Brevet FR2882558A1 — publié le 20060901

PROCEDE DE TRAITEMENT D'UNE SURFACE D'UNE PIECE EN ELASTOMERE POUR AMELIORER LA GLISSANCE L'invention concerne un procédé de traitement d'une surface d'une 5 pièce en élastomère, par exemple en caoutchouc, afin d'améliorer sa glissance. Il peut s'appliquer à toutes pièces ayant une surface de glissement, comme par exemple dans le domaine automobile, les joints d'étanchéité glissants, les lames d'essuie glace, dans le domaine du bâtiment, les joints de fenêtre ou de porte et dans le domaine de la câblerie, les câbles coulissants dans des gaines. Un tel procédé de traitement connu consiste à appliquer de la poudre de graphite par brossage ou billes vibrantes sur la surface en question de la pièce en élastomère, la taille des particules de graphite étant supérieure à lpm. Ce procédé est couramment appelé poudrage. La poudre de graphite adhère à la surface du caoutchouc grâce aux forces de liaison intermoléculaires de type Van der Waals. Plus la surface spécifique de la poudre est élevée, plus grandes sont les forces de liaison entre l'élastomère et le graphite. Toutefois, ces forces sont relativement faibles, et le simple ruissellement de l'eau de pluie ou le lavage de la pièce est suffisant pour décrocher les particules et enlever le traitement. Ainsi, le poudrage n'est efficace que de façon temporaire. L'invention résout ce problème et propose un procédé de traitement d'une surface d'une pièce en élastomère afin d'en améliorer la glissance, consistant en l'application d'une poudre d'agent glissant sur ladite surface, caractérisé en ce que qu'une poudre de matière hydrophobe est mélangée à ladite poudre d'agent glissant. De préférence, ledit agent glissant est du graphite. A titre d'exemple, la poudre de graphite est mélangée à la poudre de matière hydrophobe, par exemple du stéarate en poudre, puis appliquée suivant les techniques habituelles comme le brossage ou billes vibrantes. Les poudres adhèrent à la surface de la pièce en élastomère grâce aux forces de Van der Waals. La répartition est proportionnelle au rapport graphite/stéarate. D'une manière générale, plus les surfaces spécifiques des poudres seront grandes, plus forte seront les forces de liaison. Les propriétés de la surface sont partagées entre les deux poudres, le graphite assurant la glissance et le stéarate assurant l'hydrophobie. L'hydrophobie permet de mieux résister au lavage par l'eau de pluie par exemple, les forces de liaison Van der Waals étant conservées, mais est impuissante face à une action mécanique comme brossage, lessivage. Pour résoudre ce problème, selon un mode de réalisation préféré, ladite application est suivie d'une étape de chauffage à une température supérieure à la température de fusion de ladite poudre hydrophobe et inférieure à la température de fusion de l'agent glissant. La poudre de graphite est mélangée à une poudre hydrophobe thermofusible de manière à ce que, sous l'action de la chaleur, la poudre thermofusible se liquéfie, puis enrobe les particules de poudre de graphite, tandis que la surface de la pièce en élastomère est à son tour recouverte d'une fine couche de poudre thermofusible liquéfiée. Pendant le refroidissement ultérieur, le liquide constitué de la poudre en fusion se fige, assurant une cohésion entre les particules de graphite, ainsi que l'adhésion à la surface de la pièce. Avantageusement, ladite matière hydrophobe est un stéarate et ladite matière hydrophobe peut être choisie parmi le stéarate de magnésium, le stéarate d'aluminium, le stéarate de zinc et le stéarate de calcium. La nature de la poudre est sélectionnée en fonction de la température de fusion souhaitée. A titre d'exemple, l'on peut choisir: - le stéarate de magnésium C36H7004 Mg dont la température de 30 fusion est de l'ordre de 86 à 88 C; - le stéarate d'aluminium C54H105C)6 A I dont la température de fusion est de l'ordre de 103 C; - le stéarate de zinc C36H7004 Zn dont la température de fusion est de l'ordre de 130 C; - le stéarate de calcium C36H7004 Ca dont la température de fusion est de l'ordre de 180 C. De préférence, la granulométrie de ladite poudre de graphite est comprise entre 1 pm et 20pm. La granulométrie de ladite poudre de stéarate peut également être comprise entre 1 pm et 20pm. De préférence, la granulométrie de ladite poudre de stéarate est 10 sensiblement identique à celle de ladite poudre de graphite. Ledit chauffage peut être effectué par rayonnement infra-rouge. A la place du stéarate, il peut être utilisé une poudre de polymère et plus précisément de polyoléfine, par exemple du polyéthylène ou du polypropylène, pouvant remplir aussi le rôle de liant de coalescence puisque leur température de fusion est de l'ordre de 85 C à 110 C. Une poudre de polyoléfine présente l'avantage de présenter des propriétés de glissance supérieure à celle d'un stéarate, ainsi qu'une excellente inertie chimique. Une telle poudre de polyoléfine particulièrement adaptée à cette application a une granulométrie comprise entre 50pm et 100pm. Un exemple de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention est maintenant précisé. Selon une première étape, la poudre de graphite est mélangée à la poudre de stéarate puis appliquée suivant les techniques habituelles comme le brossage ou par billes