WO2015059151A1 - Pneumatique d'avion dont la bande de roulement comprend une composition a base de silicone elastomerique - Google Patents

Pneumatique d'avion dont la bande de roulement comprend une composition a base de silicone elastomerique Download PDF

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WO2015059151A1
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WO
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aircraft tire
elastomeric
tire according
elastomeric silicone
aircraft
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PCT/EP2014/072567
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English (en)
Inventor
José Carlos ARAUJO DA SILVA
Emmanuel Custodero
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Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016—Compositions of the tread
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C2200/00—Tyres specially adapted for particular applications
    • B60C2200/02—Tyres specially adapted for particular applications for aircrafts

Definitions

  • the present invention relates to aircraft tires, and more particularly to the composition of the treads these tires
  • an aircraft tire In known manner, an aircraft tire must withstand high pressure, load and speed conditions. In addition it must also meet the requirements of resistance to wear and endurance. Endurance means the ability of the tire to withstand over time the cyclic stresses to which it is subjected.
  • the tread of an aircraft tire When the tread of an aircraft tire is worn, marking the end of a first life of use, the tire is retreaded, that is to say that the worn tread is replaced by a new tread to allow a second life of use. Improved wear resistance allows for more landings per life of use. An improved endurance allows to increase the number of lives of use of the same tire.
  • compositions based on natural rubber and carbon black, these two main elements making it possible to obtain compositions having properties compatible with the conditions of use of an airplane tire.
  • these compositions comprise the usual additives of this type of compositions such as a vulcanization system and protective agents.
  • Such aircraft tire tread compositions have been used for many years and have mechanical properties that enable them to withstand the very particular wear conditions of aircraft tires. Indeed, these tires are subject to very large temperature and speed variations, especially at landing where they must go from a zero speed to a very high speed, causing considerable heating and wear.
  • a first object of the invention relates to an aircraft tire whose tread comprises a rubber composition based on at least one elastomeric silicone at a rate greater than 95 phr (parts by weight for one hundred parts elastomer), and a crosslinking system of the elastomeric silicone.
  • the invention relates to an aircraft tire as defined above, wherein said tire comprises in addition to the tread, an internal structure comprising a plurality of carcass layers extending between the two beads and distributed between a first and a second family, the first family being constituted by layers of carcass, winding in each bead, from the inside to the outside of the tire and the second family consisting of layers carcass extending in each bead, from the outside to the inside of the tire.
  • the invention relates to an aircraft tire as defined above, wherein the elastomeric silicone is present at a rate greater than 98 phr.
  • the elastomeric silicone content is 100 phr.
  • the elastomeric silicone is an elastomeric silicone of the heat-crosslinkable type (HTV) or a cold-crosslinkable silicone (RTV) or a mixture thereof.
  • the elastomeric silicone is a heat-curable elastomeric silicone (HTV); and preferably an elastomeric silicone of the heat-crosslinkable type (HTV) selected from the group consisting of elastomeric silicones having a viscosity greater than 20000 Pas (HCR), elastomeric silicones having a viscosity of less than 100 Pas (LSR) and mixtures thereof .
  • HCR heat-curable elastomeric silicone
  • LSR low Pas
  • the heat-crosslinkable type (HTV) elastomeric silicone is selected from the group consisting of elastomeric silicones having a viscosity greater than 20000 Pas (HCR), and mixtures thereof.
  • the invention relates to an aircraft tire as defined above, wherein the crosslinking system is selected from the group consisting of atmospheric moisture and a tin or platinum-based catalyst, rhodium or platinum derivatives, organic peroxides and mixtures thereof. More preferably, the crosslinking system is selected from the group consisting of rhodium or platinum derivatives, organic peroxides and mixtures thereof. Even more preferentially, the - - Crosslinking system is selected from the group consisting of organic peroxides and mixtures thereof.
  • the invention relates to an aircraft tire as defined above, wherein the composition further comprises a filler at a rate of between 3 and 200 phr, preferably between 3 and 100 phr; and more preferably between 3 and 50 phr.
  • the filler is selected from the group consisting of carbon black and silica.
  • the invention also relates to a method for preparing an aircraft tire as defined above, characterized in that it comprises the following steps:
  • thermomechanically kneading an elastomeric silicone during a first step (called “non-productive"), at a starting temperature of 50 ° C., for a period ranging from 5 to 15 minutes; and incorporating optional ingredients such as filler, except for the crosslinking system;
  • the tires according to the invention are particularly intended for aircraft (or aircraft) large capacity such as cargo transport aircraft or passenger, especially cargo aircraft or airliners.
  • the rubber compositions are characterized, before and after firing, as indicated below.
  • the measurements are made at 150 ° C or 170 ° C with an oscillating chamber rheometer, according to DIN 53529 - Part 3 (June 1983).
  • the evolution of the rheometric torque as a function of time describes the evolution of the stiffening of the composition as a result of the crosslinking reaction.
  • the measurements are processed according to DIN 53529 - Part 2 (March 1983):
  • ti is the induction time, that is to say the time required for the beginning of the crosslinking reaction
  • talpha (for example t99) is the time necessary to reach a conversion of alpha%, that is to say alpha% (for example 99%) of the difference between the minimum and maximum couples.
  • This test makes it possible to determine the loss of mass of a sample of an aircraft tire tread composition, when it is subjected to an abrasion test on a high-speed abrasive tester.
  • the rotating disk used is Norton brand (Norton Vulcan Disk A30S-BF42).
  • the linear velocity during contact is 70 m / s with an average contact pressure of 15 to 20 bar.
  • An energy of 14 to 18 MJ / m 2 of contact surface is put into play during the experiment.
  • - Turntable for example consisting of a Norton disc integral with the axis of an electric motor and a flywheel
  • the rubber composition of the tread of the aircraft tire according to the invention is based on at least one elastomeric silicone at a rate greater than 95 phr, and a crosslinking system of the elastomeric silicone.
  • composition-based is meant a composition comprising the mixture and / or the reaction product of the various constituents used, some of these basic constituents being capable of or intended to react between they, at least in part, during the various phases of manufacture of the composition, in particular during its crosslinking or vulcanization.
  • part by weight per hundred parts by weight of elastomer (or phr)
  • the part, by mass per hundred parts of elastomer whatever the nature of the elastomer, for example an elastomeric silicone or a diene elastomer.
  • any range of values designated by the expression "between a and b" represents the range of values from more than a to less than b (i.e. terminals a and b excluded) while any range of values designated by the term “from a to b” means the range from a to b (i.e., including the strict limits a and b).
  • a tire comprises a tread, intended to come into contact with the ground via a rolling surface, and connected via two sidewalls to two beads, intended to ensure a mechanical connection between the tire and the rim on which it is mounted.
  • the circumferential, axial and radial directions respectively designate a direction tangent to the running surface of the tire in the direction of rotation of the tire, a direction parallel to the axis of rotation of the tire. and a direction perpendicular to the axis of rotation of the tire.
  • radially inner, respectively radially outer is meant “closer or more distant from the axis of rotation of the tire”.
  • axially inner, respectively axially outer is meant “closer or more distant from the equatorial plane of the tire", the equatorial plane of the tire being the plane passing through the middle of the running surface of the tire and perpendicular to the tire. rotation axis of the tire.
  • a radial tire more particularly comprises a reinforcing reinforcement, comprising a crown reinforcement, radially inner to the tread, and a carcass reinforcement, radially inner to the crown reinforcement.
  • the carcass reinforcement of an aircraft tire generally comprises a plurality of carcass layers extending between the two beads and distributed between a first and a second family.
  • the first family is constituted by carcass layers, wound in each bead, from the inside to the outside of the tire, around a circumferential reinforcing element, called a bead wire, to form a turnaround of which the end is generally radially external to the most radially outer point of the rod.
  • the upturn is the carcass layer portion between the most radially inner point of the carcass layer and its end.
  • the carcass layers of the first family are the carcass layers closest to the inner cavity of the tire and therefore the most axially inner, in the flanks.
  • the second family consists of carcass layers extending in each bead, from the outside to the inside of the tire, to a generally radially inner end at the most radially outer point of the bead wire.
  • the carcass layers of the second family are the carcass layers closest to the outer surface of the tire and therefore the most axially outer, in the flanks.
  • the carcass layers of the second family are positioned, over their entire length, outside the carcass layers of the first family, that is to say they envelop, in particular, the overturning of the carcass layers of the first family.
  • Each carcass layer of the first and second families consists of reinforcing elements parallel to each other, making, with the circumferential direction, an angle of between 80 ° and 100 °. - -
  • the reinforcing elements of the carcass layers are most often cables consisting of textile filament yarns, preferably of aliphatic polyamide or aromatic polyamide, and characterized by their mechanical properties in extension.
  • the textile reinforcing elements are pulled over an initial length of 400 mm at a nominal speed of 200 mm / min. All results are an average of 10 measurements.
  • an aircraft tire is subjected to a combination of load and pressure inducing a high bending rate, typically greater than 30% (for example 32% or 35%).
  • the bending rate of a tire is, by definition, its radial deformation, or its variation in radial height, when it changes from an unfilled inflated state to a statically loaded inflated state under pressure conditions and as defined, for example, by the standard of the Tire and Rim Association or TRA. It is defined by the ratio of the variation of the radial height of the tire to half of the difference between the outside diameter of the tire, measured statically in an unfilled state inflated to the reference pressure, and the maximum diameter of the rim. , measured on the rim flange.
  • the TRA standard defines in particular the crushing of an aircraft tire by its crushed radius, that is to say by the distance between the axis of the wheel of the tire and the plane of the ground with which the tire is in contact under the conditions of pressure and reference load.
  • An aircraft tire is also subjected to a high inflation pressure, typically greater than 9 bar.
  • This high pressure level involves a large number of carcass layers, because the carcass reinforcement is dimensioned to ensure the resistance of the tire at this pressure level with a high safety factor.
