FR3080627A1 - Composition d'adherisage pour textile et textile de renfort y relatif - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une composition d'adhérisation pour textile, comprenant un sel de lignosulfonate, un durcisseur aldéhyde de ce sel, et un latex d'élastomère. Le sel de lignosulfonate peut être un lignosulfonate de sodium, de potassium, de magnésium, d'ammonium ou de calcium. L'invention concerne aussi l'utilisation d'une telle composition pour conférer des propriétés d'adhésion à un textile de renfort, vis-à-vis d'un caoutchouc, un textile de renfort, notamment fil, câblé ou structure textile, au moins partiellement revêtu et/ou imprégné de cette composition, et une pièce en caoutchouc ou comportant un caoutchouc, dans laquelle le caoutchouc comprend au moins un textile de renfort, en surface et/ou intégré à l'intérieur du caoutchouc.

Description

Composition d’adhérisage pour textile et textile de renfort y relatif
La présente invention concerne une composition adhésive ou d’adhérisation pour textile, en particulier une composition permettant de faire adhérer un textile à un caoutchouc. L’invention concerne notamment les applications dans le domaine des courroies, tuyaux, pneumatiques, ressorts pneumatiques (airspring) et, plus généralement, toute pièce ou article réalisée en caoutchouc, ou comprenant une partie réalisée en caoutchouc, dans laquelle le caoutchouc comprend un renfort textile en surface et/ou en profondeur (dans la masse). L’invention est donc aussi relative aux renforts textiles revêtus de cet adhésif, et les pièces ou articles les incorporant tant en surface qu’en profondeur.
Arrière-plan de l’invention
Pour prendre l’exemple des courroies de transmission, le renfort textile doit en priorité assurer la stabilité dimensionnelle de la courroie. Pour cela, il est demandé au renfort des propriétés mécaniques spécifiques dans divers environnements. Pour garantir les propriétés requises, et notamment éviter un risque de délaminage, le renfort doit adhérer au caoutchouc de la courroie. Le renfort peut être en contact avec un caoutchouc ou plusieurs caoutchoucs différents. Pour permettre une bonne compatibilité avec le caoutchouc, le renfort est généralement traité avec un adhésif. Des propriétés plus complexes peuvent également être demandées au renfort. Par exemple la tranche du renfort étant coupée et exposée au flanc de la courroie, celui-ci ne doit pas s’effilocher, tout en étant facile à découper. Pour garantir ces autres propriétés, d’autres types de traitements peuvent être apportés au fil.
Plusieurs traitements différents étant appliqués sur le renfort textile, il est impératif de s’assurer de la compatibilité de l’adhésif avec le renfort, le caoutchouc et également les autres traitements appliqués au renfort.
Pour obtenir l’ensemble de ces propriétés, il est nécessaire d’apporter une construction au fil, notamment sous forme d’un câblé, et d’apporter plusieurs traitements chimiques et thermiques.
Les traitements chimiques visent en priorité à faire adhérer un renfort donné aux différents caoutchoucs qu’il peut rencontrer. Les traitements sont aussi variés qu’il existe de types de renforts [verre, aramide, polyamide (PA), polyéthylène téréphtalate (PET), etc.] et de familles de caoutchoucs.
Le cœur du traitement permettant de faire adhérer un textile de renfort au caoutchouc est ce qu’on appelle le traitement résorcinol-formaldéhyde-latex ou RFL. Il s’agit d’un système mélangeant un latex (dispersion aqueuse colloïdale d’élastomère ou de polymère) et des résines thermodurcissables de type phénoplaste ou aminoplaste. Ce système est historique, il a été largement développé dans les années 70 et reste le traitement de prédilection. Malgré de nombreuses tentatives de remplacement, il n’a jusque-là jamais été possible de proposer une solution globale permettant d’atteindre ses performances. Il est complètement optimisé pour obtenir le maximum d’adhésion statique, c’est-à-dire hors sollicitation dynamique.
Le traitement thermique a un impact sur les propriétés chimiques (adhésion) mais aussi mécaniques dans le cas des renforts synthétiques. Il impacte les caractéristiques de retrait, entre autres. Le traitement dans les fours résulte du consensus entre le maintien des propriétés mécaniques et de la réticulation de l’adhésif.
Pour toutes ces raisons, le nouveau traitement doit donc pouvoir s’adapter aux conditions de traitement actuelles, afin de garantir les propriétés mécaniques. Cependant, un adhésif permettant de réaliser un traitement à plus basse température apportera potentiellement des propriétés nouvelles et intéressantes dans certaines applications, et présentera un aspect énergétique favorable.
Cependant, pour améliorer les performances d’adhésion, ou pour donner de la résistance à l’abrasion, jusqu’à quatre traitements différents peuvent être appliqués successivement sur un textile, ce compris le traitement avec le RFL. Il s’agit des traitements suivants :
1) Le traitement à cœur du fil qui permet de piéger les filaments dans une matrice et de bloquer les filaments entre eux. Il confère ainsi une résistance à l’effilochage et rend le fil raide (en anglais « stiff »).
2) Une pré-activation, pour améliorer l’adhésion.
3) Le traitement RFL, en une ou deux couches.
4) Des sur-revêtements (en anglais « overcoats >>) sous forme de promoteurs d’adhésion commerciaux, ou de dissolutions d’élastomères (parfois appelé cémentation).
Il est donc aussi préférable que tout changement dans une formulation ne remette pas en cause la fonctionnalité des différents traitements tant chimiques que thermiques (ou physique, plus généralement) habituellement utilisés pour telle ou telle application.
En considérant toutes les contraintes évoquées, le traitement RFL s’est imposé comme le traitement de choix pour permettre l’adhésion entre le textile et le caoutchouc. Les phénomènes impliqués dans l’adhésion sont mis en jeu durant la vulcanisation de la pièce en caoutchouc, alors que le traitement RFL en lui-même peut être déposé sur le textile plusieurs mois avant. C’est pourquoi on utilise souvent le terme de traitement « d’adhérisation >>, le terme « d’adhésion >> étant plutôt réservé à l’état d’adhésion. Dans le RFL, les latex sont des dispersions aqueuses colloïdales d’élastomères ou de polymères, généralement de nature similaire au caoutchouc à lier. En revanche, ces latex n’ont pas de réelles propriétés mécaniques en eux-mêmes. Pour assurer la tenue du système, une résine thermodure (thermodurcissable) est ajoutée. Il s’agit de la résine RF, à base de résorcinol et de formaldéhyde. Via sa polarité, elle permet une bonne adhésion au textile. Elle forme un maillage dans lequel le latex est emprisonné, ce qui rigidifie le système. Ce maillage reste suffisamment souple pour permettre la diffusion des chaînes élastomères dans la matrice et créer alors une bonne adhésion au caoutchouc (enchevêtrement, interactions moléculaires et éventuellement coréticulation lors de la vulcanisation).
Le RFL comporte du formol et du résorcinol qui sont aujourd’hui cancérigènes suspectés. Il serait donc intéressant de trouver une alternative à ce formol et au résorcinol ou à la composition RFL dans son ensemble. Les propriétés complexes du RFL, tant au niveau de sa mise en oeuvre que dans les propriétés d’usage des produits finaux l’incorporant, qui ont été rappelées ci-dessus, font de l’exercice de trouver une solution alternative un véritable défi. Il serait encore plus intéressant de trouver une telle solution qui soit plus qu’une alternative, mais qui permette une augmentation des performances. C’est à relever ces défis que se sont attelés les inventeurs.
L’invention a ainsi pour objectif de fournir de nouvelles solutions d’adhérisation qui permettent de remplacer les RFL dans leurs applications connues, avec des niveaux de performance proches ou même supérieurs, et ceci avec des composants acceptables dans le cadre du développement durable et dans des conditions économiques favorables.
Les lignosulfonates sont proposés comme adhésif naturel et comme liant de fibres courtes pour la réalisation de mats (non-tissés) en combinaison avec des durcisseurs du lignosulfonate, ou comme adhésifs dans les produits multicouches à base de bois. Ils n’ont jamais été proposés dans des compositions alternatives aux RFL et il n’existe aucune indication que les lignosulfonates puissent s’avérer propices à développer des formules d’adhérisation pour assurer une liaison avec des caoutchoucs, avec des performances mécaniques suffisantes.
Résumé de l’invention
L’invention a donc pour objet une composition adhésive ou d’adhérisation pour textile comprenant un sel de lignosulfonate, un durcisseur aldéhyde de ce sel, et un latex de polymère, notamment d’élastomère. La composition adhésive peut être une composition d’adhérisation adaptée permettant de faire adhérer des textiles à un caoutchouc.
L’invention concerne aussi l’utilisation d’une composition d’adhérisation selon l’invention, pour conférer des propriétés d’adhésion à un textile de renfort, vis-à-vis d’un caoutchouc.
L’invention concerne aussi un textile de renfort, notamment fil, câblé ou structure textile, au moins partiellement revêtu et/ou imprégné d’une composition d’adhérisation selon l’invention.
L’invention concerne aussi un article ou pièce en caoutchouc ou comportant une partie en caoutchouc, dans laquelle le caoutchouc comprend au moins un textile de renfort selon l’invention, en surface et/ou intégré à l’intérieur du caoutchouc ou de la matrice en caoutchouc.
D’autres objets de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre.
Description détaillée
L’invention a donc pour premier objet une composition adhésive ou d’adhérisation pour textile, comprenant un sel de lignosulfonate, un durcisseur aldéhyde de ce sel, et un latex d’élastomère.
Par « élastomère >>, on entend, notamment, une chaîne polymère ou copolymère dont la température de transition vitreuse (Tv) est inférieure à environ 25°C. Les élastomères sont présents dans le caoutchouc à adhériser et dans le latex de la composition d’adhérisation. Un « latex d’élastomère >> est une dispersion aqueuse colloïdale d’élastomère.
