FR2940304A1 - Caoutchoucs composites pour bandes de roulement de pneu et pneu - Google Patents

Caoutchoucs composites pour bandes de roulement de pneu et pneu Download PDF

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Abstract

Les caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu comprennent de la silice ; du noir de carbone ; et des éléments constitutifs huileux, dans lesquels un rapport (indice A) entre la teneur en silice, la teneur en noir de carbone et la teneur en éléments constitutifs huileux est donné par . Indice A = teneur en silice/(teneur en noir de carbone + teneur en silice + teneur en éléments constitutifs huileux) ≥ 0,8 ... expression relationnelle (1) ; et un rapport (indice B) d'un module d'élasticité complexe E à 30 °C et d'une tangente de perte tanδ à 60 °C est donné par : Indice B = E /tanδ ≥ 120 ... expression relationnelle (2).

Description

CAOUTCHOUCS COMPOSITES POUR BANDES DE ROULEMENT DE PNEU ET PNEU
CONTEXTE DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne des caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu et un pneu dans lequel les caoutchoucs composites sont appliqués à une section de bande de roulement.
Description de l'art connexe Depuis peu, on s'efforce sans cesse de réduire la consommation de carburant d'une automobile, comparé au passé, étant donné la demande d'économie d'énergie et de réduction de la charge sur l'environnement. En particulier, cela s'exprime par une tendance marquée vers la réduction supplémentaire de la résistance au roulement, en particulier dans les pneus. En tant que caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu, on connaît ceux où de la silice est principalement utilisée en tant qu'agent de remplissage et dont les teneurs totales en agent de remplissage de noir de carbone et de silice sont inférieures à celles habituellement utilisées, afin de réduire une résistance au roulement d'un pneu adopté réalisé en ces caoutchoucs (par exemple, voir le document de brevet 1 : publication de demande de brevet japonais non examinée n° 2008-88236).
On dit que ces caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu diminuent efficacement l'exothermicité due à leur faible teneur en agent de remplissage, ce qui contribue à réduire la résistance au roulement. Cependant, la réduction de la teneur en agent de remplissage dans les caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu présente un nouveau problème en ce que la section de bande de roulement souffre d'une faible raideur, résultant en une dégradation des performances de freinage.
Par conséquent, il existe à ce jour un besoin pour des caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu capables de contribuer à la réduction de la résistance au roulement, tout en conservant de bonnes performances de freinage.
Ainsi, un objet de la présente invention consiste à proposer des caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu, appliqués à la section de bande de roulement, et un pneu, capables à la fois de réduire la résistance au roulement et de garantir de bonnes performances de freinage.
RESUME DE L'INVENTION Une caractéristique distinctive de la présente invention ayant pour objet de résoudre le problème susmentionné consiste en ce que les caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu comprennent de la silice, du noir de carbone et des éléments constitutifs huileux, où un rapport (indice A) entre la teneur en silice, la teneur en noir de carbone et la teneur en éléments constitutifs huileux est donné par indice A = teneur en silice/(teneur en noir de carbone + teneur en silice + teneur en éléments constitutifs huileux) >_ 0,8 .. expression relationnelle (1) ; et un rapport (indice B) d'un module d'élasticité complexe E* à 30 °C et d'une tangente de perte tant à 60 °C est donné par indice B = E*/tant >_ 120 ... expression relationnelle (2). En outre, une caractéristique distinctive de la présente invention ayant pour objet de résoudre le problème susmentionné consiste en un pneu dans lequel les caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu sont appliqués à une section de bande de roulement. Selon la présente invention, l'invention permet de proposer les caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu, appliqués à la section de bande de roulement, et le pneu, permettant à la fois de réduire la résistance au roulement et de garantir de bonnes performances de freinage.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue en coupe d'un pneu selon un mode de réalisation de la présente invention, et une vue montrant partiellement une section le long d'un arbre rotatif ; la figure 2 est une vue développée montrant une structure multicouche d'une couche renforcée, d'une couche de ceinture et d'une couche de carcasse, et une vue partielle à partir d'un côté périphérique externe du pneu ; la figure 3 est un schéma d'une machine de test de roulage de pneu ; et la figure 4 est un graphique représentant les répartitions d'un indice A et d'un indice B des exemples 1 à 3 et des exemples comparatifs 1 à 5, où l'indice A désigne une direction horizontale et l'indice B désigne une direction verticale.