  • the carcass reinforcement of a tire whose working pressure, as recommended by the TRA standard, is equal to 15 bars must be dimensioned to withstand a pressure equal to 60 bars, in the assumption of a safety factor of 4.
  • the carcass reinforcement may, for example, comprise at least 5 layers. carcass.
  • the mechanical stresses of rolling induce bending cycles in the beads of the tire, which are wound on the edge rim.
  • these bending cycles generate, in the carcass layer portions located in the rim flexion zone, variations in curvature combined with variations in elongation of the carcass layer reinforcing elements.
  • These variations Elongations or deformations, in particular in the most axially outer carcass layers may have negative minimum values, corresponding to compression. This compression is likely to induce a fatigue failure of the reinforcing elements and therefore premature degradation of the tire.
  • the aircraft tire according to the invention is preferably an aircraft tire which is subjected during its use to a combination of load and pressure inducing a bending rate greater than 30.
  • the aircraft tire according to the invention is preferably an aircraft tire comprising in addition to the tread, an internal structure comprising a plurality of carcass layers extending between the two beads and distributed between a first and a second family, the first family consisting of carcass layers, wound in each bead, from the inside to the outside of the tire and the second family consisting of carcass layers; extending, in each bead, from the outside to the inside of the tire.
  • composition of the tread of the aircraft tires according to the invention comprises a silicone (or polysiloxane) elastomeric.
  • elastomeric silicone or equivalent elastomeric polysiloxane must be understood in a known manner (one or more) elastomer is derived at least in part (ie, a homopolymer or a copolymer) of siloxane monomers, monomers of chemical formula -Si (R1) (R2) O-.
  • the elastomeric silicones comprise the elements silicon, oxygen and groups, for example organic groups attached to silicon.
  • the organic groups R.sub.1 and R.sub.2 can, in known manner, be groups such as hydrogen atoms, halogens, alkoxy groups, alkyl (especially methyl) or aryl (especially phenyl) groups.
  • Elastomeric silicones are divided into two categories: cold vulcanizable elastomeric silicones (in French EVF or in English “RTV” for Room Temperature Vulcanising) and hot elastomeric silicones (in French EVC or in English “HTV” for High Temperature Vulcanising ).
  • RTV has the ability to cross-link at room temperature (ie at a temperature between 5 ° C and - -
  • All these elastomeric silicones may be used in the composition of the tread of the aircraft tires according to the invention.
  • HTV high viscosity elastomeric silicones
  • LR liquid elastomeric silicones
  • LSR in English Liquid Silicone Rubber
  • elastomeric silicone may be used in the composition of the tread of the aircraft tires according to the invention type “HTV” silicones.
  • HTV heat-curable silicones
  • the silicones are distinguished by their viscosity or given molecular mass in number of monomeric units of SiO 2 as indicated in Table 18 p25 of the "Silicone Elastomers” P. Jerschow, Report 137, Volume 12, Number 5, 2001 (ISBN: 1-85957-297-9).
  • the "HCR” according to this latter reference generally have a viscosity greater than 20000 Pas, which according to the author corresponds to a molecular mass greater than 6000 Si0 2 units .
  • the "LR” according to this latter reference generally have a viscosity of less than 100 Pas which, according to the author, corresponds to a molecular weight of less than 1000 SiO 2 units .
  • HTV silicones preferential HTV silicones and more preferably among the latter, high viscosity silicones (in English "HCR").
  • the RTV group may include: “ELASTOSIL”, “ELASTOSIL M”, “ELASTOSIL E”, “ELASTOSIL A”, “ELASTOSIL N”, “ELASTOSIL RT” from WACKER; “CAF”, “SILBIONE RTV” from the company BLUESTAR; “SILGUARD” from the company Dow Corning.
  • ELASTOSIL R with, for example, “Elastosil R 701 -60” or “Elastosil R 701-80” from WACKER; "BLUESIL”, “SILBIONE”, “RHODORSIL” with for example “Rhodorsil MF660U” or “Rhodorsil MM 60 THT” from the company BLUESTAR; “SILASTIC” from the company Dow Corning; "TUFEL”, “Addisil”, “Silplus” from the company MOMENTIVE.
  • group LR "ELASTOSIL LR” from the company WACKER; “BLUESIL LSR” from BLUESTAR; “SILOPREN LSR” from the company MOMENTIVE. - -
  • compositions of the aircraft tire bearing strips according to the invention may contain a single elastomeric silicone or a mixture of several elastomeric silicones, the elastomeric silicone or silicones that may be used in combination with any type of elastomer, for example diene.
  • the elastomeric silicone (or elastomeric silicones if the composition comprises more than one) is present at a level greater than 95 phr; that is, it represents more than 95% of the elastomers of the tread composition of the aircraft tire of the invention.
  • the elastomeric silicone content is greater than 98 phr and more preferably it is 100 phr.
  • composition of the tread of the aircraft tire of the invention may comprise an elastomer other than an elastomeric silicone in addition to the elastomeric silicone described above, at a rate of at most 5 phr.
  • the composition of the tire tread according to the invention may comprise an elastomer other than an elastomeric silicone, such as for example diene elastomer, at a rate of at most 5 phr, more preferably less than 5 phr and more preferably less than 2 phr.
  • an elastomer other than an elastomeric silicone such as for example diene elastomer
  • elastomer or “diene” rubber must be understood in a known way (one means one or more) elastomer derived at least in part (ie, a homopolymer or a copolymer) of monomers dienes (monomers carrying two double bonds carbon-carbon, conjugated or not).
  • diene elastomers are well known to those skilled in the art and is meant more particularly by diene elastomer capable of being used in the compositions: - any homopolymer obtained by polymerization of a conjugated diene monomer having from 4 to 12 carbon atoms;
  • conjugated dienes 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-di (C 1 -C 5) -alkyl-1,3-butadienes, such as for example 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2,3-diethyl-1,3-butadiene, 2-methyl-3-ethyl-1,3-butadiene, 2-methyl-3-isopropyl 1,3-butadiene, aryl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2,4-hexadiene.
  • 2,3-dimethyl-1,3-butadiene 2,3-diethyl-1,3-butadiene, 2-methyl-3-ethyl-1,3-butadiene, 2-methyl-3-isopropyl 1,3-butadiene, aryl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2,4-hexadiene.
  • Suitable vinyl aromatic compounds are, for example, styrene, ortho-, meta-, para-methylstyrene, the "vinyl-toluene" commercial mixture, para-tert-butylstyrene, methoxystyrenes, chlorostyrenes, vinylmesitylene, divinylbenzene, vinylnaphthalene.
  • diene elastomers of which the diene elastomer is preferentially chosen: polybutadienes (abbreviated as "BR"), synthetic polyisoprenes (IR) and natural rubber (NR). , butadiene copolymers, isoprene copolymers and mixtures of these elastomers.
  • BR polybutadienes
  • IR synthetic polyisoprenes
  • NR natural rubber
  • butadiene copolymers isoprene copolymers and mixtures of these elastomers.
  • Such copolymers are more preferably selected from the group consisting of butadiene-styrene copolymers (SBR), isoprene-butadiene copolymers (BIR), isoprene-styrene copolymers (SIR) and isoprene-copolymers.
  • SBIR butadiene-styrene
  • composition according to the invention comprises a system for crosslinking the silicone elastomer.
  • this system may vary according to the nature of the elastomeric silicone.
  • the crosslinking system may preferentially be chosen from the group consisting of atmospheric moisture and a tin or platinum-based catalyst, rhodium or platinum derivatives, and organic peroxides.
  • RTV cold vulcanizable elastomeric silicones
  • the first group includes so-called single-component silicones “RTV-1” because they are composed of a single constituent and for which the crosslinking is triggered by the atmospheric humidity. This crosslinking can be accelerated by a catalyst generally based on tin.
  • RTV-2 two-component silicones so called because the crosslinking agent must be added to the base polymer just at the time of its use. For the latter, the crosslinking takes place either via hydrosilylation addition in the presence of a platinum derivative or via condensation in the presence of a tin derivative.
  • RTV comprises from 0.001 to 10 parts by weight, preferably from 0.005 to 3 parts by weight of condensation catalyst per 100 parts by weight of elastomeric silicone.
  • the content of the condensation catalyst of the mono- - - components is generally much lower than that used in two-component compositions and is generally between 0.001 and 0.05 parts by weight per 100 parts by weight of elastomeric silicone.
  • crosslinking agents that can be used for the preparation of single-component or two-component compositions are described in patents FR1 12641 1, FR1 179969, FR1 189216, FR1 198749, FR1248826, FR1314649, FR1423477, FR1432799 and FR2067636.
  • platinum derivatives there may be used, for example and without limitation, H 2 PtCl 6 , Speier's catalyst or Pt 2 [(CH 2 CHSiMe 2 ) 2 0] 3, Karstedt catalyst.
  • the amount by weight of catalyst calculated as weight of platinum-metal is generally between 2 and 600 ppm, generally between 5 and 200 ppm, based on the total weight of the elastomeric silicones.
  • organic peroxides can be chosen from the group of peroxides bis (2,4-dichlorobenzoyl) peroxide or DCBP-50 ("Perkadox PD-50S-ps-a") AKZO Nobel Chemical BV or "Luperox CST” from the company ARKEMA, benzoyl peroxide or BP-50 ("Perkadox L-50S-ps” from AKZO Nobel Chemical BV), dicumyl peroxide ("Di-Cup 40C” from the company Geo Specialty Chemicals, Inc.
  • Varox DCP-40C from RT Vanderbilt Company, Inc.
  • 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane or DBPH "Varox DBPH-50" from the company RT Vanderbilt Company, Inc. or "Luperox 101” from the company ARKEMA or "Trigonox 101” from the company AKZO Nobel Chemical BV or a form supported on an elastomeric silicone, for example "Elastosil with C6” from Wacker), di-tert-butyl peroxide or DTBP ("Luperox Dl” from the company Arkema).
