La présente invention concerne plus précisément une structure textile à base d'un tricot de verre (dite structure textile verrière), une structure textile complexe comprenant ladite structure textile à base d'un tricot de verre (dite structure textile complexe) et un matériau composite réalisé à partir des précédentes structures textiles.

Des structures textiles complexes existent selon l'art antérieur, notamment du type comportant une âme intercalée entre deux mats ou tissus. De telles structures textiles, imprégnées de résine thermodurcissable, génèrent des matériaux composites (dont elles constituent le renfort), servant à la fabrication de pièces rigides ayant des formes complexes. C'est le cas, par exemple, des carrosseries de véhicules ou des coques de bateaux.

Pour obtenir lesdits matériaux composites, la structure textile complexe est tout d'abord introduite, en vue de son imprégnation par une résine thermodurcissable, dans un moule, dont elle doit parfaitement épouser les formes : c'est l'opération de drapage. Le drapage est réalisé d'autant plus aisément que la structure textile est susceptible de se déformer facilement afin d'épouser les formes du moule. L'opération de drapage effectuée, on amène contre le moule, un contremoule et l'on ferme 1'ensemble. La résine thermodurcissable est ensuite injectée, par un ou des points centraux ou par une rigole périphérique.

Pour permettre un bon fluage de la résine, afin d'obtenir des temps de cycle de moulage courts, la structure textile doit tre suffisamment aérée, c'est-à- dire suffisamment perméable à ladite résine.

Une autre propriété importante que doit présenter la structure textile est une certaine résilience dans le sens de l'épaisseur. On entend par là que ladite structure textile doit pouvoir s'adapter à une large gamme d'entrefers, 1'entrefer étant défini comme la distance entre le moule et le contremoule. Ladite structure textile doit, en fait, présenter des propriétés ressort, pour pouvoir tre facilement compressée localement, dans une zone de 1'entrefer étroite, tout en conservant son épaisseur pour occuper pleinement les zones plus larges de l'entrefer, y compris les zones adjacentes à ladite zone compressée. De cette manière, ladite structure

textile occupe au mieux différents entrefers ou un entrefer de largeur non constante, déterminant assurément l'épaisseur du matériau composite final, conférant ainsi audit matériau composite final, une excellente résistance mécanique dans toute son épaisseur.

Divers types de structures textiles complexes ont été proposées selon l'art antérieur, pour répondre à ce cahier des charges qui peut se résumer par les deux termes ci-après : perméabilité et résilience.

La Demanderesse a déjà développé une structure textile complexe qu'elle commercialise sous la marque Rovicore@. Cette structure textile a été décrite dans la demande de brevet européen EP-A-395 548 et convient pour la fabrication de matériaux composites tels que précédemment décrits.

Le Rovicore est une structure textile complexe de type sandwich, constituée d'une âme nontissée synthétique, faite de monofilaments frisés et comportant, de part et d'autre de ladite âme, des mats ou des tissus de fils de verre appelés tissus Roving. L'assemblage de ces différents éléments est réalisé par un procédé de couture/tricotage.

Le Rovicore'présente de bonnes propriétés de résilience dans le sens de son épaisseur et s'adapte donc bien aux variations de largeur d'entrefer. Ces propriétés de résilience sont dues à la structure mme de l'âme nontissée qui est un assemblage de monofilaments de fort diamètre et frisés, donc facilement compressibles.

Le Rovicore permet également un bon fluage de la résine ; cette propriété dépendant essentiellement de 1'ensimage et du titre des fibres de verre utilisées pour la fabrication des mats ou tissus de verre, et de la densité de l'âme qui dépend elle-mme de la taille et de la quantité des monofilaments frisés utilisés.

Par ailleurs, la demande internationale WO-A-96/27039 décrit une structure textile dite de renfort, comportant à titre de couche lui conférant du volume, un nontissé de fibres de verre ou un tricot réalisé uniquement à partir de fibres de verre. Une telle structure, à laquelle est associée au moins une couche de renfort, avantageusement aussi à base de fibres de verre, est également destinée à la fabrication de matériaux composites par imprégnation avec une résine thermodurcissable.

Une telle structure textile, avantageusement constituée entièrement de fibres de verre, présente une bonne résistance mécanique à la fatigue et une

excellente tenue au feu. Néanmoins, les propriétés intrinsèques du verre ne permettent pas d'obtenir la couche conférant du volume avec une résilience satisfaisante. En fait, cette structure textile ne présente, ni une épaisseur, ni des propriétés ressort satisfaisantes pour pouvoir tre utilisée dans une large gamme d'entrefers ou avec un moule et un contremoule présentant de fortes variations de largeur d'entrefer.

