FR3140044A3 - wiper blade for windshield wiper blade - Google Patents
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Abstract
Lame d'essuyage pour balai d'essuie-glace, au moins une partie de ladite lame comprenant un matériau à base d'élastomère contenant du caoutchouc naturel et au moins un additif contenant des charges de renfort, les charges de renfort étant un mélange de particules issues de la pyrolyse de pneu et d'au moins 20% de noir de carbone en poids par rapport au poids total des charges de renfort. Figure pour l’abrégé : pas de figureWiping blade for a windshield wiper blade, at least a portion of said blade comprising an elastomer-based material containing natural rubber and at least one additive containing reinforcing fillers, the reinforcing fillers being a mixture of particles from tire pyrolysis and at least 20% carbon black by weight relative to the total weight of the reinforcing fillers. Figure for abstract: no figure
Description
L’invention concerne une lame d'essuyage pour balai d'essuie-glace, notamment composée en partie de matériaux recyclés.The invention relates to a wiping blade for a windshield wiper blade, in particular composed in part of recycled materials.
Les véhicules automobiles sont couramment équipés de systèmes d'essuie-glace pour assurer un lavage et/ou essuyage du pare-brise et éviter que la vision qu'a le conducteur de son environnement ne soit perturbée. Les balais d'essuie-glace d'un tel système sont classiquement entraînés par des bras effectuant un mouvement angulaire de va-et-vient. Ces lames frottent contre la surface extérieure de la vitre, par exemple du pare-brise, et évacuent l'eau en l'amenant en dehors du champ de vision du conducteur. Dans une version classique, les balais sont réalisés sous la forme de palonniers articulés qui tiennent la lame d'essuyage en plusieurs points. Dans une version plus récente dénommée "flat blade" (pour "balai plat"), les balais sont réalisés sous la forme d'un ensemble semi-rigide qui maintient la lame d'essuyage sur toute sa longueur.Motor vehicles are commonly equipped with windshield wiper systems to ensure washing and/or wiping of the windshield and to prevent the driver's vision of his environment from being disturbed. The wiper blades of such a system are conventionally driven by arms performing an angular back-and-forth movement. These blades rub against the exterior surface of the window, for example the windshield, and evacuate the water by bringing it outside the driver's field of vision. In a classic version, the blades are made in the form of articulated spreaders which hold the wiping blade at several points. In a more recent version called "flat blade", the blades are made in the form of a semi-rigid assembly which holds the wiping blade over its entire length.
De manière générale, une lame d'essuyage est réalisée en matériau déformable élastiquement à base d'un élastomère complété d'additifs, notamment pour en améliorer les propriétés mécaniques, l'élasticité, la résistance à l'usure, aux agressions extérieures ou encore faciliter la mise en œuvre du procédé de fabrication. Il peut par exemple s'agir de charges de renfort, de plastifiant, d'agent de vulcanisation, d'agent de protection contre les rayonnements UV, l'oxydation, l'ozone et/ou l'usure. Ces additifs demeurent nécessaires pour obtenir un matériau ayant les propriétés suffisantes, notamment en termes de résistance mécanique, de propriétés de glissement et sans générer excessivement de bruit pour être utilisé dans l'industrie automobile pour fabriquer des lames d'essuyage.Generally speaking, a wiping blade is made of elastically deformable material based on an elastomer supplemented with additives, in particular to improve its mechanical properties, elasticity, resistance to wear, external aggression or even facilitate the implementation of the manufacturing process. These may for example be reinforcing fillers, plasticizer, vulcanization agent, protective agent against UV radiation, oxidation, ozone and/or wear. These additives remain necessary to obtain a material having sufficient properties, particularly in terms of mechanical strength, sliding properties and without generating excessive noise to be used in the automobile industry to manufacture wiper blades.
Aussi bien l'élastomère que les additifs sont dans la plupart des cas des produits issus de la pétrochimie. Néanmoins, la volonté grandissante de préserver l'environnement et de réduire les émissions de CO2, conduit à limiter l'utilisation de tels produits issus de la pétrochimie.Both the elastomer and the additives are in most cases products from petrochemicals. However, the growing desire to preserve the environment and reduce CO 2 emissions has led to limiting the use of such petrochemical products.
