EP3645319A1 - Pneumatique muni d'un objet fixe a sa surface - Google Patents

Pneumatique muni d'un objet fixe a sa surface

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Publication number
EP3645319A1
EP3645319A1 EP18737338.6A EP18737338A EP3645319A1 EP 3645319 A1 EP3645319 A1 EP 3645319A1 EP 18737338 A EP18737338 A EP 18737338A EP 3645319 A1 EP3645319 A1 EP 3645319A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tire
adhesive
silicone
layer
self
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18737338.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Xavier LEBRUN
Guillaume PIBRE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA filed Critical Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Publication of EP3645319A1 publication Critical patent/EP3645319A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J183/00—Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09J143/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium, or a metal; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J143/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing silicon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum
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    • B29D30/0061—Accessories, details or auxiliary operations not otherwise provided for
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
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    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/80—Siloxanes having aromatic substituents, e.g. phenyl side groups
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    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14—Peroxides

Definitions

  • the present invention relates to tires, and more particularly to tires provided with an object, for example electronic, attached to their inner surface and / or outer.
  • TPMS Tire Pressure Monitoring Systems
  • the document US 201 1/0308706 proposes a tire comprising a silicone sound-absorbing foam, fixed by a self-adhesive rubber composition on a surface of the tire prepared so as to be devoid of anti-sticking product.
  • the document US 2007/0089824 proposes the fixing of a noise damper via the use of adhesive strips on a surface of the tire prepared so as to be devoid of anti-adhesive product.
  • This solution requires the manipulation of these adhesive strips.
  • the adhesive strips described are very flexible objects and very thin. This causes a fragility of these materials that can be damaged by elongation or tear during handling during the manufacture of the tire. In order to limit this mechanical damage and to obtain the optimal properties related to the use of the adhesive strips, these must be supported on a non-stick strip which generates the production of waste.
  • the use of adhesive tapes can lead to a limited adhesion of the objects fixed in the tires, resulting in less flexibility of use as to the nature of the objects to be fixed.
  • the invention relates to a tire provided with an object attached to said tire, said tire comprising at the interface between the tire and the fixed object, an adhesive layer of a thickness comprised in a range from 1 to 5 mm, characterized in that said adhesive layer is based on a self-adhesive silicone adhesive composition.
  • the specific materials used for the invention make it possible to maintain good adhesion of the object to the tire, including when the tire is in use when hot.
  • this method of attachment provides great freedom as to the geometry and functions of the object due to the attachment of the object after baking (vulcanization) of the tire.
  • the object may be a housing adapted to receive an electronic device.
  • the object can also be an electronic device. It can also be a marking on the tire or a decoration.
  • Another object of the invention is a method of fixing an object on a tire comprising the steps of applying to the object and / or the tire an adhesive layer comprising a self-adhesive silicone adhesive composition, said layer adhesive having a thickness in a range of 1 to 5 mm; and joining the object and the tire.
  • Fixing the object is thus achieved very quickly and very simply. Fixation is effective and durable. It also has the advantage of being reversible and does not require the preparation of a reception surface of the object on the tire, such as a particular area provided for fixing during the manufacture of the tire, or the removal of anti-stick products on the tire.
  • any range of values designated by the expression “between a and b” represents the range of values from more than a to less than b (that is, terminals a and b excluded). ) while any range of values designated by the expression “from a to b” signifies the range of values from a to b (that is to say, including the strict limits a and b).
  • the tire according to the invention provided with an object fixed on said tire, said tire comprising at the interface between the tire and the fixed object, an adhesive layer of a thickness comprised in a range from 1 to 5 mm, characterized in that said adhesive layer is based on a self-adhesive silicone adhesive composition.
  • Adhesive layer of a thickness comprised in a range from 1 to 5 mm, characterized in that said adhesive layer is based on a self-adhesive silicone adhesive composition.
  • the adhesive layer of the tire of the invention is based on a self-adhesive silicone adhesive composition.
  • PSA Pressure-sensitive adhesive composition
  • PSA Pressure Sensitive Adhesive
  • a PSA can be described by the Dahlquist criteria from the mechanical and viscoelastic point of view
  • a PSA is a material that has tack (or "tack”) permanently and aggressively at room temperature and strongly adheres to various surfaces by simple contact without the need for pressure greater than that applicable to the hand,
  • a PSA is a material whose storage modulus is between 0.02 MPa and 0.04 MPa at a frequency of 0.1 rad / s (0.017 Hz) and 0.2 MPa at 0.8 MPa at a frequency of 100 rad / s (17 Hz).
  • VHB Very High Bond
  • 3M PSA acrylic adhesive tapes known under the designation "VHB” (Very High Bond) are proposed by the company 3M, are conformable to non-planar surfaces and are used for the purposes of the invention, such as for example the “VHB4955 ".
  • the High performance "VHB” adhesive tapes are assembly tapes consisting of a homogeneous mass of foamed acrylic adhesive.
  • silicone PSA silicone adhesive compositions are very resistant to aging, including in the severe conditions of use in tires.
  • These properties of silicone PSAs are inherent to the nature of the silicones, including their flexibility over a wide temperature range, the weak intermolecular interactions, their low surface tension, their thermal stability, the UV transparency, the high temperature stability, excellent electrical insulation properties, chemical resistance, and weather resistance.
  • the adhesive silicone adhesive compositions may be in particular of two types, corresponding to two processes of obtaining, by polycondensation or by polyaddition.
  • Self-adhesive silicone adhesive compositions of the polycondensation type are based on a silicone polymer, a siloxane resin and a solvent. These silicone PSA polycondensation type are usually delivered in a solvent.
  • the silicone polymer is preferably a high molecular weight polymer, having a weight average molecular weight (Mw) in a range from 600000 to 1000000 g / mol.
  • Mw weight average molecular weight
  • the polymer has at least one silanol (SiOH) terminus.
  • Copolymers of dimethylsiloxane and diphenylsiloxane may be in commercial silicone PSA.
  • Silicones containing diphenylsiloxane units offer improved adhesive properties, particularly at elevated temperatures.
  • the presence of diphenylsiloxane also causes a rise in the glass transition temperature, increasing the stiffness of the backbone of the silicone polymer. Therefore, the amount of diphenylsiloxane in a silicone polymer is preferably less than or equal to 20%, more preferably in a range of 0 to 18%, more preferably 5 to 15%.
  • the siloxane resin is the other major component of self-adhesive silicone adhesive compositions of the polycondensation type.
  • the siloxane resin has a number-average molecular weight (Mn) in a range from 1000 to 10,000 g / mol.
  • the siloxane resin incorporates a wide range of siloxane materials, type M (mono functional), D (difunctional), T (trifunctional) or Q (quadrifunctional).
  • MQ resins mainly consisting of M (monofunctional) and Q (quadrifunctional) units; although many other combinations (MDT, MTQ, DTQ and MDTQ) can also be used.
  • MQ resins are preferably used for the invention in self-adhesive silicone adhesive compositions of the polycondensation type.
  • This resin is commonly represented in the form [M x Q] m where x is the M / Q ratio, and is typically between 0.6 and 1.2 for 1 and m is the number average molecular weight of the resin. (Mn), between 1000 and 10000 g / mol.
