Brevet FR2408639A1 — publié le 19790608

La présente invention concerne une composition de peinture anti-défauts à base d'eau et un procédé d'utilisation de cette composition. La peinture anti-défauts est un produit utilisé dans l'industrie des pneumatiques et est appliquée (pulvérisée) sur le flanc ou sur tout l'extérieur du pneumatique cru (non durci) avant qu'il soit placé dans le moule à pneumatique pour son durcissement. La fonction principale du produit est d'agir comme milieu d'évacuation de l'air emprisonné pendant le processus d@ vulcanisation du pneumatique et pour faciliter le démoulage. peinture anti-déiauts fournit les avantages suivants dans la production des pneumatiques : 1. Evacuer l'air emprisonné pendant le façonnage et 1 vulcanisation ; 2 Remédier aux défauts de la construction du pneumatique et aider les plis à s'aplatir ; 3. Lubrifier et faire glisser pendant le façonnage du pneumatique et le démoulage Le plus important de ces avantages est l'évacuation de l'air emprisonné. L'air emprisonné est une cause importante de défauts des pneumatiques. Si de l'air est emprisonné entre le flanc @u pneumatique et le moule pendant la vulcanisation et le faç@@@age, un défaut de bulles d'air est durci dans le pneumatique.La bulle d'air forme une dépression dans le flanc du pneumatique Couramment, tous les produits de peinture anti-dé@auts utilisés dans l'industrie des pneumatiques sont à base de sol@an@ hydrocarbonés à faibles points éclairs contenant de 5 à 10 @ d@ solides. Ces solides sont le plus souvent du noir de charbon non pastillé, un caoutchouc synthétique filmogène durcissable en @ant que liant, et peuvent comporter des additifs pour donner de meilleures caractéristiques de vieillissement. Récemment cependant, des responsables de la Santé aux E.U.@ ont présenté des objections vis-à-vis de ces produits à base de solvants en raison de l'atmosphère toxique créée pendant la pulvérisation, ce qui pose des problèmes de main-d'@euvre concernant la manipulation de volumes importants de solvants de faible point éclair. En plus des risques de santé, il se cré@ également des risques d'incendie lorsqu'on utilise les produits classiques de la technique antérieure. Comme mentionné précédemment, les compositions de peint@@e anti-défauts qui sont à l'heure actuelle sur le marché se composent d'une suspension à 5-10 % de noir de charbon dans un solvant hydrocarboné à faible point d'ébullition. Lorsque liron pulvérise ce produit sur l'extérieur d'un pneumatique cru, le solvant s'évapore rapidement, en laissant alors une fine pellicule égale de noir de charbon sur la surface, pellicule qui est liée étroitement au caoutchouc à l'aide d'additifs spéciaux après la vulcanisation. Donc, deux critères importants doivent entre considérés dans la préparation d'un tel produit en utilisant comme base de l'eau a.La durée de séchage doit être courte, de 10 à 15 minutes b. I1 faut ajointer un système liant efficace pour assurer une bonne adhérence des particules de charbon au caoutchouc de base. La présente invention fournit une composition de peinture anti-défauts à base d'eau comprenant Ingrédients % en poids Eau 50 - 85 % Surfactif 0,1 - 2 % Noir de charbon 10 - 40 % Lubrifiant en particules 1 - 8 % Latex dlélastomère 2 - 10 t La présente invention fournit également un procédé permettant d'empêcher les défauts formés pendant ia fabrication des pneumatiques, qui consiste à revêtir l'extérieur des pneumatiques avant leur façonnage et leur vulcanisation, avec un fin revêtement de la composition de peinture anti-défauts. Le surfactif est de préférence un surfactif non ionique bien que l'on puisse utiliser certains surfactifs cationiques. Des exemples de sur actifs cationiques appropriés sont les sels des amines primaires, secondaires ou tertiaires à longue chaîne, comme l'acétate d'oléylamine, l'acétate de cétylamine, le lactate de di-dodécylamine, l'acétate de l'aminoéthyl-amino- ethylstéaramide, le triéthylènetétraminediacétate de dilauroyle, l'acétate de i-aminoéthyl-2-heptadécénylimidazoline ; et les sels quaternaires comme le bromure de cétylpyridinium, le chlorure d'hexadécylethylmorphlinium, et le chlorure de diéthyldi-dodécylammonium. Des exemples des surfactifs non ioniques appropriés sont les produits de condensation des alcools gras supérieurs avec l'oxyde d'éthylène, comme le produit de réaction de l'alcool oléique avec 