Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
COATED LIGHTWEIGHT FABRIC, IN PARTICULAR FOR A GLIDING WING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/073902
Kind Code:
A1
Abstract:
Fabric for a gliding wing, in particular for paragliding, formed from warp threads and continuous weft threads and coated on one or both faces with a polyurethane (PU), the bare fabric having a coverage rate TC of between 1.8 and 4, characterized in that the yarns are made of polyethylene terephthalate (PET), in that the fabric has a density of between 30 and 50 yarns/cm in warp and weft, in that the polyurethane is a polyether-, polyester- or polycarbonate-based cross-linked PU, and in that said PU is derived from the crosslinking (1) of a one-component polyurethane having a modulus at 100% elongation of 5 MPa or less, according to standard DIN 53504, carried out in an organic solvent phase, (2) by a cross-linking agent, with a proportion of dry cross-linking agent relative to dry elastomer of between approximately 5% and approximately 30% by weight.

Inventors:
VERAN STÉPHANE (FR)
Application Number:
PCT/EP2021/077235
Publication Date:
April 14, 2022
Filing Date:
October 04, 2021
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
PORCHER IND (FR)
International Classes:
D06M15/564; D03D13/00; D06M15/568; D06M15/572; D06N3/00; D06N3/14
Domestic Patent References:
WO2011042653A12011-04-14
Foreign References:
US20110130061A12011-06-02
EP0305888A21989-03-08
Attorney, Agent or Firm:
COLOMBET, Alain et al. (FR)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS

1 . Tissu pour voile de vol, notamment parapente, formé de fils de chaîne et de fils de trame continus et enduit sur une ou ses deux faces par un polyuréthane (PU), le tissu nu présentant un taux de couverture TC compris entre 1 ,8 et 4, de préférence compris entre 2,6 et 3,2, TC étant calculé selon la formule TC = (nombre de filaments/cm x diamètre d’1 filament en cm)Chaîne + (nombre de filaments/cm x diamètre d’1 filament en cm)trame, caractérisé en ce que les fils sont en poly(téréphtalate d’éthylène) (PET), en ce que le PET a une ténacité supérieure ou égale à 6 cN/dtex, en particulier comprise entre 6 et 7 cN/dtex, en ce que le tissu a une densité comprise entre 30 et 50 fils/cm en chaîne et en trame, en ce que le polyuréthane est un PU réticulé à base polyéther, polyester ou polycarbonate, et en ce que ce PU est issu de la réticulation (1) d’un polyuréthane monocomposant ayant un module à 100% d’allongement inférieur ou égal à 5 MPa, notamment compris entre 1 et 4 MPa, en particulier entre 1 et 3 MPa, selon la norme DIN 53504, mis en œuvre en phase solvant organique, (2) par un réticulant, à raison d’une proportion de réticulant sec par rapport à l’élastomère sec compris entre environ 5 % et environ 30% en poids, notamment entre environ 7 et environ 20 % en poids, en particulier entre environ 8 et environ 18 % en poids.

2. Tissu selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les fils de PET ont un allongement à la rupture supérieur ou égal à 20%, en particulier compris entre 20 et 30 %, selon la norme DIN EN ISO 2062.

3. Tissu selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tissu présente un poids, enduction comprise, allant de 25 à 42, notamment de 27 à 42 g/m2.

4. Tissu selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le taux d’emport sec du matériau d’enduction est supérieur ou égal à 10 % en poids, notamment compris entre 10 et 30%, de préférence compris entre 12 et 30 % en poids, mieux entre 15 et 25 %.

5. Tissu selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tissu comporte des fils de chaîne et des fils de trame qui ont un dtex compris entre 1 1 et 44 dtex, de préférence entre 1 1 et 33 dtex, avec notamment un DPF (decitex par filament) compris entre 1 et 4, de préférence entre 1 ,3 et 3,5.

6. Tissu selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réticulant du PU est un isocyanate, un polyisocyanate, de la mélamine, un composé comprenant de la mélamine, ou un mélange d’isocyanate et de mélamine.

7. Tissu selon l’une quelconque des revendications précédentes, ayant une perméabilité à l’air inférieure ou égale à 20 L/m2/min sous 2000 Pa, telle que mesurée selon la norme NFG0711 1 sur une surface de mesure de 100 cm2, et/ou une absorption d’eau selon la norme Tappi 441 om-90 inférieure ou égale à 1%, à neuf comme après vieillissement.

8. Tissu selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il présente un allongement dans le biais sens chaîne et trame sous 3 Lbs inférieur ou égal à 10 %, notamment compris entre 1 et 10%, de préférence entre 3 et 10%, mieux entre 5 et 10%, selon la norme NF EN ISO 13934-1.