  • the MQ resins can be synthesized from sodium silicate and chlorosilanes through a fairly complex process, and delivered in a solvent, such as toluene or xylene.
  • a solvent such as toluene or xylene.
  • the M: Q ratio and silanol content are carefully controlled during the manufacturing process to give the resins the desired structure. Characterization of an MQ resin structure is a complex task, so that the variants are usually expressed in terms of the viscosity of the solution in toluene or xylene.
  • the solvent-free pure MQ resin is a friable solid with a glass transition temperature of between 270 and 350 ° C.
  • the solvent is an aromatic solvent, preferably selected from the group consisting of xylene, toluene or a mixture thereof. More preferably, the solvent is toluene.
  • the polycondensation silicone PSAs comprise 50 or 60% solids / dry residue in the solvent to maintain the viscosity of the product in a suitable range, preferably below 80,000 mPa / s for use.
  • Self adhesive silicone adhesive compositions of polyaddition type are based on a silicone polymer, and a catalyst.
  • An advantage of this type of composition is that no solvent is required in the composition.
  • the silicone polymers preferably carry functional groups vinyl-silicon (Si-Vi) and hydride groups of silicon (SiH).
  • the catalyst is preferably a platinum catalyst, and preferably platinum (Pt).
  • the cross-linking reaction of the platinum-catalyzed functional silicone polymer allows the reaction of silicon hydride (SiH) on the vinyl function to form a network via methylene bonds.
  • composition of the adhesive layer may optionally include various additives, such as fillers, peroxides, pigments, etc.
  • the composition of the adhesive layer comprises at least one peroxide.
  • Peroxides especially 2,4-dichlorobenzoyl peroxide and dibenzoyl peroxide, are preferred.
  • the peroxides make it possible to carry out a crosslinking in the adhesive composition and are incorporated in the form of a solution.
  • the peroxide crosslinking operation is usually carried out in ovens multizone, with a temperature of the first zone of the order of 70 to 90 ° C, so that the solvent can be evaporated before the decomposition of the peroxide occurs.
  • Peroxide crosslinking of PSA silicone is a multi-step mechanism, well known to those skilled in the art. At high temperature, the peroxide is first decomposed into radicals. These radicals formed lead to the formation of methylenes radicals in the silicone backbone. Methylene radicals react with adjacent radicals to form bridges between the methylenes of the silicone polymer. Temperatures of 130 to 170 ° C or higher for 2,4-dichlorobenzoyl peroxide and 150 to 200 ° C for benzoyl peroxide are common. The peroxide concentration is typically 0.5 to 3% by weight of adhesive composition.
  • the composition of the adhesive layer comprises a filler.
  • the filler may be silica or carbon black or any other reinforcing filler or not. It can improve the cohesion of the product by not degrading or little adhesion properties of the product.
  • the load can also be used to reduce the cost of the sticky system by adding a cheap compound (especially in the case of non-reinforcing fillers).
  • adhesive silicone adhesive compositions are commercially available.
  • the preparation of the adhesive layer of the tire of the invention can be done by mixing the various ingredients detailed above, by any means known to those skilled in the art, in the presence of solvent for example, and particularly in the case of an adhesive silicone adhesive composition of the polycondensation type, or any other means.
  • the adhesive layer of the tire of the invention has a thickness in a range from 1 to 5 mm.
  • the known adhesive tapes such as acrylic adhesive tapes PSA known as "VHB", or (see EDT silicone tape) have very low thicknesses and are often preferred with the smallest possible thicknesses. Typically, these thicknesses are of the order of a few tenths of a millimeter and especially less than 0.38 mm as indicated in the document US2007 / 0089824.
  • the thickness of the adhesive layer of the invention differs from known adhesive tapes, with a thickness greater than one millimeter; this allows the adhesion of objects of different natures and different for the one hand the surface of the tire and secondly that of the object to be fixed.
  • the adhesive layer has a thickness in a range from 1 to 3 mm.
  • the adhesive layer in the tire of the invention is obtained by any means known to those skilled in the art and, for example and preferably, according to the method of the invention described below.
  • the invention relates to any type of pneumatic tire, and more particularly the tires intended to equip tourism-type motor vehicles, SUV ("Sports Utility Vehicles"), two wheels (including motorcycles), planes, like vehicles. selected from light trucks, "heavy goods vehicles” - that is, metro, bus, transport equipment road transport (trucks, tractors, trailers), off-the-road vehicles such as agricultural or civil engineering vehicles, other transport or handling vehicles.
  • SUV Sport Utility Vehicles
  • two wheels including motorcycles
  • planes like vehicles.
  • light trucks "heavy goods vehicles” - that is, metro, bus, transport equipment road transport (trucks, tractors, trailers), off-the-road vehicles such as agricultural or civil engineering vehicles, other transport or handling vehicles.
  • the tire on which the object is fixed can be prepared by any means known to those skilled in the art, with the usual materials. Preferably, it is cooked before fixing the object as discussed below for the method of the invention.
  • the tire of the invention is provided with the object fixed on any inner and / or outer surface, and in particular the flank or the inner waterproof layer (sometimes called inner liner or “inner liner” in English). ).
  • the flank or the inner waterproof layer sometimes called inner liner or “inner liner” in English.
  • the surface of the tire and in particular the surface of the inner wall, usually the sealed inner layer, may be provided with a layer of release agent, sometimes also called product. anti-stick or wash.
  • This layer is usually deposited on the surface of the tire before it is fired in order to prevent this surface from adhering strongly to the membrane of the baking press or to the baking mold during the latter.
  • This release agent layer acts as a protective anti-stick layer.
  • An advantage of the invention is that the adhesive layer allows the adhesion of the object including when the tire is provided with a layer of release agent.
  • the tire according to the invention and useful in the process of the invention comprises at least one layer of release agent.
  • Release agents are well known to those skilled in the art and may include and preferably include at least one silicone polymer and talc.
  • the release agent layer consists of a silicone polymer or a mixture of silicone polymers and talc.
  • the release agent layer may for example be obtained by spraying an aqueous suspension of one or more silicone polymers and talc on a non-crosslinked surface of the tire.
  • the object can be of any type. This may be for example a housing adapted to receive an electronic device (for example an RFID chip).
  • the object can also be an electronic device (for example an RFID chip). It can also be a marking on the tire or a decoration. It may also be a layer having a particular function, such as an anti-noise foam or a self-sealing layer.
  • the object is chosen from the group consisting of an electronic device, a housing adapted to receive an electronic device, a decoration, a marking, an anti-noise device (such as an anti-noise foam). , a self-sealing device (such as a self-sealing layer).
  • the method according to the invention is a method of fixing an object on a tire comprising the following steps:
  • an adhesive layer comprising a silicone adhesive adhesive composition, said adhesive layer having a thickness in a range from 1 to 5 mm;
  • the adhesive layer may be applied by any means known to those skilled in the art such as a thin film deposition in the presence of the solvent on the tire and / or the object to be fixed. Another way is to make a sticky film with composition to achieve the joint between the two parts to be bonded with this adhesive.
  • the adhesive layer may be applied either to the tire, to the area chosen for fixing the object; either on the object to be fixed, or on both the tire and the object to be fixed.
