on whether they are of the unsupported type, consisting of rubber and having their internal surface smooth or flocked, or of the supported type, comprising at least one outer layer of rubber adhering to a support usually made of a knitted fabric.
  • the inner side of unsupported gloves can be powdered or flocked, which dries the skin of the hands and can release unwanted or chlorinated allergens into the air, making these gloves difficult to put on wet hands and does not help to preserve the environment due to the presence of chlorine.
  • the supported gloves are generally manufactured by means of a dip coating of a knitted fabric in a liquid rubber bath.
  • Patent document US Pat. No. 4,359,783 discloses a glove obtained by coating a textile support with rubber, by squeegee or by dipping in a bath based on this rubber.
  • This support is formed of a
  • internal nonwoven fabric which is based on short fibers of wool or of a thermoplastic polymer and which is secured by needling of these short fibers with an external knitted textile, such as a cotton knit or a thermoplastic polymer, of such that these short fibers project out of the rubber layer to obtain a rough external surface.
  • a major disadvantage of this glove lies in the blocked character in extension which is conferred by the non-woven used, as well as in its relatively high total thickness which is especially conferred by the knitted fabric. As a result, this glove has reduced extensibility and elasticity in the direction of its width and is not likely to impart satisfactory dexterity and tactile sensitivity to its user.
  • An object of the present invention is to overcome this disadvantage, and this object is achieved in that the Applicant has surprisingly discovered that a three-dimensional laminate defining an internal volume and having an internal support which comprises a nonwoven structure specifically elastic, said laminate comprising at least one outer layer of rubber adhering to said inner support, is advantageously used to provide a glove with improved transverse extensibility and elasticity.
  • a three-dimensional laminate according to the present invention is preferably constituted by a piece of clothing that conforms to the outline of a part of the human body and, even more preferably, by a glove, which may be for example of type:
  • this glove can be of anatomical type (ie designed to specifically receive one of the right or left hands of a user) or ambidextrous type (ie adapted to receive indifferently one or the other of the hands of the user), or
  • nonwoven structure is understood to mean any laminated or non-laminated structure based on non-metallic materials comprising at least one nonwoven, which may be defined as follows according to the ISO 9092 standard of 1988. is a manufactured sheet, consisting of a directionally or randomly oriented web or web of fibers bound by friction and / or cohesion and / or adhesion, excluding paper and knitted products weaving, tufting, seaming incorporating binding yarns or filaments or felts by wet pressing, whether or not needled.
  • This nonwoven may be based on natural or chemical fibers that may be staple fibers or continuous filaments, or may be formed in situ.
  • said laminate has a continuous outer face which consists of said outer layer of rubber, unlike the glove laminates known from the aforementioned document US-A-4,359,783.
  • said elastic nonwoven structure surrounds the whole of said internal volume (ie for a glove, this nonwoven structure is arranged continuously facing the whole of the inner face of the glove intended to cover the palm and the back of the hand), and it is advantageously devoid of any stitch.
  • this laminate according to the invention is such that said elastic nonwoven structure has, in a direction "across" (i.e. perpendicular to a "machine” direction):
  • said laminate is such that said elastic nonwoven structure has, in the "machine" direction:
  • Said nonwoven structure according to the invention may comprise:
  • - artificial fibers i.e. made from products in nature that have undergone chemical transformations to obtain a textile material
  • a textile material such as viscose, and / or
  • synthetic fibers ie manufactured entirely chemically from coal or petroleum derivatives
  • at least one elastomer such as a polyurethane
  • thermoplastic polymer of the type textile or not such as a polyamide, a polyester or a polyolefin, such as polypropylene.
  • said nonwoven structure comprises at least one elastic nonwoven.
  • said at least one of said nonwoven (s) elastic (s) according to the invention is an elastic nonwoven based on elastomeric fibers consisting of a polyurethane.
  • the following fibers may for example be used for obtaining the elastic nonwoven fabric:
  • yarns of the type comprising an elastomeric core, for example consisting of a polyurethane or a polyester rubber, and a thermoplastic sheath, for example consisting of a polyamide, a polyester or a polyolefin, such as disclosed in US-A-5,352,518 and JP-A-61,194,221, or
  • conjugated elastic fibers comprising a first component consisting of a crystalline polypropylene and a second component consisting of another thermoplastic polymer, such as a low density polyethylene, as described in patent document JP-A-62 184 118, or
  • composite fibers comprising a first component consisting of a crystalline polypropylene and a second component consisting of a thermoplastic elastomer, an ethylene / alpha-olefin copolymer obtained by means of a metallocene catalyst, as described in JP-A-09 291 454; or
  • said or each elastic nonwoven is obtained by a meltblowing process (a process also known by the term “melt-blown") applied to at least one elastic polymer (ie homopolymer or copolymer), for example a polyurethane, which comprises the following steps: (i) extruding and spinning said elastic polymer,
  • said or each elastic nonwoven is obtained by another physical method of assembling fibers by melting or by a chemical bonding assembly method.
  • a hydroentangling process also known as "hydroentangling” may be mentioned.
  • said nonwoven structure comprises, laminated on said elastic nonwoven fabric, at least one non-elastic nonwoven which is for example based on thermoplastic fibers, such as fibers of a polyester (eg polyethylene terephthalate).
  • thermoplastic fibers such as fibers of a polyester (eg polyethylene terephthalate).
  • said nonwoven structure comprises two non-elastic nonwoven fabrics which are for example each based on thermoplastic fibers, such as fibers of a polypropylene, and which are laminated on the respective faces an elastomeric film or grid or an elastic nonwoven, such as a film based on a polyurethane elastomer, an ethylene / vinyl acetate copolymer or a thermoplastic elastomer.