Par « caoutchouc >> (en anglais « rubber >>) ou « matériau élastomère >>, on entend ici le produit vulcanisé ou réticulé préparé à partir d’élastomère ou de gomme élastomère, synthétique ou naturel, d’un ou plusieurs types, de charge(s) renforçante(s) (noirs de carbone, silice, kaolins...), de plastifiant(s), d’agent(s) de vulcanisation (soufre, peroxyde, oxydes métalliques et les accélérateurs nécessaires), d’éventuels autres additifs usuels pour l’application considérée (par exemple pour faciliter la mise en oeuvre, pour la protection contre le dioxygène, l'ozone, la chaleur, la flamme, les UV). L’invention s’intéresse aussi bien aux caoutchoucs synthétiques qu’au caoutchouc naturel. Les caoutchoucs, formulés à base d’élastomères, sont des matériaux dont la Tv obtenue est alors inférieure à la température de service de la pièce.
Les lignosulfonates sont des sous-produits issus de la transformation du bois, notamment du traitement du bois pour la fabrication de pâte à papier selon le procédé dit « procédé de cuisson acide au bisulfite ». Ce procédé, qui met en oeuvre un bisulfite, permet selon la nature du contre-ion employé d’obtenir les sels de lignosulfonate correspondants.
De préférence, dans la composition d’adhérisation, le sel de lignosulfonate peut être un sel de sodium, de potassium, de magnésium, d’ammonium ou de calcium.
Dans un exemple de réalisation, on utilise des lignosulfonates préparés par le procédé bisulfite à partir de pin maritime, par exemple provenant des Landes (France).
De préférence, le durcisseur aldéhyde a au moins 2 atomes de carbone et porte au moins un groupement aldéhyde (-CHO). Par convention, l’atome de carbone du CHO est compris dans le nombre de carbones du composé durcisseur.
Le durcisseur peut être un monoaldéhyde (1 seul groupement -CHO), un dialdéhyde (2 groupements -CHO), un trialdéhyde (3 groupements -CHO), ou un polyaldéhyde sous la forme d’un polymère portant des motifs aldéhyde non énolisés.
1) Monoaldéhyde: composé contenant un groupement aldéhyde placé en terminaison d’une chaîne hydrocarbonée, telle que la longueur maximale de la chaîne carbonée principale soit inférieure ou égale à 20 atomes de carbones. La structure de la chaîne peut être soit linéaire, ramifiée ou cyclique.
1a) Cas des chaînes linéaires :
o Totalement saturée (alcane) telle que la longueur de chaîne soit comprise entre C2 et C20, préférentiellement C2 à C14 • Encore plus préférentiellement parmi les composés : acétaldéhyde, priopionaldéhyde, butyraldéhyde, pentanal (valéraldéhyde), hexanal, heptanal, octanal, nonanal, decanal, undecanal, dodecanal, tridecanal, tétradécanal (myristaldéhyde) o Ou présentant une ou plusieurs insaturations telles que la chaîne carbonée ne soit pas complètement conjuguée (chaîne alcène) et que la longueur de chaîne soit comprise entre C4 et C20, préférentiellement entre C4 et C8:
Plus spécifiquement, chaînes présentant une seule insaturation • Encore plus spécifiquement parmi les composés isomères cis et trans suivants : 2-butenal (crotonaldéhyde), 3-butenal, 2-hexenal, 3-hexenal, 2heptenal, 3-heptenal, 5-heptenal, 2-octenal
Plus spécifiquement, chaînes présentant plusieurs insaturations.
• Encore plus spécifiquement parmi les composés isomères cis et trans suivants : 2,4-pentadienal ; 2,4hexadienal, 2,4-heptadienal ; 3,5-heptadienal ; 2,4octadienal.
b) Cas des chaînes ramifiées (chaînes présentant des substituants) o Chaîne hydrocarbonée totalement saturée présentant une ou des ramifications uniquement de nature hydrocarbonée
Plus spécifiquement la longueur maximale de la chaîne principale est de C8, notamment de C3 à C8,
Plus spécifiquement le ou les groupements substituants peuvent être des radicaux méthyl, éthyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl • Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : isobutyraldéhyde ;
isovaléraldéhyde ; 2-methylbutyraldéhyde ; 3,5,5trimethylhexanal, triméthylacétaldéhyde
Plus spécifiquement les groupements substituants de la chaîne linéaire peuvent être des cycles hydrocarbonés saturés, insaturés, ou aromatiques, pouvant être eux-mêmes subsitués, plus précisément : cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, cyclohexenyl, phenyl, • Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : phénylacétaldéhyde ; 3phénylpropionaldéhyde (hydrocinnamaldéhyde) ; 2phénylpropionaldéhyde (hydratropaldéhyde), 2Methyl-3-(p-isopropylphenyl)propionaldéhyde (cyclamen aldéhyde), hydrocinnamaldéhyde o Ou chaîne hydrocarbonée présentant une ou des insaturations et présentant une ou des ramifications uniquement de nature hydrocarbonée
Plus spécifiquement la longueur maximale de la chaîne principale est de C8, notamment de C3 à C8,
Plus spécifiquement le ou les groupement substituants peuvent être des radicaux méthyl, éthyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl • Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : 2-Methylbut-2-enal (aldéhyde tiglique) ; 2,6-dimethyl-5-heptenal (melonal) ; 2methyl-2-pentenal ; α-hexylcinnamaldéhyde ; aamylcinnam aldéhyde
Plus spécifiquement les groupements substituants de la chaîne linéaire peuvent être des cycles hydrocarbonés saturés, insaturés, ou aromatiques, plus précisément : cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, cyclohexenyl, phenyl.
• Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : cinnamaldéhyde, ahexylcinnamaldéhyde, a-amylcinnamaldéhyde, phenylcinnam aldéhyde,
Plus spécifiquement les groupements substituants de la chaîne linéaire peuvent être des cycles aromatiques comportant eux-mêmes un ou des substituants sur le cycle aromatique.
• Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : methylcinnamaldéhyde et isomères de position, o Ou chaîne hydrocarbonée totalement saturée présentant une ou des ramifications comprenant un hétéroatome.
Plus spécifiquement la longueur maximale de la chaîne principale est de C8, notamment C3 à C8
Plus spécifiquement, les groupements substituants sont de nature :
• Hydroxyle o Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : 7-Hydroxy-3,7-dimethyloctanal (Hydroxycitronellal), D-erythrose • Ether o Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : Benzyloxyacetaldéhyde • Halogène o Ou chaîne hydrocarbonée présentant une ou plusieurs insaturations et présentant une ou des ramifications comprenant un hétéoatome.
Plus spécifiquement la longueur maximale de la chaîne principale est de C8, notamment C3 à C8,
Plus spécifiquement, les groupements substituants sont de nature :
• Hydroxyles • Ether • Ester • Halogène o Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants :aBromocinnamaldéhyde ;aChlorocinnamaldéhyde • Chaînes hydrocarbonées substituées par des groupements hydroxy, éther, halogène, ester o Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants :2Hydroxycinnamaldéhyde,4Hydroxycinnamaldéhyde,2Methoxycinnamaldéhyde, 3,5-Dimethoxy-4hydroxycinnamaldéhyde (Sinapinaldéhyde), 4-Acetoxy-3-methoxycinnamaldéhyde, 4Hydroxy-3-methoxycinnamaldéhyde (coniferaldéhyde), 4-Chlorocinnamaldéhyde, 4-Bromocinnamaldéhyde, 4Fluorocinnamaldéhyde, 2,6Difluorocinnamaldéhyde
1c) Cas des aldéhydes cycliques : composés de la famille des carbaldéhydes, c’est-à-dire des composés pour lesquels le groupement aldéhyde est directement accolé à un cycle. Le cycle est défini comme étant un monocycle comprenant au plus 8 atomes de carbone, notamment de 3 à 8 atomes de carbone. Plus spécifiquement, le cycle peut être de nature :
o Totalement carboné et non aromatique
Sans insaturation : le cycle peut être notamment cyclopropane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, et • Sans substituants hydrocarbonés ou hétéroaromatiques sur le cycle o Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : cyclopentanal, cyclopropanal, cyclohexanal, cycloheptanal, cyclooctanal • Ou, avec substituants hydrocarbonés et/ou hétéro atomiques sur le cycle
Ou présentant une ou plusieurs insaturations • Sans substituants hydrocarbonés ou hétéroaromatiques sur le cycle • Avec substituant hydrocarbonés et/ou hétéro atomiques sur le cycle o Ou hétéroatomique et non aromatique
Sans insaturations • Sans substituants hydrocarbonés ou hétéroaromatiques sur le cycle • Avec substituant hydrocarbonés et/ou hétéro atomiques sur le cycle
Ou présentant une ou plusieurs insaturations • Sans substituants hydrocarbonés ou hétéroaromatiques sur le cycle • Avec substituant hydrocarbonés et/ou hétéro atomiques sur le cycle o Ou totalement carboné et aromatique
Sans substituants o Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : benzaldéhyde
Ou avec 1 ou des substituants hydrocarbonés et/ou hétéroatomiques.