10 unités oxyde d'éthylène ; les produits de condensation des alkylphénols et de l'oxyde d'éthylène, comme les produits de réaction de l'iso-octylphenol avec 12 unités oxyde d'éthylene les produits de condensation des amides d'acides gras supérieurs avec 5 unités oxyde d'éthylène ou plus ; les esters de polyéthylèneglycol des acides gras à longue chaîne, comme le monopalmitate de tétraéthylèneglycol, le monolaurate d'hexaéthylèneglycol, le monostéarate de nonaéthylèneglycol, le dioléate de nonaéthylèneglycol, le monoarachidate de tridécaéthylèneglycol, le monobéhénate de tricosaéthylèneglycol, le dibéhénate de tricosaéthylèneglycol ; les esters partiels d'acides gras supérieurs et de polyols comme le tristéarate de sorbitanne, les produits de condensation de l'oxyde d'éthylène sur des esters partiels d'acides gras supérieurs et de polyols et leurs anhydrides internes (anhydride du mannitol, appelé Mannitanne), le monooléate de pentaérythritol ayant réagi avec 12 molécules d'oxyde d'éthylène, le monostéarate de sorbitanne ayant réagi avec 10 à 15 molécules d'oxyde d'éthylène ; les polyglycols à longue chaîne dans lesquels un groupement hydroxy est estérifié par un acide gras supérieur et l'autre groupement hydroxy est éthérifié par un alcool de faible poids moléculaire, comme le monostéarate du méthoxypoly- éthylèneglycol 550 (550 désignant le poids moléculaire moyen de l'éther de polyglycol). On peut utiliser une combinaison de deux ou plusieurs de ces surfactifs. Un surfactif non ionique particulièrement utile est le nonylphénol ayant réagi avec 9 moles d'oxyde d'éthylène. On peut utiliser dans la pratique de l'invéntion une quelconque qualité de noir de charbon du type utilise comme charge pour caoutchouc. Pour aider à maintenir ce matériau en suspension aqueuse, il est indiqué que le noir de charbon ait une granulométrie relativement faible, par exemple de 25 à 150 millimicrons. On préfère des dimensions de particules de 50 à 100 millimicrons. Comme lubrifiant en particules dans les compositions, on utilise de préférence le stéarate de zinc bien que l'on puisse utiliser d'autres sels de métaux bivalents des acides gras en C12-C22. Par exemple, on peut utiliser les sels de calcium, de magnésium ou de zinc de l'acide stéarique, de l'acide linoléique, des acides gras de tallöl, etc... Le latex d'élastomère dans les compositions peut Entre un latex aqueux qui contient environ 20 à 80 % en poids de particules de caoutchouc naturel ou synthétique. On préfère les latex de caoutchouc naturel bien qu'ils puissent être mélangés à des latex synthétiques, ces derniers matériaux agissant selon une double possibilité en ce qu'ils augmentent les caractéristiques liantes de la composition et qu'ils la rendent plus résistante a 11 ozone. Des latex synthétiques types seraient formés a partir de caoutchouc synthétique comme le Néoprène, le SBR, etc... Quand on remplace par de l'eau le solvant hydrocarboné, la durée de séchage devient plus longue, en particulier pour une telle faible teneur en solides. Donc, on a utilisé dans les premières étapes de la mise au point de la peinture à base d'eau une teneur en solides bien plus élevée (45-50 %). Un agent mouillant était nécessaire pour faciliter la dispersion des particules de noir de charbon dans l'eau, par exemple des surfactifs non ioniques ou cationiques. Pour obtenir une pellicule régulière qui soit bien liée au caoutchouc de base du pneumatique, on utilisait un système liant pour réduire ou éliminer le noir de charbon non lié sur la surface après le durcissement, connu sous le nom de "craie". Pour assurer un bon glissement entre la surface du pneumatique et le moule pendant la vulcanisation et le façonnage, un lubrifiant comme stéarate de zinc était également inclus.Ainsi, la composition initiale du produit était la suivante Eau 54,48 % Surfactif non ionique 1,50 Noir de charbon 33,00 Stéarate de zinc 4,30 Caoutchouc naturel (activité de 65 %) 5,04 Néoprène 400 (activité de 40 %) 1,68 100,00 Les essais préliminaires de ce produit ont montré les défauts suivants 1. Par application de la peinture à 40 g (à l'étant humide) par pneumatique, la surface durcie est trop "crayeuse" c' est-à- dire qu'il y a trop de charbon non lié à la surface. Ce défaut pourrait être corrigé en augmentant la teneur en liant de la composition. 2. A des taux d'application inférieurs à 40 g à l'état humide par pneumatique, la buse de pulvérisation se colmate. 