Dans le domaine de l'industrie du caoutchouc, il est possible d'utiliser le caoutchouc naturel comme élastomère de base qui est très performant du point de vue de son élasticité et de ses propriétés mécaniques intrinsèques. Le caoutchouc naturel est issu de l'hévéaculture, ce qui en fait une matière bio-sourcée. Associé à des charges et des plastifiants bio-sourcés, l'utilisation de caoutchouc naturel permet de réduire considérablement le taux de matières issues de la pétrochimie.In the field of the rubber industry, it is possible to use natural rubber as a base elastomer which is very efficient in terms of its elasticity and its intrinsic mechanical properties. Natural rubber comes from rubber cultivation, which makes it a bio-sourced material. Combined with bio-sourced fillers and plasticizers, the use of natural rubber makes it possible to considerably reduce the level of materials from petrochemicals.
Cependant, les charges de renfort présentes dans les additifs sont le plus souvent constituées de noir de carbone.However, the reinforcing fillers present in additives are most often made of carbon black.
Dans la plupart des mélanges d'élastomère pour balai d'essuie-glace, le taux de noir de carbone est de l'ordre de 25 à 30%.In most wiper blade elastomer blends, the carbon black content is around 25 to 30%.
Le noir de carbone, aussi appelé noir de fourneau ou noir thermique, est une forme amorphe et élémentaire du carbone. Le noir de carbone est massivement produit par l'industrie de la pétrochimie, par combustion incomplète d'hydrocarbures. Plusieurs procédés industriels de fabrication de noir de carbone sont connus ; ils reposent notamment sur la décomposition thermique de gaz naturel ou d'acétylène, ou sur la combustion incomplète d'hydrocarbures de goudron, de gaz naturel et/ou d'huiles aromatiques.Carbon black, also called furnace black or thermal black, is an amorphous and elementary form of carbon. Carbon black is massively produced by the petrochemical industry, by incomplete combustion of hydrocarbons. Several industrial processes for manufacturing carbon black are known; they are based in particular on the thermal decomposition of natural gas or acetylene, or on the incomplete combustion of tar hydrocarbons, natural gas and/or aromatic oils.
Afin de diminuer l'impact environnemental de la fabrication des balais d'essuie-glace, il est souhaitable de disposer de lames d'essuyage constituées de tout ou partie de matériau recyclé ou d'origine bio-sourcée.In order to reduce the environmental impact of the manufacture of windshield wiper blades, it is desirable to have wiper blades made of all or part of recycled material or of bio-sourced origin.
Ce matériau doit toutefois permettre d'obtenir des lames d'essuyage dont les propriétés mécaniques et physiques sont adaptées à l'essuyage d'une vitre de véhicule automobile.This material must, however, make it possible to obtain wiping blades whose mechanical and physical properties are suitable for wiping a motor vehicle window.
Il a été trouvé dans le cadre de la présente invention qu'il est possible de substituer au moins une partie du noir de carbone classique dans les charges de renfort par un produit issu de la pyrolyse de pneus usagés. Le produit issu de cette pyrolyse est une matière recyclable, et sa mise en œuvre dans les mélanges de matériau pour lames d'essuyage permet de diminuer l'empreinte carbone du produit final.It has been found in the context of the present invention that it is possible to substitute at least part of the conventional carbon black in the reinforcing fillers with a product resulting from the pyrolysis of used tires. The product resulting from this pyrolysis is a recyclable material, and its use in material mixtures for wiping blades makes it possible to reduce the carbon footprint of the final product.
C'est pourquoi la présente invention a pour objet une lame d'essuyage pour balai d'essuie-glace, au moins une partie de ladite lame comprenant un matériau à base d'élastomère contenant du caoutchouc naturel et au moins un additif contenant des charges de renfort, les charges de renfort étant un mélange de particules issues de la pyrolyse de pneu et d'au moins 20% de noir de carbone en poids par rapport au poids total de charges de renfort.This is why the subject of the present invention is a wiping blade for a windshield wiper blade, at least part of said blade comprising an elastomer-based material containing natural rubber and at least one additive containing fillers reinforcement, the reinforcing fillers being a mixture of particles resulting from tire pyrolysis and at least 20% of carbon black by weight relative to the total weight of reinforcing fillers.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'un produit issu de la pyrolyse de pneus usagés comme charge de renfort dans la composition d'un matériau d'une lame d'essuyage pour balai d'essuie-glace.The invention also relates to the use of a product resulting from the pyrolysis of used tires as a reinforcing filler in the composition of a material of a wiper blade for a windshield wiper blade.