MEILLEUR MODE DE REALISATION DE L'INVENTION Ci-après, un mode de réalisation selon la présente invention va être décrit en détail, en faisant référence correctement aux dessins joints. Une caractéristique distinctive du pneu selon le mode de réalisation consiste en ce que les caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu expliqués ultérieurement sont principalement adoptés.
Comme montré sur la figure 1, un pneu 1 selon le mode de réalisation est un pneu radial et comprend une section de bande de roulement 5 en contact avec le sol, une section de bourrelet 11 assemblée dans une jante R, une section de flanc 9 reliant la section de bourrelet 11 et la section de bande de roulement 5. De plus, la section de bourrelet 11 du pneu 1 est assemblée d'une manière étanche à l'air, dans la section de jante R, et forme de ce fait une chambre à air 10. Le pneu 1 est en outre pourvu d'une couche de carcasse 4 servant de structure au pneu 1. La couche de carcasse 4 présente une forme toroïdale s'étendant dans la direction circonférentielle de la jante R. L'extrémité du côté périphérique interne de celle-ci est repliée de manière à envelopper la tringle 2 et l'agent de remplissage de bourrelet 3.
La couche de carcasse 4 est formée par une couche de nappes sur laquelle du caoutchouc est déposé. Une pluralité de nappes de carcasse formant la couche de nappes s'étend dans la direction circonférentielle orthogonale à la direction radiale du pneu de manière à entourer la chambre à air 10. A l'extérieur de la couche de carcasse 4, des couches de ceinture 6, 7 et une couche renforcée 8 sont agencées dans cet ordre, comme montré sur les figures 1 et 2. Les couches de ceinture 6, 7 s'étendent dans la direction circonférentielle du pneu et ont pour rôle de maintenir la géométrie du pneu 1 en tirant avantage de l'effet de cerceau comprimant la couche de carcasse 4 vers l'intérieur du pneu 1. Les couches de ceinture 6, 7 sont produites en reliant les deux extrémités d'un matériau en forme de ceinture formé en coupant en biais les couches de nappes sur lesquelles du caoutchouc est déposé. Plus particulièrement, comme montré sur la figure 2, les inclinaisons de chacune des nappes de ceinture 6a, 7a sont mutuellement inversées par rapport à la direction circonférentielle du pneu. A cet égard, sur la figure 2, un numéro de référence 4a désigne une nappe de carcasse de la couche de carcasse 4 étendue.
Une inclinaison 01 de la nappe de ceinture 6a et une inclinaison 02 de la nappe de ceinture 7a par rapport à la direction circonférentielle du pneu 1 sont égales l'une à l'autre. En général, bien que 01 et 02 soient fixées de 17 à 27 degrés, 01 et 02 du pneu 1 du mode de réalisation sont fixées de 45 à 65 degrés proches d'un angle particulier (54,7). A cet égard, étant donné que le pneu 1 pour lequel 01 et 02 sont fixées de manière à être égales à l'angle particulier (54,7) peut avoir une raideur remarquablement réduite dans la direction circonférentielle du pneu 1, aucune différence de force de tension latérale des couches de ceinture 6, 7 ne se développera du fait de la déformation par contact avec le sol du pneu 1. Par conséquent, le pneu 1, comportant les couches de ceinture 6, 7 (ceinture grand angle) pour lesquelles 01 et 02 sont fixées à un angle plus grand que pour la couche de ceinture normale en fixant 01 et 02 de 45 à 65 degrés, peut supprimer une déformation de torsion du pneu 1, réduisant ainsi une force latérale ( plysteer ).
La couche renforcée 8 est formée en enroulant en spirale la nappe 8a dans la direction circonférentielle du pneu autour de la couche de ceinture 6, 7 pour renforcer les couches de ceinture 6, 7. A cet égard, la nappe 8a, illustrée sur la figure 2, est représentée, pour des raisons de tracé, comme se trouvant mutuellement sur une ligne parallèle à la direction circonférentielle du pneu. Dans le pneu 1 du mode de réalisation, la section de bande de roulement 5 (caoutchouc de bande de roulement) comporte des caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu qui sont expliqués par la suite. Les caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu satisfont aux deux expressions relationnelles (1) et (2) suivantes.
