PROCEDE POUR REPRODUIRE PAR MOULAGE L'EMPREINTE OU LE DES
SIN, APRES USURE, DE LA BANDE DE ROULEMENT DE PNEU UTILI
SANT UNE COMPOSITION PHOTOPOLYMERISABLE COMME MATERIAU DE
MOULAGE
La présente invention concerne un procédé pour reproduire par moulage l'empreinte ou le dessin,'après usure, de la bande de roulement de pneu en utilisant une composition photopolymérisable comme matériau de moulage. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé pour produire une empreinte d'une bande de roulement de véhicule à moteur.PROCESS FOR REPRODUCING BY MOLDING THE FOOTPRINT OR THE
INS, AFTER WEAR, OF THE TIRE TREAD USED
SANT A PHOTOPOLYMERIZABLE COMPOSITION AS A MATERIAL FOR
MOLDING
The present invention relates to a method for reproducing by molding the imprint or pattern, after wear, of the tire tread using a photopolymerizable composition as a molding material. More particularly, the invention relates to a method for producing an imprint of a motor vehicle tread.
Certaines conceptions des pneus des automobiles et des camions, en association avec certaines configurations du train moteur, produisent des dessins d'usure du pneu qui engendrent un bruit et peuvent également poser des pro blèmes de sécurité lors de l'utilisation. Lorsqu'on étudie de nouvelles conceptions de pneus, les techniques bidimensionnelles existantes pour établir les dessins d'usure do pneu, telles que les photographies et les papiers sensibles à la pression, ne conviennent pas pour établir les dessins d'usure tridimensionnels qui sont caractéristiques d'une usure irrégulière de la bande de roulement. Une usure irrégulière de la bande de roulement se manifeste par l'usure d'un angle des sculptures ou par une usure plus importante de certaines sculptures. Certain automotive and truck tire designs, in combination with certain undercarriage configurations, produce tire wear patterns that cause noise and can also pose safety concerns during use. When considering new tire designs, existing two-dimensional techniques for establishing tire wear patterns, such as photographs and pressure-sensitive papers, are unsuitable for establishing characteristic three-dimensional wear patterns irregular wear of the tread. Irregular wear of the tread manifests itself by the wear of an angle of the tread patterns or by a greater wear of certain tread patterns.
On peut, pour établir des dessins d'usure tridimensionnels, produire un moulage de la bande de roulement. La préparation d'un moulage comprend deux stades séparés: (1) la production d'un moule négatif à partir de la bande de roulement et (2) la formation d'un moulage positif à partir du moule négatif. Les méthodes existantes de moulage des pneus ont traditionnellement utilisé des négatifs en plâtre et des positifs en plate ou en élastomère. Ces procédés sont relativement lents avec des temps de durcissement de plusieurs heures à une nuit. One can, to establish three-dimensional wear patterns, produce a tread molding. Preparing a molding involves two separate stages: (1) producing a negative mold from the tread, and (2) forming a positive molding from the negative mold. Existing tire molding methods have traditionally used plaster negatives and flat or elastomeric positives. These processes are relatively slow with cure times from several hours to overnight.
On souhaite disposer d'un procédé pour reproduire par moulage l'empreinte ou le dessin, après usure, de la bande de roulement de pneu de véhicules à moteur assurant des reproductions de grande qualité des dessins d'usure du pneu et pouvant être réalisées en moins d'une heure. It is desired to have a method for reproducing by molding the imprint or the design, after wear, of the tire tread of motor vehicles ensuring high-quality reproductions of the wear patterns of the tire and which can be produced by less than an hour.