En effet, le remplacement de noir de carbone par des particules issues de la pyrolyse de pneu permet d'obtenir un matériau élastomère ayant les propriétés suffisantes, notamment en termes de résistance mécanique, de propriétés de glissement et sans générer excessivement de bruit pour être utilisé dans l'industrie automobile pour fabriquer des lames d'essuyage.Indeed, replacing carbon black with particles from tire pyrolysis makes it possible to obtain an elastomeric material having sufficient properties, particularly in terms of mechanical strength, sliding properties and without generating excessive noise to be used. in the automotive industry to manufacture wiper blades.
Des matériaux particulièrement adaptés à la mise en œuvre de l'invention peuvent ainsi contenir des charges de renfort qui comprennent 20 à 50% de noir de carbone, notamment de 20 à 50% en poids, ou de 20 à 30% en poids, le reste des charges de renfort étant constitué de particules issues de la pyrolyse de pneus usagés.Materials particularly suitable for implementing the invention can thus contain reinforcing fillers which include 20 to 50% carbon black, in particular 20 to 50% by weight, or 20 to 30% by weight, the The remainder of the reinforcing charges consists of particles resulting from the pyrolysis of used tires.
Des mélanges de charges de renfort selon la présente invention contiennent par exemple jusqu'à 80% de particules issues de la pyrolyse de pneu, notamment de 50 à 75% et en particulier de 50 à 70% en poids de particules issues de la pyrolyse de pneu, le reste des charges de renfort étant constitué par du noir de carbone.Mixtures of reinforcing fillers according to the present invention contain for example up to 80% of particles from tire pyrolysis, in particular from 50 to 75% and in particular from 50 to 70% by weight of particles from tire pyrolysis. tire, the rest of the reinforcing fillers being made up of carbon black.
Des mélanges de charges de renfort contiennent par exemple 15 pce (parties pour cent d'élastomère) de noir de carbone et 40 pce de particules issues de la pyrolyse de pneu.Mixtures of reinforcing fillers contain, for example, 15 phr (parts per cent of elastomer) of carbon black and 40 phr of particles resulting from tire pyrolysis.
D'autres mélanges de charges de renfort convenant à la mise en œuvre de l'invention contiennent 15 pce de noir de carbone et 55 pce de particules issues de la pyrolyse de pneu.Other mixtures of reinforcing fillers suitable for implementing the invention contain 15 phr of carbon black and 55 phr of particles resulting from tire pyrolysis.
Le matériau pour lame d'essuyage peut ainsi contenir jusqu'à 25% de particules issues de la pyrolyse de pneu en poids par rapport au poids total de matériau.The material for the wiper blade can thus contain up to 25% of particles resulting from tire pyrolysis by weight relative to the total weight of material.
Les charges de renfort employées sous la forme de poudre dans les mélanges de caoutchouc doivent être très fines, pour s'adapter aux contraintes de l'application balai d'essuie-glace.The reinforcing fillers used in powder form in rubber mixtures must be very fine, to adapt to the constraints of the windshield wiper application.
En particulier, une dépression de surface (ou "croquage") [de l'ordre de 50µm au niveau de l'arête de la lèvre de la lame caoutchouc peut être responsable de l'apparition de stries d'essuyage, abaissant le niveau de la qualité d'essuyage. En effet, en essuyage, la ligne de coupe de l'extrémité de la lèvre caoutchouc doit être parfaitement rectiligne pour permettre de jointer au mieux lors du contact avec la vitre. Pour y parvenir, en dernière étape de procédé de fabrication de la lame de balai d'essuie-glace, on 'fend' le caoutchouc sur toute sa longueur avec une lame de rasoir.In particular, a surface depression (or "crunching") [of the order of 50µm at the level of the edge of the lip of the rubber blade may be responsible for the appearance of wiping streaks, lowering the level of wiping quality. In fact, when wiping, the cutting line at the end of the rubber lip must be perfectly straight to allow for optimal sealing during contact with the window. To achieve this, as the last step in the wiper blade manufacturing process, the rubber is 'split' along its entire length with a razor blade.