3. La peinture sur le pneumatique est telle que l'on ne peut pas détecter sa presence après durcissement, et de ce fait les ouvriers chargés du durcissement supposeront que le pneumatique n'a pas été pulvérisé et le renverront pour subir une autre pulvérisation. Le premier défaut précédent a été résolu en augmentant 12 quantité des liants et en diminuant la teneur en noir de charton de la composition. Ceci aide également à résoudre le problème de colmatage de la buse. Ainsi, en augmentant la teneur en liant de 10 puis en diminuant de 50 % les solides totaux, on obtient la formule suivante Eau 77,08 % Nonylphénol ayant réagi avec 9 moles d'oxyde d'éthylène 0,75 Noir de charbon (70 millimicrons) 16,50 Stéarate de zinc (qualité dispersant) 2,15 Late de caoutchouc naturel (65 e de solides) 2,64 Néoprène 400 (49 e de solides) 0,8 100,00 Cette composition a été essayée avec succès dans un usine et les résultats montrent que tous les défauts précédents ont été corrigés, par exemple 1. La durée de séchage du pneumatique pulvérisé est très bonne, 10 à 15 minutes ç 2.On n'observe aucune apparition de caractère crayeux sur le pneumatique séché. 3. Le pneumatique séché a une couleur noir grisatre qui est essentielle pour le distinguer dun pneumatique non peint, qui élimine le besoin d'un additif supplémentaire pour obtenir ce but. 4. Ce qui est plus important, aucun défaut nsest présent sur le pneumatique après durcissement, ce qui indique une évacuation appropriée et une purge d'air pendant la vulcanisation 5. On ne note aucun colmatage des buses de puivérisat Il est important de noter qu'un taux de pulvérisation de 30,0 g par pneumatique semble être optimal , car a un tel au: on ne trouve aucun défaut sur les pneumatiques vulcanisés lor:- qu'on utilise la composition préférée. Il est raisonnable de supposer que pour chaque composition il existe une quantité optimale à appliquer par pneumatique. Une propriété inhérente de ce type de produit est que les solides se déposent après un repos de quelques jours. Ceci est compris et accepté par les fabricants des pneumatiques et, par suite, le produit doit toujours subir un processus d'agitation modéré immédiatement avant ou même pendant le pompage vers l'appareil de pulvérisation. Le produit de la présente invention présente d'excellentes propriétés de redispersion par agitation modérée, après une période de stockage de 4 mois. On applique des formules du type précédent sur la paroi externe de pneumatiques avant leur façonnage et leur vulcanisation finals. Le but de la peinture est de permettre l'écoulement de l'air de la surface extérieure du pneumatique lorsqu'il est compressé et chauffé contre la paroi métallique du moule pour être façonné et durci. Si de l'air est emprisonné entre la paroi extérieure du pneumatique et le moule, il se durcit dans le pneumatique un défaut de bulle d'air qui apparaît comme une dépression dans le flanc du pneumatique. D'autres imperfections peuvent venir du manque de lubrification, faisant que le déplacement de la paroi du pneumatique sur le métal dans le moule de durcissement n'est pas régulier. La quantité de revêtement applique au pneumatique peut varier bien que, en règle générale, la quantité appliquée corresponde à la quantité appliquée quand le pneumatique brut avant formation doit recevoir un fin revetement à l'aide d'un rouleau à peinture. Les compositions sont normalement appliquées par pulvérisation en utilisant un équipement type pulvérisation de peinture. REVENDICATIONS 1. Composition de penture anti-défauts à base d'eau, comprenant Ingrédients % en poids Eau 50 - 85 % Surfactif 0,1 - 2 z Noir de charbon 10 - 40 % Lubrifiant en particules 1 - 8 % Latex d'élastomère 2 - 10 % 2. Composition de peinture selon la revendication 1, comprenant Ingrédients % en poids Eau 77,08 % Nonylphénol ayant réagi avec 9 moles d'oxyde d'éthylène 0,75 % Noir de charbon (70 millimicrons) 16,5.0 % Stéarate de zinc 2,15 % Latex de caoutchouc naturel (65 % de solides) 2,64 % Latex de Néoprène 400 (49 % de solides) 0,88 % 3. Procédé permettant d'empêcher les défauts qui se forment pendant la fabrication des pneumatiques, qui consiste à recouvrir l'extérieur des pneumatiques, avant le façonnage et le durcissement, à l'aide d'un fin revêtement de la composition de peinture anti-défauts selon la revendication 1 ou 2.