  • the adhesive layer is deposited on the object to be fixed.
  • the adhesive layer is based on a self-adhesive silicone adhesive composition of polycondensation type
  • this layer is applied by any means known to those skilled in the art such as the deposition of a film of controlled thickness, then the solvent is evaporated.
  • This evaporation can be practiced by any means known to those skilled in the art.
  • the joint is operated by manual pressure, requiring the use of any tool.
  • the setting pressure is preferably greater than 0.05 bar above atmospheric pressure. Examples of realization
  • This tire 1 comprises a vertex 2 reinforced by a crown reinforcement or belt 6, two sidewalls 3 and two beads 4, each of these beads 4 being reinforced with a rod 5.
  • the crown reinforcement 6 is surmounted radially outwardly. of a rubbery tread 9.
  • a carcass reinforcement 7 is wound around the two rods 5 in each bead 4, the upturn 8 of this armature 7 being for example disposed towards the outside of the tire 1.
  • the carcass reinforcement 7 is in known manner constituted of at least one sheet reinforced by so-called "radial" cables, for example textile or metal, that is to say that these cables are arranged substantially parallel to each other and s' extend from one bead to the other so as to form an angle of between 80 ° and 90 ° with the median circumferential plane (plane perpendicular to the axis of rotation of the tire which is situated halfway between the two booms) rrelets 4 and goes through the middle of the crown frame 6).
  • a sealing layer 10 extends from one bead to the other radially inwardly relative to the carcass reinforcement 7.
  • the tire 1 is such that its inner wall comprises an object 20 fixed by an adhesive layer 1 1.
  • the adhesive layer 11 consists of a self-adhesive silicone adhesive composition, as described above and in particular chosen from those proposed in the examples below.
  • the fixed object 20 comprises a housing 22 and an adhesive layer 24.
  • the material of the adhesive layer 24 is of the same nature as that of the layer Adhesive 1 1.
  • the object is attached to the inner surface of the tire; it is also possible to place it on an external surface of the tire, for example on the sidewall of the tire.
  • Adhesion tests were conducted to test the ability of the adhesive layer to adhere to a diene elastomer layer, more specifically to a conventional rubber composition for a sealed inner layer (sometimes also called “inner liner" of tire, based on butyl rubber (isobutylene and isoprene copolymer) also comprising the usual additives (filler, sulfur, accelerator, ZnO, stearic acid, antioxidant).
  • a sealed inner layer sometimes also called “inner liner” of tire, based on butyl rubber (isobutylene and isoprene copolymer) also comprising the usual additives (filler, sulfur, accelerator, ZnO, stearic acid, antioxidant).
  • this test can be adapted to the case where the object is to be placed on the sidewall of the tire, in this case, it will be used to make the specimens a layer of rubbery mixture sidewall instead of a layer of waterproof inner layer usual.
  • the peel test pieces (of the 180 ° peel type) were made by stacking the following products:
  • a fabric of carcass carcass tourism type the assembly of this carcass ply fabric and the adjacent impervious layer being premixed for 40 minutes at 150 ° C., and according to the cases explained in the examples, a layer of anti-adhesive product can be added to the surface of the layer internal which will be in contact with the adhesive layer.
  • a rupture primer is placed at the interface between one of the sealed inner layer layers and the adhesive layer.
  • the peel measurements are carried out at room temperature (23 ° C) and / or at 80 ° C depending on the case.
  • Cl is a customary composition of sealed interior layer and free of anti-adhesive product
  • C-2 is a customary composition of waterproof inner layer baked and covered with anti-stick product.
  • the anti-adhesive product consists of water, a silicone polymer and talc;
  • C-3 is an acrylic adhesive tape Acrotape AFT7410 marketed by 3M company
  • C-5 and C-6 are self-adhesive silicone adhesive compositions suitable for the adhesive layer of the tire according to the invention
  • C-7 is a self-adhesive silicone adhesive composition that is suitable for the adhesive layer of the tire according to the invention
  • composition C2 is covered with anti-stick product before baking then application of an adhesive layer
  • brominated copolymer of isobutylene and isoprene "BROMOBUTYL 2222" marketed by the company EXXON CHEMICAL Co;
  • Silicone PSA "Gergosil 902 D", silicone with composition similar to silicone "Silicease PSA 418", thickness layer 100 ⁇ on PET support thickness 23 ⁇
  • Table 3 show the advantage of using as an adhesive layer a self-adhesive silicone adhesive composition according to the invention. This allows adhesion values of the adhesive layer on the inner liner greater than those provided by an acrylic adhesive tape or toluene solvent.
  • the test with toluene alone shows that it is not the solvent that promotes adhesion with the adhesive layer of the invention, although the latter is present during the application of the adhesive layer in solution.
  • the invention allows a quick and reversible attachment of objects to the surface of a tire without the disadvantages associated with the preparation of the contact surface.
  • this method of attachment provides great freedom as to the geometry and functions of the object due to post vulcanization fixation.
  • a comparative rolling test is performed between the thin silicone layer C-7 and the silicone layer C-5.
  • a sensor is fixed using an adhesive layer C-7 or C-5 on the sealed inner layer of a tire.
  • the rolling test is performed on a rolling machine, at a constant speed of 110 km / h, with overload and over inflation of the tire to solicit the maximum at the top.
  • the tire is planed to further increase the load.
  • the temperature of the sealed inner layer stabilizes at about 85 ° C during travel.
  • the performance of the adhesion solution is determined by defining three bearings and by examining during which bearing the sensor comes off:
  • Tier 1 the tire rolls at least 5000 km
  • Tier 2 the tire rolls at least 10,000 km
  • the senor remains stuck until complete wear of the tire.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Tires In General (AREA)

Abstract

L'invention concerne un pneumatique muni d'un objet fixé sur ledit pneumatique, ledit pneumatique comportant à l'interface entre le pneumatique et l'objet fixé, une couche adhésive d'une épaisseur comprise dans un domaine allant de 1 à 5 mm, caractérisée en ce que ladite couche adhésive es tà base d'une composition adhésive silicone autocollante. L'invention a aussi pour objet le procédé de fixation d'un objet sur un pneumatique comprenant les étapes d'application sur l'objet et/ou sur le pneumatique d'une couche adhésive comprenant une composition adhésive silicone autocollante, ladite couche adhésive présentant une épaisseur comprise dans un domaine allant de 1 à 5 mm; et de mise en joint de l'objet et du pneumatique.

Description

Pneumatique muni d'un objet fixé à sa surface
[0001] La présente invention est relative aux pneumatiques, et plus particulièrement aux pneumatiques munis d'un objet, par exemple électronique, fixé à leur surface intérieure et/ou extérieure.
[0002] Le développement récent des systèmes de surveillance de la pression des pneumatiques d'un véhicule en roulage (en anglais « Tire Pressure Monitoring Systems » ou « TPMS ») est limité par la difficulté de fixer de façon rapide et durable un objet à la surface d'un pneumatique.
[0003] Le document US 201 1/0308706 propose un pneumatique comportant une mousse antibruit en silicone, fixée par une composition de caoutchouc auto-adhésive sur une surface du pneumatique préparée de manière à être dépourvue de produit anti-collant.