Lors de ce procédé, il peut arriver que la lame de rasoir rencontre une aspérité proéminente en surface du caoutchouc que la plupart du temps elle arrache. Après son passage, elle laisse donc un trou, qui bien évidemment est susceptible de laisser passer une fuite d'eau lors du fonctionnement du balai. Une telle dépression peut être générée lors de la fabrication de la lame d'essuyage, lors de l'étape d'arasement de la surface ; si une aspérité est présente en surface du caoutchouc, elle sera arrachée lors de cette étape en laissant une cavité qui nuira aux performances finales du balai d'essuie-glace.During this process, it may happen that the razor blade encounters a prominent roughness on the surface of the rubber which most of the time it tears off. After its passage, it therefore leaves a hole, which is obviously likely to allow a water leak to pass during the operation of the broom. Such a depression can be generated during the manufacture of the wiping blade, during the surface leveling step; if an unevenness is present on the surface of the rubber, it will be torn off during this step, leaving a cavity which will affect the final performance of the wiper blade.
Par conséquent, la dispersion de particules dures dans le mélange caoutchouc représente une étape critique en termes d'étape de fabrication, avec pour objectif d'obtenir un mélange sans hétérogénéité de plus de 50 µm.Therefore, the dispersion of hard particles in the rubber mixture represents a critical step in terms of manufacturing step, with the objective of obtaining a mixture without heterogeneity of more than 50 µm.
Le protocole pour déterminer le degré d'homogénéité est basé sur une observation au microscope grossissement x20 sur une surface caoutchouc de l'ordre de 2,5 cm². On compte le nombre de défauts en identifiant la taille. Le mélange qui révèle un nombre de défaut important et une taille > 50µm est jugé non conforme.The protocol for determining the degree of homogeneity is based on observation under a x20 magnification microscope on a rubber surface of the order of 2.5 cm². We count the number of defects by identifying the size. The mixture which reveals a significant number of defects and a size > 50µm is judged non-compliant.
Les particules issues de la pyrolyse du pneu mises en œuvre selon l'invention répondent avantageusement aux caractéristiques suivantes : seulement 0,0001% de particules arrêtées par une maille de 45 µm.The particles resulting from the pyrolysis of the tire used according to the invention advantageously meet the following characteristics: only 0.0001% of particles stopped by a mesh of 45 µm.
De préférence, les particules issues de la pyrolyse de pneu ont une surface spécifique de 40 m2/g à 80 m2/g.Preferably, the particles resulting from tire pyrolysis have a specific surface area of 40 m 2 /g to 80 m 2 /g.
Le pneu contient classiquement un mélange d'élastomères, pouvant comprendre du caoutchouc naturel et/ou du caoutchouc synthétique, de charges renforçantes et de plastifiants ; il comprend aussi des renforts métalliques ou textiles, Cet ensemble est soumis à la pyrolyse.The tire conventionally contains a mixture of elastomers, which may include natural rubber and/or synthetic rubber, reinforcing fillers and plasticizers; it also includes metal or textile reinforcements. This assembly is subjected to pyrolysis.
La pyrolyse consiste à dégrader des produits solides sous l'effet de la chaleur (de 400 à 800 °C) en absence d’oxygène. Cette technique a la particularité de décomposer et de volatiliser les pneus usagés, sous l’effet de la chaleur, sans combustion.Pyrolysis consists of degrading solid products under the effect of heat (400 to 800°C) in the absence of oxygen. This technique has the particularity of decomposing and volatilizing used tires, under the effect of heat, without combustion.
La pyrolyse des pneus conduit à trois produits principaux : le char, les gaz non-condensables, et les gaz condensables en une huile constituée d'hydrocarbures légers et lourds. On sépare les particules de remplacement du noir de carbone des autres produits de la pyrolyse (gaz condensables et non condensables). Le résidu solide, nommée aussi char, contient le noir de carbone contenu dans le pneu, en plus du substrat minéral issu de sa partie non organique et le coke formé par les réactions secondaires durant le processus de pyrolyse.Tire pyrolysis results in three main products: char, non-condensable gases, and gases condensable into an oil consisting of light and heavy hydrocarbons. The carbon black replacement particles are separated from the other pyrolysis products (condensable and non-condensable gases). The solid residue, also called char, contains the carbon black contained in the tire, in addition to the mineral substrate from its inorganic part and the coke formed by secondary reactions during the pyrolysis process.
Le résidu est moulu en fines particules de carbone noir. Ces particules sont utilisées dans le renfort selon la présente invention.The residue is ground into fine particles of black carbon. These particles are used in the reinforcement according to the present invention.