Selon l'invention, on forme un moulage p o s i t i f d'une bande de roulement à partir d'un moule négatif de la bande de roulement en (1) coulant une composition photopolymérisable liquide dans le moule négatif, (2) appliquant un vide à la composition photopolymérisable, (3) exposant la composition photopolymérisable à un rayonnement ultraviolet pendant un temps suffisant pour réticuler le photopolymère et former un moulage positif de la bande de roulement, (4) séparant le moulage positif du moule négatif et (5) exposant le moulage positif à un rayonnement ultraviolet additionnel en l'absence d'oxygène pendant un temps suffisant pour durcir la surface du moulage.According to the invention, a positive molding of a tread is formed from a negative tread mold by (1) pouring a liquid photopolymerizable composition into the negative mold, (2) applying a vacuum to the photopolymerizable composition, (3) exposing the photopolymerizable composition to ultraviolet radiation for a time sufficient to crosslink the photopolymer and form a positive molding of the tread, (4) separating the positive molding from the negative mold and (5) exposing the molding positive for additional ultraviolet radiation in the absence of oxygen for a time sufficient to harden the surface of the molding.
Le moule négatif de la bande de roulement peut être préparé selon un procédé approprié quelconque connu dans l'art. Les méthodes existantes de moulage de pneus ont traditionnellement utilisé des négatifs en plâtre, qui sont peu pratiques en raison des stades de nettoyage du pneu après la préparation du moule et des temps de durcissement relativement longs. Cette technique ne convient pas aux temps de rotation brefs nécessaires à l'essai des pneus, pendant lesquels on dispose au maximum de 30 minutes pour produire un moule négatif de la bande de roulement alors que les pneus sont démontés du véhicule pour être examinés.Lorsqu'on désire achever la totalité de l'opération en une période brève, par exemple moins d'une heure, pour la préparation du moule négatif et du moulage positif, on préfère pour préparer le moule négatif utiliser un alliage eutectique ayant un point de fusion inférieur à 121-C. Si l'on dépasse ce point de fusion, la température élevée peut dégrader le caoutchouc du pneu. De tels alliages, tels que l'INDIUM #162, fourni par Indium Corporation, sont commercialisés. The negative tread mold can be prepared by any suitable method known in the art. Existing tire molding methods have traditionally used plaster negatives, which are inconvenient due to the stages of tire cleaning after the mold is prepared and the relatively long curing times. This technique is not suitable for the short turnaround times required for tire testing, during which there is a maximum of 30 minutes to produce a negative tread mold while the tires are removed from the vehicle for examination. '' it is desired to complete the entire operation in a short period, for example less than an hour, for the preparation of the negative mold and of the positive molding, it is preferred to prepare the negative mold use an eutectic alloy having a melting point less than 121-C. If this melting point is exceeded, the high temperature can degrade the rubber of the tire. Such alloys, such as INDIUM # 162, supplied by Indium Corporation, are commercially available.
Pour éviter des lacunes dans le moule négatif de la surface de roulement, le pneu est, de préférence, placé dans un bain du matériau de moulage liquide, de façon à ce que l'air emprisonné quitte la surface de la bande de roulement. Le moule peut être un récipient simple quelconque maintenant le liquide autour de la bande de roulement jusqu'à ce que le liquide durcisse, par exemple un anneau de tuyau de caoutchouc recouvert d'une pellicule de polyéthylène. On obtient les meilleurs résultats lorsqu'on pousse le pneu dans le liquide pour chasser l'air au lieu de verser le liquide dans le moule après que le pneu soit en place. To avoid gaps in the negative mold of the tread surface, the tire is preferably placed in a bath of liquid molding material, so that trapped air leaves the surface of the tread. The mold can be any simple container holding the liquid around the tread until the liquid hardens, for example a ring of rubber tubing covered with polyethylene film. Best results are obtained when the tire is pushed into the fluid to expel air instead of pouring the fluid into the mold after the tire is in place.
