FR2744889A1 - HEAT-ACTIVABLE REINFORCEMENT MEMBER FOR FOOTWEAR AND FOOTWEAR COMPRISING SUCH A REINFORCEMENT MEMBER - Google Patents
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Abstract
Description
Elément de renfort thermoactivable pour articles chaussants et article chaussant comportant un tel élément de renfort.Heat-activating reinforcing element for footwear and footwear comprising such a reinforcing element.
L'invention concerne un élément de renfort thermoactivable, sous forme de complexe, et utilisé dans la fabrication d'articles chaussants.The invention relates to a heat-activating reinforcing element, in the form of a complex, and used in the manufacture of footwear.
Il est connu de consolider des articles chaussants au cours de leur fabrication en prévoyant la mise en place de contreforts au niveau du talon et de la cheville ainsi que de bouts durs à l'avant desdits articles.It is known to consolidate footwear during their manufacture by providing for the establishment of buttresses at the heel and ankle as well as hard ends at the front of said articles.
FR-A-2 065 960 décrit un matériau composite constitué de bandes de tissus imprégnés par une dispersion d'éléments synthétiques de polymère de styrène-butadiène carboxylé.FR-A-2 065 960 describes a composite material consisting of strips of fabrics impregnated with a dispersion of synthetic elements of carboxylated styrene-butadiene polymer.
Les faces de la couche ainsi réalisée sont ensuite, pour l'une, enduite d'une dispersion de matières synthétiques propres à conférer à ladite face l'aspect du daim tout en étant résistant à l'abrasion et, pour l'autre, enduite par exemple par un enduit collant permettant son collage à chaud dans une chaussure.The faces of the layer thus produced are then, for one, coated with a dispersion of synthetic materials capable of imparting to said face the appearance of suede while being resistant to abrasion and, for the other, coated for example by a sticky coating allowing its hot bonding in a shoe.
On connaît également par EP-A-O 102 414 une structure laminée comportant une âme en résine thermoplastique, des couches de tissus étant placées de part et d'autre de ladite âme en résine thermoplastique, les fibres du tissu piégées en partie dans ladite résine étant également imprégnées par un adhésif activable par solvant ou par chauffage permettant le collage de cette structure laminée en tant que renfort sur un substrat.EP-AO 102 414 also discloses a laminated structure comprising a thermoplastic resin core, layers of fabric being placed on either side of said thermoplastic resin core, the fibers of the fabric partially trapped in said resin also being impregnated with an adhesive which can be activated by solvent or by heating allowing the bonding of this laminated structure as reinforcement on a substrate.
Le brevet américain US-A-5 354 604 concerne également un matériau composite servant de renfort, constitué d'une âme en résine thermoplastique thermodéformable, des couches de tissé étant placées de part et d'autre de ladite âme et liées à celles-ci par des couches de résines. Les couches de tissé présentent une épaisseur suffisante pour conférer une rigidité et une force suffisantes à la structure composite. On utilise, de préférence, des tissés de fibres de carbone, de verre ou d'aramide. Ce matériau composite peut ensuite être mis en forme par chauffage dans un moule.American patent US Pat. No. 5,354,604 also relates to a composite material serving as reinforcement, consisting of a core of thermo-deformable thermoplastic resin, layers of woven fabric being placed on either side of said core and bonded to them. by layers of resins. The layers of woven have sufficient thickness to give sufficient rigidity and strength to the composite structure. Preferably, woven carbon, glass or aramid fibers are used. This composite material can then be shaped by heating in a mold.
