Brevet FR2628356A1 — publié le 19890915

PROCEDE POUR REPRODUIRE PAR MOULAGE L'EMPREINTE OU LE DES SIN, APRES USURE, DE LA BANDE DE ROULEMENT DE PNEU UTILI SANT UNE COMPOSITION PHOTOPOLYMERISABLE COMME MATERIAU DE MOULAGE La présente invention concerne un procédé pour reproduire par moulage l'empreinte ou le dessin,'après usure, de la bande de roulement de pneu en utilisant une composition photopolymérisable comme matériau de moulage. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé pour produire une empreinte d'une bande de roulement de véhicule à moteur. Certaines conceptions des pneus des automobiles et des camions, en association avec certaines configurations du train moteur, produisent des dessins d'usure du pneu qui engendrent un bruit et peuvent également poser des pro blèmes de sécurité lors de l'utilisation. Lorsqu'on étudie de nouvelles conceptions de pneus, les techniques bidimensionnelles existantes pour établir les dessins d'usure do pneu, telles que les photographies et les papiers sensibles à la pression, ne conviennent pas pour établir les dessins d'usure tridimensionnels qui sont caractéristiques d'une usure irrégulière de la bande de roulement. Une usure irrégulière de la bande de roulement se manifeste par l'usure d'un angle des sculptures ou par une usure plus importante de certaines sculptures. On peut, pour établir des dessins d'usure tridimensionnels, produire un moulage de la bande de roulement. La préparation d'un moulage comprend deux stades séparés: (1) la production d'un moule négatif à partir de la bande de roulement et (2) la formation d'un moulage positif à partir du moule négatif. Les méthodes existantes de moulage des pneus ont traditionnellement utilisé des négatifs en plâtre et des positifs en plate ou en élastomère. Ces procédés sont relativement lents avec des temps de durcissement de plusieurs heures à une nuit. On souhaite disposer d'un procédé pour reproduire par moulage l'empreinte ou le dessin, après usure, de la bande de roulement de pneu de véhicules à moteur assurant des reproductions de grande qualité des dessins d'usure du pneu et pouvant être réalisées en moins d'une heure. Selon l'invention, on forme un moulage p o s i t i f d'une bande de roulement à partir d'un moule négatif de la bande de roulement en (1) coulant une composition photopolymérisable liquide dans le moule négatif, (2) appliquant un vide à la composition photopolymérisable, (3) exposant la composition photopolymérisable à un rayonnement ultraviolet pendant un temps suffisant pour réticuler le photopolymère et former un moulage positif de la bande de roulement, (4) séparant le moulage positif du moule négatif et (5) exposant le moulage positif à un rayonnement ultraviolet additionnel en l'absence d'oxygène pendant un temps suffisant pour durcir la surface du moulage. Le moule négatif de la bande de roulement peut être préparé selon un procédé approprié quelconque connu dans l'art. Les méthodes existantes de moulage de pneus ont traditionnellement utilisé des négatifs en plâtre, qui sont peu pratiques en raison des stades de nettoyage du pneu après la préparation du moule et des temps de durcissement relativement longs. Cette technique ne convient pas aux temps de rotation brefs nécessaires à l'essai des pneus, pendant lesquels on dispose au maximum de 30 minutes pour produire un moule négatif de la bande de roulement alors que les pneus sont démontés du véhicule pour être examinés.Lorsqu'on désire achever la totalité de l'opération en une période brève, par exemple moins d'une heure, pour la préparation du moule négatif et du moulage positif, on préfère pour préparer le moule négatif utiliser un alliage eutectique ayant un point de fusion inférieur à 121-C. Si l'on dépasse ce point de fusion, la température élevée peut dégrader le caoutchouc du pneu. De tels alliages, tels que l'INDIUM #162, fourni par Indium Corporation, sont commercialisés. Pour éviter des lacunes dans le moule négatif de la surface de roulement, le pneu est, de préférence, placé dans un bain du matériau de moulage liquide, de façon à ce que l'air emprisonné quitte la surface de la bande de roulement. Le moule peut être un récipient simple quelconque maintenant le liquide autour de la bande de roulement jusqu'à ce que le liquide durcisse, par exemple un anneau de tuyau de caoutchouc recouvert d'une pellicule de polyéthylène. On obtient les meilleurs résultats lorsqu'on pousse le pneu dans le liquide pour chasser l'air au lieu de verser le liquide dans le moule après que le pneu soit en place. Lorsqu'on prépare un moulage positif à partir du moule négatif, on coule une composition photopolymérisable liquide sur la surface du moule négatif et on exerce un vide pour éliminer l'air entrainé. On préfère un temps d'entretien du vide d'environ 2 minutes. On expose ensuite la composition photopolymérisable à un rayonnement ultraviolet (W) pendant un temps suffisant pour réticuler le polymère. Le temps de réticulation dépend de l'épaisseur de la couche de la composition photopolymérisable sur le moule négatif, mais est typiquèment d'environ 30 minutes. L 'é- paisseur du moulage fini dépend de la taille de la bande de roulement, mais est typiquement d'environ 1,9 cm (0,75 in) à environ 3,2 cm (1,25 in).La longueur d'onde du rayonnement W présente de préférence un maximum entre 300 et 400 angströms et l'intensité de l'irradiation est de préférence d'environ 1 à environ 5 mW/cm2. Des sources appropriées de rayonnement ultraviolet sont commercialisées, par exemple sous la marque MERIGRAPH type 50 ou type 3040 A, de la société déposante Hercules Incorporated. Le moule est de préférence refroidi pendant le stade de réticulation. Après séparation du moulage positif d'avec le moule négatif, on expose le moulage à un rayonnement W additionnel, en l'absence d'oxygène, pendant un temps suffisant pour durcir la surface du moulage, typiquement d'environ 5 minutes. L'oxygène peut être éliminé par exemple par réalisation du stade final d'irradiation sous azote ou par immersion du moulage positif dans une solution contenant un inhibiteur de l'oxygène.Le moulage peut ensuite être peint avec une peintureémail noire mate. Le produit fini est semblable à la bande de roulement originale. La composition photopolymérisable utilisée pour préparer le moulage positif peut être une composition photopolymérisable liquide quelconque pouvant durcir en présence de lumière ultraviolette en moins d'environ 30 minutes lorsque l'épaisseur de la couche de composition-est d'environ 1,9 cm (0,75 in). De telles compositions, par exemple la résine de photopolymère désignée sous la marque MERIGRAPH#L4000, vendue par la société déposante Hercules Incorporated, sont commercialisées. Lorsqu'on utilise la résine de photopolymère MERIGRAPH# comme matériau de moulage, on peut, pour éliminer l'oxygène, immerger le moulage dans la solution de postexposition de la marque MERIGRAPH# # 3 de la société déposante Hercules Incorporated. REVENDICATION Procédé pour reproduire par moulage l'empreinte ou le dessin, après usure, de la bande de roulement de pneu par préparation d'un moule négatif de la bande de roulement et réalisation d'un moulage positif à partir du moule négatif, caractérisé par a) la coulée d'une composition photopolymérisable liquide dans le moule négatif, b) l'application d'un vide à la composition photopolymérisable, c) l'exposition de la composition photopolyméri sable à un rayonnement ultraviolet pendant un temps suffisant pour réticuler le photopolymère et former un moulage positif de la bande de roulement, d) la séparation du moulage positif d'avec le moule négatif et e) l'exposition du moulage positif à un rayonnement ultraviolet additionnel en l'absence d'oxygène pendant un temps suffisant pour durcir la surface du moulage.