• Les substituants peuvent être de nature halogène, plus particulièrement chlore, brome, iode o Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : Chloro 4chlorobenzaldéhyde ; 3-Chlorobenzaléhyde ;
2- Chlorobenzaldéhyde ;2,4- dichlorobenzaldéhyde ;2,5dichlorobenzaldéhyde ;2,6dichlorobenzaldéhyde ;3,5dichlorobenzaldéhyde ; 2,3,6trichlorobenzaldéhyde ;2bromobenzaldéhyde ; 3-bromobenzaldéhyde ; 4-bromobenzaldéhyde ;3,4dibromobenzaldéhyde ;3,5dibromobenzaldéhyde ;2,5dibromobenzaldéhyde ; 2-iodobenzaldéhyde,
3- iodobenzaldéhyde ; 4-iodobenzaldéhyde • Ou les substituants peuvent être de nature alkyle (en C1 à C8), plus particulièrement méthyl, éthyl, propyl, butyl, phényl, o Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : 2-méthylbenzaldéhyde, 3-méthylbenzaldéhyde, 4méthylbenzaldéhyde (isomères o- m- p- du tolualdéhyde) ; 2,4-Diméthylbenzaldéhyde,
2.5- diméthylbenzaldéhyde, 2,6- diméthylbenzaldéhyde ; 2,4,6trimethylbenzaldéhyde (mesitaldéhyde) ; 4éthylbenzaldéhyde, 2-ethylbenzaldéhyde ; Biphenyl-2carboxaldéhyde, Biphenyl-3carboxaldéyde, Biphenyl-4-carboxaldéyde ;
2.5- di-tertbutyl-benzaldéhyde ; 4- tertbutylbenzaldéhyde ; 4isopropylbenzaldéhyde (cuminaldéhyde) • Ou les substituants peuvent être de nature éther, plus particulièrement méthoxy, éthoxy, phénoxy et benzyloxy o Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : Isomères de l’anisaldéhyde : 2-methoxybenzaldéhyde ; 3methoxybenzaldéhyde et 4methoxybenzaldéhyde ; isomères du vératraldéhyde : 2,3-dimethoxybenzaldéhyde ; 2,4-dimethoxybenzaldéhyde ; 2,5dimethoxybenzaldéhyde ;2,6diméthoxybenzaldéhyde ;3,4diméthoxybenzaldéhyde ;3,5diméthoxybenzaldéhyde ;2ethoxybenzaldéhyde ; 3-ethoxybenzaldéhyde ; 4-ethoxybenzaldéhyde ;3,4ethoxybenzaldéhyde ;3phenoxybenzaldéhyde ;4phénoxybenzaldéhyde ;2benzyloxybenzaldéhyde,3benzyloxybenzaldéhyde ;4benzyloxybenzaldéhyde.
• Ou les substituants peuvent être de nature hydroxyle. o Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : 2-hydroxybenzaldéhyde (salicylaldéhyde) ; 3-hydroxybenzaldéhyde ;
4-hydroxybenzaldéhyde ;2,3- dihydroxybenzaldéhyde ;2,4dihydroxybenzaldéhyde ;2,5dihydroxybenzaldéhyde (gentisalehyde); 3,4dihydroxybenzaldéhyde ; 3,4,5trihydroxybenzaldéhyde ; 2,4,5trihydroxybenzaldéhyde ; 2,3,4trihydroxybenzaldéhyde ; 2,4,6trihydroxybenzaldéhyde (phloroglucinaldéhyde).
• Lorsque le cycle aromatique présente plusieurs substituants, ceux-ci peuvent être de nature différente, choisis parmi les familles décrites cidessus.
o Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : 2-hydroxy-3methoxybenzaldéhyde ; 2-hydroxy-4methoxybenzaldéhyde ; 3-hydroxy-4methoxybenzaldéhyde (isovanilline) ; 4hydroxy-2-methoxybenzaldéhyde ; 4Hydroxy-3-methoxybenzaldéhyde (vanilline) ;
2,6-dimethoxy-4-hydroxybenzaldéhyde ; 3,4dimethoxy-5-hydroxybzenzaldéhyde ; 3,5dimethoxy-4-hydroxybenzaldéhyde (syringaldéhyde) ; 4-ethoxy-3methoxybenzaldéhyde ; 3-ethoxy-4- methoxybenzaldéhyde ; 2-ethoxy-3methoxybenzaldéhyde ; 2-benzoyloxy-3methoxybenzaldéhyde ; 3-benzoyloxy-4methoxybenzaldéhyde ; 4-benzoyloxy-3methoxybenzaldéhyde ; Myristicine aldéhyde.
o Ou hétérocycles aromatiques
Sans substituants o Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants :2pyridinecarboxaldéhyde ;3pyridinecarboxaldéhyde ;4pyridinecarboxaldéhyde ;2Thiazolecarboxaldéhyde ; pyrrol-2carboxaldéhyde ;3thiophenecarboxaldéhyde ; indol-3carboxaldéhyde.
Ou avec substituants hydrocarbonés et/ou hétéroatomiques o Encore plus spécifiquement choisi parmi les composés suivants : 3-methyl-2-thiophene carboxaldéhyde ; 613 methylpyridinecarboxaldéhyde ; Nbenzylpyridine-4-carboxaldéhyde ; 1 methylimidazolecarboxaldéhyde.
2) Dialdéhyde : composé contenant 2 groupements aldéhydes tels que :
Les groupements aldéhydes sont placés en terminaison d’une chaîne hydrocarbonée, telle que la longueur maximale de la chaîne carbonée principale soit inférieure ou égale à 20 atomes de carbones. La chaîne peut être substituée par des groupements alkyles en C1-C8 linéaires, ramifiés ou cycliques, halogène, hydroxyle, éther ou ester.
• Plus spécifiquement : glutaraléhyde, bromomalonaldéhyde
La chaîne carbonée porteuse du groupement aldéhyde peut être un cycle.
• Plus spécifiquement : téréphtaldéhyde ; o-Phthalaldéhyde, mPhthalaldéhyde
Les chaînes carbonées peuvent être reliées entre elles par des hétéroatomes (liaisons éther), sans que le nombre total d’atome de carbone de la structure formée ne soit supérieur à 20 atomes.
• Plus spécifiquement : 4-(4-formylphenoxy)benzaldéhyde ; 4-(2- formylphenoxy)benzaldéhyde ;
3) Trialdéhyde : composé contenant 3 groupements aldéhydes choisis parmi les composés :
• Tris(4-formylphenyl)amine ;
4) Polyaldéhyde : composés formés d’une chaîne polymère contenant des motifs aldéhyde non énolisés tels que > Le motif aldéhyde est présent sur le monomère (homopolymère) et est nonengagé dans la réaction de polymérisation > Le motif aldéhyde est présent sur au moins un des monomères (co-polymère) et est non-engagé dans la réaction de polymérisation > Le motif aldéhyde est obtenu par réaction post-polymérisation telles que o Lyse o Oxydation o Greffage
Dans un mode de réalisation, les aldéhydes n’ayant pas d’atome d’hydrogène en alpha du CO est préférentiellement choisie en ce qu’ils sont non énolisables, et peuvent alors réaliser, en conditions basiques, une réaction de Canizarro, permettant la présence d’un intermédiaire réactionnel de type acide carboxylique.
Comme exemples préférés de ces aldéhydes aromatiques non énolisables, on peut citer :
- pour les non substitués : benzaldéhyde,
- pour les mono-substitué : hydroxybenzaldéhyde (et isomères de position : 3hydroxybenzaldéhyde, 4-hydroxybenzaldéhyde, salycylaldéhyde) ; p-anisaldéhyde (et isomère o-) ; p-tolualdéhyde (et isomère ortho) ;
- pour les poly-substitués : vératraldéhyde, syringaldéhyde, cuminaldéhyde, vanilline, ethylvaniline, 2,4-dihydroxybenzaldéhyde, 3,4-dihydroxybenzaldéhyde ; 3-hydroxy-4-methoxybenzaldéhyde.
On peut citer également le cinnamaldéhyde.
L’emploi d’un aldéhyde non énolisable est un mode de réalisation particulier.
Le latex peut avantageusement être un latex de copolymère acrylonitrile/butadiène carboxylé (XNBR), un latex d'acrylonitrile/butadiène hydrogéné (HNBR), un latex de polyéthylène chlorosulfoné (CSM), un latex de copolymère styrène-butadiènevinylpyridine (VPSBR), un latex de copolymère styrène/butadiène (SBR), un latex de copolymère acrylonitrile/butadiène (NBR), un latex de polybutadiène (BR), un latex de chlorobutadiène (CR), un latex de caoutchouc naturel (NR), un latex de polyuréthane, ou un mélange d’au moins deux d’entre eux.
Le taux massique de matière sèche de la composition peut être compris notamment entre environ 2 et environ 38%, en particulier entre environ 4 et environ 30%, plus particulièrement entre environ 7 et environ 25%.
La composition selon l’invention peut notamment comprendre d’environ 40 à environ 95 %, de préférence d’environ 55 à environ 90% en masse d’élastomère par rapport à la composition.
Sauf indication contraire, la composition est donnée en matière sèche.
Dans la composition, le ratio massique durcisseur / sel de liqnosulfonate peut être compris notamment entre environ 0,1 et environ 3, plus particulièrement entre environ 0,15 et environ 2,5.
Dans la composition, le ratio massique [durcisseur + sel de lignosulfonatel / latex peut être compris notamment entre environ 0,05 et environ 0,6 plus particulièrement entre environ 0,15 et environ 0,5.
Suivant une caractéristique avantageuse, la composition a un pH neutre ou basique, notamment un pH compris entre environ 7 et environ 13, en particulier entre environ 9 et environ 13. La composition peut comprendre à cet effet un additif permettant d’ajuster le pH, par exemple de la soude.
La composition comprend l’eau du latex d’élastomère. De l’eau peut encore être ajoutée, afin de rendre la composition applicable suffisamment fluide pour une application classique, par exemple par imprégnation.