[0004] Egalement, le document US 2007/0089824 propose la fixation d'un amortisseur de bruit via l'utilisation de bandes adhésives sur une surface du pneumatique préparée de manière à être dépourvue de produit anti-collant. Cette solution nécessite la manipulation de ces bandes adhésives. Les bandes adhésives décrites sont des objets très souples et de très faible épaisseur. Ceci entraine une fragilité de ces matériaux qui peuvent être endommagés par élongation ou déchirure lors de leur manipulation lors de la fabrication du pneumatique. Afin de limiter cet endommagement mécanique et d'obtenir les propriétés optimales liées à l'utilisation des bandes adhésives, celles-ci doivent être supportées sur une bande anti- adhésive ce qui génère la production de déchets. De plus, l'utilisation de bandes adhésives peut conduire à une adhésion limitée des objets fixés dans les pneumatiques, entraînant une moindre flexibilité d'utilisation quant à la nature des objets à fixer.
[0005] Vu les applications en cours de développement qui se basent sur la fixation d'objets, notamment électroniques sur les pneumatiques, il est intéressant pour les manufacturiers de développer des solutions de fixation qui soient rapides, efficaces et durables, tout en s'efforçant de ne pas modifier la fabrication des pneumatiques aptes à recevoir ces objets fixés. En particulier, il est intéressant de satisfaire ces conditions sans nécessiter la suppression des produits anti-collants à la surface des pneumatiques, sans nécessiter la préparation d'une zone spécifique du pneu pour l'accueil de l'objet à fixer, de manière à pouvoir fixer l'objet sur tout type de pneumatique, sans préparation de surface de ce pneumatique. Il est également intéressant de disposer de solutions de fixation qui permettent une flexibilité quant à la nature de l'objet à fixer.
[0006] L'invention a pour objet un pneumatique muni d'un objet fixé sur ledit pneumatique, ledit pneumatique comportant à l'interface entre le pneumatique et l'objet fixé, une couche adhésive d'une épaisseur comprise dans un domaine allant de 1 à 5 mm, caractérisée en ce que ladite couche adhésive est à base d'une composition adhésive silicone autocollante.
[0007] L'utilisation d'un tel assemblage a l'avantage de permettre la fixation rapide, efficace et durable de l'objet sur tout type de pneumatique, sans nécessiter une préparation de la surface du pneumatique avant la fixation de l'objet.
[0008] Egalement, les matériaux spécifiques utilisés pour l'invention permettent de conserver une bonne adhésion de l'objet sur le pneumatique, y compris à chaud lors de l'utilisation du pneumatique.
[0009] De plus, ce mode de fixation procure une grande liberté quant à la géométrie et les fonctions de l'objet du fait de la fixation de l'objet après la cuisson (vulcanisation) du pneumatique.
[0010] L'objet peut être un boîtier apte à recevoir un dispositif électronique. L'objet peut aussi être un dispositif électronique. Il peut aussi être un marquage sur le pneumatique ou une décoration.
[0011] Un autre objet de l'invention est un procédé de fixation d'un objet sur un pneumatique comprenant les étapes d'application sur l'objet et/ou sur le pneumatique d'une couche adhésive comprenant une composition adhésive silicone autocollante, ladite couche adhésive présentant une épaisseur comprise dans un domaine allant de 1 à 5 mm ; et de mise en joint de l'objet et du pneumatique.
[0012] La fixation de l'objet est ainsi réalisée très rapidement et très simplement. La fixation est effective et durable. Elle a aussi l'avantage d'être réversible et de ne pas nécessiter la préparation d'une surface d'accueil de l'objet sur le pneumatique, telle qu'une zone particulière prévue pour la fixation lors de la fabrication du pneumatique, ou la suppression des produits anti-collants sur le pneumatique.
Description détaillée de l'invention
[0013] Dans la présente description, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des % en masse.
[0014] D'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « entre a et b » représente le domaine de valeurs allant de plus de a à moins de b (c'est-à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « de a à b » signifie le domaine de valeurs allant de a jusqu'à b (c'est-à-dire incluant les bornes strictes a et b).
[0015] Les détails de l'invention seront explicités ci-dessous par la description, dans un premier temps, des constituants spécifiques du pneumatique selon l'un des objets de l'invention, puis par la description du mode de fabrication du pneumatique et des tests de caractérisation réalisés. I. Pneumatique de l'invention
[0016] Le pneumatique selon l'invention muni d'un objet fixé sur ledit pneumatique, ledit pneumatique comportant à l'interface entre le pneumatique et l'objet fixé, une couche adhésive d'une épaisseur comprise dans un domaine allant de 1 à 5 mm, caractérisée en ce que ladite couche adhésive est à base d'une composition adhésive silicone autocollante. Couche adhésive
Composition de la couche adhésive
[0017] La couche adhésive du pneumatique de l'invention est à base d'une composition adhésive silicone autocollante.
[0018] Comme connu de l'homme de l'art des adhésifs, l'appellation composition adhésive autocollante (« PSA » ou « Pressure Sensitive Adhésive » en anglais) est utilisée pour désigner des matériaux qui sont intrinsèquement collants ou qui ont été rendus collants par l'addition de résines tackifïantes. Plusieurs méthodes permettent d'identifier un PSA, notamment les trois suivantes :
- un PSA peut être décrit par les critères de Dahlquist du point de vue mécanique et viscoélastique,
- un PSA est un matériau qui possède du collant (ou « tack ») de façon permanente et agressive à température ambiante et adhère fortement à diverses surfaces par simple contact sans besoin de pression supérieur à celle applicable à la main,
- un PSA est un matériau dont le module de conservation est compris entre 0,02 MPa et 0,04 MPa à une fréquence de 0.1 rad/s (0,017Hz) et 0,2 MPa à 0,8 MPa à une fréquence de 100 rad/s (17Hz).
[0019] Les bandes adhésives les plus connues et utilisées, parfois appelées « scotch » (« tape » en anglais) sont les bandes adhésives à base de PSA dit « acrylique », connu de l'homme de l'art (« Technology of Pressure Sensitive Adhesives and Products », de I.Benedek et M.F.Feldstein, chapitre 5 « Acrylic adhesives » de P.B.Foreman) comprenant 50 à 100% en masse de monomères dits « primaires ».
[0020] Des bandes adhésives PSA acryliques connues sous la désignation « VHB » (Very High Bond) sont proposées par la société 3M, sont conformables aux surfaces non planes et sont utilisables pour les besoins de l'invention, comme par exemple le « VHB4955 ». Les bandes adhésives haute performance « VHB » sont des rubans d'assemblage constitués d'une masse homogène d'adhésif acrylique moussée.
[0021] A la différence des PSA acryliques, les compositions adhésives silicone autocollantes de type PSA silicone sont très résistantes au vieillissement, y compris dans les conditions sévères d'un usage en pneumatique. Ces propriétés des PSA silicone sont inhérentes à la nature des silicones, y compris leur flexibilité sur une large plage de température, les interactions intermoléculaires faibles, leur faible tension superficielle, leur stabilité thermique, la transparence aux UV, la stabilité à haute température, d'excellentes propriétés d'isolation électrique, leur résistance chimique, et la résistance aux intempéries.