  • said elastic nonwoven structure according to the invention is optionally subjected to a finishing treatment, such as microcracking or texturing.
  • said laminate according to the invention is such that said internal support has a thickness less than or equal to 400 ⁇ m and even more advantageously less than or equal to 300 ⁇ m, which contributes to further improving the dexterity and tactile sensitivity characteristics for the user of this glove.
  • Said laminate according to the invention is capable of being manufactured by various methods implemented by means of a mold adapted to receive and shape said laminate, such as a mold in the shape of a hand.
  • said laminate can be obtained by implementing the aforementioned method of dipping a mold coated with said internal support in a liquid bath based on rubber, this process essentially comprising the following successive steps :
  • each rubber dispersion used in step (iii) above consists of a crosslinkable or at least partially crosslinked rubber composition which is intended to constitute said or each outer layer of rubber of said laminate.
  • This rubber composition for outer layer (s) is based on at least one elastomer and may comprise a crosslinking system, such as a sulfur vulcanization system or a crosslinking system based on a peroxide and optionally sulfur, or it may be based on an elastomer comprising thermo-crosslinkable groups or an already crosslinked thermoplastic elastomer, such as a TPE.
  • each elastomer may be any diene elastomer or not which is usable in rubber-based gloves, and it is preferably selected from the group consisting of natural rubbers, synthetic polyisoprenes, butadiene / acrylonitrile copolymers, terpolymers butadiene / acrylonitrile / methacrylic acid, polychloroprenes, isoprene / isobutylene copolymers, carboxylated or non-carboxylated styrene / butadiene copolymers, polyurethanes, ethylene / vinyl acetate copolymers and thermoplastic elastomers, such as styrenic block copolymers, elastomers thermoplastics derived from polyolefins or thermoplastic polyurethanes.
  • the rubber composition according to the invention also comprises, in addition to said or each elastomer and optionally said crosslinking system (which comprises in a known manner an accelerator and a vulcanization activator in the preferred case of a crosslinking with sulfur), all or part of additives usually used in manufacturing rubber-based gloves, such as anti-aging agents, for example antioxidants, pigments or thickeners.
  • said crosslinking system which comprises in a known manner an accelerator and a vulcanization activator in the preferred case of a crosslinking with sulfur
  • additives usually used in manufacturing rubber-based gloves such as anti-aging agents, for example antioxidants, pigments or thickeners.
  • the soaking operation which is applied in said preferred embodiment of the invention to said elastic nonwoven structure having been three-dimensionally shaped (ie by conforming to the contour of said mold), makes it possible not only to confer on the laminate obtained, such as said glove, improved transverse extensibility and elasticity, but also to make this laminate waterproof water and most household liquids.
  • step (i) comprises the following steps:
  • step (ia) comprises, according to said first embodiment, a rolling of an elastic nonwoven on at least one nonwoven based on thermoplastic fibers or, according to said second embodiment, a rolling of two -woven thermoplastic fibers on the respective faces of an elastomeric film or grid or an elastic nonwoven as indicated above, to obtain said two-dimensional blank.
  • step (ib) is implemented by means of ultrasound.
  • this step (ib) is implemented by means of a heated punch.
  • this step (ib) is implemented by means of a chemical bonding.
  • step (iii) may comprise a chemical or thermal coagulation of the rubber layer or layers, especially for obtaining gloves longer than 25 cm. 10
  • a glove according to the invention comprises said laminate as defined above, and said or each outer layer of this glove consists of said crosslinked rubber composition. Note that this glove has improved transverse stretchability and elasticity.
  • said glove comprises at least two housings which are each intended to receive one or more fingers, and said housings each have a three-dimensional external face with a convex surface.
  • said glove comprises five housings intended to each receive a finger, and said housings are connected two by two to each other by a concave surface substantially saddle-shaped, which contributes to providing the user of said glove satisfactory dexterity.
  • the force required to elongate said glove by 100% in the direction of its width is less than 2 N and, even more advantageously, this force is less than 1.5 N.
  • said elastic nonwoven structure for example consisting of a laminate as defined above, has a basis weight or grammage greater than 50 g / m 2 and preferably between 75 and 100 g / m 2 .
  • the surface density of said glove according to the invention incorporating this elastic nonwoven structure is less than 300 g / m 2 .
  • said glove according to the invention has a total thickness of less than 500 ⁇ m and, even more preferably, less than 450 ⁇ m, which contributes to improving the dexterity of its user.
  • this glove according to the invention is in accordance with said preferred example of the aforementioned first embodiment, said elastic nonwoven structure comprising an elastic nonwoven, for example based on fibers of a polyurethane elastomer, which is laminated sure At least one nonwoven made from thermoplastic fibers, such as fibers of a polyester, such that this nonwoven based on thermoplastic fibers defines the entirety of an inner face of said glove surrounding said internal volume.
  • this internal nonwoven advantageously based on polyester fibers, provides the user of the glove thus obtained with a feeling of satisfactory comfort.
  • a glove according to the invention was manufactured by implementing the following steps.
  • a support consisting of a non-woven structure marketed by KURARAY under the name "WM086" was used.
  • This support is of bilayer type obtained by a "melt-blown” process, comprising an elastic nonwoven made of fibers of a polyurethane elastomer which is laminated on a non-elastic non-woven fabric based on polyester fibers.
  • This two-dimensional support blank has a basis weight of 86 g / m 2 and a thickness of 260 microns.
  • the two-dimensional blank thus obtained was cut-welded by ultrasound, following the contours of a specific jig. It will be noted that the same result could be obtained by means of a heat sink punch adapted to the dimensions of this jig, or by means of a chemical bonding.
  • the template was designed so as to obtain an optimal covering of the mold in the shape of a hand and this template was placed on the surface of the blank of the nonwoven support, this surface being folded in double thickness so that the faces with a base elastic fibers of polyurethane are arranged against each other.