  • the crosslinking system is preferably chosen from organic peroxides and more preferably 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane or DBPH. - -
  • the elastomeric silicones and their crosslinking system are sufficient on their own to operate the tire of the invention. Nevertheless, it is possible and advantageously to use a reinforcing or non-reinforcing filler.
  • any type of reinforcing filler known for its ability to reinforce a rubber composition that can be used for manufacturing aircraft tires for example an organic filler such as carbon black, a reinforcing or non-reinforcing inorganic filler such as silica, or a blend of these two types of filler, including a black carbon and silica blend.
  • an organic filler such as carbon black
  • a reinforcing or non-reinforcing inorganic filler such as silica
  • a blend of these two types of filler including a black carbon and silica blend.
  • carbon blacks are suitable for all carbon blacks, including the black type HAF, ISAF, SAF conventionally used in tires (so-called pneumatic grade black).
  • the reinforcing carbon blacks of the 100, 200 or 300 series for example blacks N 15, N134, N 234, N 326, N330, N 339, N 347 or N375, or even more particularly , depending on the intended applications, blacks of higher series (for example N660, N683, N772).
  • the carbon blacks could for example already be incorporated into an isoprene elastomer in the form of a masterbatch (see for example WO 97/36724 or WO 99/16600).
  • organic fillers other than carbon blacks
  • inorganic filler must be understood in the present application, by definition, any inorganic or mineral filler (regardless of its color and its natural or synthetic origin), also called “white” charge, charge “clear “or” non-black filler “as opposed to carbon black, capable of reinforcing on its own, with no other means than an intermediate coupling agent, a rubber composition for the manufacture of tires in other words, able to replace, in its reinforcing function, a conventional carbon black of pneumatic grade; such a filler is generally characterized, in known manner, by the presence of hydroxyl groups (-OH) on its surface.
  • -OH hydroxyl groups
  • reinforcing inorganic filler is present indifferent, whether in the form of powder, microbeads, granules, beads or any other suitable densified form.
  • reinforcing inorganic filler is also understood to mean mixtures of different reinforcing inorganic fillers, in particular - Particularly siliceous and / or aluminous fillers highly dispersible as described below.
  • inorganic reinforcing or non-reinforcing fillers are particularly suitable mineral fillers of the siliceous type, in particular of silica (SiO 2 ), or of the aluminous type, in particular of alumina (Al 2 O 3 ).
  • the silica used may be any silica known to those skilled in the art, in particular any precipitated or pyrogenated silica preferably having a BET surface and a CTAB specific surface area both less than 450 m 2 / g, preferably from 20 to 400 m.sup.2. m2 / g.
  • Such silicas may be covered or not.
  • silicas As pyrogenic silicas, mention may be made, for example, of Cabot's CAB-O-SIL S-17D, "HDK T40" from Wacker, "Aeroperl 300/30", “Aerosil 380” and “Aerosil 150". Or “Aerosil 90” from Evonik. Such silicas may be coated, for example Cabot O-SIL TS-530 from Cabot coated with hexamethyldisilazane or CAB-O-SIL TS-622 from Cabot coated with dimethyldichlorosilane.
  • the inorganic filler used in particular if it is silica, preferably has a BET surface area of between 20 and 400 m 2 / g, more preferably between 60 and 300 m 2 / g.
  • the total charge rate (carbon black and / or inorganic filler such as silica) is between 3 and 200 phr, more preferably between 3 and 100 phr and more preferably between 3 and 50 phr.
  • the tire rubber tread compositions according to the invention may also comprise all or part of the usual additives usually used in elastomer compositions intended for the manufacture of treads, such as, for example, pigments, protective agents such as anti-ozone waxes, chemical antiozonants, anti-oxidants, anti-fatigue agents, reinforcing resins other than those mentioned above or plasticizing agents.
  • this plasticizer is a solid hydrocarbon resin (or plasticizing resin), an extender oil (or plasticizing oil), or a mixture of both.
  • compositions may also contain, in addition, coupling agents, coupling activators, inorganic charge-covering agents or, more generally, processing aid agents that are capable in a known manner, by means of an improvement. of the dispersion of the filler in the rubber matrix and a lowering of the viscosity of the compositions, to improve their ability to implement in the green state, these agents being, for example, hydrolysable silanes such as alkylalkoxysilanes, polyols, polyethers, primary, secondary or tertiary amines, hydroxylated or hydrolyzable polyorganosiloxanes.
  • coupling agents such as alkylalkoxysilanes, polyols, polyethers, primary, secondary or tertiary amines, hydroxylated or hydrolyzable polyorganosiloxanes.
  • compositions according to the invention do not comprise most of these various additives.
  • the use of coupling agents for silica is not useful with elastomeric silicones.
  • the protective agents are not useful especially when an organic peroxide crosslinking agent is used.
  • the elastomeric silicones according to the invention may contain inhibitors of the addition-crosslinking reaction, preferably the platinum catalyst inhibitors.
  • inhibitors include, for example and without limitation, organic amines, silazanes, organic oximes, diesters of dicarboxylic acid, acetylenic alcohols, acetylenic ketones, vinylmethylcyclopolysiloxanes (see for example US3445420 and US528966).
  • the inhibitor is used in an amount of 0.005 to 5 phr, preferably 0.01 to 3 phr.
  • this composition may also comprise a diene elastomer crosslinking system, such as a vulcanization system comprising sulfur or a sulfur donor agent, well known vulcanization accelerators and activators.
  • a diene elastomer crosslinking system such as a vulcanization system comprising sulfur or a sulfur donor agent, well known vulcanization accelerators and activators.
  • an organic peroxide is used as crosslinking agent in the absence of sulfur and accelerator.
  • compositions used in the aircraft tire treads of the invention may be manufactured in appropriate mixers, using two successive preparation phases well known to those skilled in the art: a first phase of work or thermomechanical mixing (so-called “non-productive” phase) at high - - temperature, from a starting temperature of 50 ° C, for a period of 5 to 15 minutes, followed by a second phase of mechanical work (so-called “productive” phase) to a lower temperature , typically less than 90 ° C, for example between 30 ° C and 60 ° C, finishing phase during which is incorporated the crosslinking system.
  • a first phase of work or thermomechanical mixing at high - - - temperature
  • a second phase of mechanical work typically less than 90 ° C, for example between 30 ° C and 60 ° C
  • finishing phase during which is incorporated the crosslinking system.
  • the method for preparing such airplane tire compositions comprises, for example, the following steps:
  • thermomechanically kneading an elastomeric silicone during a first step (called “non-productive"), starting from a starting temperature of 50 ° C., for a period ranging from 5 to 15 minutes; and incorporating optional ingredients such as filler except for the crosslinking system;
  • the non-productive phase is conducted in a single thermomechanical step during which is introduced, in a suitable mixer such as a conventional internal mixer, in a first step all the basic constituents necessary (An elastomeric silicone, optional filler and other optional ingredients), then in a second step, for example after one to two minutes of mixing, other possible additives, with the exception of the crosslinking system.
  • a suitable mixer such as a conventional internal mixer
  • the total mixing time, in this non-productive phase is preferably between 5 and 15 min.
  • the mixture thus obtained is then incorporated in an external mixer such as a cylinder mixer, maintained at low temperature (for example between 30 ° C and 60 ° C), the crosslinking system.
  • the whole is then mixed (productive phase) for a few minutes, for example between 2 and 15 min.
  • the final composition thus obtained can then be calendered, for example in the form of a sheet, a plate especially for a characterization in the laboratory, or extruded, for example to form a pneumatic tire tread.
  • the invention relates to aircraft tires, the treads of these tires both in the raw state (that is to say, before cooking) and in the cooked state (that is to say, after crosslinking). ). - -
  • the mixture thus obtained is recovered, cooled and the crosslinking system is incorporated on a mixer (homo-finisher) at 30 ° C., mixing the whole (productive phase) for a suitable time (for example between 5 hours). and 12 min).
  • compositions thus obtained are then calendered either in the form of plates (thickness of 2 to 3 mm) or thin sheets of rubber for the measurement of their physical or mechanical properties, or extruded in the form of a strip of rolling.
  • This test illustrates rubber compositions used in aircraft tire treads.
  • 14 rubber compositions were prepared as indicated above, including 13 according to the invention (hereinafter denoted C1 to C13) and a non-compliant (control composition noted below T1) (see table below) .
  • the control composition T1 is a conventional composition for the skilled person, used to manufacture a tire tread plane; it is based on natural rubber.
  • compositions of the invention contain an elastomeric silicone (4 silicones illustrated), a silicone crosslinking system (2 different illustrated peroxides) and optionally a filler (carbon black at different rates and 4 different silicas at different rates). shown).
  • elastomeric silicone 4 silicones illustrated
  • silicone crosslinking system 2 different illustrated peroxides
  • filler carbon black at different rates and 4 different silicas at different rates.
  • Their formulations in phr or parts by weight per hundred parts of elastomer), and their mechanical properties have been summarized in the table below.
  • the results of these tests demonstrate that, whatever the composition example according to the invention, the mass loss performance is always improved compared to the controls.
  • the main advantage of the invention is to allow a better mass loss performance, representative of a better resistance to wear during the landing phase of the aircraft.
  • the t99 is significantly reduced compared to the controls, representative of a faster cooking, which is a big industrial advantage in terms of speed of manufacture and therefore productivity.

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Abstract

La présente invention concerne un pneumatique d'avion dont la bande de roulement comprend une composition de caoutchouc à base d'au moins une silicone élastomérique, à un taux supérieur à 95 pce, et un système de réticulation de la silicone élastomérique.

