La présente invention se rapporte de fagon générale à des compositions utiles pour obturer les crevaisons des chambres à air ou autre gaz. Elle concerne plus spécialement des compositions pour obturer les crevaisons des chambres à air, utiles dans des chambres à air auto-obturantes pour pneus de véhicules, et des pneus auto-obturants du type sans chambre à air. L'invention concerne également les pneus et les chambres à air pouvant être obtenus par l'emploi de la composition d'obturation perfectionnée suivant l'invention.
L'emploi de compositions obturantes pour pneus et chambres à air est connu, et les types préférés de ces compositions contiennent généralement un caoutchouc. On a déjà proposé le caoutchouc synthétique du type butyle pour cette application. Le terme "caoutchouc butyle" est employé dans le métier pour définir les copolymères caoutchouteux obtenus
en polymérisant une proportion majeure d'une iso-oléfine comptant 4 à 7 atomes de carbone comme l'isobutylène et une proportion mineure d'une multioléfine comptant 4 à 8 atomes de carbone, par exemple le butadiène ou l'isoprène.
On a observé que l'emploi d'une composition obturante de caoutchouc butyle ne donne pas entière satisfaction parce que ces compo sitions, généralement employées à l'état partiellement vulcanisé., ont tendance à couler vers la zone médiane de la chape du pneu ou de l'ensemble
du pneu et de la chambre à air à couardes forces centrifuges engendrées pendant le service du pneu ou de l'ensemble du pneu et de la chambre à air. Si l'on tente de rendre la composition obturante plus rigide pour qu'elle résiste à cet écoulement, elle ne remplit plus sa fonction parce qu'elle n'est plus suffisamment molle et adhésive pour adhérer à l'objet pénétrant dans la chambre à air et s'écouler dans le trou formé par cet objet lorsque celui-ci a été retiré. On a trouvé que ces deux propriétés apparemment inconciliables peuvent être obtenues dans une même composition en suivant la présente invention.
L'invention a donc pour but de fournir une composition obturante pour pneus et chambres à air auto-obturants, suffisamment molle et adhésive pour assurer l'obturation de la fuite et en même temps suffisamment ferme pour résister à l'écoulement provoqué par les forces engendrées pendant le service de l'ensemble. Un autre but est de procurer des pneus auto-obturants sans chambre à air perfectionnés et des chambres à air autoobturantes. D'autres buts ressortiront de la suite de la description.
Suivait l'invention, les compositions obturantes perfectionnées sont obtenues par l'emploi de mélanges de caoutchouc butyle avec des copolymères analogues au caoutchouc de butadiène et de styrène, du type
à addition d'huile. Les copolymères caoutchouteux de butadiène et de styrène à addition d'huile sont formés en ajoutant des quantités appréciables d'huile de traitement avant de coaguler le latex de caoutchouc synthétique. Ces copolymères à addition d'huile ont été décrits dans un article de J.D. D'Ianni & J. J. Hoesly, pages 317 à 321 de "The Rubber Age", Juin 1951,. D'autres articles décrivant ces caoutchoucs et les huiles de traitement utilisées pour leur fabrication ont paru aux pages 176 à 205 de "Transactions of the Institute of Rubber Industries", Juin 1952; aux pages 333 et suivantes de "Rubber Age", Décembre 1951; aux pages 375 et suivantes de "Rubber
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de butadiène et de styrène à addition d'huile sont préparés en ajoutant une huile de traitement émulsifiée par un oléate ou un savon de colophane dans l'eau à un latex lavé à poids moléculaire élevé avant de coaguler ce latex. Le type d'huile ajouté est ce qu'on appelle dans l'industrie du caoutchouc l'huile de traitement et est décrit dans un article de F.S. Rostler paru dans "Rubber Age" Vol. 69 , No 5 , pages 559-578 d'Août 1951. Des exemples de ces huiles sont le Circosol 2XH, le Paraflux 2016, le Sundex <EMI ID=2.1>
traitement ajoutée aux latex de caoutchouc synthétiques n'est pas critique. Des caoutchoucs synthétiques à addition d'huile ont été préparés avec 5
à 50 parties d'huile pour 100 parties de caoutchouc en poids. Il est préférable d'utiliser de 25 à 50 parties en poids d'huile pour 100 parties en poids de caoutchouc, un caoutchouc à addition d'huile particulièrement préféré étant obtenu avec 37,5 parties environ d'huile en poids du caoutchouc.