Des particules issues de pneu recyclé convenant à la mise en œuvre de l'invention sont notamment celles commercialisées sous l'appellation EnviroCB 550 rCB par la société 2G BioPOWER.Particles derived from recycled tires suitable for the implementation of the invention are in particular those marketed under the name EnviroCB 550 rCB by the company 2G BioPOWER.
Selon l'un des modes de réalisation de l'invention, le matériau de la lame d'essuyage comprend de 1 à 25% de particules issues de la pyrolyse de pneu, en poids par rapport au poids total du matériau, en particulier de 20 à 25% de particules issues de la pyrolyse de pneu en poids par rapport au poids total du matériau.According to one of the embodiments of the invention, the material of the wiping blade comprises from 1 to 25% of particles resulting from tire pyrolysis, by weight relative to the total weight of the material, in particular 20 at 25% of particles from tire pyrolysis by weight relative to the total weight of the material.
Il est en outre possible de combiner l'utilisation de particules issues de la pyrolyse du pneu avec des additifs naturels tels que caoutchouc naturel, EPDM issu pour partie de la culture de la canne à sucre et huile d'origine végétale.It is also possible to combine the use of particles from tire pyrolysis with natural additives such as natural rubber, EPDM partly from sugar cane cultivation and oil of vegetable origin.
En particulier l'élastomère peut contenir en outre de l'éthylène-propylène-diène monomère (EPDM), l'EPDM étant au moins en partie bio-sourcé. L'EPDM peut ainsi comprendre jusqu'à 70% d'éthylène bio-sourcé, de préférence entre 40 et 60 %.In particular, the elastomer may also contain ethylene-propylene-diene monomer (EPDM), the EPDM being at least partly bio-sourced. EPDM can thus comprise up to 70% bio-sourced ethylene, preferably between 40 and 60%.
Au sens de la présente invention, le terme « bio-sourcé » désigne un produit qui n'est pas d'origine fossile mais est obtenu à partir de ressources renouvelables. Le cas échéant, il désigne aussi un procédé biologique. On entend par « d'origine fossile », tout produit issu du pétrole ou du charbon ou des dérivés du pétrole ou du charbon, notamment les produits combustibles traditionnels issus de la pétrochimie.For the purposes of the present invention, the term “bio-sourced” designates a product which is not of fossil origin but is obtained from renewable resources. Where applicable, it also designates a biological process. The term “fossil origin” means any product derived from petroleum or coal or petroleum or coal derivatives, in particular traditional fuel products from petrochemicals.
L'éthylène bio-sourcé peut par exemple être produit à partir d'éthanol obtenu à partir d'au moins une matière végétale, la matière végétale étant notamment choisie parmi la canne à sucre, la betterave, un végétal ligneux ou un mélange de ceux-ci.Bio-sourced ethylene can for example be produced from ethanol obtained from at least one plant material, the plant material being chosen in particular from sugar cane, beetroot, a woody plant or a mixture of these. -this.
De tels mélanges de caoutchouc naturel et d'EPDM sont décrits dans la demande EP3546302.Such mixtures of natural rubber and EPDM are described in application EP3546302.
On utilisera en particulier un élastomère constitué d'un mélange de caoutchouc naturel et d'EPDM produit pour moitié à partir d'éthanol issu de la culture de la canne à sucre.In particular, we will use an elastomer consisting of a mixture of natural rubber and EPDM, half produced from ethanol from sugar cane cultivation.
Selon un mode de réalisation, l'additif présent dans le matériau comprend en outre au moins un agent choisi parmi les plastifiants, les agents de protection contre les UV, les anti-oxydants et les agents de vulcanisation.According to one embodiment, the additive present in the material further comprises at least one agent chosen from plasticizers, UV protection agents, antioxidants and vulcanization agents.
En particulier, l'additif comprend au moins un plastifiant. Un plastifiant est un composant permettant de rendre le matériau plus souple et/ou plus facile à mettre en œuvre pour la fabrication d'une lame d'essuyage. De manière générale, les plastifiants sont souvent des huiles.In particular, the additive comprises at least one plasticizer. A plasticizer is a component that makes the material more flexible and/or easier to use for the manufacture of a wiper blade. Generally speaking, plasticizers are often oils.
On utilisera en particulier un plastifiant bio-sourcé, de préférence une huile bio-sourcée.In particular, a bio-sourced plasticizer will be used, preferably a bio-sourced oil.