9. Voile de vol, notamment de parapente, comprenant un tissu selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.

10. Voile selon la revendication 9, caractérisée en ce qu’elle porte un motif imprimé par sublimation.

11 . Procédé de fabrication d’un tissu enduit selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel : on dispose d’un tissu en poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) ayant une densité comprise entre 30 et 50 fils/cm, en chaîne et en trame; les fils de PET ont une ténacité (ou résistance à la traction) supérieure ou égale à 6 cN/dtex, en particulier comprise entre 6 et 7 cN/dtex ; on enduit une ou deux faces de ce tissu à l’aide d’un mélange d’élastomère de polyuréthane monocomposant ayant un module à 100% d’allongement inférieur ou égal à environ 5 MPa, notamment compris entre 1 et 4 MPa, en particulier entre 1 et 3 MPa, selon la norme DI N 53504, d’un solvant de l’élastomère et d’un réticulant, à raison d’une proportion de réticulant sec par rapport à l’élastomère sec comprise entre environ 5 % et environ 30 % en poids, notamment entre environ 7 et environ 20 % en poids, en particulier entre environ 8 et environ 18 % en poids ; on chauffe le tissu jusqu’au séchage et la réticulation de l’enduction,

- on obtient un tissu enduit ;

- éventuellement, on imprime le tissu, par exemple par sublimation, sur une ou ses deux faces.

Description:
TITRE : Tissu léger enduit, notamment pour voile de vol

La présente invention concerne un tissu léger pour voile de vol type parapente et à un procédé de fabrication de ce tissu.

Dans le domaine des voiles de vol, par exemple du parapente, les fabricants des tissus cherchent depuis longtemps à combiner légèreté, faible porosité et durabilité. L’équation est difficile à résoudre, la diminution de la porosité étant généralement synonyme d’augmentation de poids. En effet, la porosité est dépendante de la densité du tissu, c’est- à-dire du nombre de fils en chaîne et en trame par unité de surface. La porosité est également dépendante de la présence d’une enduction destinée à fermer plus ou moins les pores du tissu. L’enduction est en réalité indispensable et constitue une part non négligeable du poids du tissu enduit et donc de la voile de vol. L’enduction est également importante pour conférer les bonnes propriétés de raideur dans le biais.

L’enduction étant un élément indispensable pour conférer la porosité requise, elle doit être durable. La notion de durabilité peut recouvrir divers critères, par exemple la stabilité aux UVs et la stabilité à l’hydrolyse et donc plus généralement aux conditions atmosphériques et à l’eau. La stabilité à l’hydrolyse doit être considérée comme le facteur prépondérant dans la conservation dans le temps des propriétés de porosité. Actuellement, les voiles de vol telles que les parapentes sont confectionnées en polyamide et utilisent un polyuréthane (PU) base polyester ou polycarbonate comme matériau d’enduction. Ces enductions ont une relativement bonne résistance aux UVs, elles sont en revanche d’une durabilité limitée pour ce qui concerne la stabilité à l’hydrolyse. Le poids des tissus est généralement compris entre 26 et 40 g/m 2 .

La nature des fils de chaîne et de trame a aussi une influence sur les propriétés et la durabilité des voiles. Dans la pratique, les voiles sont réalisées en polyamide 6.6, qui est, pourtant, un polymère hydrophile qui confère à la fibre une propension à absorber l’eau. Un parapente réalisé à partir d’un tissu en polyamide 6.6 a alors tendance à s’alourdir et à vieillir prématurément sous l’action combinée des UV et de l’hydrolyse. L’eau absorbée vient dégrader les performances mécaniques du polyamide et de l’enduction.

L’on sait donc produire des tissus enduits ayant une porosité adéquate lorsque le tissu enduit est neuf. Toutefois, dans la pratique du parapente, les tissus enduits connus voient cette propriété se détériorer en milieu humide, ce qui pose le problème de la longévité des voiles qui en sont faites.

Un objectif de l’invention est de remédier à ces inconvénients et de proposer un tissu enduit combinant à la fois des propriétés de légèreté et de performances mécanique, et des propriétés de porosité, de moindre sensibilité, voire d’insensibilité, à la prise d’eau, et de durabilité, qui soit utilisable dans une utilisation dans une voile de vol, notamment parapente, sûre et durable.

Un autre objectif de l’invention est de proposer un tel tissu qui conserve les meilleures propriétés mécaniques nécessaires à une voile de parapente de haut niveau, avec notamment une raideur appropriée dans le biais et une résistance élevée à la déchirure.

Un autre objectif est de pouvoir imprimer le tissu par sublimation, et donc de proposer de nouveaux tissus enduits aptes à être ainsi imprimés.

D’autres objectifs encore apparaîtront à la lecture de la description de l’invention qui va suivre.

Ces objectifs ainsi que d’autres sont atteints grâce à un tissu léger formé de fils de chaîne et de fils de trame continus en poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) et enduit sur une ou ses deux faces par un polyuréthane (PU), de préférence sur une seule face. Le tissu a de préférence une densité comprise entre 30 et 50 fils/cm en chaîne et en trame. Le polyuréthane est avantageusement un PU réticulé à base polyéther, polyester ou polycarbonate. Suivant une autre caractéristique préférée, le PU est obtenu à partir d’un élastomère polyuréthane monocomposant. Cet élastomère est formé des segments polyols (polyéther, polyester ou polycarbonate), des segments isocyanates, et d’un allongeur de chaînes ou d’un agent réticulant hydroxylé, comme cela est connu en soi. Une caractéristique préférée importante est que l’élastomère a un module à 100% d’allongement inférieur ou égal à environ 5 MPa, notamment compris entre 1 et 4 MPa, en particulier entre 1 et 3 MPa, par exemple 2 MPa environ, selon la norme DIN 53504. Une autre caractéristique préférée importante est que l’élastomère est en mélange avec un réticulant (à ne pas confondre avec l’agent réticulant utilisé pour former l’élastomère). Notamment, la proportion de réticulant sec par rapport à l’élastomère sec compris entre environ 5 % et environ 30% en poids, notamment entre environ 7 et environ 20 % en poids, en particulier entre environ 8 et environ 18 % en poids (par exemple environ 8 et environ 16 % en poids). Le réticulant comprend notamment un isocyanate, de la mélamine, ou un mélange d’isocyanate et de mélamine. Ce réticulant permet notamment de bloquer tout ou partie des fonctions réactives (notamment NCO et alcool) subsistant sur l’élastomère, de créer des liaisons ou réticulations supplémentaires, et d’obtenir le PU réticulé formant l’enduction du tissu. Le tissu selon l’invention est destiné à, ou apte à former, des voiles de vol, en particulier des voiles de parapente.