Indice A = teneur en silice/(teneur en noir de carbone + teneur en silice + teneur en éléments constitutifs huileux) 0,8 .. expression relationnelle (1) (où, dans l'expression relationnelle (1), chaque teneur est une valeur de conversion de masse). Indice B = E*/tant 120 .. expression relationnelle (2) (où, dans l'expression relationnelle (2), E* désigne un module d'élasticité complexe des caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu à 30 °C, et tan b désigne la tangente de perte des susdits à 60 °C. Les caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu du mode de réalisation sont composés du même matériau que les caoutchoucs composites connus publiquement pour les bandes de roulement de pneu, à l'exception de la silice et du noir de carbone en tant qu'agent de remplissage de renforcement, ainsi que des éléments constitutifs huileux pour définir l'indice A mentionné ci-dessus. Les caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu peuvent contenir, selon les besoins, la même quantité que celle normalement utilisée de caoutchouc de base, d'antioxydants, d'oxyde de zinc, de cire, d'agents de gondolement et d'accélérateur de vulcanisation, etc. Ainsi, il est conseillé de sélectionner, pour les caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu du mode de réalisation, un caoutchouc qui ne contient que de la silice, qui est exempt de noir de carbone en tant qu'agent de remplissage pour le renforcement. Quant à la silice décrite dans le mode de réalisation, aucune limitation spéciale n'est appliquée à celle-ci, dans la mesure où elle peut être utilisée pour le pneu. Par exemple, la silice naturelle ou la silice synthétique (silice de processus à sec, silice de processus humide) peut être utilisée. Entre autres choses, il est préférable d'utiliser la silice ayant une petite surface spécifique (silice où CTAB = 120 m2/g ou moins et BET = 125 m2/g ou moins, par exemple, le ZEOSIL116GR fabriqué par Rhodia Japan Ltd). Quant au noir de carbone décrit dans le mode de réalisation, aucune limitation spéciale n'est appliquée à celui-ci, tant qu'il peut être utilisé pour le pneu. Par exemple, les noirs de carbone, tels que le SAF, le SAF-HS, l'ISAF, l'ISAF-HS, le HAF, le MAF, le FEF, et le SRF etc., peuvent être utilisés, lesquels sont basés sur le manuel de l'industrie du caoutchouc publié par la société des industries du caoutchouc japonaises. En tant qu'éléments constitutifs huileux, des éléments constitutifs huileux qui sont utilisés en tant qu'huile d'extension (huile de processus) peuvent être utilisés pour le pneu. Par exemple, une huile de paraffine, une huile naphténique et une huile aromatique etc., peuvent être utilisées. Les éléments constitutifs huileux contiennent des agents de couplage silane. Entre parenthèses, l'huile de processus contenue à l'origine dans le caoutchouc de base (caoutchouc étendu par de l'huile) est également ajoutée aux éléments constitutifs huileux du mode de réalisation. Ainsi, les éléments constitutifs huileux des caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu peuvent être composés uniquement des éléments constitutifs huileux contenus à l'origine dans le caoutchouc de base (caoutchouc étendu par de l'huile), dans la mesure où ils satisfont à l'expression relationnelle (1) ci-dessus. Le module d'élasticité complexe E* à 30 °C et la tangente de perte tant à 60 °C des caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu du mode de réalisation sont ajustés de manière à satisfaire à l'expression relationnelle (2) ci-dessus. Le module d'élasticité complexe E* est une valeur représentée par (r2 + r' 2) , où r est le module d'élasticité de stockage des caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu et r' est un module d'élasticité de perte. La tangente de perte tant est une valeur représentée par un rapport (r'/r) entre le module d'élasticité de perte r' et le module d'élasticité de stockage r des caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu, et 8 désigne un retard de phase d'une contrainte en fonction d'une contrainte dynamique des caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu.