  • a three-dimensional support was thus formed for a glove with five housings respectively intended to receive the five fingers of one hand.
  • This support was then placed on the hand-shaped mold made of enamelled porcelain and having been preheated beforehand. More specifically, it has previously returned said support so that the face formed of said non-elastic polyester nonwoven wife the porcelain contour of said mold.
  • dipping the mold coated with the support thus treated in a natural latex-based bath including in particular a sulfur vulcanization system and an antioxidant;
  • this dipping in rubber of the nonwoven support covering said mold is such that the rubber does not completely cover the fibers constituting said support.
  • the following table presents the structural and mechanical characteristics of the glove according to the invention thus obtained, in comparison with those of a glove known from the state of the art having been obtained by coating a textile support consisting of a unbleached cotton knit.
  • the thicknesses and the surface densities of the elastic nonwoven support according to the invention the known support in unbleached cotton knit and the two gloves respectively incorporating these supports, as well as
  • the vulcanized rubber coating provided by the glove according to the invention is such that the force required to elongate this coating by 100% alone is about 0.2 N.
  • This table shows in particular that the elastic nonwoven support according to the invention has a thickness and a very low surface mass in comparison with those of the textile support in cotton knit, which makes it possible to substantially improve the dexterity of the user of this invention. glove according to the invention.
  • the very little porous structure of the nonwoven support according to the invention lends itself well to obtaining by soaking a thin rubber coating, thus conferring on the glove obtained a seal Improved with water and most household liquids, as well as a favorably reduced mass.
  • the glove according to the invention which is reinforced by this elastic nonwoven support, has a satisfactory mechanical strength and that, according to the abovementioned embodiment of the invention, the process of dressing the shaped mold of hand by the three-dimensional nonwoven support of the invention followed by one or more dipping of the mold thus "dressed" makes this glove very comfortable in use, this comfort being further increased because the inner face of said glove is constituted by non-elastic non-woven polyester.

Description

STRATIFIE TRIDIMENSIONNEL UTILISABLE POUR CONSTITUER UN
GANT A BASE DE CAOUTCHOUC, UN PROCEDE POUR SA
FABRICATION ET UN TEL GANT
La présente invention concerne un stratifié tridimensionnel utilisable pour constituer un gant à base de caoutchouc à extensibilité et élasticité transversales améliorées, un procédé pour sa fabrication et un tel gant, lequel est notamment étanche à l'eau et à la plupart des liquides ménagers.
Les gants à base de caoutchouc, destinés à protéger les mains du contact avec les liquides ménagers, sont très répandus dans le commerce. Ces gants peuvent être répartis en deux catégories, selon qu'il sont de type non supportés, étant constitués de caoutchouc et ayant leur face interne lisse ou floquée, ou bien de type supporté, comportant au moins une couche externe de caoutchouc adhérant à un support usuellement constitué d'un textile tricoté.
Typiquement, la face interne des gants non supportés peut être poudrée ou floquée, ce qui dessèche la peau des mains et peut libérer dans l'air des allergènes indésirables, ou bien chlorée, ce qui rend ces gants difficiles à enfiler sur des mains moites et ne contribue pas à préserver l'environnement du fait de la présence de chlore.
Quant aux gants supportés, ils sont généralement fabriqués au moyen d'une enduction par trempage d'un textile tricoté dans un bain de caoutchouc liquide.
L'expérience montre que les gants obtenus par flocage présentent une capacité d'absorption de la transpiration relativement limitée et sont en outre susceptibles de libérer des allergènes véhiculés par le floc libre. Par ailleurs, il s'avère que les textiles, tels que des tricots de coton, se prêtent mal à l'enduction par trempage d'une fine couche de caoutchouc, du fait de leur structure relativement poreuse.
On a cherché par le passé à utiliser des structures non tissées à la place des structures tricotées précitées, pour la fabrication de gants revêtus de caoutchouc. Ibis
Le document de Brevet US-A-4 359 783 divulgue un gant obtenu en enduisant de caoutchouc un support textile, à la racle ou par trempage dans un bain à base de ce caoutchouc. Ce support est formé d'un
non-tissé interne qui est à base de fibres courtes de laine ou d'un polymère thermoplastique et qui est solidarisé par aiguilletage de ces fibres courtes avec un textile externe tricoté, tel qu'un tricot de coton ou d'un polymère thermoplastique, de telle manière que ces fibres courtes saillent hors de la couche de caoutchouc pour l'obtention d'une surface externe rugueuse.
Un inconvénient majeur de ce gant réside dans le caractère bloqué en extension qui lui est conféré par le non-tissé utilisé, ainsi que dans son épaisseur totale relativement élevée qui lui est notamment conférée par le textile tricoté. Il en résulte que ce gant présente une extensibilité et une élasticité réduites dans la direction de sa largeur et qu'il n'est pas susceptible de conférer une dextérité et une sensibilité tactile satisfaisantes à son utilisateur.
Un but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient, et ce but est atteint en ce que la Demanderesse a découvert d'une manière surprenante qu'un stratifié tridimensionnel délimitant un volume interne et comportant un support interne qui comprend une structure non tissée spécifiquement élastique, ledit stratifié comportant au moins une couche externe de caoutchouc adhérant audit support interne, est avantageusement utilisable pour constituer un gant à extensibilité et élasticité transversales améliorées.