Si ces structures composites décrites présentent de bonnes caractéristiques quant à leur oeuvrabilité et leurs propriétés de protection, il s'avère que ces produits sont la plupart du temps inadaptés pour être utilisés au cours de la fabrication courante d'articles chaussants. En effet, soit il est nécessaire de chauffer les structures composites à de hautes températures pour pouvoir les mettre en forme, soit il est nécessaire de faire subir à l'article chaussant une cuisson ultérieure. Dans ces deux cas, il existe un risque de dégradation des autres composants de l'article chaussant ainsi qu'un allongement non négligeable des temps de cycle de fabrication.If these composite structures described have good characteristics as to their workability and their protective properties, it turns out that these products are most of the time unsuitable for use during the current manufacture of footwear. Indeed, either it is necessary to heat the composite structures at high temperatures in order to be able to shape them, or it is necessary to subject the footwear article to subsequent cooking. In these two cases, there is a risk of degradation of the other components of the footwear as well as a non-negligible lengthening of the manufacturing cycle times.
On connaît également par le brevet FR-A-2.108.913 et son addition FR-A-2.106.526, une matière renforcée à l'aide d'un élément fibreux compris au sein d'une épaisseur de matière synthétique. Dans une première forme de réalisation, une zone d'un composant d'article chaussant est soumis à une première enduction directe par la matière synthétique, l'élément fibreux est ensuite apposé sur l'enduit et pressé afin que l'enduit fondu pénètre dans les ouvertures macroscopiques définies entre les fibres, un second enduit est alors appliqué à l'état fondu afin de remplir les dépressions à la surface de l'élément de renforcement, rejoignant le premier enduit dans les ouvertures macroscopiques de l'élément fibreux. Selon une seconde forme de réalisation , l'élément fibreux est noyé par application d'une pression au sein d'une seule couche d'enduction de matière synthétique.Dans ces deux cas, le procédé nécessite la soumission de l'article chaussant à des températures très élevées afin d'appliquer la matière synthétique fondue sous forme d'enduit.Also known from patent FR-A-2,108,913 and its addition FR-A-2,106,526, a material reinforced with a fibrous element included within a thickness of synthetic material. In a first embodiment, an area of a footwear component is subjected to a first direct coating with the synthetic material, the fibrous element is then affixed to the coating and pressed so that the molten coating penetrates into the macroscopic openings defined between the fibers, a second coating is then applied in the molten state in order to fill the depressions on the surface of the reinforcing element, joining the first coating in the macroscopic openings of the fibrous element. According to a second embodiment, the fibrous element is embedded by applying pressure within a single layer of coating of synthetic material. In both cases, the process requires subjecting the footwear to very high temperatures in order to apply the molten synthetic material as a coating.
Là encore, l'enduction de la matière à renforcer par une matière synthétique sous forme fondue entraîne nécessairement des températures élevées au cours du cycle de fabrication de l'article chaussant pouvant entraîner des endommagements de ladite matière à renforcer. En outre, la procédure d'enduction de la matière à renforcer allonge le temps du cycle de fabrication dudit article chaussant. De plus, le procédé décrit envisage uniquement la réalisation d'un renfort directement sur la matière de l'article chaussant au cours de son cycle de fabrication, la matière à renforcer devant automatiquement être soumise aux conditions de température sévères évoquées auparavant.Here again, the coating of the material to be reinforced with a synthetic material in molten form necessarily results in high temperatures during the manufacturing cycle of the footwear which can cause damage to said material to be reinforced. In addition, the procedure of coating the material to be reinforced lengthens the time of the manufacturing cycle of said footwear. In addition, the method described only envisages the production of a reinforcement directly on the material of the footwear during its manufacturing cycle, the material to be reinforced having to be automatically subjected to the severe temperature conditions mentioned above.
Il convient donc de remédier à cet inconvénient en proposant un renfort utilisable lors de la fabrication d'un article chaussant renforcé, par exemple dans les zones avant et arrière, sans qu'il soit nécessaire d'imposer des modifications importantes aux techniques actuelles de fabrication, en particulier en ce qui concerne la température et le temps du cycle de fabrication tout en offrant de bonnes, voire meilleures, propriétés de renforcement.This drawback should therefore be remedied by proposing a reinforcement which can be used during the manufacture of a reinforced footwear, for example in the front and rear areas, without it being necessary to impose significant modifications to current manufacturing techniques. , in particular as regards the temperature and the time of the manufacturing cycle while offering good, even better, reinforcing properties.