La composition peut encore comprendre des additifs à une teneur notamment comprise entre 0 ou 0,1 et environ 50% en masse sèche. La composition peut notamment comprendre un promoteur d’adhésion (par exemple époxy, silane, isocyanate bloqué), un tensioactif, un dispersant, un agent anti-mousse, une cire (par exemple cire hydrocarbonée microcristalline en émulsion), une charge (par exemple noir de carbone, silice), un colorant, un oxyde métallique (par exemple ZnO), un réticulant d’élastomère, un agent anti-UV, un agent anti-ozone, un agent thermo-protecteur. Ces agents sont des additifs classiquement utilisés dans les formulations RFL. Ils sont compatibles avec l’adhésif objet de l’invention
La composition selon l’invention peut être appliquée sur tout textile. Par « textile » au sens de l’invention, on entend : fil continu monofilamentaire, fil continu multifilamentaire, fil ou fibre coupé (en anglais « staple fiber »), tout assemblage de fils continus monofilamentaires et/ou multifilamentaires ou de fil coupé, notamment une mèche, un câblé formé de tels fils par les techniques classiques de retordage et une « structure textile » formée de l’assemblage de fils, retors ou câblés, sous la forme notamment de tissu, de grille, etc. Le terme textile selon l’invention ne couvre pas les nontissés ou mats de fibres courtes. Les textiles de l’invention, ayant été traités par la composition selon l’invention, sont désignés par l’expression « textiles de renfort ».
Le textile peut être de nature organique ou inorganique. Comme nature de textile, on peut citer notamment le verre (notamment verre E ou verre haut module), le basalte, le carbone, l'aramide (meta ou para), les alcools polyvinylique, la cellulose, les polyéthylènes haute densité (PEHD), les polyester (notamment les polytéréphtalates d’éthylène, PET), les polyamides (PA, notamment les PA 4.6, PA 6.6, PA 6), les acryliques, les hybrides (fil en aramide + fil en nylon, câblés ensemble ; acrylique + verre + cuivre, câblés ensemble), etc. Lorsque le textile est un câblé ou une structure textile de plusieurs fils, les fils peuvent être tous de nature organique ou inorganique, ou le câblé ou la structure textile peut comporter les deux types de fils, organique et inorganique.
L’invention a aussi pour objet un procédé d’application, ou l’utilisation, d’une composition d’adhérisation selon l’invention, pour conférer des propriétés d’adhésion à un tel textile, notamment vis-à-vis d’un matériau élastomère. Cette utilisation peut se décliner en termes de procédé d’adhérisage d’un textile selon l’invention. Cette utilisation ou ce procédé comprend l’application de ladite composition sur le textile (fil, câblé, structure textile), puis son séchage. Cette application peut être réalisée par les méthodes en usage dans l’industrie, pour l’enduction, notamment par imprégnation, comme décrit infra. Le choix du latex, donc de l’élastomère constitutif, se porte avantageusement vers une formule similaire à la nature de l’élastomère constitutif du caoutchouc à traiter, comme cela est d’usage.
D’autres caractéristiques de l’utilisation ou du procédé apparaîtront à la lecture du reste de la description.
L’invention a aussi pour objet un textile de renfort revêtu et/ou imprégné d'une composition d’adhérisage selon l’invention. Elle a aussi pour objet le procédé de traitement du textile pour produire le textile de renfort, par application de la composition d’adhérisage sur ledit textile.
L’invention a notamment pour objet un fil revêtu et/ou imprégné d'une composition d’adhérisage selon l’invention. Le fil peut être retordu avant ou après application de la composition, et solidification de celle-ci. Lorsque le fil est multifilamentaire, il peut être imprégné à cœur, si besoin en dérompant le fil (écartement des filaments par des moyens connus de l’homme du métier) avant de l’enduire avec la composition.
L’invention a aussi pour objet un câblé revêtu et/ou imprégné d'une composition d’adhérisage selon l’invention.
Le câblé peut être formé d’au moins deux fils non revêtus de la composition adhésive, généralement chaque fil est retordu, puis les fils sont câblés (assemblés ensemble et retordus en sens inverse de la torsion des fils élémentaires), puis le câblé est revêtu de la composition adhésive, qui est durcie après application.
Le câblé peut aussi être formé de l’assemblage d’au moins deux fils revêtus de la composition adhésive, généralement chaque fil est retordu après solidification de la composition, et ensuite les fils sont câblés (assemblés ensemble et retordus en sens inverse de la torsion des fils élémentaires) ; on peut prévoir ensuite une enduction du câblé avec d’autres traitements (« overcoat >> ou « topcoat >>), et son séchage.
L’invention a aussi pour objet une structure textile formée de l’assemblage de fils par les techniques connues telles que le tissage ou encore par collage ou soudage dans le cas des grilles. Ces structures textiles sont revêtues ou imprégnées de la composition de l’invention, et l’invention couvre ces structures textiles revêtues de la composition d’adhérisage durcie.
Les compositions d’adhérisage peuvent être appliquées sur les textiles au sens de l’invention par les méthodes utilisées pour les RFL. On retiendra en premier lieu l’imprégnation, par trempage direct (« dipping >>) ou au moyen d’un rouleau lécheur.
L’invention a aussi pour objet un article ou pièce en caoutchouc (ou comprenant une partie en caoutchouc), comprenant au moins un textile de renfort, notamment fil, câblé et/ou structure textile, selon l’invention. Ce textile de renfort peut notamment être appliqué en surface de l’article ou pièce et/ou intégré à l’intérieur de l’article ou pièce.
Comme il a été dit, le caoutchouc est une formulation vulcanisable à base d’élastomères naturels ou synthétiques, tels que caoutchouc naturel (NR ou polyisoprène) vulcanisé (réticulé), ou un caoutchouc synthétique, vulcanisé (réticulé). Comme exemple de caoutchouc synthétique, on peut citer les caoutchoucs de : polybutadiène (BR), polyuréthane (AU ou EU), polychloroprène (CR), silicone (VMQ, PVMQ) et fluorosilicone (FVMQ), éthylène-propylène-diène monomère (EPDM), copolymères butadièneacrylonitrile (NBR pour nitrile butadiene rubber), copolymères butadiène-acrylonitrile hydrogénés (HNBR), copolymère styrène/butadiène (SBR), épichlorydrine (ECO ou CO), butyle (HR), bromobutyle (BIIR), chlorobutyle (CIIR), polyéthylènes chlorés (CM), polyéthylènes chlorosulfonés (CSM), nitrile butadiène acrylonitrile carboxylé (XNBR), copolymères d’éthylène et d’acrylate de méthyle (AEM), copolymères d’éthylène et d’acétate de vinyle (EVM et EVA), polyacrylates (ACM), caoutchoucs fluorés (FKM), caoutchoucs perfluorés (FFKM).
Un caoutchouc peut également être une formulation vulcanisable à base de mélanges ou coupages de telles gommes élastomères.
Le caoutchouc peut également être une formulation à base de thermoplastiques élastomères (élastomères dits « à réticulation physique >> comme par exemple le SBS, styrène-butadiène-styrène bloc).
L’invention a notamment pour objet un article ou pièce en élastomère ou caoutchouc comportant, noyé dans sa masse en élastomère ou caoutchouc, un textile de renfort adhérisé selon l’invention, par exemple un ou plusieurs fils, individuels ou câblés ou encore assemblés en structures textiles, ou plusieurs de ces catégories.
L’invention a également pour objet un article ou pièce en élastomère ou caoutchouc comportant, collée sur au moins une surface de ce matériau élastomère ou caoutchouc, une structure textile adhérisée selon l’invention.
L’invention a encore pour objet un article ou pièce en élastomère ou caoutchouc comportant, noyé dans sa masse en élastomère ou caoutchouc, un ou plusieurs fils, individuels ou câblés ou encore assemblés en structures textiles, ou plusieurs de ces catégories, et comportant en outre, collée sur au moins une surface de ce matériau élastomère ou caoutchouc, une structure textile selon l’invention, ces textiles de renfort étant adhérisés conformément à l’invention.
Comme articles, on peut citer, sans être exhaustif, les articles suivants, qui peuvent incorporer au moins un textile de renfort adhérisé selon l’invention, notamment fil, câblé ou structure textile traité par la composition d’adhérisation de l’invention, appliqué à la surface de l’article auquel il adhère et/ou intégré à l’intérieur du matériau élastomère de l’article :
- Courroies, notamment courroies de transmission, courroies synchrones, bandes transporteuses, courroies d’ascenseur, courroies trapézoïdales. Les courroies peuvent comprendre des fils ou des câblés noyés dans la masse d’élastomère ou de caoutchouc. Elles peuvent aussi comprendre, à la place ou en plus des fils et câblés, une structure textile, notamment un tissu, adhérant en surface, par exemple sur le dos dans la courroie de transmission, et sur le dos et le crantage pour la courroie de distribution
- Tuyaux souples ou rigides, notamment tuyaux pour freins (comportant une structure textile tressée, mono ou double tresse), durites, tuyaux industriels (comportant une structure textile guipée ou spiralée, c’est-à-dire fabriquée par guipage ou par spiralage), y compris tuyaux pour pétrole et gaz, durites (structure textile tricotée). Le tressage, spiralage, tricotage est généralement réalisé durant la mise en oeuvre du tuyau par extrusion.
- Articles de spécialité : ressorts pneumatiques (« air-springs »), disques d’accouplement cinétique, obturateurs de tuyaux, joints de compensation.
- Pneumatiques : notamment poids-lourds et course.
A titre d’exemples de composition de caoutchouc pour ces articles : courroie transmission : à base d’EPDM ou de CR ; courroies synchrones : à base d’HNBR et de CR ; Tuyaux : à base de SBR, ou d’EPDM, ou d’un coupage NBR/PVC, ou d’épichlorydrine, ou de butyle ; Airspring : à base de CR ; disques cinétiques : à base de CR ou de NR ; pneus : pièce épaisse comprenant plusieurs mélanges, à base de NR, de BR ou de SBR
L’invention a l’avantage de s’intégrer dans la valorisation de matière première renouvelable non alimentaire. Elle permet la valorisation de la lignine, actuellement un déchet de l’industrie du bois et du papier. Ce composé est parfaitement inoffensif, a un coût bas, de hautes performances. Son utilisation n’entre pas en compétition avec le marché alimentaire, il n’est pas soumis à la réglementation sur les produits chimiques. Il s’agit d’une agro-ressource.
Exemples :
I- Partie Exemples de préparation de formule adhésive
Les définitions et méthodes de mesure ou de contrôle décrites dans cette partie s’appliquent de manière générale à la demande, sauf indication contraire.