On notera qu'un stratifié tridimensionnel selon la présente invention est de préférence constitué d'une pièce de l'habillement qui épouse le contour d'une partie du corps humain et, à titre encore plus préférentiel, d'un gant, lequel peut être par exemple de type :
- comportant cinq logements respectivement destinés à recevoir les cinq doigts d'une main, ce gant pouvant être de type anatomique (i.e. conçu pour recevoir spécifiquement l'une des mains droite ou gauche d'un utilisateur) ou bien de type ambidextre (i.e. adapté pour recevoir indifféremment l'une ou l'autre des mains de l'utilisateur), ou bien
- comportant de deux à quatre logements qui sont chacun destinés à recevoir de un à quatre doigts (e.g. des gants de type moufles). Dans la présente description, on entend par « structure non tissée » toute structure stratifiée ou non à base de matériaux non métalliques comportant au moins un non-tissé, lequel peut être défini comme suit d'après la norme ISO 9092 de 1988. Il s'agit d'une feuille manufacturée, constituée d'un voile ou d'une nappe de fibres orientées directionnellement ou au hasard, liées par friction et/ou cohésion et/ou adhésion, à l'exclusion du papier et des produits obtenus par tricotage, tissage, tuftage, couturage incorporant des fils ou filaments de liage ou feutrés par foulage humide, qu'ils soient ou non aiguilletés. Ce non-tissé peut être à base de fibres naturelles ou chimiques pouvant être des fibres discontinues ou des filaments continus, ou être formées in situ.
Selon l'invention, on entend par « structure non tissée élastique », une structure non tissée dont les propriétés d'élasticité sont conférées au choix par :
- le procédé de réalisation d'un non-tissé, par exemple par liage et texturation jet d'eau couplés à un liage chimique, par un procédé de contraction thermique des fibres du non-tissé ou par un procédé de crêpage connu sous la dénomination « MICREX »,
- les caractéristiques intrinsèquement élastiques d'un non- tissé à base de fibres constituées d'un ou plusieurs élastomère(s), ou par
- un laminage, de préférence par calandrage à chaud de manière à obtenir un laminage par points, d'un ou de plusieurs non-tissé(s) élastique(s) avec un autre non-tissé non élastique ou bien avec une nappe élastique, tel qu'un film ou une grille élastomère.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit stratifié présente une face externe continue qui est constituée de ladite couche externe de caoutchouc, à la différence des stratifiés de gants connus par le document précité US-A-4 359 783.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite structure non tissée élastique entoure la totalité dudit volume interne (i.e. pour un gant, cette structure non tissée est disposée continûment en regard de la totalité de la face interne du gant destinée à couvrir la paume et le dos de la main), et elle est avantageusement dépourvue de tout point de couture.
Avantageusement, ce stratifié selon l'invention est tel que ladite structure non tissée élastique présente, dans une direction « travers » (i.e. perpendiculaire à une direction « machine ») :
- un allongement à la rupture égal ou supérieur à 200 % et, encore plus avantageusement, égal ou supérieur à 250 %, et
- une force à la rupture égale ou supérieure à 1 kg.
On notera que ces valeurs très élevées d'allongement et de force à la rupture dans la direction travers confèrent une extensibilité et une élasticité transversales améliorées au stratifié selon l'invention, tel qu'un gant.
Egalement à titre avantageux, ledit stratifié est tel que ladite structure non tissée élastique présente, dans la direction « machine » :
- un allongement à la rupture égal ou supérieur à 30 %, et
- une force à la rupture égale ou supérieure à 8 kg.
On a mesuré l'ensemble des allongements et forces à la rupture de la structure non tissée qui sont mentionnés dans la présente description selon la norme JIS L 1085 sur des éprouvettes droites de 75 cm de longueur et 5 cm de largeur.
Ladite structure non tissée selon l'invention peut comporter :
- des fibres naturelles, telles que du coton, et/ou
- des fibres artificielles (i.e. fabriquées à partir de produits existant dans la nature ayant été soumis à des transformations chimiques pour obtenir une matière textile), telles que de la viscose, et/ou
- des fibres synthétiques (i.e. fabriquées totalement par voie chimique à partir de dérivés du charbon ou du pétrole) à base d'au moins un élastomère, tel qu'un polyuréthanne, et/ou à base d'au moins un polymère thermoplastique de type textile ou non, tel qu'un polyamide, un polyester ou une polyoléfine, telle qu'un polypropylène.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, ladite structure non tissée comporte au moins un non-tissé élastique. Avantageusement, ledit ou l'un au moins desdits non-tissé(s) élastique(s) selon l'invention est un non-tissé élastique à base de fibres élastomères constituées d'un polyuréthanne.
Selon des variantes de réalisation de l'invention, on peut par exemple utiliser les fibres suivantes pour l'obtention du non-tissé élastique :
(i) des fibres bicomposées :
- sous forme de fils de type comportant une âme élastomère, par exemple constituée d'un polyuréthanne ou d'un caoutchouc polyester, et une gaine thermoplastique, par exemple constituée d'un polyamide, d'un polyester ou d'une polyoléfine, comme décrit dans les documents de Brevet US-A-5 352 518 et JP-A-61 194221, ou
- des fibres élastiques conjuguées comprenant un premier composant constitué d'un polypropylène cristallin et un second composant constitué d'un autre polymère thermoplastique, tel qu'un polyéthylène basse densité, comme décrit dans le document de Brevet JP-A-62 184 118, ou
- des fibres composites comprenant un premier composant constitué d'un polypropylène cristallin et un second composant constitué d'un élastomère thermoplastique, te! qu'un copolymère éthylène/ alpha-oléfine obtenu au moyen d'un catalyseur métallocène, comme décrit dans le document de Brevet JP-A-09 291 454 ; ou bien
(ii) un mélange de fibres courtes essentiellement non élastiques et de fibres courtes bicomposées comprenant des fibres dures non élastiques et des fibres élastomères, comme décrit dans le document de Brevet US-A-3 353 345 ; ou bien
(iii) des fibres à base d'interpolymères ou de copolymères linéaires d'éthylène et d'au moins une alpha-oléfine, comme décrit dans le document de Brevet WO-A-94/25648.