A cet effet, l'invention a pour objet un élément de renfort thermoactivable, sous forme de complexe, destiné à être mis en place dans un article chaussant et constitué d'au moins trois éléments en couches, caractérisé en ce que lesdits éléments sont un élément à mémoire de forme thermoactivable, un élément de rigidification thermoactivable, et un tissu de renfort inséré entre les deux premiers éléments, ledit élément de rigidification imprégnant ledit tissu de renfort et présentant un point de ramollissement inférieur au point de fusion des fibres dudit tissu de renfort, ledit élément de rigidification et ledit élément à mémoire de forme étant thermoactivables dans la plage des températures utilisées au cours d'un cycle de fabrication d'un article chaussant.To this end, the subject of the invention is a heat-activatable reinforcing element, in the form of a complex, intended to be put in place in an article of footwear and consisting of at least three elements in layers, characterized in that said elements are a heat-activated shape memory element, a heat-activating stiffening element, and a reinforcing fabric inserted between the first two elements, said stiffening element permeating said reinforcing fabric and having a softening point lower than the melting point of the fibers of said fabric reinforcement, said stiffening element and said shape memory element being heat-activatable in the range of temperatures used during a manufacturing cycle for an article of footwear.
L'élément de renfort est donc constitué de trois éléments en couches distinctes, chacun de ces éléments présentant des caractéristiques propres conférant à l'élément de renfort des propriétés particulières.The reinforcing element therefore consists of three elements in separate layers, each of these elements having their own characteristics giving the reinforcing element specific properties.
Ainsi, l'élément de renfort selon l'invention peut se définir en deux parties de fonctions distinctes, l'une constituant un bout dur ou contrefort et l'autre un renfort dudit bout dur ou contrefort, la première partie étant constituée par l'élément à mémoire de forme dont les dimensions et les caractéristiques sont similaires à celles d'un embout ou contrefort de type standard et la seconde partie étant constituée par le tissu de renfort et l'élément de rigidification dont les caractéristiques constituent un renfort local pour l'élément à mémoire de forme.Thus, the reinforcing element according to the invention can be defined in two parts of distinct functions, one constituting a hard end or buttress and the other a reinforcement of said hard end or buttress, the first part being constituted by the shape memory element whose dimensions and characteristics are similar to those of a tip or buttress of standard type and the second part consisting of the reinforcing fabric and the stiffening element whose characteristics constitute a local reinforcement for the shape memory element.
L'élément à mémoire de forme procure à l'article chaussant une capacité à recouvrer sa forme initiale même après avoir subi une déformation, par exemple par choc. Il contribue donc au maintien de l'intégrité esthétique dudit article chaussant. De préférence, on utilise tout matériau thermoactivable à des températures compatibles avec le cycle de fabrication de l'article chaussant, présentant une mémoire de forme tel qu'un copolymère éthylène-acide métacrylique vendu sous la marque déposée SURLYN ou encore du type vendu sous la marque déposée IMPERFIRM.The shape memory element gives the footwear an ability to recover its initial shape even after having undergone a deformation, for example by impact. It therefore contributes to maintaining the aesthetic integrity of said footwear. Preferably, any thermoactivatable material is used at temperatures compatible with the manufacturing cycle of the footwear, having a shape memory such as an ethylene-metacrylic acid copolymer sold under the registered trademark SURLYN or of the type sold under the IMPERFIRM registered trademark.
L'élément de rigidification est une résine thermoactivable et thermocollable choisie de manière à rigidifier localement à température ambiante la zone du tissu de renfort qu'elle imprègne par une augmentation locale d'épaisseur tout en présentant un point de ramollissement bas, de préférence inférieur à 100.C, pour permettre un formage à des températures compatibles avec les températures du cycle de fabrication d'un article chaussant. La couche de l'élément de rigidification peut être réalisée par enduction directe du tissu de renfort par ladite résine.The stiffening element is a heat-activatable and heat-sealable resin chosen so as to locally stiffen the area of the reinforcing fabric at ambient temperature, which it impregnates by a local increase in thickness while having a low softening point, preferably less than 100.C, to allow forming at temperatures compatible with the temperatures of the manufacturing cycle of a footwear item. The layer of the stiffening element can be produced by direct coating of the reinforcing fabric with said resin.