[0022] Les compositions adhésives silicone autocollantes peuvent être notamment de deux types, correspondant à deux processus d'obtention, par polycondensation ou par polyaddition.
[0023] Les compositions adhésives silicone autocollantes de type polycondensation sont à base d'un polymère silicone, d'une résine siloxane et d'un solvant. Ces PSA silicone de type polycondensation sont usuellement livrés dans un solvant. [0024] Le polymère silicone est de préférence un polymère de haut poids moléculaire, ayant une masse moléculaire moyenne en masse (Mw) comprise dans un domaine allant de 600000 à 1000000 g/mol. De préférence, le polymère présente au moins une terminaison silanol (SiOH).
[0025] Des copolymères de diméthylsiloxane et diphénylsiloxane, peuvent se trouver dans des PSA silicone commerciaux. Les silicones contenant des motifs diphénylsiloxane offrent des propriétés adhésives améliorées, en particulier à des températures élevées. Cependant, la présence de diphénylsiloxane provoque également une élévation de la température de transition vitreuse, augmentant la rigidité du squelette du polymère silicone. Par conséquent, la quantité de diphénylsiloxane dans un polymère de silicone est de préférence inférieure ou égale à 20%, plus préférentiellement comprise dans un domaine allant de 0 à 18%, plus préférentiellement de 5 à 15%. [0026] La résine siloxane est l'autre composant majeur des compositions adhésives silicone autocollantes de type polycondensation. De préférence pour l'invention, dans les compositions adhésives silicone autocollantes de type polycondensation, la résine siloxane présente une masse moléculaire moyenne en nombre (Mn) comprise dans un domaine allant de 1000 à 10000 g/mol.
[0027] La résine siloxane intègre une large gamme de matériaux siloxane, de type M (mono fonctionnel), D (difonctionnel), T (trifonctionnel) ou Q (quadrifonctionnel). Les résines les plus courantes utilisées pour la fabrication de PSA silicone sont des résines dites MQ, constituées majoritairement de motifs M (monofonctionnel) et de motifs Q (quadrifonctionnel); bien que de nombreuses autres combinaisons (MDT, MTQ, DTQ et MDTQ) peuvent également être utilisées. Les résines MQ sont préférentiellement utilisées pour l'invention, dans les compositions adhésives silicone autocollantes de type polycondensation. Cette résine est couramment représentée sous la forme [MxQ]m où x est le ratio M/Q, et est typiquement compris entre 0,6 et 1,2 pour 1 et m correspond à la masse moléculaire moyenne en nombre de la résine (Mn), comprise entre 1000 et 10000 g/mol.
[0028] Les résines MQ peuvent être synthétisées à partir de silicate de sodium et de chlorosilanes par l'intermédiaire d'un processus assez complexe, et livrées dans un solvant, tel que le toluène ou le xylène. Le rapport M:Q et la teneur en silanol sont soigneusement contrôlés pendant le processus de fabrication pour donner aux résines la structure souhaitée. La caractérisation d'une structure de résine MQ est une tâche complexe, de telle sorte que les variantes sont habituellement exprimées en termes de viscosité de la solution dans le toluène ou le xylène. Quant à elle, la résine pure MQ, exempte de solvant est un solide friable avec une température de transition vitreuse comprise entre 270 et 350°C.
[0029] L'utilisation de compositions adhésives silicone autocollantes de type polycondensation implique la présence d'un solvant dans la composition, avant que celui-ci soit évaporé. La couche adhésive résultante ne comprend donc plus de solvant, ou simplement à l'état de trace, ce dernier étant un ingrédient de fabrication de la composition et un moyen de pose de la composition sur un support lors de son utilisation comme couche adhésive.
[0030] De préférence, le solvant est un solvant aromatique, de préférence choisi dans le groupe constitué par le xylène, le toluène ou un mélange de ces derniers. Plus préférentiellement, le solvant est le toluène. De préférence, les PSA silicone de type polycondensation comprennent 50 ou 60% de matières solides / résidu sec dans le solvant pour maintenir la viscosité du produit dans une plage adéquate, de préférence inférieure à 80.000 mPa/s pour son utilisation.
[0031] Les compositions adhésives silicone autocollantes de type polyaddition sont à base d'un polymère silicone, et d'un catalyseur. Un avantage de ce type de composition est de ne pas nécessiter de solvant dans la composition.
[0032] Dans les compositions adhésives silicone autocollantes de type polyaddition, les polymères silicone sont de préférence porteurs de groupes fonctionnels vinyl-silicium (Si-Vi) et de groupes hydrures de silicium (SiH). [0033] Le catalyseur est préférentiellement un catalyseur au platine, et de préférence, le platine (Pt). La réaction de réticulation du polymère silicone fonctionnel, catalysée par le platine permet la réaction de T'hydrure de silicium (SiH) sur la fonction vinyle pour former un réseau via des liaisons méthylène.
[0034] La composition de la couche adhésive peut optionnellement comporter divers additifs, tels que des charges, des peroxydes, des pigments, etc.
[0035] Selon un mode préférentiel de l'invention, la composition de la couche adhésive comprend au moins un peroxyde. Les peroxydes, en particulier le peroxyde de 2,4- dichlorobenzoyle et le peroxyde de dibenzoyle, sont préférés. Les peroxydes permettent de réaliser une réticulation dans la composition adhésive et sont incorporés sous forme de solution. L'opération de réticulation peroxyde est habituellement effectuée dans des fours multizones, avec une température de la première zone de l'ordre de 70 à 90 ° C, de sorte que le solvant puisse être évaporé avant que la décomposition du peroxyde ne se produise.
[0036] La réticulation peroxyde des PSA silicone est un mécanisme multi-étape, bien connu de l'homme du métier. A température élevée, le peroxyde est d'abord décomposé en radicaux. Ces radicaux formés conduisent à la formation de radicaux méthylènes dans le squelette de silicone. Les radicaux méthylènes réagissent avec des radicaux adjacents pour former des ponts entre les méthylènes du polymère silicone. Des températures de 130 à 170°C ou plus pour le peroxyde de 2,4-dichlorobenzoyle et de 150 à 200°C pour le peroxyde de benzoyle sont habituelles. La concentration en peroxyde est typiquement de 0,5 à 3% en masse de composition adhésive.
[0037] Préférentiellement également, la composition de la couche adhésive comporte une charge. La charge peut être de la silice ou du noir de carbone ou toute autre charge renforçante ou non. Elle peut permettre d'améliorer la cohésion du produit en ne dégradant pas ou peu les propriétés d'adhésion du produit. La charge peut également être utilisée pour diminuer le coût du système collant en ajoutant un composé peu cher (en particulier dans le cas des charges non renforçantes).
[0038] De nombreuses compositions adhésives silicone autocollantes sont disponibles commercialement. Alternativement, la préparation de la couche adhésive du pneumatique de l'invention peut se faire en mélangeant les différents ingrédients détaillés plus haut, par tout moyen connu de l'homme du métier, en présence de solvant par exemple, et particulièrement dans le cas d'une composition adhésive silicone autocollante de type polycondensation, ou tout autre moyen.