Description

- -
PNEUMATIQUE D'AVION DONT LA BANDE DE ROULEMENT COMPREND UNE
COMPOSITION A BASE DE SILICONE ELASTOMERIQUE
[001] La présente invention est relative aux pneumatiques d'avion, et plus particulièrement à la composition des bandes de roulement ces pneumatiques
[002] De manière connue, un pneumatique d'avion doit résister à des conditions de pression, de charge et de vitesse élevées. De plus il doit satisfaire également des exigences de résistance à l'usure et d'endurance. Par endurance, on entend l'aptitude du pneumatique à résister au cours du temps aux sollicitations cycliques auxquelles il est soumis. Lorsque la bande de roulement d'un pneumatique d'avion est usée, ce qui marque la fin d'une première vie d'utilisation, le pneumatique est rechapé, c'est-à-dire que la bande de roulement usée est remplacée par une nouvelle bande de roulement pour permettre une deuxième vie d'utilisation. Une résistance à l'usure améliorée permet d'effectuer un plus grand nombre d'atterrissages par vie d'utilisation. Une endurance améliorée permet d'augmenter le nombre de vies d'utilisation d'un même pneumatique.
[003] Il est connu d'utiliser dans les bandes de roulement de pneumatique d'avion, des compositions de caoutchouc à base de caoutchouc naturel et de noir de carbone, ces deux éléments principaux permettant d'obtenir des compositions possédant des propriétés compatibles avec les conditions d'usage d'un pneumatique d'avion. En plus de ces éléments principaux, ces compositions comprennent les additifs usuels de ce type de compositions tels qu'un système de vulcanisation et des agents de protections.
[004] De telles compositions de bande de roulement de pneumatique d'avion sont utilisées depuis de nombreuses années et présentent des propriétés mécaniques leur permettant de résister aux conditions d'usure très particulières des pneumatiques d'avion. En effet ces pneumatiques sont soumis à de très grandes variations de température et de vitesse, en particulier à l'atterrissage où ils doivent passer d'une vitesse nulle à une très grande vitesse, provoquant un échauffement et une usure considérables.
[005] Il est donc toujours intéressant pour les industriels des pneumatiques d'avion de trouver des solutions plus performantes et plus résistantes, notamment à l'usure engendrée à l'atterrissage des avions. Une étude (S. K. Clark « Touchdown dynamics », Précision Measurement Company, Ann Arbor, Ml, NASA, Langley Research Center, Computational Modeling of Tires pages 9-19 publié en août 1995) a décrit les sollicitations auxquelles sont soumis les pneumatiques d'avion à l'atterrissage et proposé une méthode d'évaluation des performances des pneumatiques d'avion lors de ces sollicitations. - -
[006] Lors de leurs recherches, les Demanderesses ont trouvé qu'une composition particulière des bandes de roulement de pneumatique d'avion pouvait améliorer les propriétés des pneumatiques d'avion, en particulier pour la phase d'atterrissage de ces pneumatiques.
[007] En conséquence, un premier objet de l'invention concerne un pneumatique d'avion dont la bande de roulement comprend une composition de caoutchouc à base d'au moins une silicone élastomérique à un taux supérieur à 95 pce (parties en poids pour cent parties d'élastomère), et un système de réticulation de la silicone élastomérique.
[008] De préférence, l'invention concerne un pneumatique d'avion tel que défini ci-dessus, dans lequel ledit pneumatique comprend en plus de la bande de roulement, une structure interne comprenant une pluralité de couches de carcasse s'étendant entre les deux bourrelets et réparties entre une première et une deuxième famille, la première famille étant constituée par des couches de carcasse, s'enroulant, dans chaque bourrelet, de l'intérieur vers l'extérieur du pneumatique et la deuxième famille étant constituée par des couches de carcasse s'étendant, dans chaque bourrelet, de l'extérieur vers l'intérieur du pneumatique.
[009] De préférence encore, l'invention concerne un pneumatique d'avion tel que défini ci- dessus, dans lequel la silicone élastomérique est présente à un taux supérieur à 98 pce. Préférentiellement, le taux de silicone élastomérique est de 100 pce. De préférence, la silicone élastomérique est une silicone élastomérique du type réticulable à chaud (HTV) ou une silicone réticulable à froid (RTV) ou un mélange de ces dernières. Plus préférentiellement, la silicone élastomérique est une silicone élastomérique réticulable à chaud (HTV) ; et de préférence une silicone élastomérique du type réticulable à chaud (HTV) choisie dans le groupe constitué par les silicones élastomériques possédant une viscosité supérieure à 20000 Pas (HCR), les silicones élastomériques possédant une viscosité inférieure à 100 Pas (LSR) et leurs mélanges. Encore plus préférentiellement, la silicone élastomérique du type réticulable à chaud (HTV) est choisie dans le groupe constitué par les silicones élastomériques possédant une viscosité supérieure à 20000 Pas (HCR), et leurs mélanges.
[0010] Préférentiellement, l'invention concerne un pneumatique d'avion tel que défini ci- dessus, dans lequel le système de réticulation est choisi dans le groupe constitué par l'humidité atmosphérique et un catalyseur à base d'étain ou de platine, les dérivés de rhodium ou de platine, les peroxydes organiques et leurs mélanges. Plus préférentiellement, le système de réticulation est choisi dans le groupe constitué par les dérivés de rhodium ou de platine, les peroxydes organiques et leurs mélanges. Encore plus préférentiellement, le - - système de réticulation est choisi dans le groupe constitué les peroxydes organiques et leurs mélanges.
[0011] De préférence, l'invention concerne un pneumatique d'avion tel que défini ci-dessus, dans lequel la composition comprend en outre une charge à un taux compris entre 3 et 200 pce, de préférence entre 3 et 100 pce ; et plus préférentiellement entre 3 et 50 pce. De préférence, la charge est choisie dans le groupe constitué par le noir de carbone et la silice.
[0012] L'invention concerne également un procédé pour préparer un pneumatique d'avion tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- malaxer thermomécaniquement une silicone élastomérique, au cours d'une première étape (dite "non-productive"), à une température de départ de 50°C, pendant une durée allant de 5 à 15 minutes ; et incorporer les ingrédients optionnels tels qu'une charge, à l'exception du système de réticulation ;
- refroidir l'ensemble à une température inférieure à 100°C et de préférence inférieure à
90°C ;
- incorporer ensuite, au cours d'une seconde étape (dite "productive"), un système de réticulation ;
- malaxer le tout à une température maximale inférieure à 90°C et de préférence inférieure à 60°C.
[0013] Les pneumatiques conformes à l'invention sont notamment destinés à des avions (ou aéronef) de grande capacité tels que des avions de transport de marchandise ou de passager, plus particulièrement des avions cargo ou des avions de lignes.
[0014] L'invention ainsi que ses avantages seront aisément compris à la lumière de la description et des exemples de réalisation qui suivent.
I. Tests
[0015] Les compositions de caoutchouc sont caractérisées, avant et après cuisson, comme indiqué ci-après.
1.1 . Essais de traction
[0016] Ces essais de traction permettent de déterminer les contraintes d'élasticité et les propriétés à la rupture. Sauf indication différente, ils sont effectués conformément à la norme française NF T 46-002 de septembre 1988. Un traitement des enregistrements de traction permet également de tracer la courbe de module en fonction de l'allongement. Le module utilisé ici étant le module sécant nominal (ou apparent) mesuré en première élongation, calculé en se ramenant à la section initiale de l'éprouvette. On mesure en - - première élongation les modules sécants nominaux (ou contraintes apparentes, en MPa) à 50% et 100% d'allongement notés respectivement MSA50 et MSA100.
[0017] On mesure également les contraintes à la rupture (en MPa) et les allongements à la rupture (AR en %), à 23°C ± 2°C, selon la norme NF T 46-002.
[0018] . Toutes ces mesures de traction sont effectuées dans les conditions normales de température (23±2°C) et d'hygrométrie (50±5% d'humidité relative), selon la norme française NF T 40-101 (décembre 1979).
1.2. Caractéristiques de réticulation : Rhéométrie
[0019] Les mesures sont effectuées à 150°C ou 170°C avec un rhéomètre à chambre oscillante, selon la norme DIN 53529 - partie 3 (juin 1983). L'évolution du couple rhéométrique en fonction du temps décrit l'évolution de la rigidification de la composition par suite de la réaction de réticulation. Les mesures sont traitées selon la norme DIN 53529 - partie 2 (mars 1983) :
- ti est le délai d'induction, c'est-à-dire le temps nécessaire au début de la réaction de réticulation;
- talpha (par exemple t99,) est le temps nécessaire pour atteindre une conversion de alpha%, c'est-à-dire alpha% (par exemple 99%) de l'écart entre les couples minimum et maximum.
1.3. Perte de masse
[0020] Cet essai permet de déterminer la perte de masse d'un échantillon de composition de bande de roulement de pneumatique d'avion, lorsqu'il est soumis à un test d'abrasion sur un abrasimètre à haute vitesse.
[0021] Le test d'abrasion à haute vitesse est réalisé sur un dispositif tel que mentionné dans l'article de S. K. Clark « Touchdown dynamics », Précision Measurement Company, Ann Arbor, Ml, NASA, Langley Research Center, Computational Modeling of Tires pages 9-19 publié en août 1995.
[0022] Le disque rotatif utilisé est de marque Norton (Disque Norton Vulcan A30S-BF42). La vitesse linéaire lors du contact est de 70 m/s avec une pression moyenne de contact de 15 à 20 bars. Une énergie de 14 à 18 MJ/m2 de surface de contact est mise en jeu lors de l'expérience.