Selon une caractéristique préférentielle de ce premier mode, ledit ou chaque non-tissé élastique est obtenu par un procédé de fusion- soufflage (procédé également connu par l'expression « melt-blown ») appliqué à au moins un polymère élastique (i.e. homopolymère ou copolymère), par exemple un polyuréthanne, qui comprend les étapes suivantes : (i) extrusion et filage dudit polymère élastique,
(ii) étirage en microfilaments dans un jet d'air à vitesse et température élevées,
(iii) refroidissement et formation de la nappe de non-tissé sur tapis ou rouleau perforé et application d'un vide.
Selon une variante de réalisation de ce premier mode, ledit ou chaque non-tissé élastique est obtenu par un autre procédé physique d'assemblage de fibres par fusion ou bien par un procédé chimique d'assemblage par liage. On peut par exemple citer un procédé d'hydro- enchevêtrement (également connu sous le nom de « hydroentangling »).
Selon un exemple de réalisation de ce premier mode, ladite structure non tissée comporte, laminé sur ledit non-tissé élastique, au moins un non-tissé non élastique qui est par exemple à base de fibres thermoplastiques, telles que des fibres d'un polyester (e.g. un polyéthylène téréphtalate).
Selon un second mode de réalisation de l'invention, ladite structure non tissée comporte deux non-tissés non élastiques qui sont par exemple chacun à base de fibres thermoplastiques, telles que des fibres d'un polypropylène, et qui sont laminés sur les faces respectives d'un film ou d'une grille élastomère ou d'un non-tissé élastique, tel qu'un film à base d'un élastomère polyuréthanne, d'un copolymère éthylène/ acétate de vinyle ou d'un élastomère thermoplastique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite structure non tissée élastique selon l'invention est optionnellement soumise à un traitement de finition, tel qu'un microcrêpage ou une texturation.
Avantageusement, ledit stratifié selon l'invention, tel qu'un gant, est tel que ledit support interne présente une épaisseur inférieure ou égale à 400 μm et, encore plus avantageusement, inférieure ou égale à 300 μm, ce qui contribue à améliorer encore les caractéristiques de dextérité et de sensibilité tactile pour l'utilisateur de ce gant. Ledit stratifié selon l'invention, tel qu'un gant à extensibilité et élasticité transversales améliorées, est susceptible d'être fabriqué par divers procédés mis en œuvre au moyen d'un moule adapté pour recevoir et façonner ledit stratifié, tel qu'un moule en forme de main.
On peut par exemple citer, à titre nullement limitatif :
- un procédé de trempage d'un moule revêtu dudit support interne dans un bain liquide à base de caoutchouc, pour l'obtention de ladite ou chaque couche externe de caoutchouc adhérant audit support interne ;
- un procédé de surmoulage de ladite ou chaque couche de caoutchouc dans un moule à injection contenant ledit support interne ;
- un procédé de gainage de ladite ou chaque couche de caoutchouc sur un moule revêtu dudit support interne, par contraction thermique de cette couche ; ou
- un procédé de collage dudit support interne sur un moule revêtu de ladite ou chaque couche de caoutchouc, par trempage du moule revêtu de caoutchouc dans un bain de colle puis retournement du stratifié séparé du moule.
Selon un exemple préférentiel de réalisation de l'invention, ledit stratifié peut être obtenu en mettant en œuvre le procédé précité de trempage d'un moule revêtu dudit support interne dans un bain liquide à base de caoutchouc, ce procédé comprenant essentiellement les étapes successives suivantes :
(i) on confectionne un support tridimensionnel définissant un volume interne, ledit support comportant une structure non tissée élastique ;
(ii) on revêt un contour extérieur d'un moule, tel qu'un moule en forme de main, du support obtenu en (i) de telle sorte que ledit support épouse ledit contour ;
(iϋ) on soumet le support positionné en (ii) à un trempage dans au moins un bain liquide à base d'une dispersion de caoutchouc dans un solvant aqueux ou non, pour faire adhérer ladite dispersion audit support revêtant ledit moule ; (iv) on sèche ladite ou chaque dispersion de caoutchouc revêtant ledit support, pour obtenir ledit stratifié qui comporte au moins une couche de caoutchouc réticulé adhérant audit support ; puis
(v) on récupère ledit stratifié en le séparant dudit moule.
Ladite ou chaque dispersion de caoutchouc utilisée à l'étape (iii) ci-dessus est constituée d'une composition de caoutchouc réticulable ou au moins partiellement réticulée qui est destinée à constituer ladite ou chaque couche externe de caoutchouc dudit stratifié. Cette composition de caoutchouc pour couche(s) externe(s) est à base d'au moins un élastomère et elle peut comprendre un système de réticulation, tel qu'un système de vulcanisation au soufre ou bien un système de réticulation à base d'un peroxyde et éventuellement de soufre, ou bien elle peut être à base d'un élastomère comportant des groupes thermo-réticulables ou encore d'un élastomère thermoplastique déjà réticulé, tel qu'un TPE.
Ledit ou chaque élastomère peut être tout élastomère diénique ou non qui est utilisable dans des gants à base de caoutchouc, et il est de préférence choisi dans le groupe constitué par les caoutchoucs naturels, les polyisoprènes de synthèse, les copolymères butadiène/ acrylonitrile, les terpolymères butadiène/ acrylonitrile/ acide méthacrylique, les polychloroprènes, les copolymères isoprène/ isobutylène, les copolymères styrène/ butadiène carboxylés ou non, les polyuréthannes, les copolymères éthylène/ acétate de vinyle et les élastomères thermoplastiques, tels que les copolymères à blocs styréniques, les élastomères thermoplastiques dérivés des polyoléfines ou les polyuréthannes thermoplastiques.