L’extrait sec (ou concentration massique) des préparations est défini comme étant le pourcentage de matière sèche résiduelle après évaporation des matières volatiles (eau, solvant) selon un mode de séchage défini. L’analyse est réalisée à l’aide d’une balance dessicatrice, sur un échantillon humide prélevé de masse mech= entre 2 et 5 grammes. L’échantillon est déposé dans une coupelle en aluminium préalablement tarée contenant un filtre en fibre de verre sans liant, de densité surfacique 52 g.m-2 et de seuil 1,6 pm. L’ensemble est ensuite soumis à une température de 120 °C jusqu’à stabilisation totale de la masse. Le résultat est exprimé en %.
La viscosité de la préparation est mesurée à 23°C à l’aide d’un viscosimètre Brookfield. Sauf mention contraire, la mesure est réalisée à l’aide d’un module ULA (Ultra Low Viscosity Adaptator) et d’un mobile n°1 (système basse viscosité) à une vitesse de 60 rpm (révolutions par minute).
Le pH des préparations aqueuses est mesuré à l’aide d’un pH-mètre METLER 340, étalonné pour des mesures en milieu basique à l’aide de solutions tampons. Une électrode de verre et un électrolyte KCI 3M sont utilisés.
Sauf mention contraire, l’eau utilisée pour la réalisation des préparations est de l’eau de qualité osmosée, de conductivité résiduelle inférieure à 70pS/cm.
Exemple 1-1 : préparation d’un adhésif à base de benzaldéhyde, de 4hvdroxvbenzaldéhvde ou de 3-hvdroxvbenzaldéhvde
Dans un premier mode de réalisation de l’invention, 82g de lignosulfonate de sodium (Arbo N18 ; Tembec) sont dissouts sous agitation dans 1184g d’eau. 2,5g d’une solution de soude à 10% massique sont ensuite ajoutés à la solution, qui est maintenue 10 minutes sous agitation pour permettre une solubilisation totale. Celle solution est ajoutée sous agitation à 983g d’un latex de copolymère styrène-butadiène-vinylpyridine (VPSBR). L’ensemble est maintenu sous agitation (150 rpm) durant la phase de préparation du durcisseur.
19g de benzaldéhyde sont mis sous vive agitation (300rpm) et 229 grammes d’eau y sont ajoutés lentement afin de former une émulsion laiteuse. Cette émulsion est immédiatement ajoutée sous agitation à la préparation de lignosulfonate et de latex. L’agitation est maintenue quelques minutes jusqu’à homogénéisation totale.
Après 12h de mûrissement, 2,5kg d’une préparation utilisable pour le traitement textile ont été obtenus. La préparation présente un pH de 9,6 un extrait sec de 18,7% et une viscosité de 3,2 mPa.s.
Le même procédé a été appliqué pour produire 2 autres compositions contenant du benzaldéhyde, 3 compositions contenant du 4-hydroxybenzaldéhyde et 3 compositions contenant du 3-hydroxybenzaldéhyde, en faisant varier les paramètres suivants :
ratio massique durcisseur / sel de lignosulfonate : de 24% à 54,8 % ratio massique [sel de lignosulfonate + durcisseur] / latex : de 18,4% à 24% % massique de latex : de 80 à 84,5. Au total, 9 compositions ont été réalisées.
Exemple 1-2 : préparation d’un adhésif à base de benzaldéhyde ou de 4h vdroxvbenzaldéh vde
Dans un deuxième mode de réalisation de l’invention, 55g de lignosulfonate de sodium sont introduits dans un récipient et 844g d’eau sont ajoutés progressivement. La solution est mise sous agitation à 200rpm. 23g d’une solution de soude à 10% massique et 115g d’ammoniaque à 20% massique sont ensuite successivement ajoutés sous agitation à la préparation. Le mélange est agité à 200rpm durant 10 minutes.
La solution basique de lignosulfonate de sodium est ajoutée sous agitation à une préparation de latex d’un copolymère styrène-butadiène (SBR ; 942g) et d’eau (179g) préalablement homogénéisée.
56g de 4-Hydroxybenzaldéhyde sont mis sous vive agitation (300rpm) et 285 grammes d’eau y sont ajoutés lentement afin de former une émulsion laiteuse. Cette émulsion est immédiatement ajoutée sous agitation à la préparation de lignosulfonate et de latex. L’agitation est maintenue quelques minutes jusqu’à homogénéisation totale.
Après 12h de mûrissement, 2,5kg d’une préparation utilisable pour le traitement textile ont été obtenus. La préparation présente un pH de 10,5 un extrait sec de 19,7% et une viscosité de 4,4 mPa.s.
Le même procédé a été appliqué pour produire 2 compositions contenant du benzaldéhyde et 1 autre composition contenant du 4-hydroxybenzaldéhyde, en faisant varier les paramètres suivants :
Ratio massique durcisseur / sel de lignosulfonate : de 88% à 102%.
Ratio massique [sel de lignosulfonate + durcisseur] / latex : de 20% à 29%.
% massique de latex : de 78% à 82%.
Au total, 4 compositions ont été réalisées.
Exemple 1-3 : autre mode de préparation d’un adhésif à base de benzaldéhyde, de 4hydroxybenzaldéhyde ou de 3-hydroxvbenzaldéhyde, en présence de plusieurs bases
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, une solution basique de lignosulfonate de sodium est préparée par dissolution sous agitation de 30g de lignosulfonate de sodium dans 968g d’eau et ajout de 30g d’une solution de soude à 10% massique. La préparation est laissée sous agitation à 200rpm durant 10 minutes afin de permettre une solubilisation totale.
Une dispersion basique de latex est préparée en introduisant 167g d’eau dans un récipient, qui est ensuite mis sous agitation à 200rpm. 1050g d’un latex de copolymère styrène-butadiène (SBR), puis 26g d’une solution d’ammoniac à 20% massique sont ensuite introduits successivement. La solution basique de lignosulfonate est ensuite ajoutée sous agitation à la dispersion de latex.
36g de 4-hydroxybenzaldéhyde sont mis sous vive agitation (300rpm) et 193 grammes d’eau y sont ajoutés lentement afin de former une émulsion laiteuse. Cette émulsion est immédiatement ajoutée sous agitation à la préparation de lignosulfonate et de latex. L’agitation est maintenue quelques minutes jusqu’à homogénéisation totale.
Après 12h de mûrissement, 2,5kg d’une préparation utilisable pour le traitement textile ont été obtenus. La préparation présente un pH de 9,8 un extrait sec de 19,8% et une viscosité de 3,5 mPa.s.
Le même procédé a été appliqué pour produire 3 compositions contenant du benzaldéhyde, 2 autres compositions contenant du 4-hydroxybenzaldéhyde et 3 compositions contenant du 3-hydroxybenzaldéhyde, en faisant varier les paramètres suivants :
Ratio massique durcisseur / sel de lignosulfonate : de 105% à 241%
Ratio massique [sel de lignosulfonate + durcisseur] / latex : de 15% à 45% % massique de latex : de 68% à 86%.
Au total, 9 compositions ont été réalisées.
Exemple 1-4 : mode de préparation d’un adhésif dilué et additivé, à base de benzaldéhyde
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, une solution basique de lignosulfonate de sodium est préparée par dissolution sous agitation de 33g de lignosulfonate de sodium dans 1059g d’eau et ajout de 32g d’une solution de soude à 10% massique. La préparation est laissée sous agitation à 200rpm durant 10 minutes afin de permettre une solubilisation totale.
Une dispersion basique de latex est préparée en introduisant 155g d’eau dans un récipient, qui est ensuite mis sous agitation à 200rpm. 1050g de latex de copolymère styrène-butadiène (SBR), puis 26g d’une solution d’ammoniac à 20% massique sont ensuite introduits successivement. La solution basique de lignosulfonate est ensuite ajoutée sous agitation à la dispersion de latex.
34g de benzaldéhyde sont mis sous vive agitation (300rpm) et 112 grammes d’eau y sont ajoutés lentement afin de former une émulsion laiteuse. Cette émulsion est immédiatement ajoutée sous agitation à la préparation de lignosulfonate et de latex. L’agitation est maintenue quelques minutes jusqu’à homogénéisation totale.
819g de cette préparation sont ensuite prélevés et introduits sous agitation dans 1658g d’eau. 17g d’un promoteur d’adhésion (isocyanate bloqué) en phase aqueuse et 6,4g de cire (cire hydrocarbonée microcristalline en émulsion) sont ensuite ajoutés sous agitation.
Après 12h de mûrissement, 2,5kg d’une préparation utilisable pour le traitement textile ont été obtenus. La préparation présente un pH de 11,5, un extrait sec de 6,9% et une viscosité de 1,6 mPa.s.
Exemple 1-5 : mode de préparation « one-pot » d’un adhésif à base de lignosulfonate de potassium et de différents durcisseurs
Dans ce mode de préparation, 136g d’une solution aqueuse de lignosulfonate de potassium et 43g de 3-hydroxybenzaldéhyde sont mélangés intimement. 1776g d’eau sont ensuite versés sur le mélange sous vive agitation. 34g d’une solution de soude à 10% massique et 168g d’une solution d’ammoniac à 20% massique sont ensuite successivement ajoutés à la préparation sous agitation. Le mélange est laissé sous agitation durant 10 minutes, puis ajouté sous agitation à une dispersion de latex de chloroprène (CR ; 1004g) dans de l’eau (173g).
Après 12h de mûrissement, 3,5kg d’une préparation utilisable pour le traitement textile ont été obtenus. La préparation présente un pH de 10,8, un extrait sec de 20,2% et une viscosité de 2,2 mPa.s.