Avantageusement, le tissu de renfort permet, quant à lui, de limiter le fluage des deux autres éléments contrecollés lors d'une sollicitation brève ou permanente telle qu'un écrasement ou un glissement du pied dans l'article chaussant, dans la mesure où les fibres du tissu sollicitées en traction présentent en outre une faible capacité d'allongement.Advantageously, the reinforcing fabric makes it possible to limit the creep of the other two laminated elements during a brief or permanent stress such as crushing or sliding of the foot in the footwear, insofar as the fabric fibers stressed in tension also have a low elongation capacity.
A cet effet, le tissu de renfort est un tissu de faible grammage compris dans une plage de 40 à 80 g/m2 et dont la contrainte à la rupture en traction est supérieure à 1000
Mpa et le module de traction est supérieur à 30000 Mpa.For this purpose, the reinforcing fabric is a fabric of low grammage included in a range of 40 to 80 g / m2 and whose tensile breaking stress is greater than 1000
Mpa and the traction module is greater than 30,000 Mpa.
Le tissu de renfort est de préférence un tissu de fibres d'aramide dont le grammage est de 60 g/m2.The reinforcing fabric is preferably an aramid fiber fabric whose grammage is 60 g / m2.
Ce tissu de fibres d'aramide permet d'obtenir un renfort optimal quant à la résistance à l'usure, au déchirement et limite en outre les risques d'irritation des pieds de l'utilisateur. This aramid fiber fabric provides optimal reinforcement in terms of resistance to wear and tear and also limits the risk of irritation to the feet of the user.
L'élément de renfort ainsi réalisé est monté sur la face interne d'une tige pour renforcer localement un article chaussant de la même façon qu'un renfort habituel thermoactivable. L'élément à mémoire de forme, qui joue le rôle d'un bout dur ou contrefort standard est de préférence accolé à la tige de l'article chaussant de sorte que le tissu de renfort et l'élément de rigidification sont placés à l'intérieur dudit article chaussant.The reinforcing element thus produced is mounted on the internal face of a rod to locally reinforce an article of footwear in the same way as a usual thermoactivable reinforcement. The shape memory element, which acts as a standard hard toe or buttress, is preferably attached to the upper of the footwear so that the reinforcement fabric and the stiffening element are placed at the inside said article of footwear.
L'élément de renfort ainsi réalisé permet de réaliser un renforcement d'article chaussant sans nécessiter de modification importante dans le cycle de fabrication habituel, les températures de formage, en particulier la déformation de l'élément de rigidification et de l'élément à mémoire de forme, étant inférieures à 100.C. Il n'y donc plus de risques de dégradation des autres constituants de l'article chaussant.The reinforcing element thus produced makes it possible to reinforce a footwear item without requiring significant modification in the usual manufacturing cycle, the forming temperatures, in particular the deformation of the stiffening element and of the memory element. in shape, being less than 100.C. There is therefore no longer any risk of degradation of the other constituents of the footwear.
On décrira maintenant l'invention plus en détail en référence au dessin dans lequel la figure 1 représente une vue en coupe d'un élément de renfort selon l'invention ; et la figure 2 représente une vue en coupe d'un article chaussant renforcé par l'élément de renfort de la figure 1.The invention will now be described in more detail with reference to the drawing in which FIG. 1 represents a sectional view of a reinforcing element according to the invention; and FIG. 2 represents a sectional view of an article of footwear reinforced by the reinforcement element of FIG. 1.
L'élément de renfort est obtenu par la superposition à plat des trois couches distinctes.The reinforcing element is obtained by the flat superposition of the three distinct layers.