La composition de caoutchouc selon l'invention comporte également, outre ledit ou chaque élastomère et optionnellement ledit système de réticulation (lequel comprend de manière connue un accélérateur et un activateur de vulcanisation dans le cas préférentiel d'une réticulation au soufre), tout ou partie des additifs habituellement utilisés dans la fabrication de gants à base de caoutchouc, tels que des agents anti-vieillissement, par exemple des antioxydants, des pigments ou des épaississants.
On notera que l'opération de trempage, qui est appliquée dans ledit exemple préférentiel de réalisation de l'invention à ladite structure non tissée élastique ayant été conformée de manière tridimensionnelle (i.e. en épousant le contour dudit moule), permet non seulement de conférer au stratifié obtenu, tel que ledit gant, une extensibilité et une élasticité transversales améliorées, mais encore de rendre ce stratifié étanche à l'eau et à la plupart des liquides ménagers.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'étape (i) comprend les étapes suivantes :
(ia) on confectionne une ébauche bidimensionnelle dudit support comportant ladite structure non-tissée élastique ; puis
(ib) on découpe et l'on soude ladite ébauche en suivant un contour d'un gabarit prédéfini en relation avec celui dudit moule.
De préférence, l'étape (ia) comprend, selon ledit premier mode, un laminage d'un non-tissé élastique sur au moins un non-tissé à base de fibres thermoplastiques ou bien, selon ledit second mode, un laminage de deux non-tissés à base de fibres thermoplastiques sur les faces respectives d'un film ou d'une grille élastomère ou d'un non-tissé élastique comme indiqué ci-dessus, pour obtenir ladite ébauche bidimensionnelle.
Egalement à titre préférentiel, l'étape (ib) est mise en œuvre au moyen d'ultrasons. Selon une variante de réalisation de l'invention, cette étape (ib) est mise en œuvre au moyen d'un emporte-pièce chauffant. Selon une seconde variante de réalisation de l'invention, cette étape (ib) est mise en œuvre au moyen d'un collage chimique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'étape (iii) peut comprendre une coagulation chimique ou thermique de la ou des couches de caoutchouc, notamment pour l'obtention de gants de longueur supérieure à 25 cm. 10
Un gant selon l'invention comporte ledit stratifié tel que défini ci-dessus, et ladite ou chaque couche externe de ce gant est constituée de ladite composition de caoutchouc réticulée. On notera que ce gant présente une extensibilité et une élasticité transversales améliorées.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit gant comporte au moins deux logements qui sont chacun destinés à recevoir un ou plusieurs doigts, et lesdits logements présentent chacun une face externe tridimensionnelle à surface convexe.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, ledit gant comporte cinq logements destinés à recevoir chacun un doigt, et lesdits logements sont reliés deux à deux entre eux par une surface concave sensiblement en forme de selle, ce qui contribue à procurer à l'utilisateur dudit gant une dextérité satisfaisante.
Avantageusement, la force requise pour allonger ledit gant de 100 % dans la direction de sa largeur est inférieure à 2 N et, encore plus avantageusement, cette force est inférieure à 1 ,5 N.
Selon une autre caractéristique de l'invention relative à l'obtention dudit gant, ladite structure non tissée élastique, par exemple constituée d'un laminé tel que défini ci-dessus, présente une masse surfacique ou grammage supérieure à 50 g/m2 et, de préférence, comprise entre 75 et 100 g/m2.
Avantageusement, la masse surfacique dudit gant selon l'invention incorporant cette structure non tissée élastique est inférieure à 300 g/m2.
De préférence, ledit gant selon l'invention présente une épaisseur totale inférieure à 500 μm et, à titre encore plus préférentiel, inférieure à 450 μm, ce qui contribue à améliorer la dextérité de son utilisateur.
Egalement à titre préférentiel, ce gant selon l'invention est conforme audit exemple préférentiel du premier mode de réalisation précité, ladite structure non tissée élastique comportant un non-tissé élastique, par exemple à base de fibres d'un élastomère polyuréthanne, qui est laminé sur 11 au moins un non-tissé à base de fibres thermoplastiques, telles que des fibres d'un polyester, de telle manière que ce non-tissé à base de fibres thermoplastiques définisse la totalité d'une face interne dudit gant entourant ledit volume interne.
On notera que ce non-tissé interne, avantageusement à base de fibres polyester, procure à l'utilisateur du gant ainsi obtenu une sensation de confort satisfaisante.
Les caractéristiques précitées de la présente invention, ainsi que d'autres, seront mieux comprises à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation de l'invention, donné à titre illustratif et non limitatif.
EXEMPLE
On a fabriqué un gant selon l'invention en mettant en œuvre les étapes suivantes.
1. Confection d'un support tridimensionnel de gant :
1.1. Confection d'une ébauche bidimensionnelle du support :
On a utilisé, à titre d'ébauche bidimensionnelle, un support constitué d'une structure non tissée commercialisée par la société KURARAY sous la dénomination « WM086 ». Ce support est de type bicouche obtenu par un procédé « melt-blown », comportant un non-tissé élastique à base de fibres d'un élastomère polyuréthanne qui est laminé sur un non-tissé non élastique à base de fibres d'un polyester.
Cette ébauche de support bidimensionnelle présente une masse surfacique de 86 g/m2 et une épaisseur de 260 μm.
On a mesuré selon la norme JIS L 1085 les allongements et forces à la rupture d'éprouvettes droites (rectangulaires) de 75 cm de longueur et 5 cm de largeur, issues de ce support non tissé : 12
- force rupture : 9,2 kg dans le sens « machine »
2,0 kg dans le sens « travers » ; et
- allongement rupture : 40 % dans le sens « machine »
285 % dans le sens « travers ».