L'huile biosourcée pourra être choisie parmi les huiles et/ou les graisses végétales mais aussi parmi les huiles et/ou les graisses animales, ou un mélange de celles-ci.The biosourced oil may be chosen from vegetable oils and/or fats but also from animal oils and/or fats, or a mixture of these.
L'huile et/ou graisse végétale est notamment choisie parmi l'huile de tournesol, l'huile d'olive, l'huile de colza, l'huile de lin, l'huile de noix de coco, l'huile de ricin, l'huile de soja et leurs mélanges. L'agent plastifiant bio-sourcé peut en particulier être de l'huile de tournesol.The vegetable oil and/or fat is in particular chosen from sunflower oil, olive oil, rapeseed oil, linseed oil, coconut oil, castor oil. , soybean oil and their mixtures. The bio-sourced plasticizing agent may in particular be sunflower oil.
De façon avantageuse, le matériau comprend :Advantageously, the material comprises:
entre 30 et 45 % en poids de caoutchouc naturel, de préférence entre 35 et 40 % en poids,between 30 and 45% by weight of natural rubber, preferably between 35 and 40% by weight,
entre 10 et 20% en poids d'EPDM au moins en partie bio-sourcé, de préférence entre 15 et 20 % en poids,between 10 and 20% by weight of EPDM at least partly bio-sourced, preferably between 15 and 20% by weight,
entre 35 et 55% en poids de charge de renfort, de préférence entre 40 et 45% en poids, etbetween 35 and 55% by weight of reinforcing filler, preferably between 40 and 45% by weight, and
entre 1 et 10% en poids de plastifiant, de préférence entre 2 et 5 % en poids.between 1 and 10% by weight of plasticizer, preferably between 2 and 5% by weight.
Le matériau de lame d'essuyage peut contenir jusqu'à 85% de matière recyclées et/ou biosourcées.The wiper blade material can contain up to 85% recycled and/or bio-sourced material.
Le matériau de lame d'essuyage pour balai d'essuie-glace selon l'invention pourra en particulier être obtenue à partir de la composition suivante (en phr)The wiper blade material for a windshield wiper blade according to the invention may in particular be obtained from the following composition (in phr)
caoutchouc naturel 70natural rubber 70
EPDM issu de la canne à sucre 30EPDM from sugar cane 30
particules issues de la pyrolyse de pneu 30 – 50particles from tire pyrolysis 30 – 50
noir de carbone 10 – 20carbon black 10 – 20
plastifiant à base d'huile de tournesol 10 – 30plasticizer based on sunflower oil 10 – 30
anti-oxydant 0,3 – 0, 5antioxidant 0.3 – 0.5
oxyde de calcium 8calcium oxide 8
agent de mise en œuvre 2 – 5implementing agent 2 – 5
peroxyde 5peroxide 5
La composition exprimée en pourcentage en poids peut être la suivante :The composition expressed as a percentage by weight can be as follows:
caoutchouc naturel 42 – 32natural rubber 42 – 32
EPDM issu de la canne à sucre 18 – 14EPDM from sugar cane 18 – 14
particules issues de la pyrolyse de pneu 18 – 23particles from tire pyrolysis 18 – 23
noir de carbone 6 – 9carbon black 6 – 9
plastifiant à base d'huile de tournesol 6 - 14plasticizer based on sunflower oil 6 - 14
anti-oxydant 0,2 – 0, 5antioxidant 0.2 – 0.5
oxyde de calcium 4,8 – 3,7calcium oxide 4.8 – 3.7
agent de mise en œuvre 1,2 – 2,3implementing agent 1.2 – 2.3
peroxyde 3 – 2,3peroxide 3 – 2.3
Les agents de mise en œuvre (processing aid) comprennent notamment des lubrifiants tels que des esters d'acide gras par exemple des esters d'acide stéarique. Ces agents sont connus de l'homme du métier : ils facilitent le passage du mélange caoutchouc par la filière et permettent de lui conférer un aspect de surface le plus lisse possible.The processing aids include in particular lubricants such as fatty acid esters, for example stearic acid esters. These agents are known to those skilled in the art: they facilitate the passage of the rubber mixture through the die and make it possible to give it the smoothest possible surface appearance.
Le pourcentage de matières recyclées et biosourcées dans une telle composition est de 76 à 78% en poids.The percentage of recycled and biosourced materials in such a composition is 76 to 78% by weight.