Epaisseur de la couche adhésive
[0039] La couche adhésive du pneumatique de l'invention présente une épaisseur comprise dans un domaine allant de 1 à 5 mm. [0040] Les bandes adhésives connues telles que les bandes adhésives PSA acryliques connues sous la désignation « VHB », ou encore (voir EDT silicone tape) ont des épaisseurs très faibles et sont souvent préférées avec des épaisseurs les plus faibles possible. Typiquement, ces épaisseurs sont de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre et notamment inférieure à 0,38 mm comme indiqué dans le document US2007/0089824. Ainsi, on note que l'épaisseur de la couche adhésive de l'invention diffère des bandes adhésives connues, avec une épaisseur supérieure à un millimètre ; ce qui permet l'adhésion d'objets présentant des natures diverses et différentes pour d'une part la surface du pneumatique et d'autre part celle de l'objet à fixer.
[0041] Lorsque l'épaisseur de la couche adhésive est trop faible, le découplage mécanique n'est pas suffisant et l'adhésion de l'objet au pneumatique est moins bonne. Lorsque l'épaisseur est trop importante, l'adhésion peut être amoindrie du fait d'une décohésion de la couche adhésive. D'autre part, l'évaporation du solvant est plus difficile, rendant l'adhésion plus lente. Pour ces raisons, préférentiellement, la couche adhésive a une épaisseur comprise dans un domaine allant de 1 à 3 mm.
[0042] L'homme de l'art saura adapter l'épaisseur de la couche adhésive en fonction notamment de l'objet à fixer et/ou de la zone du pneu sur laquelle l'objet est fixé.
[0043] La couche adhésive dans le pneumatique de l'invention est obtenue par tout moyen connu de l'homme de l'art et, par exemple et préférentiellement, selon le procédé de l'invention décrit plus bas.
Pneumatique sur lequel l'objet est fixé
[0044] L'invention concerne tout type de bandage pneumatique, et plus particulièrement les pneumatiques destinés à équiper des véhicules à moteur de type tourisme, SUV (« Sports Utility Vehicles »), deux roues (notamment motos), avions, comme des véhicules industriels choisis parmi camionnettes, « Poids-lourd » - c'est-à-dire métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), véhicules hors-la-route tels qu'engins agricoles ou de génie civil -, autres véhicules de transport ou de manutention.
[0045] Le pneumatique sur lequel l'objet est fixé peut être préparé par tout moyen connu de l'homme de l'art, avec les matériaux usuels. De préférence, il est cuit avant la fixation de l'objet comme discuté plus bas pour le procédé de l'invention.
[0046] Le pneumatique de l'invention est muni de l'objet fixé sur n'importe quelle surface intérieure et/ou extérieure, et notamment le flanc ou la couche intérieure étanche (parfois appelée gomme intérieure, ou « inner liner » en anglais). On parle donc d'un objet fixé « sur » le pneumatique, ceci signifiant aussi bien sur une surface extérieure ou intérieure (« sur » ou « dans » le pneumatique »).
[0047] De manière connue de l'homme du métier, la surface du pneumatique et en particulier la surface de la paroi interne, usuellement la couche intérieure étanche, peut être muni d'une couche d'agent de démoulage, parfois aussi appelé produit anti-collant ou badigeon. Cette couche est usuellement déposée sur la surface du pneumatique avant sa cuisson afin d'empêcher que cette surface n'adhère fortement à la membrane de la presse de cuisson ou au moule de cuisson pendant cette dernière. Cette couche d'agent de démoulage agit comme une couche protectrice anti-collante.
[0048] Un avantage de l'invention est que la couche adhésive permet l'adhésion de l'objet y compris lorsque le pneumatique est muni d'une couche d'agent de démoulage.
[0049] Ainsi, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le pneumatique conforme à l'invention et utile au procédé de l'invention comprend au moins une couche d'agent de démoulage.
[0050] Les agents de démoulage sont bien connus de l'homme du métier et peuvent notamment et préférentiellement comprendre au moins un polymère siliconé et du talc. Préférentiellement, la couche d'agent de démoulage est constituée d'un polymère siliconé ou d'un mélange de polymères siliconés et de talc. [0051] La couche d'agent de démoulage peut par exemple être obtenue en pulvérisant une suspension aqueuse d'un ou plusieurs polymères siliconés et de talc sur une surface non réticulée du pneumatique.
Objet fixé au pneumatique
[0052] L'objet peut être de tout type. Il peut s'agir par exemple d'un boîtier apte à recevoir un dispositif électronique (par exemple une puce RFID). L'objet peut aussi être un dispositif électronique (par exemple une puce RFID). Il peut également être un marquage sur le pneumatique ou une décoration. Il peut également s'agir d'une couche ayant une fonction particulière, telle qu'une mousse anti-bruit ou une couche auto -obturante.
[0053] De préférence, l'objet est choisi dans le groupe constitué par un dispositif électronique, un boîtier apte à recevoir un dispositif électronique, une décoration, un marquage, un dispositif anti-bruit (tel qu'une mousse anti-bruit), un dispositif auto-obturant (tel qu'une couche auto -obturante).
IL Procédé de l'invention
[0054] Le procédé selon l'invention est un procédé de fixation d'un objet sur un pneumatique comprenant les étapes suivantes :
- application sur l'objet et/ou sur le pneumatique d'une couche adhésive comprenant une composition adhésive silicone autocollante, ladite couche adhésive présentant une épaisseur comprise dans un domaine allant de 1 à 5 mm ;
mise enjoint de l'objet et du pneumatique.
[0055] Selon ce procédé, et comme expliqué précédemment, il faut comprendre par l'expression « sur le pneumatique », aussi bien sur une surface extérieure du pneumatique, que sur une surface intérieure du pneumatique c'est-à-dire « dans » le pneumatique. [0056] La fixation de l'objet est ainsi réalisée très rapidement et très simplement. La fixation est effective et durable. Elle a aussi l'avantage d'être réversible.
Application de la couche adhésive
[0057] La couche adhésive peut être appliquée par tout moyen connu de l'homme de l'art tel qu'un dépôt en film mince en présence du solvant sur le pneumatique et/ou l'objet à fixer. Une autre manière est de réaliser un film collant avec composition afin de réaliser la mise en joint entre les deux parties à coller avec cet adhésif.
[0058] La couche adhésive peut être appliquée soit sur le pneumatique, sur la zone choisie pour la fixation de l'objet ; soit sur l'objet à fixer, ou encore à la fois sur le pneumatique et sur l'objet à fixer. De préférence, pour limiter l'intrusion industrielle, la couche adhésive est déposée sur l'objet à fixer.
[0059] De préférence, lorsque la couche adhésive est à base d'une composition adhésive silicone autocollante de type polycondensation, cette couche est appliquée par tout moyen connu de l'homme de l'art tel que le dépôt d'un film d'épaisseur contrôlée, puis le solvant est évaporé. Cette évaporation peut être pratiquée par tout moyen connu de l'homme de l'art. De préférence, par une évaporation à l'air ambiant, à température ambiante (23°C), par exemple durant 24 heures, pour une épaisseur du film de 3 mm.
Mise enjoint de l'objet et du pneumatique
[0060] Pour le procédé de l'invention, il est possible de mettre en joint l'objet et le pneumatique par tout moyen connu de l'homme de l'art. De préférence, la mise en joint est opérée par une pression manuelle, ne nécessitant l'utilisation d'aucun outil.