Avec les caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu de la présente invention tels qu'expliqués dans ce qui précède, l'invention permet de proposer, comme cela sera élucidé par des exemples mentionnés ultérieurement, le pneu 1 présentant à la fois une résistance au roulement réduite et de bonnes performances de freinage garanties, qui étaient jusqu'ici considérées comme impossibles avec les caoutchoucs composites existants pour des bandes de roulement de pneu. Les caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu contribuent à la réduction de la résistance au roulement et à l'amélioration de la raideur d'entraînement du pneu (voir Kx examiné ultérieurement), contribuant de ce fait considérablement à une augmentation du rendement de carburant d'un véhicule équipé de ceux-ci.
En outre, les caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu permettent une plus grande réduction de la résistance au roulement par leur application à la section de bande de roulement 5 (caoutchouc de bande de roulement) du pneu 1 du mode de réalisation dans lequel la ceinture grand angle susmentionnée est utilisée. On doit apprécier que la présente invention peut être exploitée sous diverses formes, sans être nécessairement limitée au mode de réalisation susmentionné. Bien que, dans le mode de réalisation mentionné ci-dessus, un exemple illustratif dans lequel les caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu sont appliqués au pneu radial utilisant la ceinture grand angle soit donné, les caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu peuvent, au lieu de cela, être appliqués à d'autres pneus. Exemples Ensuite, une explication va être plus spécifiquement donnée en faisant référence à des exemples (exemples 1 à 3 et exemples comparatifs 1 à 5) .
Dans les exemples et les exemples comparatifs expliqués ici, les caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu sont préparés selon les compositions (parts en masse) présentées sur le tableau 1-1 et le tableau 1-2. Tableau 1-1 Matières premières Exemple 1 Exemple 2 Exemple 3 NR 30,00 30,00 30,00 S-SBR(a) S-SBR(b) 50,00 50,00 50,00 BR 20,00 20,00 20,00 CB 5,00 Silice (a) 75,00 80,00 Silice (b) 80,00 Aide au traitement 4,00 4,00 4,00 Antioxydants (a) 3,50 3,50 3,50 Antioxydants (b) 2,00 2,00 2,00 Cire (a) 1,00 1,00 1,00 Cire (b) 1,00 1,00 1,00 Aide à la 1,00 1,00 1,00 vulcanisation Oxyde de zinc 3,00 3,00 3,00 Agents de couplage 6,40 6,40 6,40 Huile de processus 2,00 2,00 2,00 Agents de 1,70 1,70 1,70 vulcanisation Accélérateurs de 2,50 2,50 2,50 vulcanisation Aide d'accélérateurs 1,00 1,00 1,00 de vulcanisation Parts totales en masse 209,10 209,10 209,10 Tang (60 °C) 0,195 0,189 0,100 E* 28,73 30,14 17,46 Indice A 0,85 0,90 0,90 Indice B 147,33 159,31 174,14 Distance de freinage 103 103 105 (Humide) Résistance de 93 88 78 roulement Kx 119 123 150 Consommation de 102 102 105 carburant de mode Tableau 1-2 Matières Exemple Exemple Exemple Exemple Exemple premières comparatif comparatif comparatif comparatif comparatif 1 2 3 4 5 NR 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 S-SBR(a) 96,25 S-SBR(b) 50,00 50,00 50,00 50,00 BR 20,00 20,00 20,00 20,00 CB 20,0 20,00 10,00 Silice (a) 80,00 80,00 70,00 80,00 Silice (b) 80,00 Aide au trai 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 tement Anti 3,50 3,50 3,50 3,50 3,50 oxydants (a) Anti 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 oxydants (b) Cire (a) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 Cire (b) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 Aide à la 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 vulcani sation Oxyde de zinc 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 Agents de 6,40 6,40 6,40 6,40 6,40 couplage Huile de 12,00 12,00 2,00 2,00 2,00 processus Agents de 1,70 1,70 1,70 2,30 2,00 vulcani sation Accéléra 2,50 2,50 2,50 1,50 1,80 teurs de vulcani sation Aide aux 1,00 1,00 1,00 0,25 0,30 accéléra teurs de vulcani sation Parts totales en 265,35 239,10 209,10 207,95 208,00 masse Masse