1.2. Formation d'un support tridimensionnel :
On a procédé à un découpage-soudage de l'ébauche bidimensionnelle ainsi obtenue par ultrasons, en suivant les contours d'un gabarit spécifique. On notera que le même résultat pourrait être obtenu au moyen d'un emporte-pièce chauffant adapté aux dimensions de ce gabarit, ou bien au moyen d'un collage chimique.
On a conçu le gabarit de sorte à obtenir un habillage optimal du moule en forme de main et on a posé ce gabarit sur la surface de l'ébauche du support non tissé, cette surface étant pliée en double épaisseur de manière que les faces à base de fibres élastiques en polyuréthanne soient disposées l'une contre l'autre.
On a ainsi formé un support tridimensionnel pour un gant à cinq logements respectivement destinés à recevoir les cinq doigts d'une main.
On a ensuite disposé ce support sur le moule en forme de main, constitué de porcelaine émaillée et ayant été préalablement préchauffé. Plus précisément, on a au préalable retourné ledit support de telle sorte que la face formée dudit non-tissé non élastique en polyester épouse le contour en porcelaine dudit moule.
2. Trempages du support recouyrant le moule dans du caoutchouc :
On a procédé à divers trempages pour recouvrir de couches de caoutchouc la face externe du support formée dudit non-tissé élastique en polyuréthanne, en mettant successivement en œuvre les étapes suivantes : 13
- trempage du moule ainsi revêtu dans une solution coagulante de nitrate de calcium dans de l'eau ;
- séchage du coagulant ainsi déposé sur le support ;
- trempage du moule revêtu du support ainsi traité dans un bain à base de latex naturel comprenant notamment un système de vulcanisation au soufre et un agent anti-oxydant ;
- nouveau trempage dans un bain à base de latex naturel comprenant notamment un système de vulcanisation au soufre et un agent anti-oxydant, pour l'obtention d'une couche de finition ;
- lavage du gel humide ainsi obtenu sur le support recouvrant le moule, au moyen d'une immersion dans de l'eau ;
- séchage-vulcanisation dans une étuve du moule revêtu du support ainsi obtenu ;
- retrait du gant selon l'invention ainsi obtenu du moule; et
- post-vulcanisation de ce gant en étuve (ou dans un séchoir à tambour).
On notera que ce trempage dans du caoutchouc du support non tissé recouvrant ledit moule est tel que le caoutchouc n'enrobe pas totalement les fibres constituant ledit support.
Le tableau ci-après présente les caractéristiques structurelles et mécaniques du gant selon l'invention ainsi obtenu, en comparaison de celles d'un gant connu de l'état de la technique ayant été obtenu en enduisant de caoutchouc un support textile constitué d'un tricot de coton écru.
On a mesuré :
- les épaisseurs et les masses surfaciques du support non tissé élastique selon l'invention, du support connu en tricot de coton écru et des deux gants incorporant respectivement ces supports, ainsi que
- les forces nécessaires pour allonger le gant selon l'invention et le gant connu de 100 % dans la direction de leur longueur et de 100 % dans la direction de leur largeur (F100iongueur et F100ιargeur, en abrégé). 14
On notera que le revêtement de caoutchouc vulcanisé que comporte le gant selon l'invention est tel que la force nécessaire pour allonger isolément ce revêtement de 100 % est d'environ 0,2 N.
Ce tableau montre notamment que le support non tissé élastique selon l'invention présente une épaisseur et une masse surfacique très réduites en comparaison de celles du support textile en tricot de coton, ce qui permet d'améliorer sensiblement la dextérité de l'utilisateur de ce gant selon l'invention.
Ce tableau montre également que ce support non tissé élastique confère au gant selon l'invention une souplesse longitudinale et transversale améliorée par rapport à celle que ce support textile confère au gant connu l'incorporant.
On notera que la structure très peu poreuse du support non tissé selon l'invention se prête bien à l'obtention par trempage d'un fin revêtement de caoutchouc, conférant ainsi au gant obtenu une étanchéité 15 améliorée à l'eau et à la plupart des liquides ménagers, ainsi qu'une masse avantageusement réduite.
On notera également que le gant selon l'invention, qui est renforcé par ce support non tissé élastique, présente une résistance mécanique satisfaisante et que, selon l'exemple précité de réalisation de l'invention, le procédé d'habillage du moule en forme de main par le support non tissé tridimensionnel de l'invention suivi d'un ou de plusieurs trempages du moule ainsi « habillé » rend ce gant très confortable en utilisation, ce confort étant en outre accru du fait que la face interne dudit gant est constituée par le non-tissé non élastique en polyester.

Claims

16REVENDICATIONS
1. Stratifié tridimensionnel délimitant un volume interne, ledit stratifié étant utilisable pour constituer un gant à extensibilité et élasticité transversales améliorées et comportant un support interne et au moins une couche externe de caoutchouc adhérant audit support, caractérisé en ce que ledit support comporte une structure non tissée élastique.
2. Stratifié selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il présente une face externe continue qui est constituée de ladite couche externe de caoutchouc.
3. Stratifié selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite structure non tissée entoure la totalité dudit volume interne.
4. Stratifié selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est obtenu au moyen d'un moule adapté pour recevoir et façonner ledit stratifié, tel qu'un moule en forme de main.
5. Stratifié selon une des revendications précédentes, ladite structure non tissée présentant une direction machine et une direction travers, caractérisé en ce que ladite structure non tissée présente dans ladite direction travers un allongement à la rupture, mesuré selon la norme JIS L 1085, qui est égal ou supérieur à 200 %.
6. Stratifié selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite structure non tissée présente dans ladite direction travers un allongement à la rupture, mesuré selon la norme JIS L 1085, qui est égal ou supérieur à 250 %.