L'élément à mémoire de forme 1 présente, de préférence, une découpe et une dimension propre à constituer soit un contrefort soit un bout dur de type standard, son épaisseur étant comprise entre 0,5 et 1,5 mm. Il est enduit sur sa face externe par une colle thermofusible permettant son collage ultérieur sur la tige 4 d'un article chaussant. Sa mémoire de forme lui permet de reprendre sa forme initiale après déformation par un choc ou une contrainte accidentelle.The shape memory element 1 preferably has a cutout and a dimension suitable for constituting either a buttress or a hard end of standard type, its thickness being between 0.5 and 1.5 mm. It is coated on its external face with a hot-melt adhesive allowing its subsequent bonding on the upper 4 of a footwear item. Its shape memory allows it to return to its initial shape after deformation by impact or accidental stress.
Le tissu de renfort de faible grammage 2 est, de préférence, un tissu de fibres d'aramide imprégné par l'élément de rigidification 3.The light-weight reinforcement fabric 2 is preferably an aramid fiber fabric impregnated with the stiffening element 3.
Ledit élément de rigidification 3 est de préférence constitué par du poly caprolactone et présente un point de ramollissement compris entre 55 et 70'C. Il recouvre le tissu de renfort 2 de telle sorte qu'il présente une augmentation locale d'épaisseur comprise entre 0,2 et 0,8 mm.Said stiffening element 3 is preferably constituted by poly caprolactone and has a softening point between 55 and 70 ° C. It covers the reinforcement fabric 2 so that it has a local thickness increase of between 0.2 and 0.8 mm.
Le tissu de renfort 2 et la couche d'élément de rigidification 3 présentent les mêmes dimensions et le tissu 2 est positionné de telle sorte que les fibres composant le tissu sont de préférence orientées à +/- 45 par rapport à l'axe longitudinal de l'article chaussant.The reinforcing fabric 2 and the stiffening element layer 3 have the same dimensions and the fabric 2 is positioned so that the fibers making up the fabric are preferably oriented at +/- 45 relative to the longitudinal axis of footwear.
Cette position des fibres est maintenue en place dans l'élément de renfort par l'imprégnation du tissu de renfort 2 par l'élément de rigidification 3.This position of the fibers is held in place in the reinforcing element by the impregnation of the reinforcing fabric 2 by the stiffening element 3.
Ce positionnement des fibres confère à l'élément de renfort une aisance de formage dans la mesure où on évite ainsi la formation de plis. Toutefois une autre orientation des fibres composant le tissu de renfort (de 0 à90 par rapport à l'axe longitunal de l'article chaussant) pourrait être retenue sans faire novation.This positioning of the fibers gives the reinforcing element ease of forming insofar as this avoids the formation of folds. However, another orientation of the fibers making up the reinforcing fabric (from 0 to 90 relative to the longitudinal axis of the footwear) could be retained without making novation.
L'élément de renfort présente une structure telle que le tissu de renfort 2 est situé entre l'élément à mémoire de forme 1 et l'élément de rigidification 3.The reinforcing element has a structure such that the reinforcing fabric 2 is located between the shape memory element 1 and the stiffening element 3.
Les dimensions de la couche de l'élément de rigidification 3 et du tissu de renfort 2 sont telles que, de préférence, leur surface est comprise entre 90 et 40 % de la surface de l'élément à mémoire de forme 1. The dimensions of the layer of the stiffening element 3 and of the reinforcing fabric 2 are such that, preferably, their surface is between 90 and 40% of the surface of the shape memory element 1.
Ainsi qu'on peut le voir aux figures 1 et 2, l'élément à mémoire de forme 1 présente un parage 1' afin de ne pas marquer la chaussure après montage sur la tige 4 et dans une semelle 5.As can be seen in FIGS. 1 and 2, the shape memory element 1 has a trim 1 ′ so as not to mark the boot after mounting on the upper 4 and in a sole 5.