Pour pallier à ce manque d'épaisseur et à ce manque d'effet ressort, deux solutions sont proposées.

Selon la première solution, il est proposé d'augmenter l'épaisseur de la couche conférant le volume, en augmentant simplement la quantité de matériau utilisé pour sa fabrication, ce qui rend toutefois ladite couche plus lourde et nuit donc ultérieurement au fluage homogène de la résine en son sein.

Selon la seconde solution, il est proposé d'utiliser en tant que couche conférant le volume, une structure tricotée présentant des bourrelets qui proviennent de la présence de mailles côtes dans le motif du tricot. La présence desdits bourrelets permet d'obtenir une structure ayant une épaisseur certaine, sans gner considérablement l'imprégnation uniforme de ladite structure tricotée par la résine. Un inconvénient majeur d'une telle structure réside, néanmoins, dans le fait que le matériau composite réalisé à partir d'un tel tricot présente forcément un aspect de surface bosselé et non uniforme. Ceci restreint son utilisation.

Dans ce contexte, le but de la présente invention a été de fournir une structure textile présentant des propriétés de résilience satisfaisantes, permettant un excellent fluage de la résine en son sein, et qui, de surcroît, soit aisément utilisable pour réaliser des matériaux composites performants (par imprégnation de ladite structure avec une résine thermodurcissable). La Demanderesse a notamment voulu perfectionner son produit commercialisé sous la marque Rovicore, en référence à sa résistance au feu et à ses propriétés mécaniques.

Ce but a été atteint grâce à une structure textile à base d'un tricot de verre réalisé avec au moins un fil de verre et qui comprend, de façon caractéristique, au moins un autre fil, différent dudit (desdits) fil (s) de verre, qui présente des propriétés adéquates et qui intervient en quantité suffisante pour aérer ledit tricot de verre et lui conférer des propriétés ressort.

Selon l'art antérieur, les tricots de verre existent sous différentes formes.

Ce sont des tricots à mailles cueillies ou jetées dont l'architecture et l'entrelacement du ou des fils constitutifs évoluent selon leur motif élémentaire

(armure). La présente invention peut se décliner dans tous ces différents contextes et fait intervenir un autre fil, différent dudit (desdits) fil (s) de verre, ou plusieurs autres fils, tous de mme nature et/ou diamètre, ou encore plusieurs autres fils dont au moins deux sont de nature et/ou diamètre différent (s). Avantageusement, selon la présente invention, on fait intervenir un unique fil ou plusieurs fils identiques à titre d'autre fil ou d'autres fils, dans un tricot de verre à base d'un unique fil de verre ou de fils de verre identiques.

Il est ainsi possible, selon l'invention, de faire varier les caractéristiques d'un tricot de verre, en utilisant un autre fil ou d'autres fils ayant des propriétés mécaniques et/ou chimiques spécifiques. Ainsi, les structures textiles selon la présente invention présentent des propriétés mécaniques et/ou physico-chimiques différentes en fonction de la nature, du diamètre, de la quantité et du mode d'intervention de l'autre (des autres) fil (s) introduit (s) dans le tricot de verre.

La structure textile de l'invention est principalement destinée à la réalisation de matériaux composites par imprégnation de résine.

La structure textile de l'invention, du type tricot, est facilement déformable, ce qui permet un drapage aisé. Par ailleurs, cette déformabilité est intéressante en ce qu'elle peut présenter, selon la nature du ou des fils introduits, un caractère irréversible, de par les caractéristiques intrinsèques d'un fil bloquant les déformations de ladite structure. Cette déformabilité permet également, une mise en forme de ladite structure avant son insertion dans le moule et son imprégnation avec la résine (préformage). Ladite structure textile peut, de plus, tre facilement repositionnée dans le moule, ce qui facilite grandement le procédé de fabrication des matériaux composites par imprégnation de résine et donc en améliore la productivité.

L'intervention, en quantité suffisante mais généralement limitée, d'au moins un autre fil, présentant des propriétés intrinsèques adéquates, pour aérer la structure du tricot, permet d'augmenter l'épaisseur dudit tricot, sans ajout considérable de matière. Un tel ajout excessif de matière en augmenterait la densité et nuirait ultérieurement au fluage homogène de la résine. Ce type de problème se rencontrait dans les structures textiles décrites dans la demande internationale WO-A-96/27039. La structure textile selon la présente invention présente donc une épaisseur certaine et, de par sa structure aérée, permet un fluage homogène de la résine.