Le tissu a avantageusement un taux de couverture TC compris entre 1 ,8 et 4, notamment entre 2,6 et 3,2. Le TC (taux de couverture) est celui du tissu en PET issu de l’opération de tissage, et avant toute opération éventuelle de calandrage ou similaire. Le TC est calculé comme suit : TC = (nombre de filaments/cm x diamètre d’1 filament en cm) C haîne + (nombre de filaments/cm x diamètre d’1 filament en cm)tr ame . Les valeurs de TC retenues pour l’invention correspondent à des valeurs conférant au tissu une configuration suffisamment fermée, accentuée ensuite par un éventuel et avantageux calandrage, permettant d’une part, de limiter le taux d’emport du matériau d’enduction pour l’obtention d’une basse porosité adaptée au domaine d’utilisation du tissu, et en conséquence, d’autre part, de limiter le poids final du tissu enduit.

L’invention concerne notamment un tissu pour voile de vol, notamment parapente, formé de fils de chaîne et de fils de trame continus et enduit sur une ou ses deux faces par un polyuréthane (PU), le tissu nu présentant un taux de couverture TC compris entre 1 ,8 et 4, caractérisé en ce que les fils sont en poly(téréphtalate d’éthylène) (PET), en ce que le tissu a une densité comprise entre 30 et 50 fils/cm en chaîne et en trame, en ce que le polyuréthane est un PU réticulé à base polyéther, polyester ou polycarbonate, et en ce que ce PU est issu de la réticulation (1) d’un élastomère de polyuréthane monocomposant ayant un module à 100% d’allongement inférieur ou égal à 5 MPa, notamment compris entre 1 et 4 MPa, en particulier entre 1 et 3 MPa, selon la norme DI N 53504, mis en œuvre en phase solvant organique (notamment dissout dans un solvant), (2) par un réticulant, à raison d’une proportion de réticulant sec par rapport à l’élastomère sec compris entre environ 5 % et environ 30% en poids, notamment entre environ 7 et environ 20 % en poids, en particulier entre environ 8 et environ 18 % en poids.

Les tissus selon l’invention ont une capacité surprenante à conserver leur porosité initiale (à neuf), ou à connaître seulement une augmentation légère de cette porosité, lors du vieillissement et donc l’utilisation du tissu. En parallèle, ces tissus présentent aussi l’avantage de ne subir qu’une augmentation réduite de leur absorption d’eau au cours de leur vieillissement ou de leur utilisation. Il a donc été trouvé la formule permettant de proposer un tissu pour voile de vol, notamment parapente, ayant d’excellentes propriétés de porosité, de moindre sensibilité, voire d’ nsensibilité, à la prise d’eau, au cours du temps et de l’utilisation, permettant de conserver durablement les propriétés de légèreté et de performances mécaniques permettant un usage performant et sûr de la voile.

Le tissu peut avoir un poids, enduction comprise, allant de 25 à 42 g/m 2 , notamment de 27 à 40 g/m 2 .

Suivant un mode de réalisation, le taux d’emport sec du matériau d’enduction est supérieur ou égal à 10 % en poids, notamment compris entre 10 et 30%, de préférence compris entre 12 et 30 % en poids, mieux entre 15 et 25 %. Le taux d’emport sec est le ratio en poids d’enduction (notamment PU réticulé) sec sur le tissu enduit, il est représentatif du poids d’enduction séchée/réticulée présent sur le tissu final.

Le PET est constitué d'unités répétées de téréphtalate d'éthylène ; toutefois, entrent dans le champ de l’invention des variantes comportant une quantité minoritaire d’autres unités, par exemple moins de 10% molaire, notamment moins de 5 % molaire d’autres unités, par chaîne moléculaire du polyester (le comonomères pour former ces autres unités comprennent, par exemple, l'acide isophtalique, les acides naphtalène dicarboxyliques, l'acide adipique, les acides hydroxybenzoïques, le diéthylène glycol, le propylène glycol, l'acide triméllitique et le pentaérythritol).

Les fils de polyester sont multifilamentaires. Ils sont formés de multiples filaments continus. Suivant un mode de réalisation, le tissu comporte des fils de chaîne et des fils de trame qui ont un titre en dtex compris entre 1 1 et 44 dtex, par exemple entre 11 et 33 dtex, avec notamment un DPF (decitex par filament) compris entre 1 et 4, de préférence entre 1 ,3 et 3,5.

