Brevet FR2855826A1 — publié le 20041210

i L'invention concerne un corps moulé en organosilane ainsi qu'un produit de type caoutchouc. Dans l'industrie du pneu, l'utilisation d'organosilanes fonctionnels sulfureux comme agents de couplage est connue. Un exemple 5 d'un tel agent de couplage est le bis(triéthoxy-silylpropyl)tétrasulfane et le bis(triéthoxysilylpropyl)disulfane. Ce composé est ajouté à des mélanges de caoutchouc, cependant qu'il réagit d'une part avec des matières de remplissage qui contiennent des groupes de silanol, qui ont été ajoutées au mélange de caoutchouc, et d'autre part au polymère de caoutchouc en io formant des liaisons covalentes. De cette manière, le mélange de caoutchouc peut avoir des propriétés d'utilisation améliorées en lui conférant en particulier une résistance plus élevée à la traction, des valeurs de contrainte plus élevées, un écart permanent réduit, une résistance plus élevée à l'abrasion et des propriétés dynamiques améliorées. Le bis(triéthoxy-silylpropyl)tétrasulfane ou encore le bis(triéthoxysilylpropyl)disulfane est liquide à température ambiante tout comme les agents de couplage à organosilane apparentés. Pour cette raison, leur utilisation est difficile dans de nombreuses applications industrielles dans lesquelles on travaille avec des mélanges de solides. C'est pourquoi, des formes d'application ont été développées pour lesquelles les agents de couplage à l'organosilane sont mélangés à de la suie industrielle. Ces formes d'application en poudre ou à grains irréguliers peuvent ensuite être ajoutées aux mélanges de caoutchouc. De cette manière, la manipulation des agents de couplage à l'organosilane 25 peut 2être simplifiée. De tels mélanges sont utilisés par exemple dans le domaine de l'industrie du pneu. Au moyen de ces mélanges, l'équilibre de sulfurisation peut être maintenu dans un mélange de caoutchouc pour ainsi renforcer l'aptitude à la sulfurisation d'antiréduction, pour améliorer la résistance à la 30 déchirure du caoutchouc et pour réduire l'usure. De plus, simultanément la résistance au roulement du pneu peut être réduite et la puissance de freinage du pneu améliorée. Ces mélanges permettent la fabrication de ce qu'il est convenu d'appeler des pneus écologiques "verts" dont la part de marché est en constante augmentation. De plus, ces mélanges sont utili35 sés dans une grande mesure dans d'autres domaines, par exemple pour la fabrication de chaussures, de sticks de colle et d'articles en caoutchouc. L'inconvénient des formes d'application connues est cependant le dégagement de poussière qui est lié à la fabrication et à l'utilisa- tion de ces mélanges en poudre ou à grains irréguliers. Ce dégagement de poussière est, d'une part, nuisible à la santé de l'utilisateur et provoque, d'autre part, une pollution de l'environnement de l'exploitation. Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients selon s la technique antérieure. En particulier, elle a pour but d'indiquer une forme d'application améliorée pour un mélange qui comprend un agent de couplage sulfureux à 'organosilane. De plus, un procédé de fabrication d'une telle forme d'application et une utilisation de cette forme d'application doivent être indiqués. Ce but est atteint par les caractéristiques des revendications 1 et 6. Des configurations appropriées de l'invention résultent des caractéristiques des autres revendications. Selon les mesures de l'invention, il est prévu un corps moulé en organosilane qui est constitué par un mélange d'un agent de 15 couplage sulfureux au silane avec un support qui est constitué par du carbone ou un support minéral, ou un mélange de carbone et d'un support minéral, le support minéral étant, par exemple, un acide silicique par précipitation. Par opposition à la technique antérieure, la configuration 20 du mélange comme corps moulé offre une meilleure maniabilité des organes de couplage sulfureux à l'organosilane en évitant en particulier une pollution par la poussière de l'environnement de l'exploitation et la nuisance pour la santé qui lui est liée. De plus, le maniement en est simplifié. En outre, l'invention concerne un produit contenant du 25 caoutchouc, en particulier des pneus pour véhicules, qui contient un corps moulé en un mélange d'un agent de couplage sulfureux au silane avec un support qui est constitué par du carbone ou un support minéral ou un mélange de carbone et d'un support minéral, le support minéral pouvant être, par exemple, un acide silicique par précipitation. L'invention va être expliquée ci-dessous plus en détails en se référant aux dessins joints: - la figure 1 montre une vue de côté schématique d'une forme de réalisation cylindrique d'un corps moulé selon l'invention, - la figure 2 montre une vue de dessus schématique de la forme de réali35 sation d'un corps moulé montrée sur la figure 1. - la figure 3 est un cliché photographique de corps moulés obtenus selon l'exemple. Le corps moulé en organosilane conforme à l'invention est formé par un mélange qui contient un agent de couplage sulfureux au silane avec un support qui est constitué par du carbone ou un support minéral, ou un mélange de carbone et d'un support minéral, le support minéral pouvant être, par exemple, un acide silicique par précipitation. Le 5 terme "corps moulé en organosilane" se réfère, dans le sens de la présente invention, à un corps moulé à forme régulière en trois dimensions, le corps moulé étant formé par un mélange qui comprend un agent de couplage au silane. Le terme "corps moulé" est utilisé ci-dessous à la place du 10 terme "corps moulé en organosilane". Le corps moulé indiqué par 10 dans les figures 1 et 2 est constitué par un mélange constitué par un agent de couplage sulfureux au silane 30 et