De plus, la présence d'au moins un tel autre fil améliore de façon considérable les propriétés de résilience de la structure textile, lui conférant des propriétés ressort lorsqu'elle est comprimée.

La présence d'au moins un tel autre fil, utilisé en quantité suffisante assure donc, à la structure textile verrière (tricot) ainsi rendue hétérogène, à la fois, des propriétés ressort satisfaisantes et une aération suffisante des mailles de celle- ci (permettant ainsi un fluage homogène de la résine en son sein).

Les structures textiles selon la présente invention peuvent donc tre utilisées dans une large gamme d'entrefers et/ou avec un moule et un contremoule présentant de grandes variations de largeur d'entrefer.

Dans la mesure où les structures textiles de l'invention sont appelées à tre principalement utilisées (mais non exclusivement) pour la fabrication de matériaux composites par imprégnation de résine, l'autre ou les autres fils intervenant sont évidemment choisis en fonction de ladite nature chimique de la résine utilisée.

Avantageusement, 1' (les) autre (s) fil (s) présente (nt) une rigidité textile supérieure à celle dudit (desdits) fil (s) de verre présent (s) dans la structure, pour obtenir les propriétés ressort et d'aération escomptées. On peut, à titre indicatif, préciser que la rigidité textile du (des) dit (s) autre (s) fil (s) intervenant est avantageusement de 3 à 4 fois supérieure à celle du (des) dit (s) fil (s) de verre.

Cette notion de rigidité textile est familière à l'homme du métier. Elle traduit directement la raideur d'un fil, sa résistance à la flexion. Elle est notamment appréciable sur un appareillage type Teledyne de GURLEY (USA).

De préférence, 1' (les) autre (s) fil (s) présente (nt) un diamètre compris entre 0,01 mm et 2 mm et avantageusement entre 0,1 mm et 1 mm.

Généralement, la structure textile verrière de l'invention contient moins de 50% en poids dudit (desdits) autre (s) fil (s). Il n'est pas totalement exclu d'en faire intervenir plus de 50% en poids. Toutefois, dans une telle hypothèse, on modifie tellement le tricot de verre de base que l'on peut alors considérer avoir généré un produit d'un autre type. La Demanderesse n'a pas totalement cerné à ce jour, tout l'intért des produits de ce nouveau type. En tout état de cause, ils font partie intégrante de la présente invention.

Plus généralement, la structure textile verrière de l'invention renferme de 1 % à 10 % en poids dudit (desdits) autre (s) fil (s). A l'intérieur de cette gamme, avec de nombreux types de fils, il est possible d'obtenir, plus ou moins

intensément, les effets escomptés. On note qu'il n'est nullement exclu d'obtenir déjà un certain effet positif avec une quantité d'intervention minimale (inférieure ou égale à 1% en poids) de certains types d'autres fils.

L'autre fil ou les autres fils sont avantageusement choisis parmi les fils homogènes tels que les monofilaments thermoplastiques et les fils métalliques ou les fils composites tels que les fils métalloplastiques et les fils de verre enduit.

On peut, par exemple citer, comme monofilaments thermoplastiques utilisables, les monofilaments de polypropylène (PP), de polyamide (PA) ou polyéthylènetéréphtalate (PET).

L'utilisation de fils métalliques, tels des fils de cuivre ou de laiton, permet, notamment, la fabrication de composites présentant des propriétés particulières : conductibilité thermique et électrique, propriétés magnétiques et propriétés mécaniques améliorées (possibilité de préformage desdits composites).

Par fils métalloplastiques, on entend notamment, des fils de métal enrobé de matière plastique et des fils ayant une structure plastique comprenant des particules métalliques.

Selon une variante préférée, ledit tricot de verre comprend une seule sorte d'autres fils différents du (des) fil (s) de verre ou un unique autre fil différent du (des) fil (s) de verre. Cet autre fil ou ces autres fils sont avantageusement un monofilament de polyéthylène, de polypropylène ou un fil métallique. On rappelle que le diamètre de cet autre fil doit tre choisi de telle sorte que son intervention dans ledit tricot de verre procure effectivement à la structure textile de la présente invention une aération et des propriétés ressort satisfaisantes.

Il est donc clair que l'invention peut se décliner selon de nombreuses variantes et faire intervenir, de façon caractéristique, au sein d'un tricot de verre, un unique fil d'une autre nature, plusieurs fils de ladite autre nature ou encore plusieurs fils de ce type dont au moins deux sont différents.

L'autre fil ou les autres fils peuvent tre intégrés au tricot de verre de différentes manières.