Dans un mode de réalisation, les fils de chaîne et les fils de trame sont de même titre et de même DPF.

Dans un autre mode de réalisation, les fils de chaîne et les fils de trame ont des titres différents, le titre des fils dans un sens étant strictement supérieur au titre des fils dans l’autre sens. Par exemple, le titre des fils dans un sens est compris entre 30 et 44 dtex, notamment entre 30 et 36 dtex, tandis que le titre des fils dans l’autre sens est compris entre 11 et 33 dtex, notamment entre 19 et 26 dtex, le titre des fils dans le premier sens étant strictement supérieur au titre des fils dans l’autre sens. Suivant une modalité, les fils de titre supérieur sont en sens trame. Suivant une autre modalité, les fils de titre supérieur sont en sens chaîne.

Dans un autre mode de réalisation, on peut prévoir des titres panachés dans un même sens, chaîne ou trame, ou dans les deux sens, chaîne et trame. Dans ce cas, en chaîne et/ou en trame, il y a au moins deux types de fils de titres différents.

La ténacité (ou résistance à la traction) des fils de PET est notamment supérieure ou égale à 6 cN/dtex, en particulier comprise entre 6 et 7 cN/dtex. Leur allongement à la rupture est notamment supérieur ou égal à 20%, en particulier compris entre 20 et 30 %. Ténacité et allongement à la rupture sont mesurés selon la norme DIN EN ISO 2062.

Des fibres ou fils de PET ayant ces caractéristiques sont accessibles commercialement et/ou peuvent être produits à façon.

Les fils de polyester contiennent éventuellement un ou plusieurs additifs, par exemple un agent stabilisant et/ou un agent antistatique.

Dans un mode de réalisation, le tissu de la présente invention est caractérisé par une raideur dans le biais. Le biais est dit sens chaîne lorsqu’il est mesuré selon la direction à 45° par rapport aux fils de chaîne. Le biais est dit sens trame lorsqu’il est mesuré selon la direction à 45° par rapport aux fils de trame. On mesure l’allongement en % sous une force de 3 livres (Lbs, soit 1 ,36 kg) appliquée dans le biais. Cet allongement caractérise la raideur du tissu dans le biais. La norme utilisée est la NF EN ISO 13934-1 : on réalise des éprouvettes de largeur 50 mm et de longueur 300 mm. Les mords du dynamomètre sont éloignés de 200 mm et la mesure est réalisée à une vitesse de 100 mm/min.

En particulier, le tissu enduit selon l’invention a un allongement dans le biais sens chaîne et trame sous 3 Lbs inférieur ou égal à 10 %. Cet allongement peut ainsi être compris entre 1 et 10%, de préférence entre 3 et 10%, mieux entre 5 et 10%.

Suivant un mode de réalisation, le tissu léger a une perméabilité à l’air inférieure ou égale à 20 L/m 2 /min sous une pression de 2000 Pa, telle que mesurée selon la norme NFG 0711 1 (surface de mesure de 100 cm 2 ). Suivant un mode de réalisation, le tissu de PET mis en œuvre est un tissu calandré, ce qui signifie qu’il a subi un calandrage avant son enduction par le PU. Le calandrage écrase le tissu et étale les fils ainsi que les filaments constitutifs, ce qui contribue à refermer les pores du tissu et en diminuer la porosité.

Le tissu de la présente invention est obtenu par enduction de polyuréthane en phase solvant. L’enduction peut avoir l’une quelconque des caractéristiques mentionnées ci- après. En premier lieu, le tissu peut être enduit sur une ou deux faces, de préférence il est enduit sur une face.

Un polyuréthane comporte une partie raide (isocyanate) et une partie souple (polyol). L’homme du métier sait trouver le compromis entre le ratio isocyanate/polyol et la nature des composants pour obtenir l’élastomère de raideur voulue, caractérisée par le module à 100% d’allongement. De préférence, l’élastomère engagé dans l’enduction est monocomposant, l’isocyanate ayant réagi sur le polyol, puis avec l’allongeur de chaîne ou l’agent réticulant, formant un élastomère renfermant généralement encore des fonctions réactives type NCO et alcool. L’homme du métier pourra se référer à la littérature sur la production de copolymères ou élastomères obtenus à partir d’isocyanate, de polyol et d’allongeurs de chaîne ou d’agent réticulant, en particulier à la Thèse en Matériaux Polymères et Composites de Ségolène Hibon, INSA de Lyon, France, 2006.

La composition d’enduction est complétée par un réticulant, en particulier un isocyanate ou une mélamine, ou encore un mélange des deux. Par isocyanate, on entend à la fois un isocyanate et un polyisocyanate, seul ou en mélange avec un ou plusieurs autres isocyanates et/ou polyisocyanates. Le terme « isocyanate" doit être compris ici comme regroupant les termes "isocyanate" et "polyisocyanate". Les polyisocyanates sont préférés. Pour ce qui est de la mélamine, il peut notamment s’agir de la mélamine proprement dite (1 ,3,5-triazine-2,4,6-triamine) ou d’un composé ou d’une résine contenant de la mélamine, par exemple une résine mélamine-formaldéhyde.