un support 40 qui est constitué par - du carbone, par exemple sous forme de suie, 15 ou - un support minéral, par exemple sous forme d'un acide silicique par précipitation ou - un mélange de carbone et d'un support minéral. Le corps moulé 10 peut présenter une conformation irrégulière ou régulière (figure 3). Les corps moulés cylindriques ont, de préférence, un diamètre de 2 à 10 mm et une longueur de 2 à 30 mm. Les corps moulés d'un diamètre de 5 mm sont particulièrement préférés. Le rapport de mélange de l'agent de couplage sulfureux au silane par rapport au support est de préférence 1:1 par rapport au poids, la part de support minéral pouvant également être de 0,5 à 2 fois la part d'agent de couplage sulfureux au silane. L'agent de couplage sulfureux au silane est de préférence 30 sélectionné dans le groupe qui comprend le bis[triéthoxysilylpropyl]disulfane et le bis[triéthoxy-silylpropyl]-tétrasulfane. De tels agents de couplage sulfureux sont proposés dans le commerce sous la désignation LUVOCOUP et LUVOCOUP 64 B par les établissements Lehmann & Voss & Co., Hambourg, Allemagne. Le bis[triéthoxy-silylpropyl]-tétra-sulfane est 35 en outre proposé sous la désignation "KH-845-4" par les établissements Nanjing Shuguang Lehvoss Silane Ltd., Nanjing, République Populaire de Chine. Un exemple de carbone est la suie, par exemple la suie in- dustrielle du type N330, telle qu'elle est proposée par différents fabricants de suie. Comme support minéral, on utilise par exemple de l'acide silicique par précipitation, entre autres également du dioxyde de silicium hydraté selon la formule SiOz. n HzO. Les corps moulés selon l'invention peuvent être fabriqués par n'importe quel procédé approprié. De préférence, les corps moulés sont cependant fabriqués selon le principe du procédé de l'extrusion, ce qui comprend de manière appropriée l'utilisation d'une tige à vis. Un procédé préféré pour la fabrication des corps moulés 10 selon l'invention comprend les étapes a) Production d'un mélange à partir de l'agent de couplage sulfureux au silane et du support en carbone et/ou d'un support minéral et b) Extrusion du mélange en corps moulés. De manière appropriée, les corps moulés obtenus à l'étape 15 (b) sont ensuite séchés. A l'étape (a), le mélange est de préférence fabriqué en mélangeant pendant 1 à 10 minutes les constituants de 0 à 50 C. A l'étape (b), le mélange homogène obtenu à l'étape (a) est amené, par exemple, à un granulateur à vis et est extrudé de 0 à 80 C. Le produit extrudé peut 20 ensuite être séché dans un dispositif de séchage de 80 à 120 C, le temps de séchage devant être de 5 minutes à 24 heures selon la capacité du dispositif de séchage. Les corps moulés en organosilane selon l'invention conviennent comme agrégats pour le caoutchouc et les produits contenant du 25 caoutchouc. L'invention va être expliquée ci-dessous à l'aide d'un exemple. Exemple On a amené 500 kg de suie N-330, comme proposé par dif30 férents producteurs de suie, à un mélangeur à deux hélices et on l'a agité dans le mélangeur à deux hélices fermé. Ensuite, on a introduit 500 kg de KH845-4 (agent de couplage au silane; fabricant: Nanjing Shuguang Lehvoss Silane Ltd, République populaire de Chine) avec une pompe en 10 minutes dans le mélangeur à deux hélices. Après l'avoir chargé, on a con35 tinué à agiter pendant 2 minutes. Le mélange ainsi obtenu a été amené à un granulateur et un granulé de forme cylindrique d'un diamètre de 5 mm a été extrudé. Le granulé de forme cylindrique en résultant a été ensuite amené à un lit sec de fluidisation à une température de travail de 110 C et séché pendant 5 minutes. Un cliché photographique des corps moulés ainsi obtenus est montré sur la figure 3. REVENDICATIONS 1 ) Corps moulé en organosilane (10), caractérisé en ce que le corps moulé (10) est constitué par un mélange (20) - d'un agent de couplage au silane (30) et - d'un support (40), le support (40) étant constitué par - du carbone, par exemple sous forme de suie, ou i0 - un support minéral, par exemple sous forme d'un acide silicique par précipitation ou - un mélange de carbone, par exemple sous forme de suie, et un support minéral, par exemple sous forme d'un acide silicique par précipitation. 15 2 ) Corps moulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps moulé (10) est un corps moulé cylindrique. 3 ) Corps moulé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps moulé cylindrique (10) a un diamètre de 2 à 10 mm et une longueur de 2 à 30 min. 4 ) Corps moulé selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que le corps moulé cylindrique (10) a un diamètre de 5 mm. 5 ) Corps moulé selon l'une des revendications 1 ou 4, 30 caractérisé en ce que l'agent de couplage sulfureux au silane est de préférence sélectionné dans le groupe qui comprend le bis[3-triéthoxysilyl)-propyl] disulfane et le bis[3(triéthoxysilyl)-propyl] -tétrasulfane. 6 ) Procédé de fabrication de corps moulé en organosilane (10) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par les étapes suivantes (a) fabrication d'un mélange d'un agent de couplage au silane contenant du soufre et d'un support en carbone et/ou en un support minéral, et (b) extrusion du mélange pour réaliser le corps moulé. 7 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' on sèche le corps moulé (10) à la suite de l'étape (b). 8 ) Produit contenant du caoutchouc, en particulier pneu pour véhicules, 10 caractérisé en ce que le produit contenant du caoutchouc corps moulé (10) est constitué par un mélange - d'un agent de couplage au silane (30), et - d'un support (40), le support (40) étant constitué par - du carbone, par exemple sous forme de suie, ou un support minéral, par exemple sous forme d'un acide silicique par précipitation.