[0023] Eléments du dispositif de tribométrie à énergie constante selon l'article de S.K. Clark mentionné ci-dessus :
- Roulette (Anneau torique en matériau de test monté sur une poulie à gorge) - -
- Plateau tournant, par exemple constitué d'un disque Norton solidaire de l'axe d'un moteur électrique et d'un volant d'inertie
[0024] La performance est évaluée sur la base de la perte de masse selon la formule suivante : Performance perte de masse = (masse échantillon / perte de masse échantillon) * (perte de masse témoin / masse témoin). Les résultats sont exprimés en base 100. Une performance pour l'échantillon supérieure à 100 est considérée comme meilleure que le témoin.
II. Conditions de réalisation de l'invention
[0025] La composition de caoutchouc de la bande de roulement du pneumatique avion selon l'invention est à base d'au moins une silicone élastomérique à un taux supérieur à 95 pce, et un système de réticulation de la silicone élastomérique.
[0026] Par l'expression composition "à base de", il faut entendre une composition comportant le mélange et/ou le produit de réaction des différents constituants utilisés, certains de ces constituants de base étant susceptibles de, ou destinés à, réagir entre eux, au moins en partie, lors des différentes phases de fabrication de la composition, en particulier au cours de sa réticulation ou vulcanisation.
[0027] Par l'expression « partie en poids pour cent parties en poids d'élastomère » (ou pce), il faut entendre au sens de la présente invention, la part, en masse pour cent parties d'élastomère, quelle que soit la nature de l'élastomère, par exemple une silicone élastomérique ou un élastomère diénique.
[0028] Dans la présente description, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des pourcentages (%) en masse. D'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression "entre a et b" représente le domaine de valeurs allant de plus de a à moins de b (c'est-à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l'expression "de a à b" signifie le domaine de valeurs allant de a jusqu'à b (c'est-à-dire incluant les bornes strictes a et b).
11.1 . Pneumatique d'avion
[0029] De façon générale, un pneumatique comprend une bande de roulement, destinée à venir en contact avec le sol par l'intermédiaire d'une surface de roulement, et reliée par l'intermédiaire de deux flancs à deux bourrelets, destinés à assurer une liaison mécanique entre le pneumatique et la jante sur laquelle il est monté.
[0030] Dans ce qui suit, les directions circonférentielle, axiale et radiale désignent respectivement une direction tangente à la surface de roulement du pneumatique selon le sens de rotation du pneumatique, une direction parallèle à l'axe de rotation du pneumatique - - et une direction perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique. Par «radialement intérieur, respectivement radialement extérieur», on entend «plus proche, respectivement plus éloigné de l'axe de rotation du pneumatique». Par «axialement intérieur, respectivement axialement extérieur», on entend «plus proche, respectivement plus éloigné du plan équatorial du pneumatique», le plan équatorial du pneumatique étant le plan passant par le milieu de la surface de roulement du pneumatique et perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique.
[0031] Un pneumatique radial comprend plus particulièrement une armature de renforcement, comprenant une armature de sommet, radialement intérieure à la bande de roulement, et une armature de carcasse, radialement intérieure à l'armature de sommet.
[0032] L'armature de carcasse d'un pneumatique pour avion comprend généralement une pluralité de couches de carcasse s'étendant entre les deux bourrelets et réparties entre une première et une deuxième famille.
[0033] La première famille est constituée par des couches de carcasse, s'enroulant, dans chaque bourrelet, de l'intérieur vers l'extérieur du pneumatique, autour d'un élément de renforcement circonférentiel, appelé tringle, pour former un retournement dont l'extrémité est généralement radialement extérieure au point le plus radialement extérieur de la tringle. Le retournement est la portion de couche de carcasse comprise entre le point le plus radialement intérieur de la couche de carcasse et son extrémité. Les couches de carcasse de la première famille sont les couches de carcasse les plus proches de la cavité intérieure du pneumatique et donc les plus axialement intérieures, dans les flancs.
[0034] La deuxième famille est constituée par des couches de carcasse s'étendant, dans chaque bourrelet, de l'extérieur vers l'intérieur du pneumatique, jusqu'à une extrémité généralement radialement intérieure au point le plus radialement extérieur de la tringle. Les couches de carcasse de la deuxième famille sont les couches de carcasse les plus proches de la surface extérieure du pneumatique et donc les plus axialement extérieures, dans les flancs.
[0035] Usuellement, les couches de carcasse de la deuxième famille sont positionnées, sur toute leur longueur, à l'extérieur des couches de carcasse de la première famille, c'est-à-dire qu'elles enveloppent, en particulier, les retournements des couches de carcasse de la première famille.
[0036] Chaque couche de carcasse de la première et de la deuxième famille est constituée d'éléments de renforcement parallèles entre eux, faisant, avec la direction circonférentielle, un angle compris entre 80° et 100°. - -
[0037] Les éléments de renforcement des couches de carcasse sont le plus souvent des câbles constitués de filés de filaments textiles, préférentiellement en polyamide aliphatique ou en polyamide aromatique, et caractérisés par leurs propriétés mécaniques en extension.
[0038] Les éléments de renforcement textiles subissent une traction sur une longueur initiale de 400 mm à une vitesse nominale de 200 mm/min. Tous les résultats sont une moyenne de 10 mesures.
[0039] En utilisation, un pneumatique pour avion est soumis à une combinaison de charge et de pression induisant un taux de flexion élevé, typiquement supérieur à 30% (par exemple à 32% ou 35%). Le taux de flexion d'un pneumatique est, par définition, sa déformation radiale, ou sa variation de hauteur radiale, lorsque celui-ci passe d'un état gonflé non chargé à un état gonflé chargé en statique, dans des conditions de pression et de charge telles que définies, par exemple, par la norme de la Tyre and Rim Association ou TRA. Il est défini par le rapport de la variation de la hauteur radiale du pneumatique sur la moitié de la différence entre le diamètre extérieur du pneumatique, mesuré en statique dans un état non chargé gonflé à la pression de référence, et le diamètre maximum de la jante, mesuré sur le rebord de jante. La norme TRA définit en particulier l'écrasement d'un pneumatique d'avion par son rayon écrasé, c'est-à-dire par la distance entre l'axe de la roue du pneumatique et le plan du sol avec lequel le pneumatique est en contact dans les conditions de pression et de charge de référence.
[0040] Un pneumatique pour avion est par ailleurs soumis à une pression de gonflage élevée, typiquement supérieure à 9 bars. Ce niveau de pression élevé implique un nombre important de couches de carcasse, car l'armature de carcasse est dimensionnée pour assurer la résistance du pneumatique à ce niveau de pression avec un coefficient de sécurité élevé. A titre d'exemple, l'armature de carcasse d'un pneumatique dont la pression d'usage, telle que recommandée par la norme TRA, est égale à 15 bars, doit être dimensionnée pour résister à une pression égale à 60 bars, dans l'hypothèse d'un coefficient de sécurité égal à 4. Avec les matériaux textiles couramment utilisés pour les éléments de renforcement, tels que les polyamides aliphatiques ou les polyamides aromatiques, l'armature de carcasse peut, par exemple, comprendre au moins 5 couches de carcasse.
[0041] En utilisation, les sollicitations mécaniques de roulage induisent des cycles de flexion dans les bourrelets du pneumatique, qui s'enroulent sur les rebords dé jante. Ces cycles de flexion génèrent en particulier, dans les portions de couches de carcasse situées dans la zone de flexion sur jante, des variations de courbure combinées avec des variations d'allongement des éléments de renforcement des couches de carcasse. Ces variations - - d'allongement ou déformations, en particulier dans les couches de carcasse les plus axialement extérieures, peuvent avoir des valeurs minimales négatives, correspondant à une mise en compression. Cette mise en compression est susceptible d'induire une rupture par fatigue des éléments de renforcement et donc une dégradation prématurée du pneumatique.
[0042] Ainsi, le pneumatique d'avion selon l'invention est préférentiellement un pneumatique d'avion qui est soumis lors de son utilisation à une combinaison de charge et de pression induisant un taux de flexion supérieur à 30.
[0043] De même, le pneumatique d'avion selon l'invention est préférentiellement un pneumatique d'avion comprenant en plus de la bande de roulement, une structure interne comprenant une pluralité de couches de carcasse s'étendant entre les deux bourrelets et réparties entre une première et une deuxième famille, la première famille étant constituée par des couches de carcasse, s'enroulant, dans chaque bourrelet, de l'intérieur vers l'extérieur du pneumatique et la deuxième famille étant constituée par des couches de carcasse s'étendant, dans chaque bourrelet, de l'extérieur vers l'intérieur du pneumatique.
11.2. Elastomères
11.2.1. Silicone élastomérique
[0044] La composition de la bande de roulement des pneumatiques d'avion selon l'invention comprend une silicone (ou polysiloxane) élastomérique.
[0045] Par silicone élastomérique ou de manière équivalente polysiloxane élastomérique, doit être compris de manière connue un (on entend un ou plusieurs) élastomère issu au moins en partie (i.e., un homopolymère ou un copolymère) de monomères siloxanes, monomères de formule chimique -Si(R1 )(R2)0-. Ainsi, les silicones élastomériques comprennent les éléments silicium, oxygène et des groupes, par exemple organiques rattachés au silicium. Les groupes organiques R1 et R2 peuvent, de manière connue être des groupes tels que des atomes d'hydrogène, des halogènes, des groupes alkoxy, des groupes alkyles (notamment méthyles) ou aryles (notamment phényles).
[0046] La nomenclature classifie les silicones élastomériques selon leurs conditions de cuisson. Les silicones élastomériques sont divisées en deux catégories : les silicones élastomériques vulcanisables à froid (en français EVF ou en anglais « RTV » pour Room Température Vulcanising) et les silicones élastomériques à chaud (en français EVC ou en anglais « HTV » pour High Température Vulcanising). Les « RTV » ont la capacité de réticuler à température ambiante (c'est-à-dire à une température comprise entre 5°C et - -
35°C) et les « HTV » réticulent à des températures supérieures 80°C (et notamment à une température comprise entre 100°C et 230°C).