[0061] La pression de mise enjoint est de préférence supérieure à 0,05 bar au-dessus de la pression atmosphérique. Exemples de réalisation
[0062] Des éléments complémentaires de l'invention sont maintenant décrits avec l'aide de la figure 1 , présentée à titre non limitatif, qui montre un pneumatique conforme à l'invention, avec un objet fixé à sa surface.
[0063] Ce pneumatique 1 comporte un sommet 2 renforcé par une armature de sommet ou ceinture 6, deux flancs 3 et deux bourrelets 4, chacun de ces bourrelets 4 étant renforcé avec une tringle 5. L'armature de sommet 6 est surmontée radialement extérieurement d'une bande de roulement caoutchouteuse 9. Une armature de carcasse 7 est enroulée autour des deux tringles 5 dans chaque bourrelet 4, le retournement 8 de cette armature 7 étant par exemple disposé vers l'extérieur du pneumatique 1. L'armature de carcasse 7 est de manière connue en soi constituée d'au moins une nappe renforcée par des câbles dits « radiaux », par exemple textiles ou métalliques, c'est-à-dire que ces câbles sont disposés pratiquement parallèles les uns aux autres et s'étendent d'un bourrelet à l'autre de manière à former un angle compris entre 80° et 90° avec le plan circonférentiel médian (plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique qui est situé à mi-distance des deux bourrelets 4 et passe par le milieu de l'armature de sommet 6). Une couche étanche 10 s'étend d'un bourrelet à l'autre radialement intérieurement relativement à l'armature de carcasse 7.
[0064] Le pneumatique 1 est tel que sa paroi intérieure comporte un objet 20 fixé par une couche adhésive 1 1. La couche adhésive 11 est constituée d'une composition adhésive silicone autocollante, telle que décrite précédemment et notamment choisie parmi celles proposées dans les exemples ci-dessous.
[0065] Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la figure 1 , l'objet fixé 20 comporte un boîtier 22 et une couche adhésive 24. Le matériau de la couche adhésive 24 est de la même nature que celui de la couche adhésive 1 1. L'épaisseur totale des couches adhésives 1 1 et 24 est de préférence comprise entre 1 et 5 mm, et très préférentiellement entre 1 ,5 et 3 mm. [0066] La fixation de l'objet 20 à la surface du pneumatique 1 est réalisée selon le procédé de l'invention, comprenant les étapes suivantes :
application sur l'objet et/ou sur le pneumatique d'une couche adhésive à base d'une composition adhésive silicone autocollante, d'une épaisseur de 2 mm par exemple ;
- mise enjoint de l'objet et du pneumatique.
[0067] Dans les exemples discutés ci-dessus, l'objet est fixé à la surface intérieure du pneumatique ; il est aussi possible de le placer sur une surface externe du pneumatique par exemple sur le flanc du pneumatique.
Tests
Test de pelage manuel
[0068] Des tests d'adhésion (tests de pelage) ont été conduits pour tester l'aptitude de la couche adhésive à adhérer à une couche d'élastomère diénique, plus précisément à une composition de caoutchouc usuelle pour une couche intérieure étanche (parfois aussi appelée « gomme intérieure », en anglais « inner liner ») de pneumatique, à base de caoutchouc butyle (copolymère d'isobutylène et d'isoprène) comportant en outre les additifs usuels (charge, soufre, accélérateur, ZnO, acide stéarique, antioxydant). Bien entendu, ce test peut être adapté au cas où l'objet doit être placé sur le flanc du pneumatique, dans ce cas, on utilisera pour réaliser les éprouvettes une couche de mélange caoutchouteux de flanc au lieu d'une couche de couche intérieure étanche usuelle.
[0069] Les éprouvettes de pelage (du type pelage à 180°) ont été réalisées par empilage des produits suivants :
un tissu de type nappe carcasse tourisme ;
une couche de couche intérieure étanche usuelle (1 mm) ; l'assemblage de cette couche étanche et du tissu de nappe carcasse adjacent étant préalablement cuit 40 minutes à 150°C, et selon les cas explicités dans les exemples, une couche de produit anti-collant peut être ajoutée sur la surface de la couche interne qui sera en contact avec la couche adhésive.
une couche adhésive à tester ;
une couche de couche intérieure étanche usuelle (1 mm) ; et
- un tissu de type nappe carcasse tourisme ; l'assemblage de ce tissu de nappe carcasse et de la couche étanche adjacente étant préalablement cuit 40 minutes à 150°C, et selon les cas explicités dans les exemples, une couche de produit anti-collant peut être ajoutée sur la surface de la couche interne qui sera en contact avec la couche adhésive.
[0070] Une amorce de rupture est placée à l'interface entre l'une des couches de couche intérieure étanche et la couche adhésive.
[0071] Des bandes de 30 mm de largeur ont été découpées au massicot. Les deux côtés de l'amorce de rupture ont été ensuite placées dans les mors d'une machine de traction de marque Instron®. Les essais sont réalisés à température ambiante et à une vitesse de traction de 100 mm/min. On enregistre les efforts de traction et on norme ceux-ci par la largeur de l'éprouvette. On obtient une courbe de force par unité de largeur (en N/mm) en fonction du déplacement de traverse mobile de la machine de traction (entre 0 et 200 mm). La valeur d'adhésion retenue correspond à la valeur moyenne de cette courbe.
[0072] Les mesures de pelage sont effectuées à température ambiante (23°C) et/ou à 80°C selon les cas.
Exemples de compositions :
[0073] Le tableau 1 ci-dessous présente les compositions testées dans lesquelles :
C-l est une composition usuelle de couche intérieure étanche cuite et dépourvue de produit anti-collant ; C-2 est une composition usuelle de couche intérieure étanche cuite et recouverte de produit anti-collant. Le produit anti-collant est constitué d'eau, d'un polymère siliconé et de talc;
C-3 est une bande adhésive acrylique Acrotape AFT7410 commercialisé par la socitété 3M
C-4 est une solution de toluène
C-5 et C-6 sont des compositions adhésives silicone autocollantes convenant à la couche adhésive du pneumatique selon l'invention
C-7 est une composition adhésive silicone autocollante convenant à la couche adhésive du pneumatique selon l'invention
Tableau 1 : compositions en pce
* La composition C2 est recouverte de produit anti-collant avant cuisson puis application d'une couche adhésive
(1) Copolymère bromé d'isobutylène et d'isoprène « BROMOBUTYL 2222 » commercialisé par la société EXXON CHEMICAL Co ;
(2) N-dicyclohexyl-2-benzothiazol-sulfénamide ("Santocure CBS" de la société Flexsys) ;
(3) PSA acrylique « Acrotape AFT7410 » de la société 3M - épaisseur 3 mm. (4) PSA silicone « silicolease PSA 418 » de la société Bluestar silicone - obtenue via une solution comprenant 60% de PSA et 40% de toluène puis évaporation du toluène - épaisseur finale à 3 mm.