Le même procédé a été appliqué pour produire 1 composition contenant du benzaldéhyde, 2 compositions contenant du 4-hydroxybenzaldéhyde et 1 autre compositions contenant du 3-hydroxybenzaldéhyde, en faisant varier les paramètres suivants :
Ratio massique durcisseur / sel de lignosulfonate : de 13% à 64%
Ratio massique [sel de lignosulfonate + durcisseur / latex] : de 20% à 47% % massique de latex : de 64% à 79%. Au total, 5 compositions ont été réalisées.
Exemple 1-6 : mode de préparation « one-pot » d’un adhésif fortement additivé et avec différents durcisseurs.
Dans ce mode de préparation, 194g d’une solution aqueuse de lignosulfonate de potassium et 15g de 3-hydroxybenzaldéhyde sont mélangés intimement. 1746g d’eau sont ensuite versés sur le mélange sous vive agitation. 36g d’une solution de soude à 10% massique et 169g d’une solution d’ammoniac à 20% massique sont ensuite successivement ajoutés à la préparation sous agitation. Le mélange est laissé sous agitation durant 10 minutes, puis ajouté sous agitation à une dispersion de latex de chloroprène (CR ; 1004g) dans de l’eau (182g).
1306g de cette préparation sont prélevés et dilués sous agitation dans 996g d’eau. 38g d’une dispersion aqueuse d’oxyde de zinc à 60% massique, 78g d’une dispersion aqueuse de noir de carbone à 35% massique et 83g d’un promoteur d’adhérence (isocyanate bloqué) sont ensuite successivement ajoutés sous agitation moyenne.
Après 12h de mûrissement, 2,5kg d’une préparation utilisable pour le traitement textile ont été obtenus. La préparation présente un pH de 11,5 un extrait sec de 14,1% et une viscosité de 2,2 mPa.s.
Le même procédé a été appliqué pour produire 3 compositions contenant du benzaldéhyde, 2 compositions contenant du 4-hydroxybenzaldéhyde et 1 autre composition contenant du 3-hydroxybenzaldéhyde, en faisant varier les paramètres suivants :
Ratio massique durcisseur / sel de lignosulfonate : de 13% à 64%
Ratio massique [sel de lignosulfonate + durcisseur] / latex : de 20% à 47% % massique de latex : de 48% à 59%
Au total, 9 compositions ont été réalisées.
II- Partie traitement du textile de renfort
Les définitions et méthodes de mesure ou de contrôle décrites dans cette partie s’appliquent de manière générale à la demande, sauf indication contraire. Les caractéristiques mécaniques des textiles traités, telles que résistance à la rupture en traction (« tensile strengh »), allongement à la rupture en traction (« élongation at break »), retrait (« shrinkage »), retrait en température, embuvage (« contraction »), force de contraction en température (« shrinkage force »), masse linéique (« linear weight »), taux d’emport (« Dip pick-up » ; DPU), raideur (« stiffness ») ... sont mesurées selon les normes en vigueur dans l’industrie textile. Les inventeurs se sont attachés à vérifier que les nouveaux traitements n’entraînaient pas de modification de ces propriétés, par rapport au RFL standard.
Les préparations adhésives de l’invention font l’objet d’une évaluation de leurs performances d’adhésion. Après enduction du textile, celui-ci est déposé au sein d’une matrice de caoutchouc non-vulcanisée, de façon que la surface du textile en contact avec le caoutchouc reste vierge de toute pollution. La matrice contenant le textile est ensuite vulcanisée par compression, selon des conditions de température, de temps et de pression propres à chaque caoutchouc. L’ensemble textile + matrice vulcanisée forme une éprouvette d’adhésion.
Les éprouvettes d’adhésions peuvent prendre plusieurs formes, décrites dans différentes normes internationales, comme par exemple la norme ISO 36:2017. Les éprouvettes, et par extension l’essai réalisé pour déterminer l’adhésion, sont couramment connues par l’homme du métier sous des noms tels que Test-T (« pull-out test », ASTM D2229-04), Test-H (selon la norme NF ISO 4647 ou ASTM D4776-04), pelage (peeltest)... Le test est ensuite réalisé par sollicitation de l’éprouvette jusqu’à destruction de la zone de contact interfaciale, de l’arrachement du textile, ou du déchirement de la matrice caoutchouc. L’adhésion est alors évaluée selon des critères tels que l’aspect du textile à la rupture, la force maximale d’adhésion, la force moyenne d’arrachement, éventuellement ramenées à l’épaisseur de l’éprouvette.
Généralités sur les procédés d'imprégnation
D’une manière générale, le procédé d’imprégnation des textiles est réalisé par trempage (« dipping ») dans des bacs contenant les préparations adhésives. Un schéma d’un tel procédé est illustré dans Gomes A., Nabih N., Kramer T, Adhesion activation of tire textiles by resorcinol formaldéhyde free coatings, Rubber World, Mars 2016.
Les bobines de fils, cordes et câblés non traitées, sont positionnées sur un cantre en entrée de ligne. Un système accumulateur peut éventuellement être utilisé. Les fils, cordes et câbles subissent soit un trempage direct dans un bac, soit une imprégnation par un rouleau lécheur. Après trempage ou imprégnation, l’excès de préparation humide est éliminé par pressage (foulardage), aspiration ou par des mousses. Le textile imprégné enduit subit ensuite un passage dans un four pour permettre le séchage et la réticulation des adhésifs. Après sortie d’un four, le textile peut à nouveau subir une étape d’imprégnation, puis de passage dans un four, ces étapes pouvant être répétées jusqu’à un total de 4 imprégnations. En sortie de ligne, les fils, cordes ou câblés sont réceptionnés sur des bobinoirs.
Dans un autre mode d’imprégnation, particulièrement adapté aux fibres minérales (verre, basalte, carbone...), un système de dérompage composé de peigne et/ou de « queues de cochons >> peut être utilisé en sortie de cantre. Il permet une ouverture maximale du fil multifilamentaire, pour favoriser une forte imprégnation. Après les étapes d’imprégnation et de séchage, le fil est alors retordu en ligne. Le câblage est effectué sur un fil déjà traité. Des traitements additionnels peuvent être effectués sur les câblés ainsi formés.
Dans les différents procédés, les vitesses vont de 1 m/min à 150m/min, les températures des fours de 30°C à 350°C. Une tensionmécanique peut également être appliquée sur le textile. Sauf mention contraire, dans les exemples suivant, les textiles ont été traités avec les adhésifs objets de l’invention dans des conditions identiques à celles appliquées lors d’un traitement avec un RFL.
Exemple II-1 :
Dans un exemple de préparation de l’invention, les inventeurs se sont attachés à présenter une solution pouvant être utilisée en tant que renfort, tressé, spiralé, guipé ou tricoté dans un tuyau de frein. Pour cela, une torsion 95 Z a été appliquée à un fil de polyéthylène-téréphtalate (PET) de titre 1100 dtex.
Le fil obtenu a été traité par une imprégnation dans l’adhésif objet de l’invention, puis par une thermofixation dans un four. Les adhésifs utilisés dans cet exemple ont une concentration en matières sèche de 20%.
Les différents fils imprégnés de l’adhésif ont été évalués en adhésion sur 2 mélanges caoutchouc classiquement utilisés dans les tuyaux de frein. Le premier est un mélange EPDM accéléré au peroxyde, de dureté 90 Shore A. Le second est un mélange EPDM de dureté 90 Shore A vulcanisé au soufre. Les éprouvettes ont été réalisées par un moulage en compression. Un fil imprégné de RFL, réalisé dans les mêmes conditions, a permis d’obtenir les valeurs d’adhérence témoins.
Le fil PET traité avec les différents adhésifs de chacun des exemples 1-1, I-2 et I-3 a montré des niveaux d’adhésion satisfaisants par rapport au fil témoin imprégné RFL. Les valeurs obtenues sont présentées dans le tableau I, et exprimé en % d’adhésion par rapport à l’adhésion obtenue avec le fil RFL témoin.
Tableau I : adhésions obtenues pour un PET traité pour tuyaux.
Adhésion (en % vs adhésion du Fil PET traité + EPDM Fil PET traité + EPDM témoin RFL) peroxyde Soufre
Les 9 adhésifs de l’exemple 1-1 110 à 135% 85 à 108%
Les 4 adhésifs de l’exemple 1-2 | 134 à 142% > 155 à 168%
Les 9 adhésifs de l’exemple 1-3 75 à 105% : Non évalué
Exemple 11-2 :
Dans un exemple de préparation de l’invention, les inventeurs se sont attachés à présenter une solution pouvant être utilisée en tant que renfort dans des assemblages tels que courroies de transmission ou bandes transporteuses. De tels renforts nécessitent un premier traitement visant à limiter l’effilochage lors de la mise à nu sur la tranche.
Pour cela, un câblé en PA 4-6 de construction 470/5x3 dtex (100/125) a été construit par étapes successives de retordage, puis de câblage. Le câblé obtenu a été traité par une première imprégnation dans une solution de méthylène diphényl diisocyanate dans du toluène, puis soumis à séchage et thermofixation dans un four. Le câblé a ensuite été imprégné dans un bac contenant l’adhésif de l’invention, à une concentration massique en matière sèche de 20%, en lieu et place du traitement RFL habituellement appliqué.
Les différents fils imprégnés des différents adhésifs obtenus ont été évalués en adhésion sur 2 mélanges caoutchouc pouvant être utilisés pour la fabrication de courroies. Le premier est un mélange à base d’EPDM accéléré au peroxyde. Le second est un mélange à base de CR vulcanisé aux oxydes métalliques. Les éprouvettes ont été réalisées par un moulage en compression. Un fil imprégné de RFL, réalisé dans les mêmes conditions, a permis d’obtenir les valeurs d’adhérence témoins.