[0047] Toutes ces silicones élastomériques sont susceptibles d'être utilisées dans la composition de la bande de roulement des pneumatiques d'avion selon l'invention.
[0048] Dans la catégorie des « HTV », on distingue deux groupes de silicones selon leur viscosité : les silicones élastomériques à haute viscosité dites « HCR » (en anglais High Consistency Rubber) et silicones élastomériques liquides dites « LR » (en anglais Liquid Rubber) ou « LSR » (en anglais Liquid Silicone Rubber).
[0049] Ces définitions étant données, on entend plus particulièrement par silicone élastomérique susceptible d'être utilisée dans la composition de la bande de roulement des pneumatiques d'avion selon l'invention les silicones de type «HTV ». Au sein de cette classe de silicones réticulables à chaud « HTV », les silicones se distinguent par leur viscosité ou leur masse moléculaire donnée en nombre d'unités monomériques de Si02 comme indiqué dans le tableau 18 p25 de l'ouvrage « Silicone Elastomers » de P. Jerschow, Report 137, Volume 12, Number 5, 2001 (ISBN: 1 -85957-297-9). Les « HCR » selon cette dernière référence ont généralement une viscosité supérieure à 20000 Pas ce qui correspond selon l'auteur à une masse moléculaire supérieure à 6000 motifs Si02. Les « LR » selon cette dernière référence ont généralement une viscosité inférieure à 100 Pas ce qui correspond selon l'auteur à une masse moléculaire inférieure à 1000 motifs Si02.
[0050] Parmi les silicones RTV et HTV, on préférera les silicones HTV et plus préférentiellement parmi ces dernières, les silicones de haute viscosité (en anglais « HCR »).
[0051] De telles silicones sont bien connues et sont par exemple disponibles dans le commerce. On peut citer par exemple pour le groupe des RTV : « ELASTOSIL », « ELASTOSIL M », « ELASTOSIL E », « ELASTOSIL A », « ELASTOSIL N », « ELASTOSIL RT » de la société WACKER ; « CAF », « SILBIONE RTV » de la société BLUESTAR ; « SILGUARD » de la société DOW CORNING. On peut citer par exemple pour le groupe des HCR : « ELASTOSIL R » avec par exemple « Elastosil R 701 -60 » ou « Elastosil R 701 - 80 » de la société WACKER ; « BLUESIL », « SILBIONE », « RHODORSIL » avec par exemple « Rhodorsil MF660U » ou « Rhodorsil MM 60 THT » de la société BLUESTAR; « SILASTIC » de la société DOW CORNING ; « TUFEL », « Addisil », « Silplus » de la société MOMENTIVE. On peut citer par exemple pour le groupe des LR : « ELASTOSIL LR » de la société WACKER ; « BLUESIL LSR » de la société BLUESTAR ; « SILOPREN LSR » de la société MOMENTIVE. - -
[0052] Les compositions des bandes roulement de pneumatique avion selon l'invention peuvent contenir une seule silicone élastomérique ou un mélange de plusieurs silicones élastomériques, le ou les silicones élastomériques pouvant être utilisées en association avec tout type d'élastomère, par exemple diénique.
[0053] Pour les besoins de l'invention, la silicone élastomérique (ou les silicones élastomériques si la composition en comprend plusieurs) est présente à un taux supérieur à 95 pce ; c'est-à-dire qu'elle représente plus de 95% des élastomères de la composition de la bande de roulement du pneumatique d'avion de l'invention. De préférence, le taux de silicone élastomérique est supérieur à 98 pce et encore plus préférentiellement, il est de 100 pce.
11.2.2. Elastomère autre que silicone
[0054] De manière optionnelle, la composition de la bande de roulement du pneumatique avion de l'invention peut comprendre un élastomère autre qu'une silicone élastomérique en complément de la silicone élastomérique décrite précédemment, à un taux d'au plus 5 pce.
[0055] Ainsi, selon un mode de réalisation, la composition de la bande de roulement de pneumatique avion selon l'invention peut comprendre un élastomère autre qu'une silicone élastomérique, tel que par exemple élastomère diénique, à un taux d'au plus 5 pce, plus préférentiellement inférieur 5 pce et plus préférentiellement inférieur à 2 pce.
[0056] Par élastomère ou caoutchouc "diénique", doit être compris de manière connue un (on entend un ou plusieurs) élastomère issu au moins en partie (i.e., un homopolymère ou un copolymère) de monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non).
[0057] Ces élastomères diéniques sont bien connus de l'homme de l'art et on entend plus particulièrement par élastomère diénique susceptible d'être utilisé dans les compositions: - tout homopolymère obtenu par polymérisation d'un monomère diène conjugué ayant de 4 à 12 atomes de carbone;
- tout copolymère obtenu par copolymérisation d'un ou plusieurs diènes conjugués entre eux ou avec un ou plusieurs composés vinyle aromatique ayant de 8 à 20 atomes de carbone;
- un copolymère ternaire obtenu par copolymérisation d'éthylène, d'une ooléfine ayant 3 à 6 atomes de carbone avec un monomère diène non conjugué ayant de 6 à 12 atomes de carbone, comme par exemple les élastomères obtenus à partir d'éthylène, de propylène avec un monomère diène non conjugué du type précité tel que notamment l'hexadiène-1 ,4, l'éthylidène norbornène, le dicyclopentadiène; - -
- un copolymère d'isobutène et d'isoprène (caoutchouc butyle), ainsi que les versions halogénées, en particulier chlorées ou bromées, de ce type de copolymère.
[0058] A titre de diènes conjugués conviennent notamment le butadiène-1 ,3, le 2-méthyl- 1 ,3-butadiène, les 2,3-di(alkyle en C1 -C5)-1 ,3-butadiènes tels que par exemple le 2,3- diméthyl-1 ,3-butadiène, le 2, 3-diéthyl-1 ,3-butadiène, le 2-méthyl-3-éthyl-1 ,3-butadiène, le 2- méthyl-3-isopropyl-1 ,3-butadiène, l'aryl-1 ,3-butadiène, le 1 ,3-pentadiène, le 2,4-hexadiène. A titre de composés vinylaromatique conviennent par exemple le styrène, l'ortho-, méta-, para-méthylstyrène, le mélange commercial "vinyle-toluène", le para-tertiobutylstyrène, les méthoxystyrènes, les chlorostyrènes, le vinylmésitylène, le divinylbenzène, le vinylnaphtalène.
[0059] A titre d'exemple on peut citer les élastomères diéniques suivants, parmi lesquels l'élastomère diénique est préférentiellement choisi : les polybutadiènes (en abrégé "BR"), les polyisoprènes (IR) de synthèse, le caoutchouc naturel (NR), les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères. De tels copolymères sont plus préférentiellement choisis dans le groupe constitué par les copolymères de butadiène- styrène (SBR), les copolymères d'isoprène-butadiène (BIR), les copolymères d'isoprène- styrène (SIR) et les copolymères d'isoprène-butadiène-styrène (SBIR).
11.3. Système de réticulation
[0060] La composition selon l'invention comprend un système pour réticuler l'élastomère silicone. De manière connue, ce système peut varier selon la nature de la silicone élastomérique. En particulier, le système de réticulation peut préférentiellement être choisi dans le groupe constitué par l'humidité atmosphérique et un catalyseur à base d'étain ou de platine, les dérivés de rhodium ou de platine, et les peroxydes organiques.
[0061] Dans le cas des silicones élastomériques vulcanisables à froid « RTV », on distingue deux catégories. La première regroupe les silicones dites monocomposants « RTV-1 » car composées d'un seul constituant et pour lesquelles la réticulation est déclenchée par l'humidité atmosphérique. Cette réticulation peut être accélérée par un catalyseur généralement à base d'étain. La seconde regroupe les silicones dites bicomposants « RTV- 2 » ainsi appelées car l'agent de réticulation doit être ajouté au polymère de base juste au moment de son utilisation. Pour ces derniers la réticulation a lieu soit via une addition par hydrosilylation en présence d'un dérivé du platine soit via une condensation en présence d'un dérivé de l'étain.
[0062] Les « RTV » comportent de 0,001 à 10 parties en poids, de préférence de 0,005 à 3 parties en poids de catalyseur de condensation pour 100 parties en poids de silicone élastomérique. La teneur en catalyseur de condensation des compositions mono- - - composantes est généralement beaucoup plus faible que celle utilisée dans les compositions bicomposantes et est généralement comprise entre 0,001 et 0,05 parties en poids pour 100 parties en poids de silicone élastomérique.
[0063] Les agents réticulants qu'ils soient utilisables pour la préparation des compositions monocomposantes ou bicomposantes, sont décrits dans les brevets FR1 12641 1 , FR1 179969, FR1 189216, FR1 198749, FR1248826, FR1314649, FR1423477, FR1432799 et FR2067636.
[0064] Dans le cas des silicones élastomériques liquides « LR », la réticulation a lieu en présence de composés du platine ou rhodium. On utilise de préférence les complexes du platine et d'un produit organique décrit dans les brevets US3220972, EP57459, EP188978 et EP190530, les complexes du platine et d'organopolysiloxane vinyle décrits dans les brevets US3419593, US3715334 et US3814730. On peut également mettre en œuvre les complexes du rhodium décrits dans les brevets : GB1421 136 et GB1419769. Parmi les dérivés du platine, on peut utiliser par exemple et de manière non limitative H2PtCI6, catalyseur de Speier ou Pt2[(CH2CHSiMe2)20]3, catalyseur de Karstedt. La quantité pondérale de catalyseur calculée en poids de platine-métal est généralement comprise entre 2 et 600 ppm, en général entre 5 et 200 ppm, basée sur le poids total des silicones élastomériques.