7. Stratifié selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite structure non tissée comporte au moins un non-tissé élastique, tel qu'un non-tissé à base de fibres d'un élastomère polyuréthanne.
8. Stratifié selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite structure non tissée comporte en outre au moins un non-tissé à base de fibres thermoplastiques, telles que des fibres d'un polyester, qui est laminé sur ledit non-tissé élastique. 17
9. Stratifié selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite structure non tissée comporte deux non-tissés à base de fibres thermoplastiques, telles que des fibres d'un polypropylène, qui sont laminés sur les faces respectives d'un film ou d'une grille élastomère ou d'un non-tissé élastique, tel qu'un film à base d'un élastomère polyuréthanne, d'un copolymère éthylène/ acétate de vinyle ou d'un élastomère thermoplastique.
10. Stratifié selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit support interne présente une épaisseur inférieure ou égale à 400 μm.
11. Stratifié selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite ou chaque couche de caoutchouc est constituée d'une composition de caoutchouc à base d'au moins un élastomère choisi dans le groupe constitué par les caoutchoucs naturels, les polyisoprènes de synthèse, les copolymères butadiène/ acrylonitrile, les terpolymères butadiène/ acrylonitrile/ acide méthacrylique, les polychloroprènes, les copolymères isoprène/ isobutylène, les copolymères styrène/ butadiène carboxylés ou non, les polyuréthannes, les copolymères éthylène/ acétate de vinyle et les élastomères thermoplastiques.
12. Stratifié selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est étanche à l'eau et aux liquides ménagers.
13. Procédé de fabrication d'un stratifié selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement les étapes successives suivantes :
(i) on confectionne un support tridimensionnel définissant un volume interne, ledit support comportant une structure non tissée élastique ;
(ii) on revêt un contour extérieur d'un moule, tel qu'un moule en forme de main, du support obtenu en (i) de telle sorte que ledit support épouse ledit contour ;
(iii) on soumet le support positionné en (ii) à un trempage dans au moins un bain liquide à base d'une dispersion de caoutchouc dans un solvant aqueux ou non, pour faire adhérer ladite dispersion audit support revêtant ledit moule ; 18
(iv) on sèche ladite ou chaque dispersion de caoutchouc revêtant ledit support, pour obtenir ledit stratifié qui comporte au moins une couche de caoutchouc réticulé adhérant audit support ; puis
(v) on récupère ledit stratifié en le séparant dudit moule.
14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'étape (i) comprend les étapes suivantes :
(ia) on confectionne une ébauche bidimensionnelle dudit support comportant ladite structure non-tissée élastique ; puis
(ib) on découpe et l'on soude ladite ébauche en suivant un contour d'un gabarit prédéfini en relation avec celui dudit moule.
15. Procédé de fabrication selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape (ia) comprend un laminage d'un non-tissé élastique sur au moins un non-tissé à base de fibres thermoplastiques, ou bien de deux non-tissés à base de fibres thermoplastiques sur les faces respectives d'un film ou d'une grille élastomère ou d'un non-tissé élastique, pour obtenir ladite ébauche bidimensionnelle.
16. Procédé de fabrication selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que l'étape (ib) est mise en œuvre au moyen d'ultrasons.
17. Procédé de fabrication selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que l'étape (ib) est mise en œuvre au moyen d'un emporte- pièce chauffant.
18. Procédé de fabrication selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que l'étape (ib) est mise en œuvre par collage chimique.
19. Procédé de fabrication selon une des revendications 13 à 18, caractérisé en ce que ladite dispersion est une dispersion dans de l'eau d'une composition de caoutchouc à base d'au moins un élastomère choisi dans le groupe constitué par les caoutchoucs naturels, les polyisoprènes de synthèse, les copolymères butadiène/ acrylonitrile, les terpolymères butadiène/ acrylonitrile/ acide méthacrylique, les polychloroprènes, les copolymères isoprène/ isobutylène, les copolymères styrène/ butadiène carboxylés ou non, les polyuréthannes, les copolymères éthylène/ acétate de vinyle et les élastomères thermoplastiques. 19
20. Procédé de fabrication selon une des revendications 13 à 19, caractérisé en ce que l'étape (iii) comprend une coagulation chimique ou thermique de ladite ou desdites couches de caoutchouc.
21. Gant à extensibilité et élasticité transversales améliorées, caractérisé en ce qu'il comporte un stratifié selon une des revendications 1 à 12.
22. Gant selon la revendication 21, ledit gant comportant au moins deux logements destinés à recevoir chacun un ou plusieurs doigts, caractérisé en ce que lesdits logements présentent chacun une face externe tridimensionnelle à surface convexe.
23. Gant selon la revendication 22, ledit gant comportant cinq logements destinés à recevoir chacun un doigt, caractérisée en ce que lesdits logements sont reliés deux à deux entre eux par une surface concave sensiblement en forme de selle.
24. Gant selon une des revendications 21 à 23, caractérisé en ce que la force requise pour allonger ledit gant de 100 % dans la direction de sa largeur est inférieure à 2 N.
25. Gant selon une des revendications 21 à 24, caractérisé en ce qu'il présente une épaisseur inférieure à 500 μm.
26. Gant selon une des revendications 21 à 25, caractérisé en ce que ladite structure non tissée élastique comporte un non-tissé élastique, tel qu'un non-tissé à base de fibres d'un élastomère polyuréthanne, qui est laminé sur au moins un non-tissé à base de fibres thermoplastiques, telles que des fibres d'un polyester, de telle manière que ledit non-tissé à base de fibres thermoplastiques définisse la totalité d'une face interne dudit gant entourant ledit volume interne.
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