Le câblé de Polyamide 4-6 traité avec les différents adhésifs des exemples 1-1, I-2 et I-3 a montré des niveaux d’adhésion satisfaisants vis-à-vis de l’EPDM en comparaison du fil témoin imprégné RFL. Le fil polyamide 4-6 traité avec les différents adhésifs de l’exemple I-5 a montré des niveaux d’adhésion satisfaisant vis-à-vis du mélange CR. Les niveaux d’adhésion obtenus, ainsi que l’observation des faciès de rupture montrent que les adhésifs évalués sont compatibles avec le premier traitement appliqué au textile.
Les valeurs d’adhésion obtenues sont présentées dans le tableau II, et exprimées en % d’adhésion par rapport à l’adhésion obtenue avec le fil RFL témoin.
Tableau II : adhésions obtenues pour un PA 4-6 traité pour courroies.
Adhésion (en % vs adhésion du témoin RFL) Fil PA traité + EPDM Fil PA traité + CR
Le 9 adhésifs de l’exemple 1-1 143 à 163%
Les 4 adhésifs de l’exemple 1-2 98 à 118%
Les 9 adhésifs de l’exemple 1-3 77 à 107%
Les 5 adhésifs de l’exemple 1-5 81 à 96%
Exemple 11-3 :
Dans un exemple de préparation de l’invention, les inventeurs se sont attachés à présenter une invention pouvant être utilisée en tant que renfort dans des profilés et joints, tels que joints de fenêtre ou de porte. De tels renforts sont réalisés à partir de fil de verre contenant un ensimage avec lequel la composition adhésive doit être compatible.
Pour cela, plusieurs fils de verre E de titre 136tex ont subi un dérompage et une imprégnation dans le bac contenant l’adhésif de l’invention, en lieu et place du RFL. Dans cet exemple, des adhésifs d’une concentration massique de 7 à 20% ont été évalués. Les fils imprégnés ont été soumis à séchage et thermofixation dans un four. A la sortie du four, les fils ont subi une opération de retordage leur conférant une torsion de 135 tours/mètre en sens Z. Trois retors imprégnés sont ensuite câblés entre eux selon un sens et un niveau 135 S. Les fils de verre ainsi traités n’ont montré aucun endommagement visuel, ni provoqué d’encrassement excessif sur les lignes de traitement. Cela montre la capacité des adhésifs évalués à conférer des propriétés identiques au RFL, y compris des propriétés de protection mécanique.
Les différents fils imprégnés des différents adhésifs obtenus ont été évalués en adhésion sur un mélange caoutchouc EPDM classiquement mis-en-œuvre par extrusion. Un fil imprégné de RFL, réalisé dans les mêmes conditions, a permis d’obtenir les valeurs d’adhérence témoins.
Le câblé de verre E traité avec les différents adhésifs des exemples I-2, I-3 et I-4 a montré des niveaux d’adhésion satisfaisants vis-à-vis de l’EPDM en comparaison du fil témoin imprégné RFL. Les niveaux d’adhésion obtenus, ainsi que l’observation des faciès de rupture montrent que les adhésifs évalués sont compatibles avec l’ensimage du verre.
Les valeurs d’adhésion obtenues sont présentées dans le tableau III, et exprimées en % d’adhésion par rapport à l’adhésion obtenue avec le fil RFL témoin.
Tableau III : adhésions obtenues pour un verre traité pour profilés.
Adhésion (en % vs adhésion du témoin RFL)
Les 4 adhésifs de l’exemple 1-2 (concentration massique 20%)
Les 9 adhésifs de l’exemple 1-3 (concentration massique 20%)
Adhésif exemple 1-4 (concentration massique 7%)
Fil PA traité + EPDM à 116% à 155%
122%...........................
Exemple 11-4
Dans un exemple de préparation de l’invention, les inventeurs se sont attachés à présenter une invention pouvant être utilisée en tant que renfort radial dans des pneumatiques. De tels renforts sont constitués d’un fil de p-aramide nécessitant un traitement préalable, dit d’activation, pour lui permettre d’obtenir les niveaux d’adhésions demandés.
Pour cela, un câblé en p-aramide de construction 1680/1x3 dtex (240/240) a été construit par étapes successives de retordage, puis de câblage. Le câblé obtenu a été traité par une première imprégnation dans une préparation aqueuse dite « d’activation >> à base de polyépoxydes, puis soumis à séchage et thermofixation dans un four. Le câblé a ensuite été imprégné dans un bac contenant l’adhésif de l’invention, à une concentration massique en matière sèche de 7 à 20%, en lieu et place du traitement RFL habituellement appliqué. Les câblés ainsi traités ont montré un aspect visuel d’une remarquable uniformité, témoignant d’une bonne compatibilité entre le traitement adhésif selon l’invention et le traitement de préactivation.
Les différents fils imprégnés des différents adhésifs obtenus ont été évalués en adhésion sur un mélange caoutchouc à base d’un coupage de SBR et de NR pouvant être utilisé dans des pneumatiques « poids-lourd >>. Un fil imprégné de RFL, réalisé dans les mêmes conditions, a permis d’obtenir les valeurs d’adhérence témoins.
Les câblés en p-aramide traités avec les adhésifs des exemples 1-1 à I-4 ont montré des niveaux d’adhésion satisfaisants vis-à-vis du caoutchouc en comparaison du fil témoin imprégné RFL. Les câblés en p-aramide traités avec les adhésifs des exemples I-2 et I-3 ont montré des niveaux d’adhésion en retrait par rapport au niveau d’adhésion habituellement demandés pour ce type d’applications, mais qui restent remarquables, d’une valeur supérieure à 15 N/mm. L’observation des faciès de rupture confirme ces niveaux, par la présence de caoutchouc résiduel sur le textile.
Les valeurs d’adhésion obtenues sont présentées dans le tableau IV, et exprimées en % d’adhésion par rapport à l’adhésion obtenue avec le fil RFL témoin
Tableau IV : adhésions obtenues pour un aramide traité pour pneumatique.
Adhésion (en % vs adhésion du témoin RFL)
Les 9 adhésifs de l’exemple 1-1 (concentration massique 20%)
Les 4 adhésifs de l’exemple 1-2 (concentration massique 20%)
Les 9 adhésifs de l’exemple 1-3 (concentration massique 20%)
L’adhésif de l’exemple 1-4 (concentration massique 7%)
Fil Ara traité + SBR/NR {20:138%
45Ποο%
53-132%
94%
REVENDICATIONS

Claims (13)

1. -Composition d’adhérisation pour textile, comprenant un sel de lignosulfonate, un durcisseur aldéhyde de ce sel, et un latex d’élastomère.
2. Composition selon la revendication 1, dans laquelle le sel de lignosulfonate est un lignosulfonate de sodium, de potassium, de magnésium, d’ammonium ou de calcium.
3. Composition selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le durcisseur est un monoaldéhyde, à savoir un composé contenant un groupement aldéhyde placé en terminaison d’une chaîne hydrocarbonée, telle que la longueur maximale de la chaîne carbonée principale soit inférieure ou égale à 20 atomes de carbone, la chaîne pouvant être linéaire, ramifiée ou cyclique ; un dialdéhyde, à savoir un composé contenant 2 groupements aldéhydes tels que les groupements aldéhydes sont placés en terminaison d’une chaîne hydrocarbonée, telle que la longueur maximale de la chaîne carbonée principale soit inférieure ou égale à 20 atomes de carbones ; un trialdéhyde ; ou un polyaldéhyde formé d’une chaîne polymère contenant des motifs aldéhyde non énolisés.