La lame d'essuyage est obtenue par un procédé de fabrication classique connu de l'homme du métier.The wiping blade is obtained by a conventional manufacturing process known to those skilled in the art.
A l'issue du procédé de vulcanisation, la composition du matériau de la lame d'essuyage sera similaire à celle de la composition de départ ci-dessus, à l'exception du peroxyde, qui sera absent ou à l'état de trace ; la quantité de peroxyde dans le matériau du balai d'essuie-glace sera généralement inférieure ou égale à 0,1%.At the end of the vulcanization process, the composition of the material of the wiping blade will be similar to that of the starting composition above, with the exception of peroxide, which will be absent or in trace amounts; the amount of peroxide in the wiper blade material will generally be less than or equal to 0.1%.
Les lames d'essuyage pour balai d'essuie-glace présentant les caractéristiques et composition selon la présente invention peuvent en particulier être obtenues par extrusion du matériau décrit dans la présente demande.The wiper blades for windshield wiper blades having the characteristics and composition according to the present invention can in particular be obtained by extrusion of the material described in the present application.
Selon un autre mode de réalisation, la lame de balai d'essuie-glace est obtenue par moulage du matériau décrit dans ce qui précède.According to another embodiment, the wiper blade is obtained by molding the material described in the above.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings in which:
Selon la
Le talon 5 permet d'accrocher la lame 1 dans le corps du balai. La lèvre 3 est destinée à être au contact de la surface extérieure d'une vitre telle qu'un pare-brise en vue de son essuyage.The heel 5 allows the blade 1 to be hooked into the body of the broom. The lip 3 is intended to be in contact with the exterior surface of a window such as a windshield for wiping.
La charnière 7 est formée par une fine bande de matière qui confère à la lame une certaine flexibilité et autorise un basculement de celle-ci lors d'un changement de direction de déplacement du balai, autrement dit un mouvement de bascule d'avant en arrière de la lèvre.The hinge 7 is formed by a thin strip of material which gives the blade a certain flexibility and allows it to tilt when the direction of movement of the broom changes, in other words a rocking movement from front to back. of the lip.
La lame 1 est obtenue par un procédé de fabrication classique connu de l'Homme du métier.The blade 1 is obtained by a conventional manufacturing process known to those skilled in the art.
De façon avantageuse, au moins une partie de la lame 1 comprend le matériau tel que décrit précédemment, notamment le corps de base de la lame comprend ce matériau. On peut ainsi envisager des modes de réalisations dans lesquels, par exemple :Advantageously, at least part of the blade 1 comprises the material as described above, in particular the basic body of the blade comprises this material. We can thus envisage embodiments in which, for example:
- seule la lèvre 3 comprend le matériau,- only lip 3 includes the material,
- seul le talon 5 comprend le matériau,- only heel 5 includes the material,
- toute la lame 1 comprend le matériau.- all blade 1 includes material.
Si nécessaire, tout ou partie de la surface de la lame 1 peut aussi être traitée de manière à modifier celle-ci, par exemple par graphitisation, traitement plasma, halogénation, implantation ionique et/ou dépôt d'un revêtement. Un tel traitement permet de renforcer les propriétés mécaniques, d'essuyage et/ou de résistance à l'usure de la lame.If necessary, all or part of the surface of the blade 1 can also be treated so as to modify it, for example by graphitization, plasma treatment, halogenation, ion implantation and/or deposition of a coating. Such treatment makes it possible to reinforce the mechanical, wiping and/or wear resistance properties of the blade.
La lame 1 d'essuyage peut ainsi comprendre un revêtement de type monocouche ou multicouche. Le revêtement recouvre le corps de base de la lame 1.The wiping blade 1 can thus comprise a single-layer or multi-layer type coating. The coating covers the base body of the blade 1.
Un exemple de formulation de matériau utilisé pour la fabrication d'une lame d'essuyage conforme à l'invention est donné ici à titre illustratif. Les unités sont en pce (parties pour cent d'élastomère) ou phr (pour parts per hundred of rubber) ou en pourcentages en poids.An example of a material formulation used for the manufacture of a wiping blade according to the invention is given here for purposes of illustration. Units are in pce (parts per hundred of elastomer) or phr (for parts per hundred of rubber) or percentages by weight.
Les constituants sont mélangés dans un réacteur de 150 litres.The constituents are mixed in a 150 liter reactor.