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à addition d'huile" est utilisé dans la présente description et dais les revendications qui suivent pour désigner les types de caoutchouc synthétiques décrits ci-dessus et dans les articles cités.
L'invention sera bien comprise en se reportant aux dessins annexés donnés à titre d'exemple dans lesquels: Fig. 1 est une coupe transversale d'un pneu auto-obturant du type sans chambre à air. Fig. 2 est une coupe transversale d'une chambre à air auto-obturant simple pour pneus. Fig. 1 montre un pneu 1 avec un doublage 2 adhérant à sa surface intérieure 3. Une couche obturante 4, dont la composition fait l'objet de l'invention, adhère à la surface intérieure 5 du doublage 2 et couvre approximativement la zone de la surface intérieure correspondant à la zone du pneu normalement exposée aux crevaisons, c'est-à-dire toute la surface de roulement 6 et au moins une partie de la surface des flancs 7.
La matière utilisée pour le doublage 2 peut être toute matière caoutchouteuse compatible avec la surface intérieure 3 de la carcasse 1 du pneu ou pouvant être rendue compatible par un adhésif. Par exemple, cette matière de doublage peut être un caoutchouc naturel, du caoutchouc butyle, un des copolymères caoutchouteux de butadiène et de styrène ou des mélanges de deux ou plusieurs de ces composés. Fig. 2 montre une chambre à air 8 avec une couche obturante 9 adhérant à la surface intérieure 30. La couche obturante 9 recouvre approximativement la zone de la chambre à air correspondant à la zone de crevaison normale du pneu dans laquelle elle est utilisée.
La matière employée dans la couche 8 retenant l'air peut être toute matière caoutchouteuse compatible avec la couche obturante 9 ou pouvant être rendue compatible par un adhésif, par exemple le caoutchouc naturel, le caoutchouc butyle, les copolymères caoutchouteux de butadiène et de styrène ou des mélanges de deux ou plusieurs de ces composés. L*invention décrite avec référence à la Fige 2 comme applicable à des chambres à air simples peut également s'appliquer à des chambres à air à plusieurs chambres, décrites par exemple <EMI ID=4.1>
On a trouvé que des compositions obturantes perfectionnées peuvent être obtenues en mélangeant 40 % à 90% en poids du copolymère à
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sitions obturantes préférées sont préparées à partir de mélanges de 50 % à
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caoutchouc butyle, cependant qu'on obtient une composition obturante particulièrement efficace avec des mélanges d'environ 60 % en poids du copolymè-
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proportions en poids citées ci-dessus sont calculées uniquement sur la teneur en caoutchouc de la composition utilisée pour obturer les fuites et les autres ingrédients habituels tels que noir de fumée, charges, huiles plastifiantes, anti-oxydants, agents de vulcanisation ainsi que la teneur en huile des copolymères caoutchouteux de butadiène et de styrène à addition d'huile n'entrent pas en ligne de compte dans le calcul de ces proportions.
The present invention relates generally to compositions useful for sealing punctures in inner tubes or other gases. It relates more especially to compositions for sealing punctures of inner tubes, useful in self-sealing inner tubes for vehicle tires, and self-sealing tires of the inner tube type. The invention also relates to the tires and inner tubes obtainable by the use of the improved sealing composition according to the invention.
The use of sealant compositions for tires and tubes is known, and the preferred types of such compositions generally contain rubber. Synthetic rubber of the butyl type has already been proposed for this application. The term “butyl rubber” is used in the art to define the rubbery copolymers obtained.
by polymerizing a major proportion of an isoolefin having 4 to 7 carbon atoms such as isobutylene and a minor proportion of a multiolefin having 4 to 8 carbon atoms, for example butadiene or isoprene.
It has been observed that the use of a sealing composition of butyl rubber is not entirely satisfactory because these compositions, generally used in the partially vulcanized state, tend to flow towards the middle zone of the tread of the tire or from the whole
of the tire and the inner tube to the centrifugal forces generated during the service of the tire or the whole of the tire and the inner tube. If we try to make the sealing composition more rigid so that it resists this flow, it no longer fulfills its function because it is no longer sufficiently soft and adhesive to adhere to the object entering the chamber. air and flow into the hole formed by this object when it has been removed. It has been found that these two apparently irreconcilable properties can be obtained in the same composition by following the present invention.
