Brevet FR2608164A1 — publié le 19880617

L'invention concerne un mélange de caoutchouc réticulable et notamment vulcanisable à l'aide de soufre, et son application notamment à la fabrication de pneumatiques pour véhicules automobiles. Le comportement général d'un pneumatique de vé- hicule et sa résistance au roulement dépendent actuellement en partie d'une part de la dureté du caoutchouc du cavalier d'enrobage de la tringle ainsi que de la bande résistant au frottement de la tringle et d'autre part de la dureté du caout- chouc de la couche sous-jacente de la bande de roulement. On obtiendrait une faible résistance au roulement et un compor- tement général amélioré de roulement si l'on parvenait à ac- croître la dureté de la partie en caoutchouc des composants du pneumatique, indiqués précédemment, jusque dans une plage de 100 conformément à l'échelle de dureté Shore A. On a es- sayé d'atteindre cet objectif en utilisant des pourcentages élevés de noir de carbone formant agent renforçateur. De tels additifs, qui doivent être ajoutés en des quantités relati- vement importantes, posent des problèmes dans la mesure o, du point de vue de la technique opératoire, il existe une li- mite au-delà de laquelle une quantité requise aussi élevée en noir de carbone renforçateur ne pourrait plus être absor- bée par le mélange de caoutchouc. D'après le brevet allemand N 36 00 427 il est connu de fabriquer un cavalier pour tringle possédant une du- reté élevée, à partir d'une masse de caoutchouc qui contient pour 100 parties en poids de caoutchouc, par exemple du caout- chouc naturel ou du caoutchouc-diène synthétique ou un mélan- ge de ces caoutchoucs, 40 à 120 parties en poids de noir de carbone ainsi que 5 à 40 parties en poids d'une résine novo- laque et en tant que durcisseur de cette résine, un dérivé de la mélamine. Conformément au tableau 2, on obtient une du- reté (HS) comprise entre 95 et 98 ou 99 (dureté HS conforme à un règlement en vigueur au Japon). Un inconvénient réside dans l'utilisation de pourcentages élevés de noir de carbone, qui posent des diffi- cultés du point de vue de/atechniqeopératoire dans la fabri- cation, et dans l'utilisation de pourcentages élevés d'une résine phénolique, qui réduit fortement l'allongement élasti- que des caoutchoucs vulcanisés. Le mélange connu de caoutchouc doit en outre être traité, d'une manière peu appropriée, par extrusion et calan- drage. L'invention a pour but d'obtenir des pièces en caoutchouc relativement dures, constituées par des mélanges de caoutchouc qui sont fabriquées à partir de mélanges de caoutchouc chargés, qui contiennent aussi bien des composants favorisant l'activité de confection que des composants de caoutchouc renforçateurs,pouvant être aisément traités, sans qu'il soit nécessaire d'introduire simultanément des pourcen- tages relativement élevés en noirs de carbone renforçateurs. Le problème technique à la base de l'invention consiste à fabriquer, sur la base d'un mélange de caoutchouc chargé formé par des copolymères de styrène-butadiène et par au moins un autre élastomère, notamment du caoutchouc naturel, ainsi que par un pourcentage relativement faible de noir de carbone renforçateur et par un liant supplémentaire, un mé- lange de caoutchouc apte à être utilisé et qui fournisse des pièces en caoutchouc dur après la vulcanisation et notamment après la vulcanisation réalisée en présence de soufre. Ce problème est résolu conformément à l'inven- tion grâce au fait que ce mélange contient au moins 10 pour cent en poids d'un copolymère styrène-butadiène, dans lequel la teneur en styrène lié dans la molécule d'élastomère est égale à au moins 45 % en poids, et un élastomère fournissant une adhésivité de confection, pour lequel on préfère du caout- chouc naturel, et environ au minimum 30 pour cent en poids de noir de carbone, et que ces composants peuvent être réti- culés ou vulcanisés en présence d'un produit de condensation intervenant pour au moins 5 parties en poids pour une partie de caoutchouc, à partir d'un hydro-phénol monovalent ou biva- lent et d'un formaldéhyde. De préférence on utilise au moins 10 parties pour 100 parties de caoutchouc dudit produit de condensation. On obtient de ce fait des pièces en caoutchouc, qui possèdent une dureté Shore A égale à au moins 98 . On peut utiliser ces pièces en caoutchouc de -préférence pour former des cavaliers annulaires durs d'enrobage de tringles ainsi - que pour des bandes dures résistant au frottement de la trin- gle et pour des couches sous-jacentes dures d'une bande de roulement formée de deux couches (chapeau et base). Un mélange chargé de caoutchouc vulcanisable correspondant à une forme de réalisation préférée de l'inven- tion est constitué essentiellement par: Caoutchouc naturel (NR) 60 parties pour 100 parties de caoutchouc Caoutchouc butyle(BR) 20.... Caoutchouc styrène- butadiène 1907 (SBR) 20.. Noir de carbone (HAF) 65. Phénol/Formaldéhyde 20.. Soufre 0,5. n. Les caoutchoucs vulcanisés contiennent d'autres adjuvants usuels comme par exemple de l'oxyde de zinc, de l'acide stéarique, de l'huile de traitement, un agent anti- oxydant, un agent de protection vis-à-vis de l'ozone et un agent accélérateur de vulcanisation. La dureté Shore A de ce caoutchouc vulcanisé est égale à 98 et son module d'élasticité est égal à 8,8 MPa, mesuré à la température ambiante. Le mélange chargé de caoutchouc peut être aisé- ment traité, contient les adjuvants renforçateurs en une quan- tité relativement faible et ne pose aucun problème du point de vue de la technique opératoire, et l'on peut obtenir de façon simple, des caoutchoucs vulcanisés très durs possédant une dureté égale à environ 100 conformément à l'échelle de dureté Shore A. REVENDICATIONS 1. Mélange de caoutchouc réticulable et notam- ment vulcanisable & l'aide de soufre, constitué par au moins un composant élastomère possédant une adhésivité élevée de confection, et par au moins un autre composant élastomère, du noir de carbone renforçateur et du soufre pour la fabri- cation de composants en caoutchouc dur pour des pneumatiques de véhicules, caractérisé en ce qu'il comporte au moins 10 pour cent en poids d'un copolymère styrène-butadiène (E-SBR ou S-SBR), dans lequel la teneur en styrène lié dans la mo- lécule d'élastomère est égale à au moins 45 % en poids, et un élastomère fournissant une adhésivité de confection, no- tamment du caoutchouc naturel, et au moins 30 pour cent en poids de noir de carbone renforçateur, ces constituants pou- vant être réticulés en présence d'un produit de condensation intervenant pour au moins 5 parties en poids pour une partie de caoutchouc, à partir d'un hydro-phénol monovalent ou bi- valent et d'un formaldéhyde. 2. Mélange de caoutchouc selon la revendication 1, caractérisé par son utilisation pour des cavaliers annu- laires d'enrobage de tringles, des bandes résistant au frot- tement des tringles ou une couche sous-jacente d'une bande de roulement profilée formée de deux éléments.