totale Tang (60 °C) 0,185 0,160 0,201 0,218 0,132 E* 13,73 20,34 26,03 16,73 15,15 Indice A 0,55 0,68 0,79 0,90 0,90 Indice B 74,29 127,31 129,50 76,74 114,77 Distance de 100 100 101 98 98 freinage (humide) Résis 100 109 121 109 95 tance au roulement Kx 100 120 120 102 94 Consom 100 99 98 98 99 mation de carbu rant de mode Dans le tableau 1-1 et dans le tableau 1-2, NR en tant que matière première désigne un caoutchouc naturel, S-SBR(a) désigne un caoutchouc de copolymère de styrène-butadiène (NS440) fabriqué par ZEON CORPORATION ; S-SHR(b) désigne un caoutchouc de copolymère de styrène-butadiène (NS116R) fabriqué par ZEON CORPORATION ; BR désigne du polybutadiène (UBEPOLVCR617) fabriqué par Ube Industries, Ltd ; CB désigne du noir de carbone (SEAST (marque déposée) KH (N339)) fabriqué par TOKAI CARBON CO., LTD ; silice(a) désigne de la silice (Nipsil (marque déposée) AQ-N) fabriquée par TOSOH SILICA CORPORATION ; silice(b) désigne de la silice (ZEOSIL115GR) fabriquée par Rhodia Japan ; aide à la production désigne le EF44 fabriqué par STRUKTOL ; Antioxydants(a) désigne le NOCRAC 6C fabriqué par Kiuchi Shinko Chemical ; Antioxydants(b) désigne le NOCRAC 224 fabriqué par Kiuchi Shinko Chemical ; cire(a) désigne une cire à basse température fabriquée par NIPPON SEIRO CO., LTD ; cire(b) désigne une cire à haute température fabriquée par NIPPON SEIRO CO., LTD ; aide à la vulcanisation désigne l'acide stéarique ; oxyde de zinc désigne l'oxyde de zinc 3 ; agents de couplage désigne le CABRUS (marque déposée) -2B fabriqué par DAISO ; huile de processus désigne le NS-90S fabriqué par Idemitsu Kosan Company ; agents de gondolement désigne un sulfure soluble ; accélérateurs de vulcanisation désigne le NOCCELER (marque déposée) CZ-G fabriqué par Kiuchi Shinko Chemical ; aide aux accélérateurs de vulcanisation désigne le NOCCELER (marque déposée) D fabriqué par Kiuchi Shinko Chemical.
Les valeurs calculées de l'indice A mentionné ci-dessus des caoutchoucs composites respectifs pour les bandes de roulement de pneu préparés dans les exemples 1 à 3 et les exemples comparatifs 1 à 5 sont juxtaposées sur le tableau 1-1 et sur le tableau 1-2. Mesure du module d'élasticité complexe E* et de tangente de perte tant Les mesures sont effectuées pour le module d'élasticité complexe E* (30 °C) à 30 °C et pour la tangente de perte (tant (60 °C) à 60 °C, respectivement, pour chacun des caoutchoucs composites préparés pour des bandes de roulement de pneu. Les résultats sont montrés dans le tableau 1-1 et le tableau 1-2, où une unité de E* (30 °C) est le MPa. Ainsi, le dispositif de mesure de propriétés viscoélastiques dynamiques (EPLEXOR) fabriqué par GABO est utilisé pour ces mesures. A ce moment, le déplacement de charge dynamique (décalage dynamique) est fixé à 1 %.30 Mesure de résistance au roulement et de raideur d'entraînement du pneu D'abord, le pneu 1 basé sur la norme 195/65R15 est fabriqué par le procédé classique, lequel a la même structure que le pneu 1, tel que montré sur la figure 1 et la figure 2, et dans lequel les caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu préparés par chaque exemple et chaque exemple comparatif sont adoptés pour la section de bande de roulement 5 (caoutchouc de bande de roulement). Ensuite, la résistance au roulement et la raideur d'entraînement de pneu du pneu 1 à 80 km/h sont mesurées au moyen d'une machine de test de pneu de type tambour (souvent simplement appelée machine de test de roulement de pneu ci-après). La figure 3 à laquelle il est fait référence ici est un schéma de la machine de test de roulement de pneu. Comme représenté sur la figure 3, une machine de test de roulement de pneu 30 comprend un arbre de rotation de pneu 21 supportant en rotation le pneu 1 ; un moteur de pneu 25 permettant d'augmenter et de diminuer une fréquence de rotation de pneu Nt (tr/mn) tout en faisant tourner le pneu 1 ; un tambour de test 32 tournant autour d'un arbre de rotation de tambour 34 ; un moteur de tambour 31 permettant au tambour de test 32 