Lorsqu'on prépare un moulage positif à partir du moule négatif, on coule une composition photopolymérisable liquide sur la surface du moule négatif et on exerce un vide pour éliminer l'air entrainé. On préfère un temps d'entretien du vide d'environ 2 minutes. On expose ensuite la composition photopolymérisable à un rayonnement ultraviolet (W) pendant un temps suffisant pour réticuler le polymère. Le temps de réticulation dépend de l'épaisseur de la couche de la composition photopolymérisable sur le moule négatif, mais est typiquèment d'environ 30 minutes. L 'é- paisseur du moulage fini dépend de la taille de la bande de roulement, mais est typiquement d'environ 1,9 cm (0,75 in) à environ 3,2 cm (1,25 in).La longueur d'onde du rayonnement W présente de préférence un maximum entre 300 et 400 angströms et l'intensité de l'irradiation est de préférence d'environ 1 à environ 5 mW/cm2. Des sources appropriées de rayonnement ultraviolet sont commercialisées, par exemple sous la marque MERIGRAPH type 50 ou type 3040 A, de la société déposante Hercules Incorporated. Le moule est de préférence refroidi pendant le stade de réticulation. Après séparation du moulage positif d'avec le moule négatif, on expose le moulage à un rayonnement W additionnel, en l'absence d'oxygène, pendant un temps suffisant pour durcir la surface du moulage, typiquement d'environ 5 minutes. L'oxygène peut être éliminé par exemple par réalisation du stade final d'irradiation sous azote ou par immersion du moulage positif dans une solution contenant un inhibiteur de l'oxygène.Le moulage peut ensuite être peint avec une peintureémail noire mate. Le produit fini est semblable à la bande de roulement originale. When preparing a positive molding from the negative mold, a liquid photopolymerizable composition is poured onto the surface of the negative mold and a vacuum is applied to remove the entrained air. A vacuum maintenance time of around 2 minutes is preferred. The photopolymerizable composition is then exposed to ultraviolet radiation (W) for a time sufficient to crosslink the polymer. The crosslinking time depends on the thickness of the layer of the photopolymerizable composition on the negative mold, but is typically around 30 minutes. The thickness of the finished molding depends on the size of the tread, but is typically about 1.9 cm (0.75 in) to about 3.2 cm (1.25 in). W wave preferably has a maximum between 300 and 400 angstroms and the intensity of the irradiation is preferably from about 1 to about 5 mW / cm2. Appropriate sources of ultraviolet radiation are sold, for example under the brand MERIGRAPH type 50 or type 3040 A, from the applicant company Hercules Incorporated. The mold is preferably cooled during the crosslinking stage. After separation of the positive mold from the negative mold, the mold is exposed to additional W radiation, in the absence of oxygen, for a time sufficient to harden the surface of the mold, typically about 5 minutes. Oxygen can be removed for example by carrying out the final stage of irradiation under nitrogen or by immersion of the positive molding in a solution containing an oxygen inhibitor. The molding can then be painted with a matt black enamel paint. The finished product is similar to the original tread.
La composition photopolymérisable utilisée pour préparer le moulage positif peut être une composition photopolymérisable liquide quelconque pouvant durcir en présence de lumière ultraviolette en moins d'environ 30 minutes lorsque l'épaisseur de la couche de composition-est d'environ 1,9 cm (0,75 in). De telles compositions, par exemple la résine de photopolymère désignée sous la marque MERIGRAPH#L4000, vendue par la société déposante Hercules
Incorporated, sont commercialisées. Lorsqu'on utilise la résine de photopolymère MERIGRAPH# comme matériau de moulage, on peut, pour éliminer l'oxygène, immerger le moulage dans la solution de postexposition de la marque MERIGRAPH# # 3 de la société déposante Hercules Incorporated. The photopolymerizable composition used to prepare the positive molding can be any liquid photopolymerizable composition which can cure in the presence of ultraviolet light in less than about 30 minutes when the thickness of the composition layer is about 1.9 cm (0 , 75 in). Such compositions, for example the photopolymer resin designated under the brand MERIGRAPH # L4000, sold by the applicant company Hercules
Incorporated, are marketed. When the MERIGRAPH # photopolymer resin is used as a molding material, it is possible, in order to remove the oxygen, to immerse the molding in the post-exposure solution of the MERIGRAPH # # 3 brand from the applicant company Hercules Incorporated.