Suivant un mode de réalisation, la proportion de réticulant sec par rapport à l’élastomère sec est compris entre environ 5 % et environ 30% en poids, notamment entre environ 7 et environ 20 % en poids, en particulier entre environ 8 et environ 18 % en poids. Suivant un mode de réalisation, le polyuréthane (et l’élastomère de départ) est à base polyéther. Notamment, le polyuréthane base polyéther est linéaire ou ramifié et comporte une partie polyol de type polyéther et une partie isocyanate.

Suivant un autre mode de réalisation, le polyuréthane (et l’élastomère de départ) est à base polyester. Notamment, le polyuréthane base polyester est linéaire ou ramifié et comporte une partie polyol de type polyester et une partie isocyanate.

Suivant un autre mode de réalisation, le polyuréthane (et l’élastomère de départ) est à base polycarbonate. Notamment, le polyuréthane base polycarbonate est linéaire ou ramifié et comporte une partie polyol de type polycarbonate et une partie isocyanate.

Pour ce qui est de l’élastomère et du réticulant, la partie isocyanate est de préférence aliphatique, en effet les isocyanates aromatiques ont notamment l’inconvénient de jaunir au cours du temps, ce qui les rends moins préférés, même s’ils sont utilisables.

Dans un mode de réalisation, le tissu léger de la présente invention est obtenu par enduction de polyuréthane en phase solvant. Cette méthode de production d’un tissu enduit à partir du tissu polyester est un autre objet de l’invention. L’enduction peut avoir l’une quelconque des caractéristiques mentionnées ci-après.

L’étape d’enduction est effectuée par les techniques classiquement utilisées dans l’enduction des textiles, comme l’enduction directe. On entend par « enduction directe » une enduction par dépose directe, par exemple à l’aide d’une racle, d’un cylindre, par lame d’air, par foulard, à la barre Meyer (ou procédé Champion).

Un autre objet de l’invention est l’utilisation d’un élastomère de PU ou d’une enduction de PU réticulé tel que défini ici, pour l’enduction d’un tissu en PET haute ténacité tel que défini ici. Cette enduction est notamment destinée à lui conférer la ou les propriétés décrites ici, notamment un allongement dans le biais tel que décrit ici ; et/ou une très faible absorption d’eau à neuf et après vieillissement ou utilisation comme décrit ici ; et/ou une porosité qui n’augmente pas ou que très peu entre le tissu enduit neuf et le tissu enduit après vieillissement ou utilisation comme décrit ici. Cette utilisation peut se traduire par le procédé de fabrication qui suit et qui est un autre objet de l’invention.

Le procédé de fabrication du tissu enduit comprend notamment les étapes suivantes : (a) on dispose d’un tissu en polyester selon l’invention ; de préférence on calandre ce tissu ;

(b) on enduit une ou deux faces de ce tissu à l’aide d’un PU en phase solvant selon l’invention, de préférence à partir d’un élastomère monocomposant dissout dans le solvant et en mélange avec le réticulant, comme décrit ici, avec un taux d’enduction conforme à l’invention ;

(c) on chauffe le tissu jusqu’au séchage et la réticulation de l’enduction,

(d) on obtient un tissu enduit conforme à l’invention ;

(e) éventuellement, on imprime le tissu, par exemple par sublimation, sur une ou ses deux faces.

L’invention a notamment pour objet un procédé de fabrication du tissu enduit dans lequel : on dispose d’un tissu en poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) ayant une densité comprise entre 30 et 50 fils/cm, en chaîne et en trame; on enduit une ou deux faces de ce tissu à l’aide d’un mélange d’élastomère de polyuréthane monocomposant ayant un module à 100% d’allongement inférieur ou égal à environ 5 MPa, notamment compris entre 1 et 4 MPa, en particulier entre 1 et 3 MPa, selon la norme DI N 53504, de solvant de l’élastomère et d’un réticulant, à raison d’une proportion de réticulant sec par rapport à l’élastomère sec comprise entre environ 5 % et environ 30 % en poids, notamment entre environ 7 et environ 20 % en poids, en particulier entre environ 8 et environ 18 % en poids ; on chauffe le tissu jusqu’au séchage et la réticulation de l’enduction,

- on obtient un tissu enduit ;

- éventuellement, on imprime le tissu, par exemple par sublimation, sur une ou ses deux faces.

Ce procédé vise à fabriquer un tissu tel que décrit ci-avant et par conséquent, les caractéristiques des éléments entrant dans la composition du tissu sont applicables au procédé, au choix de ces éléments pour leur mise en œuvre dans le procédé, sans qu’il soit nécessaire de les répéter dans ce qui suit.

Le tissu PET peut avantageusement subir un calandrage avant enduction.

Suivant un mode de réalisation, on calandre le tissu PET avant enduction entre un outil, cylindre ou rouleau de calandrage et une contre-platine. La face du tissu qui subi le passage de l’outil de calandrage, appelée face de calandrage, est lissée par rapport à l’autre face. Suivant une modalité, on réalise l’enduction sur cette face de calandrage. On peut améliorer l’accroche du polymère en appliquant au préalable, sur cette face lisse, un traitement d’apprêt. Il peut s’agir d’un traitement physique ou d’un traitement chimique. Il s’agit par exemple d’un traitement chimique apportant des groupements fonctionnels susceptibles de réagir avec des groupements du polymère pour former des liaisons chimiques.