Dans un premier mode de réalisation, l'autre fil ou les autres fils font partie intégrante de la structure dudit tricot de verre, c'est-à-dire qu'ils ont été tricotés (qu'ils sont intervenus dans la fabrication dudit tricot de verre).

Dans un second mode de réalisation, l'autre fil ou les autres fils ont été ajoutés à la structure dudit tricot de verre élaboré préalablement. Le fil peut, par exemple, tre piqué à l'intérieur du tricot de verre.

Ledit premier mode de réalisation peut se décliner selon plusieurs variantes.

Selon une première variante, le ou les autres fils peuvent tre vanisés ou guipés à au moins un fil de verre constitutif au moins en partie du tricot de verre et sont alors ainsi tricotés ensemble avec ledit (lesdits) fil (s) de verre. Dans le cadre de cette première variante, un tel autre fil peut tre tricoté avec l'unique ou tous les fils de verre constitutifs du tricot.

Selon une seconde variante, 1' (les) autre (s) fil (s) est (sont) tricoté (s) seul (s) et forme (nt) des rangées du tricot de verre. Selon cette variante, certaines rangées dudit tricot de verre sont réalisées avec des mailles formées par un autre fil ou plusieurs autres fils. Toutes les rangées formées par l'autre fil ou les autres fils peuvent tre réalisées en utilisant des fils de mme nature et/ou diamètre ou des fils dont au moins deux d'entre eux sont de nature et/ou de diamètre différents.

Lesdites rangées peuvent tre distribuées aléatoirement dans le tricot de verre.

Elles peuvent intervenir à l'unité ou par bloc d'au moins deux rangées.

La Demanderesse a constaté que lorsque l'autre fil ou les autres fils forment des rangées, la structure du tricot de verre en est particulièrement aérée, ce qui améliore d'autant plus le fluage de la résine La Demanderesse a également constaté que, lorsque l'autre fil ou les autres fils (différents du fil de verre) forment une rangée sur deux dudit tricot de verre, celui-ci présente des propriétés de résilience dans le sens transversal et de perméabilité à la résine particulièrement améliorées.

Une variante mixte selon laquelle le tricot de verre comprend, à la fois, un ou des autres fils vanisés ou guipés au (x) dit (s) fil (s) de verre et des rangées entières formées par un ou plusieurs autres fils n'est pas exclue du cadre de la présente invention ; l'autre fil ou les autres fils vanisés au (x) dit (s) fil de verre pouvant tre de nature et/ou de diamètre différent dudit (desdits) autre (s) fil (s) formant des rangées entières. De mme, dans les rangées formées uniquement par le (s) dit (s) autre (s) fil (s) au sein d'un tricot de fil (s) de verre, celui-ci (ceux-ci) (le (s) dit (s) autre (s) fil (s)) peu (ven) t intervenir vanisé (s) ou guipé (s), i. e. présentant une structure composite à base d'au moins deux autres fils.

Les tricots sont, de façon classique, réalisés à partir d'un motif élémentaire répété à l'infini. Le motif élémentaire définit les diverses mailles utilisées dans les diverses rangées.

Selon un mode de réalisation particulier de la présente invention, le tricot de verre a un motif élémentaire composé d'une rangée de fil de verre tricoté en mailles cueillies à l'arrière, d'une rangée d'un autre fil tricoté en jersey à l'arrière, d'une rangée de fil de verre tricoté en mailles cueillies à l'avant et d'une rangée dudit autre fil tricoté en jersey à l'avant La Demanderesse a constaté qu'un tel motif permet, avec l'intervention d'une seule sorte d'autre fil, d'obtenir une épaisseur particulièrement accrue de la structure textile, sans devoir présenter un aspect côtelé, comme les tricots de l'art antérieur. Une telle structure textile présente également de bonnes propriétés de résilience, est facilement déformable et permet un fluage homogène de la résine.

De façon classique, la structure textile verrière selon la présente invention, telle que précédemment décrite, peut tre associée à au moins un autre substrat textile, pour former une structure textile complexe. Une telle structure complexe peut, notamment, comprendre au moins un renfort textile recouvrant au moins une des faces de ladite structure textile. Une telle structure complexe constitue le second objet de la présente invention. Ledit renfort textile peut tre, par exemple, un tissu Roving, un mat ou encore un tricot, avantageusement à base de fibres de verre. Il n'est toutefois pas exclu de faire intervenir des renforts textiles en d'autres matériaux, tels des fibres de carbone ou d'aramide (fibres Keviar).

De telles structures textiles complexes peuvent se décliner selon plusieurs variantes.

Selon une première variante, au moins un renfort textile recouvre une seule des faces dudit tricot de verre. Plusieurs renforts textiles peuvent donc tre juxtaposés pour recouvrir la totalité d'une face dudit tricot de verre.