Le pourcentage de matières recyclées et biosourcées dans la composition est de 76 – 78%.The percentage of recycled and biosourced materials in the composition is 76 – 78%.
Pour évaluer la performance de renforcement des charges issues de la pyrolyse de pneu, on a préparé 3 versions du mélangeTo evaluate the performance of reinforcing charges from tire pyrolysis, 3 versions of the mixture were prepared.
Mélange non chargéUncharged mixture
Mélange chargé en noir de carbone (noir furnace)Mixture loaded with carbon black (furnace black)
Mélange chargé en particules issues de pyrolyse de pneus, à un grade suffisamment fin et à surface spécifique élevée de l'ordre de 40 m2/g à 80 m2/g.Mixture loaded with particles from tire pyrolysis, at a sufficiently fine grade and with a high specific surface area of around 40 m 2 /g to 80 m 2 /g.
La rigidité /modules du caoutchouc a été mesurée sur les 3 formules. Les résultats de cet essai de traction réalisés selon ISO37 sont représentés sur la
Ils confirment que l'utilisation des charges issues de la pyrolyse de pneus usagés permet d'acquérir un bon niveau de rigidité par rapport à un mélange non chargé, mais également un niveau similaire au mélange avec noir furnace (Module 25/50% = resp 0.6/0.9 MPa versus seulement 0.3/0.5MPa pour le mélange non chargé.They confirm that the use of fillers from the pyrolysis of used tires makes it possible to acquire a good level of rigidity compared to an unfilled mixture, but also a level similar to the mixture with black furnace (Module 25/50% = resp 0.6/0.9 MPa versus only 0.3/0.5 MPa for the unfilled mixture.
Les propriétés du caoutchouc préparé dans l'exemple 1 sont déterminées selon les conditions suivantesThe properties of the rubber prepared in Example 1 are determined according to the following conditions
Conditions de vulcanisation : temps (en minutes) et Température (°C) ; sur des plaques d'essai de 2mm d'épaisseur pour essais de caractérisation normalisésVulcanization conditions: time (in minutes) and temperature (°C); on 2mm thick test plates for standardized characterization tests
La dureté du caoutchouc est mesurée en points de dureté Shore A selon la norme NF ISO 48-1The hardness of rubber is measured in Shore A hardness points according to standard NF ISO 48-1
Les propriétés mécaniques sont mesurées en mode traction / allongement selon la norme ISO37 qui permet d'accéder aux caractéristiques de modules aux allongements 50/100% et propriétés jusqu'à la rupture, soit résistance à la rupture ou module à la rupture et allongement à la rupture.The mechanical properties are measured in traction/elongation mode according to the ISO37 standard which provides access to the characteristics of modules at 50/100% elongations and properties up to break, i.e. breaking strength or modulus at break and elongation at break. breaking.
Elongation set = mesure de déformation rémanente après une exposition en air chaud à 85°C pendant 72h et sous 50% en élongation constante, selon NF ISO 2285. À l'issue du séjour de 72h, on mesure la longueur de l'éprouvette. Celle-ci s'est allongée par rapport à l'initial. De bonnes propriétés correspondent à une différence la plus faible possibleElongation set = measurement of residual deformation after exposure to hot air at 85°C for 72 hours and under 50% constant elongation, according to NF ISO 2285. At the end of the 72 hour stay, the length of the specimen is measured. This has become longer than the initial one. Good properties correspond to the smallest possible difference
Les résultats sont rapportés dans le tableau ci-dessousThe results are reported in the table below
Claims (10)
caoutchouc naturel 70
EPDM issu de la canne à sucre 30
particules issues de la pyrolyse de pneu 30 – 50
noir de carbone 10 – 20
plastifiant à base d'huile de tournesol 10 – 30
anti-oxydant 0,3 – 0, 5
oxyde de calcium 8
agent de mise en œuvre 2 - 5
peroxyde 5Use of a product resulting from the pyrolysis of used tires at a temperature of 400 to 800 ° C as reinforcing filler in the composition of a material of a wiper blade for a windshield wiper blade, said material being obtained from the following composition (in pce)
natural rubber 70
EPDM from sugar cane 30
particles from tire pyrolysis 30 – 50
carbon black 10 – 20
plasticizer based on sunflower oil 10 – 30
antioxidant 0.3 – 0.5
calcium oxide 8
implementation agent 2 - 5
peroxide 5
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