Les dimensions du tissu de renfort 2 et de la couche de l'élément de rigidification 3 sont également telles que ceux-ci ne recouvrent pas la zone de parage 1' de l'élément à mémoire de forme 1. L'élément de rigidification 3 présente également un parage 3 afin d'obtenir une variation de l'épaisseur et de la rigidité progressive pour ne pas nuire au confort de l'utilisateur et pour préserver également l'esthétisque de l'article chaussant (absence de marquage).The dimensions of the reinforcing fabric 2 and of the layer of the stiffening element 3 are also such that these do not cover the trim zone 1 ′ of the shape memory element 1. The stiffening element 3 also has a trim 3 in order to obtain a variation in thickness and progressive rigidity so as not to harm the comfort of the user and also to preserve the aesthetics of the footwear (absence of marking).
Les couches 1, 2 et 3 peuvent être montées par le procédé dit de complexage correspondant à la superposition des différentes couches au cours du montage de l'article chaussant. Dans ce cas, l'imprégnation du tissu 2 par l'élément de rigidification 3 intervient au cours du ramollissement de l'élément de rigidification lors du formage.The layers 1, 2 and 3 can be mounted by the so-called complexing process corresponding to the superposition of the different layers during the mounting of the footwear. In this case, the impregnation of the fabric 2 by the stiffening element 3 occurs during the softening of the stiffening element during forming.
On peut également préfabriquer l'ensemble de l'élément de renfort. Le tissu 2 est alors préalablement imprégné par enduction directe avec l'élément de rigidification 3, puis contrecollé sur l'élément à mémoire de forme 1.It is also possible to prefabricate the whole of the reinforcing element. The fabric 2 is then previously impregnated by direct coating with the stiffening element 3, then laminated to the shape memory element 1.
L'élément de renfort est monté sur la tige 4 de la même façon qu'un bout dur ou un contrefort thermoactivable usuel.The reinforcing element is mounted on the rod 4 in the same way as a hard end or a usual thermoactivable buttress.
Ainsi qu'on peut le voir à la figure 2, la tige 4 d'un article chaussant constitue l'enveloppe extérieure de l'élément de renfort tandis que le tissu 2 imprégné de l'élément de rigidification 3 assure le rôle de peau intérieure dans l'article chaussant monté. Bien entendu, l'élément de renfort peut cependant être recouvert intérieurement d'un tissu ou d'un film de protection et de propreté 6.As can be seen in Figure 2, the upper 4 of an article of footwear constitutes the outer envelope of the reinforcing element while the fabric 2 impregnated with the stiffening element 3 performs the role of inner skin in the fitted footwear. Of course, the reinforcing element can however be covered internally with a fabric or a protective and cleanliness film 6.
Non seulement un tel élément de renfort permet un renforcement d'article chaussant au cours d'un cycle de fabrication normal sans qu'il soit nécessaire de procéder à des augmentations de températures trop importantes mais, en outre, il confère audit article chaussant une amélioration des caractéristiques de rigidité et de tenue aux chocs des zones renforcées dudit article chaussant lors d'écrasements ou de chocs d'énergie faible.Not only does such a reinforcing element allow a reinforcement of footwear during a normal manufacturing cycle without it being necessary to carry out excessive increases in temperature but, moreover, it confers on said footwear an improvement characteristics of rigidity and impact resistance of the reinforced areas of said footwear during crushing or low energy impact.
Enfin, la variation de l'épaisseur de l'élément de renfort préserve le confort de l'utilisateur et l'esthétique de 1 'article chaussant.Finally, the variation in the thickness of the reinforcing element preserves the comfort of the user and the aesthetics of the footwear.
Bien entendu, cet élément de renfort peut être utilisé pour renforcer toute partie de la tige, les dimensions et la forme dudit élément étant alors choisies en fonction de la zone de la tige à renforcer. Of course, this reinforcing element can be used to reinforce any part of the rod, the dimensions and the shape of said element then being chosen as a function of the zone of the rod to be reinforced.
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