Avantageusement, un seul intervient à cet effet.

Selon une autre variante, un unique renfort textile est, par exemple, plié en deux ; ledit tricot de verre étant inséré dans la pliure dudit renfort textile, de façon à ce que ses deux faces soient recouvertes par ledit renfort textile.

Selon une autre variante, préférée, chacune des faces dudit tricot de verre est recouverte par un renfort textile. Les deux renforts textiles intervenant ainsi sont identiques ou différents.

On peut incidemment noter ici qu'il n'est pas totalement exclu de faire intervenir au moins un renfort textile, sur au moins une face de la structure textile

verrière tricotée ; le (s) dit (s) renfort (s) ne couvrant que partiellement au moins l'une desdites faces.

Le (s) renfort (s) textile (s) peu (ven) t tre fixé (s), de façon classique, à la structure à base de tricot de verre, par le procédé de couture/tricotage ou par aiguilletagemécanique.

Les structures textiles verrières et structures textiles complexes précédemment décrites sont destinées, principalement, à la fabrication de matériaux composites. La structure textile comportant uniquement un tricot de verre telle que définie précédemment peut servir, à elle seule, à la fabrication de tels matériaux composites. Elle intervient généralement dans le squelette d'une structure textile complexe, notamment pour constituer l'âme d'une telle structure complexe. Les composites, comprenant une structure textile ou une structure textile complexe de l'invention, imprégnée d'une résine thermodurcissable constituent le dernier objet de la présente invention.

Ladite invention est illustrée par les figures 1 et 2 annexées.

La figure 1 représente un exemple de motif élémentaire, dans un mode particulier de réalisation d'une structure textile selon la présente invention ; La figure 2 représente le motif élémentaire préféré d'un mode particulier de réalisation d'une structure textile selon la présente invention.

Dans ces deux modes particuliers de réalisation, un seul type d'autre fil intervient pour former des rangées entières d'un tricot de verre.

Le motif élémentaire de la figure 1 est un motif dit de côte milanaise et se compose classiquement d'une rangée 10 tricotée en fil de verre, en maille bord côte 1 et 1, d'une rangée 12 tricotée en autre fil, en jersey arrière, d'une rangée 14 tricotée en fil de verre, en maille bord côte 1 et 1 et d'une rangée 16 tricotée en autre fil, en maille jersey avant.

La présence des mailles bord côte permet d'obtenir une structure textile d'une certaine épaisseur. Les mailles bord côte étant espacées d'une rangée en autre fil, tricoté en jersey avant ou arrière, permettent d'obtenir au final une structure, ayant un aspect de surface pratiquement régulier, épaisse et aérée.

La figure 2 représente un motif élémentaire préféré, conférant à la structure textile elle-mme, d'excellentes propriétés de résilience et de perméabilité à la résine.

Le motif élémentaire préféré se compose, d'une rangée 20 tricotée en fil de verre, en maille cueillie à l'arrière, d'une rangée 22 tricotée en autre fil, en

jersey arrière, d'une rangée 24 tricotée en fil de verre, en maille cueillie avant et d'une rangée 26 tricotée en autre fil, en maille jersey avant.

Le motif élémentaire préféré permet d'obtenir une structure textile relativement épaisse et présentant une surface parfaitement uniforme et régulière.

La présence de l'autre fil plus rigide dans ce motif élémentaire permet d'obtenir une structure présentant une multitude de petit tunnels, maintenus ouverts par la rigidité de l'autre fil, permettant ainsi un excellent fluage de la résine à l'intérieur de ladite structure textile et lui conférant une épaisseur suffisante sans aspect côtelé, une bonne résilience et des bonnes propriétés de déformabilité et de compressibilité.

On se propose enfin, d'illustrer la présente invention par 1'exemple ci- après.

Un tricot de verre est réalisé, suivant le motif élémentaire préféré, représenté sur la figure 2.

Le fil de verre intervenant dans les rangées 20 et 24 est un fil de verre qui présente un titre de 200 tex. A titre d'autre fil, il intervient, dans les rangées 22 et 26, un monofilament de polypropylène, qui présente un titre de 200 dtex. Ledit monofilament de polypropylène représente, au final, 8 % en poids du tricot. Ledit tricot a une épaisseur comprise entre 5 et 6 mm et une densité de 390 g/m2.

Ledit tricot présente, par rapport à un tricot de l'art antérieur, 100 % fils de verre (mme fil de verre, tricoté selon le mme motif élémentaire) une perméabilité et une résilience nettement supérieures.