(5) Peroxyde Lupérox 101 revendu par la société Sigma Aldrich
(6) PSA silicone « Gergosil 902 D », silicone de composition similaire à la silicone « silicolease PSA 418 », couche d'épaisseur 100 μηι sur support PET d'épaisseur 23 μηι
Résultats des tests
[0074] Pour représenter l'adhésion de la couche adhésive sur la couche intérieure étanche du pneumatique, en absence de produit anti-collant, les valeurs d'adhésion sont mesurées (test de pelage) pour les assemblages des couches C-3 à C-7 sur la couche C-1 et les résultats sont présentés dans le tableau 2.
Tableau 2
:nm : non mesuré [0075] Les résultats présentés dans le tableau 2 montrent l'intérêt d'utiliser comme couche adhésive une composition adhésive silicone autocollante selon l'invention. Celle-ci permet des valeurs d'adhésion de la couche adhésive sur la gomme intérieure supérieure à celles proposées par une bande adhésive acrylique ou le solvant toluène. L'essai avec le toluène seul permet de montrer que ce n'est pas le solvant qui favorise l'adhésion avec la couche adhésive de l'invention, bien que ce dernier soit présent lors de l'application de la couche adhésive en solution. L'épaisseur de la couche C-7 n'est pas suffisante pour créer une adhésion aussi bonne que les couches conformes à l'invention. [0076] Pour représenter l'adhésion de la couche adhésive sur la couche intérieure étanche du pneumatique, en présence de produit anti-collant, les valeurs d'adhésion sont mesurées (test de pelage) pour les assemblages des couches C-3 à C-5 sur la couche C-2 et les résultats sont présentés dans le tableau 3.
Tableau 3
*nm : non mesuré
[0077] Les résultats présentés dans le tableau 3 montrent l'intérêt d'utiliser comme couche adhésive une composition adhésive silicone autocollante selon l'invention. Celle-ci permet des valeurs d'adhésion de la couche adhésive sur la gomme intérieure supérieure à celles proposées par une bande adhésive acrylique ou le solvant toluène. L'essai avec le toluène seul permet de montrer que ce n'est pas le solvant qui favorise l'adhésion avec la couche adhésive de l'invention, bien que ce dernier soit présent lors de l'application de la couche adhésive en solution.
[0078] Ainsi, l'invention permet une fixation rapide et réversible d'objets à la surface d'un pneumatique sans les inconvénients liés à la préparation de la surface de contact.
[0079] Enfin, ce mode de fixation procure une grande liberté quant à la géométrie et les fonctions de l'objet du fait de la fixation post vulcanisation.
[0080] Un essai de roulage comparatif est réalisé entre la couche silicone de faible épaisseur C-7 et la couche de silicone C-5. Pour ce faire, un capteur est fixé à l'aide d'une couche adhésive C-7 ou C-5 sur la couche intérieur étanche d'un pneumatique. [0081] L'essai de roulage est réalisé sur rouleuse, à une vitesse constante de 110 km/h, avec surcharge et surgonflage du pneumatique afin de solliciter au maximum le sommet. Le pneu est raboté afin d'augmenter encore la sollicitation. La température de la couche intérieure étanche se stabilise à environ 85°C pendant le roulage.
[0082] On détermine la performance de la solution d'adhésion en définissant trois paliers et en examinant durant quel palier le capteur se décolle :
Palier 1 : le pneumatique roule au moins 5000 km
Palier 2 : le pneumatique roule au moins 10 000 km
Palier 3 : mort du pneu (15 000 km)
[0083] Les résultats sont présentés dans le tableau 4.
Tableau 4
[0084] On constate que dans le pneumatique selon l'invention, le capteur reste collé jusqu'à usure complète du pneumatique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Pneumatique muni d'un objet fixé sur ledit pneumatique, ledit pneumatique comportant à l'interface entre le pneumatique et l'objet fixé, une couche adhésive d'une épaisseur comprise dans un domaine allant de 1 à 5 mm, caractérisée en ce que ladite couche adhésive est à base d'une composition adhésive silicone autocollante.
2. Pneumatique selon la revendication 1 dans lequel la composition adhésive silicone autocollante est de type polycondensation ou polyaddition.
3. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition adhésive silicone autocollante de type polycondensation est à base d'un polymère silicone, d'une résine siloxane et d'un solvant.
4. Pneumatique selon la revendication précédente dans lequel le polymère silicone présente une masse moléculaire moyenne en poids Mw comprise dans un domaine allant de 600000 à 1000000 g/mol.
5. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4 dans lequel le polymère silicone présente au moins une terminaison silanol.
6. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 dans lequel la composition adhésive silicone autocollante de type polycondensation comprend moins de 20% en masse de diphénylsiloxane .
7. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 3 à 6 dans lequel la résine siloxane présente une masse moléculaire moyenne en nombre de 1000 à 10000 g/mol.
8. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 3 à 7 dans lequel le solvant est un solvant aromatique, de préférence choisi dans le groupe comprenant le toluène, le xylène et leurs mélanges.
9. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 dans lequel la composition adhésive silicone autocollante de type polyaddition est à base d'un polymère silicone et d'un catalyseur.
10. Pneumatique selon la revendication 9 dans lequel le polymère silicone est porteur de groupes fonctionnels vinyl-silicium et hydrures de silicium.
1 1. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10 dans lequel le catalyseur est préférentiellement un catalyseur au platine, de préférence le platine.
12. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition adhésive silicone autocollante comprend en outre un peroxyde.
13. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition adhésive silicone autocollante comprend en outre une charge.
14. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur de la couche adhésive est comprise dans un domaine allant de 1 à 5 mm et préférentiellement de 1 à 3 mm d'épaisseur.
15. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit objet est choisi dans le groupe constitué par un dispositif électronique, un boîtier apte à recevoir un dispositif électronique, une décoration, un marquage, un dispositif anti-bruit, un dispositif auto-obturant.
16. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit objet est un dispositif électronique ou un boîtier apte à recevoir un dispositif électronique.
17. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit objet est fixé sur la surface intérieure dudit pneumatique, de préférence sur sa couche étanche intérieure.
18. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit objet est fixé sur la surface extérieure dudit pneumatique, de préférence sur son flanc externe.
19. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la surface dudit pneumatique, sur laquelle est fixé l'objet comprend une couche d'agent de démoulage.
20. Procédé de fixation d'un objet sur un pneumatique comprenant les étapes suivantes : application sur l'objet et/ou sur le pneumatique d'une couche adhésive comprenant une composition adhésive silicone autocollante, ladite couche adhésive présentant une épaisseur comprise dans un domaine allant de 1 à 5 mm ;
- mise enjoint de l'objet et du pneumatique.
21. Procédé selon la revendication précédente comprenant les étapes suivantes :
application sur l'objet et/ou sur le pneumatique d'une couche adhésive comprenant une composition adhésive silicone autocollante de type polycondensation ;
- évaporation du solvant de la couche adhésive ;
mise enjoint de l'objet et du pneumatique.
22. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape d'évaporation est opérée à l'air ambiant, et à température ambiante (23°C).
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 à 22, dans lequel l'étape de mise en joint est réalisée par pression manuelle.
24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 à 23 dans lequel l'objet est fixé sur un pneumatique qui a été préalablement cuit.
25. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'objet est fixé sur le pneumatique sans étape de suppression d'une couche d'agent de démoulage sur la surface du pneumatique.
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