[0065] Dans le cas des silicones élastomériques de haute viscosité « HCR », la réticulation a lieu en présence de peroxydes organiques. Par exemple et de manière non limitative, les peroxydes organiques peuvent être choisis dans le groupe des peroxydes suivants : bis (2,4-di-chlorobenzoyl) peroxide ou DCBP-50 (« Perkadox PD-50S-ps-a » de la société AKZO Nobel Chemical B.V. ou « Luperox CST » de la société ARKEMA, benzoyl peroxide ou BP-50 (« Perkadox L-50S-ps » de la société AKZO Nobel Chemical B.V.), dicumyl peroxide (« Di-Cup 40C » de la société Geo Specialty Chemicals, Inc. ou « Varox DCP- 40C » de la société R.T. Vanderbilt Company, Inc.), 2,5-dimethyl-2,5-di(t- butylperoxy)hexane ou DBPH (« Varox DBPH-50 » de la société R.T. Vanderbilt Company, Inc. ou « Luperox 101 » de la société ARKEMA ou « Trigonox 101 » de la société AKZO Nobel Chemical B.V. ou une forme supportée sur silicone élastomérique comme par exemple Γ « Elastosil aux C6 » de WACKER), di-tert-butyl peroxide ou DTBP (« Luperox Dl » de la société ARKEMA).
[0066] Dans le cadre de l'utilisation préférentielle de silicones « HCR » pour les besoins de l'invention, le système de réticulation est préférentiellement choisi parmi les peroxydes organiques et plus préférentiellement le 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane ou DBPH. - -
11.4. Charge optionnelle
[0067] Les silicones élastomériques et leur système de réticulation sont suffisants à eux seuls pour faire fonctionner le pneumatique de l'invention. Néanmoins, on peut optionnellement et avantageusement utiliser une charge renforçante ou non renforçante.
[0068] On peut utiliser tout type de charge renforçante connue pour ses capacités à renforcer une composition de caoutchouc utilisable pour la fabrication de pneumatiques avion, par exemple une charge organique tel que du noir de carbone, une charge inorganique renforçante ou non telle que de la silice, ou encore un coupage de ces deux types de charge, notamment un coupage de noir de carbone et de silice.
[0069] Comme noirs de carbone conviennent tous les noirs de carbone, notamment les noirs du type HAF, ISAF, SAF conventionnellement utilisés dans les pneumatiques (noirs dits de grade pneumatique). Parmi ces derniers, on citera plus particulièrement les noirs de carbone renforçants des séries 100, 200 ou 300 (grades ASTM), comme par exemple les noirs N 1 15, N134, N234, N326, N330, N339, N347, N375, ou encore, selon les applications visées, les noirs de séries plus élevées (par exemple N660, N683, N772). Les noirs de carbone pourraient être par exemple déjà incorporés à un élastomère isoprénique sous la forme d'un masterbatch (voir par exemple demandes WO 97/36724 ou WO 99/16600).
[0070] Comme exemples de charges organiques autres que des noirs de carbone, on peut citer les charges organiques de polyvinyle fonctionnalisé telles que décrites dans les demandes WO-A-2006/069792, WO-A-2006/069793, WO-A-2008/003434 et WO-A- 2008/003435.
[0071] Par "charge inorganique", doit être entendu dans la présente demande, par définition, toute charge inorganique ou minérale (quelles que soient sa couleur et son origine naturelle ou de synthèse), encore appelée charge "blanche", charge "claire" voire "charge non noire" ("non-black filler") par opposition au noir de carbone, capable de renforcer à elle seule, sans autre moyen qu'un agent de couplage intermédiaire, une composition de caoutchouc destinée à la fabrication de pneumatiques, en d'autres termes apte à remplacer, dans sa fonction de renforcement, un noir de carbone conventionnel de grade pneumatique ; une telle charge se caractérise généralement, de manière connue, par la présence de groupes hydroxyle (-OH) à sa surface.
[0072] L'état physique sous lequel se présente la charge inorganique renforçante est indifférent, que ce soit sous forme de poudre, de microperles, de granulés, de billes ou toute autre forme densifiée appropriée. Bien entendu on entend également par charge inorganique renforçante des mélanges de différentes charges inorganiques renforçantes, en - - particulier de charges siliceuses et/ou alumineuses hautement dispersibles telles que décrites ci-après.
[0073] Comme charges inorganiques renforçantes ou non conviennent notamment des charges minérales du type siliceuse, en particulier de la silice (Si02), ou du type alumineuse, en particulier de l'alumine (Al203). La silice utilisée peut être toute silice connue de l'homme du métier, notamment toute silice précipitée ou pyrogénée de préférence pyrogénée présentant une surface BET ainsi qu'une surface spécifique CTAB toutes deux inférieures à 450 m2/g, de préférence de 20 à 400 m2/g. De telles silices peuvent être couvertes ou non. A tire de silice de basse surface spécifique, on citera la « Sidistar R300 » de ELKEM AS SILICON MATERIALS. A titres de silices précipitées hautement dispersibles (dites "HDS"), on citera par exemple les silices « Ultrasil 7000 » et « Ultrasil 7005 » de la société Degussa, les silices « Zeosil 1 165MP », « 1 135MP » et « 1 1 15MP » de la société Rhodia, la silice « Hi-Sil EZ150G » de la société PPG, les silices « Zeopol 8715 », « 8745 » et « 8755 » de la Société Huber, les silices à haute surface spécifique telles que décrites dans la demande WO 03/16837. A titre de silices de pyrogénation, on citera par exemple « CAB-O-SIL S- 17D » de la société Cabot, « HDK T40 » de la société Wacker, « Aeroperl 300/30 », « Aerosil 380 », « Aerosil 150 » ou « Aerosil 90 » de la société Evonik. De telles silices peuvent être recouvertes comme par exemple la « CAB-O-SIL TS-530 » de la société Cabot recouverte avec l'hexamethyldisilazane ou la « CAB-O-SIL TS-622 » de la société Cabot recouverte avec le dimethyldichlorosilane.
[0074] La charge inorganique utilisée, en particulier s'il s'agit de silice, a de préférence une surface BET comprise entre 20 et 400 m2/g, plus préférentiellement comprise entre 60 et 300 m2/g.
[0075] De manière préférentielle, le taux de charge total (noir de carbone et/ou charge inorganique telle que silice) est compris entre 3 et 200 pce, plus préférentiellement entre 3 et 100 pce et plus préférentiellement encore entre 3 et 50 pce.
[0076] L'homme du métier comprendra qu'à titre de charge équivalente de la charge inorganique décrite dans le présent paragraphe, pourrait être utilisée une charge d'une autre nature, notamment organique, dès lors que cette charge serait recouverte d'une couche inorganique telle que silice, ou bien comporterait à sa surface des sites fonctionnels, notamment hydroxyles.
II.5. Additifs divers
[0077] Les compositions de caoutchouc des bandes de roulement de pneumatique avion conforme à l'invention peuvent également comporter tout ou partie des additifs usuels habituellement utilisés dans les compositions d'élastomères destinées à la fabrication de - - bandes de roulement, comme par exemple des pigments, des agents de protection tels que cires anti-ozone, anti-ozonants chimiques, anti-oxydants, des agents anti-fatigue, des résines renforçantes autres que celles précitées ou des agents plastifiants. De préférence cet agent plastifiant est une résine hydrocarbonée solide (ou résine plastifiante), une huile d'extension (ou huile plastifiante), ou un mélange des deux.
[0078] Ces compositions peuvent également contenir en complément, des agents de couplage, des activateurs de couplage, des agents de recouvrement des charges inorganiques ou plus généralement des agents d'aide à la mise en œuvre susceptibles de manière connue, grâce à une amélioration de la dispersion de la charge dans la matrice de caoutchouc et à un abaissement de la viscosité des compositions, d'améliorer leur faculté de mise en œuvre à l'état cru, ces agents étant par exemple des silanes hydrolysables tels que des alkylalkoxysilanes, des polyols, des polyéthers, des aminés primaires, secondaires ou tertiaires, des polyorganosiloxanes hydroxylés ou hydrolysables.
[0079] De préférence, les compositions selon l'invention ne comprennent pas la plupart de ces divers additifs. En effet l'utilisation d'agents de couplage pour la silice n'est pas utile avec les silicones élastomériques. De même les agents de protection ne sont pas utiles notamment lorsqu'un agent de réticulation à base de peroxyde organique est utilisé.
[0080] Les silicones élastomériques conformes à l'invention peuvent contenir des inhibiteurs de la réaction de réticulation par addition, de préférence les inhibiteurs du catalyseur au platine. Parmi ces inhibiteurs on peut citer par exemple et de manière non limitative les aminés organiques, les silazanes, les oximes organiques, des diesters de diacide carboxylique, les alcools acétyléniques, les cétones acétyléniques, les vinylméthylcyclopolysiloxanes (voir par exemple US3445420 et US528966). L'inhibiteur est utilisé à raison de 0,005 à 5 pce, de préférence de 0,01 à 3 pce.
[0081] Lorsqu'un élastomère diénique est présent dans la composition de bande de roulement de pneumatique d'avion, cette composition peut également comprendre un système de réticulation de l'élastomère diénique, tel qu'un système de vulcanisation comprenant du soufre ou un agent donneur de soufre, des accélérateurs et des activateurs de vulcanisation bien connus. De préférence, un peroxyde organique est utilisé comme agent de réticulation en l'absence de souffre et d'accélérateur.
II.6. Préparation des compositions de caoutchouc
[0082] Les compositions utilisées dans les bandes de roulement de pneumatique d'avion de l'invention, peuvent être fabriquées dans des mélangeurs appropriés, en utilisant deux phases de préparation successives bien connues de l'homme du métier : une première phase de travail ou malaxage thermomécanique (phase dite "non-productive") à haute - - température, à partir d'une température de départ de 50°C, pendant une durée allant de 5 à 15 minutes , suivie d'une seconde phase de travail mécanique (phase dite "productive") jusqu'à une plus basse température, typiquement inférieure à 90°C, par exemple entre 30°C et 60°C, phase de finition au cours de laquelle est incorporé le système de réticulation.