Suivant une autre modalité, on réalise l’enduction sur l’autre face, non lissée. On comprend que le taux d’emport varie selon la face concernée, ce taux étant plus élevé sur la face non lissée, ce qui permet à l’homme du métier de jouer sur la quantité et le poids de l’enduction. On peut aussi enduire les deux faces.

Suivant un autre mode de réalisation, on calandre le tissu PET avant enduction entre deux outils, cylindres ou rouleaux de calandrage. Les deux faces du tissu sont lissées. L’une ou les deux faces sont ensuite enduites, avec ou sans traitement d’accroche tel que décrit ci- dessus.

Le calandrage du tissu de PET est réalisé de préférence à une température comprise entre 150 et 250 °C, de préférence entre 180 et 210 °C. Le calandrage est de préférence réalisé avec une pression allant de 150 à 250 kg, de préférence entre 180 et 230 kg. La vitesse de rotation de la calandre peut être compris entre 1 et 30 m/min, de préférence entre 10 et 20 m/min.

Le tissu léger de la présente invention est obtenu par enduction de polyuréthane en phase solvant. L’enduction peut avoir l’une quelconque des caractéristiques mentionnées ci- après.

Le PU a un module à 100% d’allongement inférieur ou égal à environ 5 MPa, notamment compris entre 1 et 4 MPa, en particulier entre 1 et 3 MPa, selon la norme DIN 53504. Il est mis en solution dans un solvant organique. Le polymère est dissout dans le milieu. On ajoute à cette solution le réticulant du PU. Notamment, la proportion de réticulant sec par rapport au polyuréthane sec est compris entre environ 5 % et environ 30% en poids, notamment entre environ 7 et environ 20 % en poids, en particulier entre environ 8 et environ 18 % en poids. Le tissu de la présente invention est obtenu par enduction de polyuréthane dissout dans un solvant. Notamment, l’enduction contient l’élastomère monocomposant (formé notamment à partir de l’isocyanate, du polyol et de l’allongeur de chaîne ou de l’agent réticulant), en solution dans le solvant. Le film se forme naturellement lors de l’évaporation du solvant. Le solvant est un solvant organique et peut notamment être choisi dans le groupe constitué par les solvants aromatiques, les alcools, les cétones, les esters, le diméthylformamide et la n-méthylpyrolidone. Dans un mode de réalisation particulier le solvant est choisi dans le groupe constitué par le toluène, le xylène, l’isopropanol, le butanol, le 1-méthoxypropane- 2-ol, la méthyl éthyl cétone, l’acétone, la butanone, l’acétate d’éthyle, le diméthylformamide, la n-méthylpyrolidone, et un mélange d’au moins deux d’entre eux. Par exemple, un mélange de toluène et d’isopropanol.

Dans un mode de réalisation, le polyuréthane phase solvant peut être caractérisé par sa concentration comprise entre 20 et 50% en poids de PU non réticulé, notamment élastomère monocomposant, par rapport au mélange PU et solvant. Dans un mode de réalisation ce polyuréthane phase solvant, notamment l’élastomère en solution dans le solvant, peut être caractérisé par une viscosité inférieure à 100 000 mPa.s à 23 °C, de préférence comprise entre 5 000 et 60 000 mPa.s à 23 °C (norme DIN EN ISO/A3).

Notamment, l’étape de séchage et réticulation comprend d’abord le séchage, par exemple à une température comprise entre environ 90 et environ 120 °C, puis la réticulation à une température comprise entre environ 140 et environ 210° C.

La composition d’enduction du tissu de la présente invention peut comprendre en outre des additifs. Lesdits additifs peuvent être tout additif couramment employés dans les compositions d’enduction de tissu. Ils sont notamment choisis dans le groupe constitué par les modificateurs de viscosité, les stabilisateurs UV, les colorants, les dispersants, les tensio-actifs. Suivant un mode de réalisation, l’enduction comprend un agent anti-UV.

Dans un mode de réalisation, le procédé comprend après de séchage et réticulation, une ou plusieurs étape(s) de post-traitement conférant au tissu des propriétés anti-salissures et/ou déperlantes. On entend, par traitement anti-salissure, un traitement à l’aide de produits anti-statiques et/ou anti-tack. On entend, par traitement déperlant, un traitement à l’aide de résines fluorées avec ou sans réticulant de la résine fluorée, par exemple unisocyanate. Le traitement déperlant est suivi d’une étape de séchage/réticulation. Dans un mode de réalisation, le post-traitement est appliqué par toute méthode connue de l’homme du métier et notamment par foulardage, enduction, pulvérisation ou traitement plasma.

L’invention a l’avantage d’utiliser des fils fins et comportant un nombre élevé de filaments constitutifs. En plus d’apporter une légèreté au tissu, cela permet, au moment de l’enduction, et notamment si cette dernière est précédée d’une étape d’étalement des fibres par calandrage, de diminuer sensiblement la porosité du tissu avant enduction, ce qui permet de diminuer l’emport de polymère et donc le poids relatif de l’enduction, et en fin de compte cela permet aussi de diminuer le poids final du tissu, tout en ayant de bonnes propriétés en termes de porosité et de durabilité.