vibrantes. A ce stade, les poudres adhèrent à la surface de la pièce en élastomère grâce aux forces de Van der Waals. La répartition est proportionnelle au rapport graphite/stéarate. Selon une deuxième étape du procédé, la surface est exposée à une source de chaleur, par exemple à un rayonnement infra-rouge ou à un flux d'air chaud, afin de dépasser la température de fusion du stéarate. De préférence, le chauffage est effectué par rayonnement infra-rouge, le graphite de couleur noire absorbant bien le rayonnement infra-rouge et facilitant la fusion du stéarate. Le stéarate en fusion est très fluide et s'écoule au travers des particules de graphite pour atteindre la surface de la pièce en élastomère. La fluidité du stéarate lui permet d'une part de s'étaler à la surface de la pièce en élastomère, augmentant ainsi les forces de Van der Waals par diminution de la distance séparant les particules de la surface de la pièce, et d'autre part de s'infiltrer dans les infractuosités de l'élastomère, créant des points d'ancrage mécaniques qui viennent s'ajouter aux forces précédentes. Après passage entre les particules de graphite, et leur enduction d'une fine pellicule de stéarate, le reste du stéarate s'écoule à la surface de l'élastomère par gravité ou capillarité. Dans le cas de présence ou d'atomes électronégatifs à la surface de la pièce en élastomère, peuvent venir s'ajouter des forces de liaison type hydrogène qui renforcent ainsi l'adhésion. Selon une troisième étape du procédé, la surface de la pièce est refroidie. La résistance au lavage et lessivage est nettement améliorée, par rapport à l'art antérieur y compris avec l'eau savonneuse qui ne parvient pas à dissoudre les liaisons interparticulaires ou les liaisons stéarate/élastomère. Des mesures montrent la variation de l'hydrophobie et de la tenue au lessivage selon le taux en poids de graphite et de stéarate: Taux Glissance Hydrophobie Tenue au graphite/stéarate lessivage 50/50 moyenne forte très bonne 70/30 moyenne assez marquée bonne 80/20 assez bonne peu marquée assez bonne 85/15 bonne peu marquée assez bonne 95/5 excellente faible médiocre Dans ce tableau, l'hydrophobie est mesurée par l'énergie de surface et la tenue au lessivage est mesurée par le test du rubbing test à l'eau pure et à l'eau savonneuse. En fonction de la propriété que l'on veut privilégier, hydrophobie ou tenue au lessivage, on augmente ou on diminue le rapport agent glissant ou graphite / agent de coalescence ou stéarate. Optimalement, ledit mélange comporte un taux en poids de stéarate 5 d'au moins 15%. Cette lame de balai d'essuie glace peut être en différents matériaux élastomères, comme le NR halogéné ou non halogéné, I'EPDM brut ou le silicone brut ou activé avec un traitement de surface comprenant un taux graphite/stéarate de zinc figurant dans le tableau ci-dessus. L'application préférée du procédé conforme à l'invention est la réalisation d'une lame de balai d'essuie glace en élastomère traitée au moyen du procédé. Bien que le choix préféré d'agent hydrophobe soit un stéarate ou une polyoléfine, d'autres agents hydrophobes, par example des oléates ou 15 palmitates, peuvent être utilisés dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'une surface d'une pièce en élastomère afin d'en améliorer la glissance, consistant en l'application d'une poudre d'agent glissant sur ladite surface, caractérisé en ce que qu'une poudre de matière hydrophobe est mélangée à ladite poudre d'agent glissant. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite application est suivie d'une étape de chauffage à une température supérieure à la température de fusion de ladite poudre hydrophobe et inférieure à la température de fusion de l'agent glissant. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit agent glissant est du graphite. 4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la granulométrie de ladite poudre de graphite est comprise entre l pm et 20pm. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite matière hydrophobe est un stéarate métallique. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite matière hydrophobe est choisie parmi le stéarate de magnésium, le stéarate d'aluminium, le stéarate de zinc et le stéarate de calcium. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la granulométrie de ladite poudre de matière hydrophobe est comprise entre 1 pm et 20pm. 8. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la granulométrie de ladite poudre de matière hydrophobe est sensiblement identique à celle de ladite poudre de graphite. 9. Procédé selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que ledit mélange comporte un taux en poids de stéarate d'au moins 15%. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite matière hydrophobe est un polymère. 11. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite matière hydrophobe est une polyoléfine. 12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la granulométrie de ladite poudre de matière hydrophobe est comprise entre 50pm et 100pm. 13. Procédé selon l'une des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que 5 ledit chauffage est effectué par rayonnement infra-rouge. 14. Lame de balai d'essuie glace en élastomère traitée au moyen du procédé selon l'une des revendications précédentes.