4. Composition selon la revendication 2, dans laquelle l’aldéhyde est choisi parmi acétaldéhyde; priopionaldéhyde; butyraldéhyde; pentanal (valéraldéhyde); hexanal; heptanal; octanal; nonanal; decanal; undecanal; dodecanal; tridecanal; tétradécanal (myristaldéhyde); 2-butenal (crotonaldéhyde); 3-butenal; 2-hexenal; 3-hexenal; 2heptenal; 3-heptenal; 5-heptenal; 2-octenal; 2,4-pentadienal ; 2,4-hexadienal; 2,4heptadienal ; 3,5-heptadienal ; 2,4-octadienal; isobutyraldéhyde ; isovaléraldéhyde ; 2methylbutyraldéhyde ; 3,5,5-trimethylhexanal; triméthylacétaldéhyde; phénylacétaldéhyde ; 3-phénylpropionaldéhyde (hydrocinnamaldéhyde) ; 2phénylpropionaldéhyde (hydratropaldéhyde); 2-Methyl-3-(pisopropylphenyl)propionaldéhyde (cyclamen aldéhyde); hydrocinnamaldéhyde; 2Methylbut-2-enal (aldéhyde tiglique) ; 2,6-dimethyl-5-heptenal (melonal) ; 2-methyl-2pentenal ; α-hexylcinnamaldéhyde ; α-amylcinnamaldéhyde; cinnamaldéhyde; ahexylcinnamaldéhyde; α-amylcinnamaldéhyde; phenylcinnamaldéhyde; methylcinnamaldéhyde et isomères de position; 7-Hydroxy-3,7-dimethyl-octanal (Hydroxycitronellal); D-erythrose; benzyloxyacetaldéhyde; 2-Hydroxycinnamaldéhyde; 4Hydroxycinnamaldéhyde; 2-Methoxycinnamaldéhyde; 3,5-Dimethoxy-4hydroxycinnamaldéhyde (Sinapinaldéhyde); 4-Acetoxy-3-methoxycinnamaldéhyde; 4Hydroxy-3-methoxycinnamaldéhyde (coniferaldéhyde); 4-Chlorocinnamaldéhyde; 4Bromocinnamaldéhyde; 4-Fluorocinnamaldéhyde; 2,6-Difluorocinnamaldéhyde; cyclopentanal; cyclopropanal; cyclohexanal; cycloheptenal; cyclooctanal; benzaldéhyde; Chloro : 4-chlorobenzaldéhyde ; 3-Chlorobenzaléhyde ; 2-Chlorobenzaldéhyde ; 2,431 dichlorobenzaldéhyde ; 2,5-dichlorobenzaldéhyde ; 2,6-dichlorobenzaldéhyde ; 3,5dichlorobenzaldéhyde ; 2,3,6-trichlorobenzaldéhyde ; 2-bromobenzaldéhyde ; 3bromobenzaldéhyde ; 4-bromobenzaldéhyde ; 3,4-dibromobenzaldéhyde ; 3,5dibromobenzaldéhyde ; 2,5-dibromobenzaldéhyde ; 2-iodobenzaldéhyde; 3iodobenzaldéhyde ; 4-iodobenzaldéhyde; 2-méthylbenzaldéhyde; 3-méthylbenzaldéhyde; 4-méthylbenzaldéhyde (isomères o- m- p- du tolualdéhyde) ; 2,4-Diméthylbenzaldéhyde; 2,5-diméthylbenzaldéhyde; 2,6-diméthylbenzaldéhyde ; 2,4,6-trimethylbenzaldéhyde (mesitaldéhyde) ; 4-éthylbenzaldéhyde; 2-ethylbenzaldéhyde ; Biphenyl-2carboxaldéhyde; Biphenyl-3-carboxaldéyde; Biphenyl-4-carboxaldéyde ; 2,5-di-tertbutyl-benzaldéhyde ; 4tertbutylbenzaldéhyde ; 4-isopropylbenzaldéhyde (cuminaldéhyde) ; Isomères de l’anisaldéhyde 2-methoxybenzaldéhyde ; 3-methoxybenzaldéhyde et 4methoxybenzaldéhyde ; isomères du vératraldéhyde : 2,3-dimethoxybenzaldéhyde ; 2,4dimethoxybenzaldéhyde ; 2,5-dimethoxybenzaldéhyde ; 2,6-diméthoxybenzaldéhyde ; 3,4-diméthoxybenzaldéhyde ; 3,5-diméthoxybenzaldéhyde ; 2-ethoxybenzaldéhyde ; 3ethoxybenzaldéhyde ; 4-ethoxybenzaldéhyde ; 3,4-ethoxybenzaldéhyde ; 3phenoxybenzaldéhyde ; 4-phénoxybenzaldéhyde ; 2-benzyloxybenzaldéhyde; 3benzyloxybenzaldéhyde ; 4-benzyloxybenzaldéhyde ; 2-hydroxybenzaldéhyde (salicylaldéhyde) ; 3-hydroxybenzaldéhyde ; 4-hydroxybenzaldéhyde ; 2,3dihydroxybenzaldéhyde ; 2,4-dihydroxybenzaldéhyde ; 2,5-dihydroxybenzaldéhyde (gentisalehyde); 3,4-dihydroxybenzaldéhyde ; 3,4,5-trihydroxybenzaldéhyde ; 2,4,5trihydroxybenzaldéhyde ; 2,3,4-trihydroxybenzaldéhyde ; 2,4,6-trihydroxybenzaldéhyde (phloroglucinaldéhyde) ; 2-hydroxy-3-methoxybenzaldéhyde ; 2-hydroxy-4methoxybenzaldéhyde ; 3-hydroxy-4-methoxybenzaldéhyde (isovanilline) ; 4-hydroxy-2methoxybenzaldéhyde ; 4-Hydroxy-3-methoxybenzaldéhyde (vanilline) ; 2,6-dimethoxy-4hydroxybenzaldéhyde ; 3,4-dimethoxy-5-hydroxybzenzaldéhyde ; 3,5-dimethoxy-4hydroxybenzaldéhyde (syringaldéhyde) ; 4-ethoxy-3-methoxybenzaldéhyde ; 3-ethoxy-4methoxybenzaldéhyde ; 2-ethoxy-3-methoxybenzaldéhyde ; 2-benzoyloxy-3methoxybenzaldéhyde ; 3-benzoyloxy-4-methoxybenzaldéhyde ; 4-benzoyloxy-3methoxybenzaldéhyde Myristicine aldéhyde ; 2-pyridinecarboxaldéhyde ; 3pyridinecarboxaldéhyde ; 4-pyridinecarboxaldéhyde ; 2-Thiazolecarboxaldéhyde ; pyrrol-
2-carboxaldéhyde ; 3-thiophenecarboxaldéhyde ; indol-3-carboxaldéhyde ; 3-methyl-2thiophene carboxaldéhyde ; 6-methylpyridinecarboxaldéhyde ; N-benzylpyridine-4carboxaldéhyde ; 1-methylimidazolecarboxaldheyde ; glutaraléhyde; bromomalonaldéhyde ; téréphtaldéhyde ; o-Phthalaldéhyde; m-Phthalaldéhyde; 4-(4formylphenoxy)benzaldéhyde ; 4-(2-formylphenoxy)benzaldéhyde ; Tris(4formylphenyl)amine.
5. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant un latex de copolymère acrylonitrile/butadiène carboxylé (XNBR), un latex d'acrylonitrile/butadiène hydrogéné (HNBR), un latex de polyéthylène chlorosulfoné (CSM), un latex de copolymère styrène-butadiène-vinylpyridine (VPSBR), un latex de copolymère styrène/butadiène (SBR), un latex de copolymère acrylonitrile/butadiène (NBR), un latex de polybutadiène (BR), un latex de chlorobutadiène (CR), un latex de caoutchouc naturel (NR), un latex de polyuréthane, ou un mélange d’au moins deux d’entre eux.
6. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le taux massique de matière sèche de la composition peut être compris notamment entre environ 2 et environ 38%, en particulier entre environ 4 et environ 30%, plus particulièrement entre environ 7 et environ 25%.
7. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant d’environ 40 à environ 95 %, de préférence d’environ 55 à environ 90% en masse d’élastomère par rapport à la composition.
8. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle le ratio massique durcisseur / sel de lignosulfonate peut être compris notamment entre environ 0,1 et environ 3, plus particulièrement entre environ 0,15 et environ 2,5.
9. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle le ratio massique [durcisseur + sel de lignosulfonate] / latex peut être compris notamment entre environ 0,05 et environ 0,6 ; plus particulièrement entre environ 0,15 et environ 0,5.
10. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, ayant un pH neutre ou basique, notamment un pH compris entre environ 7 et environ 13, en particulier entre environ 9 et environ 13.
11. Utilisation d’une composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, pour conférer des propriétés d’adhésion à un textile de renfort, vis-à-vis d’un caoutchouc.
12. Textile de renfort, notamment fil, câblé ou structure textile, au moins partiellement revêtu et/ou imprégné d’une composition d’adhérisage selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.
13. Pièce en caoutchouc ou comportant un caoutchouc, dans laquelle le caoutchouc comprend au moins un textile de renfort selon la revendication précédente, en surface et/ou intégré à l’intérieur du caoutchouc.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023095655A1 (fr) * 2021-11-25 2023-06-01 東レ株式会社 Agent de traitement d'adhérence de caoutchouc/fibre et cordon de fibres synthétiques pour renforcement de caoutchouc l'utilisant

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3884862A (en) * 1970-05-15 1975-05-20 Du Pont Adhesive composition and method of making same
US4026744A (en) * 1975-01-22 1977-05-31 The General Tire & Rubber Company Glass cord adhesives comprising vinyl pyridine terpolymer/lignin sulfonate-resorcinol-formaldehyde reaction product; method of use and composite article
WO2015007641A1 (fr) * 2013-07-16 2015-01-22 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Composition adhesive aqueuse a base d'aldehyde biosourcé et de polyphenol

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4016119A (en) * 1975-01-22 1977-04-05 The General Tire & Rubber Company Lignin sulfonate for glass cord adhesives
US4524093A (en) * 1984-04-30 1985-06-18 The B. F. Goodrich Company Fabric coating composition with low formaldehyde evolution
SG47174A1 (en) * 1995-09-18 1998-03-20 Ibm Cross-linked biobased materials and fabricating methods thereof
US7252735B2 (en) * 2002-05-13 2007-08-07 State Of Oregon Acting By And Through The Oregon State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Formaldehyde-free lignocellulosic adhesives and composites made from the adhesives
JP2012121938A (ja) * 2010-12-06 2012-06-28 Hitachi Chemical Co Ltd 熱剥離性粘着フィルム
US20120309246A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 Alexander Tseitlin Curable biopolymer nanoparticle latex binder for mineral, natural organic, or synthetic fiber products and non-woven mats
FR2978770B1 (fr) * 2011-08-04 2013-09-27 Michelin Soc Tech Composition adhesive aqueuse a base de polyaldehyde et phloroglucinol
GB201120137D0 (en) * 2011-11-22 2012-01-04 Dynea Oy Modified binder compositions
US9157016B2 (en) * 2012-10-01 2015-10-13 Georgia-Pacific Chemicals Llc Modified polyphenol binder compositions and methods for making and using same
AU2015229736B2 (en) * 2014-03-12 2017-09-07 Hexion Inc. Polymers, composites, and methods for making polymers and composites
JP6541007B2 (ja) * 2014-03-28 2019-07-10 住友ベークライト株式会社 フェノール変性リグニン樹脂及びその製造方法、並びに、樹脂組成物、ゴム組成物、及び硬化物
FI126754B (en) * 2015-11-25 2017-05-15 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Functionalization of cellulose with lignin for the production of high added value products
JPWO2018003572A1 (ja) * 2016-06-30 2019-04-18 ナガセケムテックス株式会社 有機繊維用接着剤及び有機繊維の処理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3884862A (en) * 1970-05-15 1975-05-20 Du Pont Adhesive composition and method of making same
US4026744A (en) * 1975-01-22 1977-05-31 The General Tire & Rubber Company Glass cord adhesives comprising vinyl pyridine terpolymer/lignin sulfonate-resorcinol-formaldehyde reaction product; method of use and composite article
WO2015007641A1 (fr) * 2013-07-16 2015-01-22 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Composition adhesive aqueuse a base d'aldehyde biosourcé et de polyphenol

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