Les tissus enduits décrits ici se révèlent capable d’être imprimés par la technique dite par sublimation. Selon un aspect de l’invention, ce tissu enduit est coloré, imprimé ou décoré par une technique de sublimation. Celle-ci peut notamment être mise en œuvre en imprimant un motif sur un support (support de transfert) avec un ou des colorants sublimables à température élevée. Le support est ensuite appliqué au contact du tissu enduit, puis calandré à chaud, par exemple à 200°C environ et sous pression. Les colorants passent en phase gazeuse et sont transférés dans l’enduction, et/ou à la surface et/ou dans la fibre. Le polyester PET reste stable à cette température.

L’invention a aussi pour objet un tissu léger obtenu ou susceptible d’être obtenu par la mise en œuvre du procédé selon l’invention.

L’invention a ainsi pour objet un article tel qu’une voile de vol, notamment de parapente, comportant ou confectionné à partir d’un tissu selon l’invention. Elle peut porter un motif imprimé par sublimation.

Le tissu de l’invention présente avantageusement une durabilité élevée, notamment une stabilité à l’eau importante. Cette stabilité peut s’apprécier par différentes méthodes de vieillissement accéléré, décrites dans la partie exemples:

- porosité après hydrolyse et sollicitation mécanique : elle doit rester de préférence inférieure ou égale à 20 L/m 2 /min , notamment inférieure ou égale à 12 L/m 2 /min , en particulier inférieure ou égale à 10 L/m 2 /min selon la norme NFG071 1 1 ; et/ou une absorption d’eau selon la norme Tappi 441 om-90 inférieure ou égale à 1%, notamment inférieure ou égale à 0,9%, par exemple inférieure ou égale à 0,5%, à neuf comme après vieillissement. L’invention va maintenant être décrite à l’aide d’exemples correspondant aux modes de réalisation préférés, ceux-ci étant donnés à titre d’illustration sans pour autant être limitatifs.

Exemple :

Cet exemple compare l’impact d’une enduction polyuréthane sur une face d’un tissu classique de polyamide 6.6 enduit PU (Témoin) et d’un tissu de polyéthylènetéréphtalate (PET) haute ténacité enduit sur une face d’un PU selon l’invention.

Le PA6.6 est un tissu de polyamide classique dans le domaine du parapente, avec cependant une enduction PU obtenue à partir d’élastomère de PU ayant un module à 100% d’allongement de 2 MPa et de réticulant isocyanate + mélamine formaldéhyde. La proportion de réticulant sec par rapport à l’élastomère sec est de 8,4%. Le PU est mis en œuvre dans un mélange 50/50 de toluène et d’isopropanol.

Dans l’exemple 1 , Le PET a une enduction PU obtenue à partir d’élastomère de PU ayant un module à 100% d’allongement de 2 MPa et de réticulant isocyanate + mélamine formaldéhyde. La proportion de réticulant sec par rapport à l’élastomère sec est de 8,4%. Le PU est mis en œuvre dans un mélange 50/50 de toluène et d’isopropanol.

Dans l’exemple 2, Le PET a une enduction PU obtenue à partir d’élastomère de PU ayant un module à 100% d’allongement de 2 MPa et de réticulant isocyanate + mélamine formaldéhyde. La proportion de réticulant sec par rapport à l’élastomère sec est de 15,4%. Le PU est mis en œuvre dans un mélange 50/50 de toluène et d’isopropanol.

Dans les deux cas, le PU est un PU monocomposant à base de polycarbonate aliphatique.

La ténacité du PET est de 6,25 cN/dtex. L’allongement à la rupture est de 24,6%.

L’enduction est réalisée en utilisant une racle, et est suivie d’un séchage à 100°C, puis d’une réticulation à 180° C. La vitesse est de 27 m/min.

[Tableau 1]

Méthodes et mesures employées dans la demande (caractéristiques de l’invention et exemples) :

NF EN ISO 2062 - Détermination de la force de rupture et de l’allongement à la rupture des fils individuels à l’aide d’un appareil d’essai à vitesse constante d’allongement, utilisation de la Méthode A de la norme.

Force de rupture (unité centiNewton - cN) : force maximale développée pour rompre l’échantillon lors d’un essai de traction conduit jusqu’à la rupture

Allongement à la rupture (%) : accroissement de la longueur de l’échantillon mesuré à la rupture de ce dernier

Ténacité (cN/tex) : quotient de la force de rupture exprimée en cN par la masse linéique du fil exprimée en dtex (1 tex = 1 g pour 1000 m de longueur de fil).

Le test permet de mesurer la force et l’allongement à rupture de l’échantillon, grandeurs caractéristiques du fil.