[0083] Le procédé pour préparer de telles compositions de pneumatique d'avion comporte par exemple les étapes suivantes :
- malaxer thermomécaniquement une silicone élastomérique, au cours d'une première étape (dite "non-productive"), à partir d'une température de départ de 50°C, pendant une durée allant de 5 à 15 minutes ; et incorporer les ingrédients optionnels tels qu'une charge à l'exception du système de réticulation ;
- refroidir l'ensemble à une température inférieure à 100°C, de préférence inférieure à 90°C;
- incorporer ensuite, au cours d'une seconde étape (dite "productive"), un système de réticulation ;
- malaxer le tout à une température maximale inférieure à 90°C de préférence entre 30°C et 60°C.
[0084] A titre d'exemple, la phase non-productive est conduite en une seule étape thermomécanique au cours de laquelle on introduit, dans un mélangeur approprié tel qu'un mélangeur interne usuel, dans un premier temps tous les constituants de base nécessaires (une silicone élastomérique, charge optionnelle et autres ingrédients optionnels), puis dans un deuxième temps, par exemple après une à deux minutes de malaxage, d'autres additifs éventuels, à l'exception du système de réticulation. La durée totale du malaxage, dans cette phase non-productive, est de préférence comprise entre 5 et 15 min.
[0085] Après refroidissement du mélange ainsi obtenu, on incorpore alors dans un mélangeur externe tel qu'un mélangeur à cylindres, maintenu à basse température (par exemple entre 30°C et 60°C), le système de réticulation. L'ensemble est alors mélangé (phase productive) pendant quelques minutes, par exemple entre 2 et 15 min.
[0086] La composition finale ainsi obtenue peut ensuite être calandrée, par exemple sous la forme d'une feuille, d'une plaque notamment pour une caractérisation au laboratoire, ou encore extrudée, par exemple pour former une bande de roulement de pneumatique avion.
[0087] L'invention concerne les pneumatiques avions, les bandes de roulement de ces pneumatique tant à l'état cru (c'est à dire, avant cuisson) qu'à l'état cuit (c'est à dire, après réticulation). - -
III. EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION
111.1 . Préparation des compositions
[0088] On procède pour les essais qui suivent de la manière suivante : on introduit dans un mélangeur interne (taux de remplissage final : environ 70% en volume), dont la température initiale de cuve est d'environ 60 °C, successivement la silicone élastomérique, la charge optionnelle, à l'exception du système de réticulation. On conduit alors un travail thermomécanique (phase non-productive) en une étape, qui dure au total environ 3 à 4 min, jusqu'à atteindre une température maximale de « tombée » de 180°C.
[0089] On récupère le mélange ainsi obtenu, on le refroidit puis on incorpore le système de réticulation sur un mélangeur (homo-finisseur) à 30 °C, en mélangeant le tout (phase productive) pendant un temps approprié (par exemple entre 5 et 12 min).
[0090] Les compositions ainsi obtenues sont ensuite calandrées soit sous la forme de plaques (épaisseur de 2 à 3 mm) ou de feuilles fines de caoutchouc pour la mesure de leurs propriétés physiques ou mécaniques, soit extrudées sous la forme d'une bande de roulement.
111.2. Essais de compositions de caoutchouc
[0091] Cet essai illustre des compositions de caoutchouc utilisées dans des bandes de roulement de pneumatique avion. Pour cela, 14 compositions de caoutchouc ont été préparées comme indiqué précédemment, dont 13 conformes à l'invention (notée ci-après C1 à C13) et une non conforme (composition témoin notée ci-après T1 ) (voir tableau ci- dessous).
[0092] La composition témoin T1 est une composition conventionnelle pour l'homme du métier, utilisée pour fabriquer une bande de roulement de pneumatique avion; elle est à base de caoutchouc naturel.
[0093] Les compositions de l'invention contiennent une silicone élastomérique (4 silicones illustrées), un système de réticulation de la silicone (2 peroxydes différents illustrés) et éventuellement une charge (noir de carbone à différents taux et 4 silices différentes à différents taux illustrés). Leurs formulations (en pce ou parties en poids pour cent parties d'élastomère), et leurs propriétés mécaniques ont été résumées dans le tableau ci-dessous.
Figure imgf000019_0001
*NM = non mesuré
- -
(1 ) Caoutchouc naturel
(2) Silicone « Rhodorsil MF660U » de la société BLUESTAR
(3) Silicone « Rhodorsil MM 60 THT » de la société BLUESTAR
(4) Silicone « Elastosil R 701 -60 » de la société WACKER
(5) Silicone « Elastosil R 701 -80 » de la société WACKER
(6) Peroxyde 1 « Luperox 101 » de la société Arkema
(7) Peroxyde 2 « Elastosil aux C6 » de la société WACKER
(8) Noir de carbone de grade N234 selon la norme ASTM D-1765
(9) Silice 1 « sidistar R300 » de la société ELKEM AS SILICON MATERIALS
(10) Silice 2 « aerosil 150 » de la société EVONIK
(1 1 ) Silice 3 « aerosil 90 » de la société EVONIK
(12) Silice 4 « Aeroperl 300/30 » de la société Evonik
(13) N-1 ,3-diméthylbutyl-N-phénylparaphénylènediamine « Santoflex 6-PPD » de la société Flexsys
(14) Stéarine « Pristerene 4931 » de la société Uniqema
(15) Oxyde de zinc de grade industriel de la société Umicore
(16) N-cyclohexyl-2-benzothiazyle sulfénamide « Santocure CBS » de la société Flexsys
[0094] En résumé, les résultats de ces essais démontrent que, quel que soit l'exemple de composition selon l'invention, la performance perte de masse est toujours améliorée par rapport aux témoins. Ainsi, l'invention a pour avantage principal de permettre une meilleure performance perte de masse, représentative d'une meilleure résistance à l'usure lors de la phase d'atterrissage de l'avion. De plus, dans les exemples, on note que le t99 est nettement diminué par rapport aux témoins, représentatif d'une cuisson plus rapide, ce qui est un gros avantage industriel en matière de rapidité de fabrication et donc de productivité.

Claims

Revendications
1 . Pneumatique d'avion dont la bande de roulement comprend une composition de caoutchouc à base d'au moins une silicone élastomérique à un taux supérieur à 95 pce, et un système de réticulation de la silicone élastomérique.
2. Pneumatique d'avion selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit pneumatique comprend en plus de la bande de roulement, une structure interne comprenant une pluralité de couches de carcasse s'étendant entre les deux bourrelets et réparties entre une première et une deuxième famille, la première famille étant constituée par des couches de carcasse, s'enroulant, dans chaque bourrelet, de l'intérieur vers l'extérieur du pneumatique et la deuxième famille étant constituée par des couches de carcasse s'étendant, dans chaque bourrelet, de l'extérieur vers l'intérieur du pneumatique.
3. Pneumatique d'avion selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la silicone élastomérique est présente à un taux supérieur à 98 pce.
4. Pneumatique d'avion selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le taux de silicone élastomérique est de 100 pce.
5. Pneumatique d'avion selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la silicone élastomérique est une silicone élastomérique du type réticulable à chaud (HTV) ou une silicone réticulable à froid (RTV) ou un mélange de ces dernières.
6. Pneumatique selon la revendication 5 dans lequel la silicone élastomérique est une silicone élastomérique réticulable à chaud (HTV).
7. Pneumatique d'avion selon la revendication 6 dans lequel la silicone élastomérique du type réticulable à chaud (HTV) est choisie dans le groupe constitué par les silicones élastomériques possédant une viscosité supérieure à 20000 Pas (HCR), les silicones élastomériques possédant une viscosité inférieure à 100 Pas (LSR) et leurs mélanges.
8. Pneumatique d'avion selon la revendication 7 dans lequel la silicone élastomérique du type réticulable à chaud (HTV) est choisie dans le groupe constitué par les silicones élastomériques possédant une viscosité supérieure à 20000 Pas (HCR), et leurs mélanges.
9. Pneumatique d'avion selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le système de réticulation est choisi dans le groupe constitué par l'humidité atmosphérique et un catalyseur à base d'étain ou de platine, les dérivés de rhodium ou de platine, les peroxydes organiques et leurs mélanges.
10. Pneumatique d'avion selon l'une des revendications 6, 7 ou 9 dans lequel le système de réticulation est choisi dans le groupe constitué par les dérivés de rhodium ou de platine, les peroxydes organiques et leurs mélanges.
1 1 . Pneumatique d'avion selon l'une des revendications 8 ou 10 dans lequel le système de réticulation est choisi dans le groupe constitué les peroxydes organiques et leurs mélanges.
12. Pneumatique d'avion selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition comprend en outre une charge à un taux compris entre 3 et 200 pce, de préférence entre 3 et 100 pce.
13. Pneumatique d'avion selon la revendication 12 dans lequel le taux de charge est compris entre 3 et 50 pce.
14. Pneumatique d'avion selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13 dans lequel la composition comprend une charge choisie dans le groupe constitué par le noir de carbone et la silice.
15. Procédé pour préparer un pneumatique d'avion selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- malaxer thermomécaniquement une silicone élastomérique, au cours d'une première étape (dite "non-productive"), à une température de départ de 50°C, pendant une durée allant de 5 à 15 minutes ; et incorporer les ingrédients optionnels tels qu'une charge, à l'exception du système de réticulation,
- refroidir l'ensemble à une température inférieure à 100°C et de préférence inférieure à 90°C;
- incorporer ensuite, au cours d'une seconde étape (dite "productive"), un système de réticulation ;
- malaxer le tout à une température maximale inférieure à 90°C et de préférence inférieure à 60°C.
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