The object of the invention is therefore to provide a sealing composition for self-sealing tires and inner tubes, sufficiently soft and adhesive to ensure the sealing of the leak and at the same time sufficiently firm to resist the flow caused by the forces. generated during the service of the assembly. Another object is to provide improved self-sealing tubeless tires and self-sealing inner tubes. Other objects will emerge from the remainder of the description.
Following the invention, the improved sealing compositions are obtained by the use of mixtures of butyl rubber with copolymers similar to butadiene and styrene rubber, of the type
with added oil. The rubbery oil-added butadiene-styrene copolymers are formed by adding appreciable amounts of processing oil before coagulating the synthetic rubber latex. These oil-added copolymers have been described in an article by J.D. D'Ianni & J. J. Hoesly, pages 317-321 of "The Rubber Age", June 1951 ,. Other articles describing these rubbers and the processing oils used in their manufacture appeared on pages 176-205 of "Transactions of the Institute of Rubber Industries", June 1952; on pages 333 et seq. of "Rubber Age", December 1951; on pages 375 and following of "Rubber
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Butadiene and oil-added styrene are prepared by adding a treatment oil emulsified with oleate or rosin soap in water to a washed high molecular weight latex before coagulating that latex. The type of oil added is what is called in the rubber industry the process oil and is described in an article by F.S. Rostler in "Rubber Age" Vol. 69, No 5, pages 559-578 of August 1951. Examples of these oils are Circosol 2XH, Paraflux 2016, Sundex <EMI ID = 2.1>
processing added to synthetic rubber latexes is not critical. Synthetic oil-added rubbers were prepared with 5
to 50 parts of oil per 100 parts of rubber by weight. It is preferable to use 25 to 50 parts by weight of oil per 100 parts by weight of rubber, a particularly preferred oil addition rubber being obtained with about 37.5 parts of oil by weight of the rubber.
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added oil "is used in the present description and the following claims to denote the types of synthetic rubber described above and in the articles cited.
The invention will be clearly understood by referring to the accompanying drawings given by way of example in which: FIG. 1 is a cross section of a self-sealing tire of the tubeless type. Fig. 2 is a cross section of a single self-sealing inner tube for tires. Fig. 1 shows a tire 1 with a liner 2 adhering to its inner surface 3. A sealing layer 4, the composition of which is the subject of the invention, adheres to the inner surface 5 of the liner 2 and approximately covers the area of the surface. interior corresponding to the area of the tire normally exposed to punctures, i.e. the entire tread surface 6 and at least part of the sidewall surface 7.
The material used for the lining 2 can be any rubbery material compatible with the inner surface 3 of the carcass 1 of the tire or which can be made compatible by an adhesive. For example, this backing material can be natural rubber, butyl rubber, one of the rubbery copolymers of butadiene and styrene, or mixtures of two or more of these compounds. Fig. 2 shows an inner tube 8 with a sealing layer 9 adhering to the inner surface 30. The sealing layer 9 approximately covers the area of the inner tube corresponding to the normal puncture area of the tire in which it is used.
The material employed in the air-retaining layer 8 may be any rubbery material compatible with the sealing layer 9 or capable of being made compatible by an adhesive, for example natural rubber, butyl rubber, rubbery copolymers of butadiene and styrene or mixtures of two or more of these compounds. The invention described with reference to Fig. 2 as applicable to single air chambers can also be applied to air chambers with several chambers, described for example <EMI ID = 4.1>
It has been found that improved sealant compositions can be obtained by mixing 40% to 90% by weight of the copolymer with
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Preferred sealants are prepared from mixtures of 50% to
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butyl rubber, however, a particularly effective sealing composition is obtained with mixtures of about 60% by weight of the copolymer.
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proportions by weight mentioned above are calculated only on the rubber content of the composition used to seal the leaks and the other usual ingredients such as carbon black, fillers, plasticizing oils, anti-oxidants, vulcanizing agents as well as the content In oil, rubbery copolymers of butadiene and of styrene with the addition of oil are not taken into account in the calculation of these proportions.