Le fil est placé entre deux pinces de fixation, distantes de 500 mm. L’appareil (Dynamomètre) éloigne alors les pinces l’une de l’autre à une vitesse de déplacement constante de 500 mm/min et mesure la force appliquée en continu. La force nécessaire pour casser le fil est mesurée ainsi que l’accroissement de longueur du fil lors de la rupture. Force de rupture moyenne et allongement moyen à la rupture sont les deux données caractérisées par ce test. La ténacité est calculée à partir de la force de rupture rapportée à la masse linéique. Le module à 100% d’allongement de l’élastomère de polyuréthane monocomposant est mesuré selon la norme DIN 53504. Le module est défini au 3.4 de la norme « Spannungswerte ». La mesure est réalisée sur des éprouvettes en forme d’haltère (Schulterstab) de type S2, avec cependant une longueur de barre Is de 55 mm et une épaisseur de 200 pm. L’équipement utilisé est un dynamomètre. L’éprouvette haltère est placée dans les pinces de fixation, espacées d’une longueur Lo avec le minimum de prétension possible. Les pinces sont alors éloignées les unes des autres à vitesse constante de 400 mm/min et le dynamomètre mesure la force appliquée en fonction de l’allongement. Le module ou contrainte à 100% d’allongement en MPa est le rapport force mesurée à 100% d’allongement sur la section initiale de l’éprouvette. Ceci est décrit au paragraphe 9.4 Spannungswerte de la norme DIN 53504.

La porosité et l’absorption d’eau sont, et ont été évaluées à neuf et après vieillissement.

Pour le vieillissement, on mesure également la porosité du tissu après hydrolyse. Pour ce faire on place le tissu pendant 4 heures dans un autocuiseur Cocotte minute (« pressure cooker ») avec de l’eau à température et pression de fonctionnement. On applique ensuite 1 h de traitement en faisant flotter à l’air libre et à grande vitesse le tissu fixé sur un montage de type moulin (montage à 4 pales, le tissu étant fixé au bout d’une des pales).

L’absorption d’eau à neuf et après vieillissement est, et a été mesurée selon la norme Tappi 441 om-90. Elle s’exprime en en %. L’équipement est composé d’un support en caoutchouc carré et d’un anneau métallique revêtu à sa base d’un joint en caoutchouc. L’échantillon est placé sur le support carré et l’anneau métallique est placé sur l’échantillon. Un dispositif de serrage permet de rendre le système étanche à l’eau. Une certaine quantité d’eau (100 ml) est placée dans l’anneau, en contact avec l’échantillon pendant un temps déterminé (1 minute). Quand le temps est écoulé, l’eau est retirée de l’anneau cylindrique, le résidu d’eau restant à la surface de l’échantillon est éliminé à l’aide d’un cylindre comme décrit dans la norme, via un aller-retour de ce cylindre sur l’échantillon placé entre deux buvards, sans appliquer de pression.. Le pourcentage d’eau absorbée est calculé par différence de poids avant et après le contact avec l’eau.

La porosité est, et a été mesurée à neuf et après vieillissement conformément à la norme NFG 071 11 ou à la norme NF EN ISO 9237 - Détermination de la perméabilité à l’air des étoffes, cette dernière remplaçant la précédente, mais donnant des résultats identiques. L’échantillon est monté sur un porte-échantillon circulaire. Une aspiration se lance afin de créer une dépression de 2000 Pa qui induit un flux d’air à travers l’échantillon. Le débit de ce flux est mesuré et donné en L/m 2 /min. On mesure, et on a mesuré l’allongement en % du tissu sous une force de 3 pounds (Lbs) appliquée dans le biais. Cet allongement caractérise la raideur du tissu dans le biais. La norme utilisée est la NF EN ISO 13934-1 . On réalis-i-e des éprouvettes de largeur 50 mm et de longueur 300 mm. Les mords du dynamomètre sont éloignés de 200 mm et la mesure est, et a été réalisée à une vitesse de 100 mm/min.

Exemple 2 :

Cet exemple compare l’impact de la ténacité du fil de PET.

Dans l’exemple « Témoin PET basse ténacité », le PET a une ténacité de 4.3 cN/dtex, inférieure à celle du fil utilisé dans l’invention. Le tissu dans les deux cas a une enduction PU obtenue à partir d’élastomère de PU ayant un module à 100% d’allongement de 2 MPa et de réticulant isocyanate + mélamine formaldéhyde. La proportion de réticulant sec par rapport à l’élastomère sec est de 15,4% pour les deux essais. Le PU est mis en œuvre dans un mélange 50/50 de toluène et d’isopropanol, formulation identique pour les deux essais.

L’allongement dans le biais du tissu témoin est inférieur aux 5,2% de l’exemple selon l’invention et sa porosité après vieillissement est également significativement plus élevée que celle de l’exemple selon l’invention. Ce résultat est surprenant, sachant que le taux d’enduction est supérieur chez le témoin à celui du tissu de l’exemple selon l’invention.

Exemple 3 : Cet exemple montre l’effet du module à 100% d’allongement du PU.

L’exemple Témoin PET a une enduction PU obtenue à partir d’élastomère de PU ayant un module à 100% d’allongement de 8 MPa et de réticulant mélamine formaldéhyde. La proportion de réticulant sec par rapport à l’élastomère sec est de 15,1%. Le PU est mis en œuvre dans un mélange 50/50 de toluène et d’isopropanol de la même façon que les autres exemples. Le support textile est le même.

L’utilisation d’un PU de module à 100% d’allongement de 8 MPa conduit à un allongement dans le biais hors des spécifications de l’invention, et une porosité après vieillissement très élevée.

La tenue à l’eau des tissus de l’invention est remarquable. Ces tissus s’avèrent en outre imprimables par sublimation. Enfin, les tissus de l’invention ont un haut niveau de stabilité de la porosité après vieillissement, performance qui n’était pas attendue.