d'être entraîné en rotation à une vitesse de tambour Vd (km/h) ; et des moyens d'application de charge 24 provoquant la pression de la zone de contact du pneu 1 contre le tambour de test 32 avec une force radiale Fz (N). Le tambour de test 32 a une surface de revêtement de sécurité 33 (3M Corp.) collée sur une surface d'une périphérie extérieure de celui-ci de sorte qu'il devienne équivalent à un revêtement routier sec et tourne d'un seul tenant avec le tambour de test 32. En variante, la machine de test de roulement de pneu 30 présentée ici peut bien entendu utiliser des produits disponibles dans le commerce, tant qu'ils ont le même agencement que la machine de test de roulement de pneu. La machine de test de roulement de pneu 30 peut produire une force tangentielle Fx (N) en provoquant une augmentation et une diminution de la fréquence de rotation de pneu Nt tout en appliquant la force radiale Fz au pneu 1. L'arbre de rotation de pneu 21 et l'arbre de rotation de tambour 34 sont agencés de manière à être parallèles l'un à l'autre. Le moteur de tambour 31 peut faire tourner le tambour de test 32 à la vitesse de tambour constante Vd. En plus, l'arbre de rotation 21 du moteur de pneu 25 est accouplé à l'arbre de rotation de pneu 21. En outre, l'arbre de rotation du moteur de tambour 31 est accouplé à l'arbre de rotation de tambour 34. Les moyens d'application de charge 24 pressent la surface de contact du pneu 1 contre le tambour de test 32 avec la force radiale Fz dans la direction de liaison de l'arbre de rotation de pneu 21 et de l'arbre de rotation de tambour 34, spécifiquement, dans la direction s'étendant de l'arbre de rotation de pneu 21 vers l'arbre de rotation de tambour 34.
La machine de test de roulement de pneu 30 comprend des moyens de mesure de fréquence de rotation 26 mesurant la fréquence de rotation de pneu Nt et un compteur de vitesse 35 mesurant la vitesse de tambour Vd, et comprend en outre une cellule de charge 22 composée d'une cellule de charge mesurant la force radiale Fz et d'une cellule de charge de force tangentielle mesurant la force tangentielle Fx agissant sur le pneu 1. La machine de test de roulement de pneu 30 mesure, pendant plusieurs périodes de temps, la vitesse de tambour Vd, la fréquence de rotation de pneu Nt, la force tangentielle Fx et la force radiale Fz, respectivement, dans le temps où la fréquence de rotation de pneu Nt augmente et diminue. Entre parenthèses, la force tangentielle Fx agit sur le pneu 1 dans la direction verticale par rapport à la direction s'étendant de l'arbre de rotation de pneu 21 vers l'arbre de rotation de tambour 34, et dans la direction verticale par rapport à la direction de l'arbre de rotation de pneu 21. En plus, la machine de test de roulement de pneu 30 comprend des moyens d'enregistrement 36 enregistrant les résultats de mesure de la vitesse de tambour Vd, de la fréquence de rotation de pneu Nt, de la force tangentielle Fx et de la force radiale Fz. La machine de test de roulement de pneu 30 enregistre les résultats de mesure de la vitesse de tambour Vd, de la fréquence de rotation de pneu Nt, de la force tangentielle Fx et de la force radiale mesurées pendant plusieurs périodes de temps, dans le temps où la fréquence de rotation de pneu Nt augmente et diminue en corrélation avec les périodes de temps mesurées. Le fait d'augmenter et de diminuer la fréquence de rotation de pneu Nt commande la fréquence de rotation de pneu Nt du pneu 1, et modifie la vitesse relative du pneu 1 et du tambour de test 32, ce qui apparaît comme un glissement pour le pneu 1 et le tambour de test 32.
Un rapport de glissement Rs quantifiant le glissement a une corrélation de premier ordre avec la force tangentielle Fx. Etant donné que la machine de test de roulement de pneu 30 peut extraire la vitesse de tambour Vd, la fréquence de rotation de pneu Nt, la charge tangentielle Fx et la force radiale Fz en corrélation avec leurs périodes de temps de mesure, il est possible de calculer, à chaque instant de mesure, le rapport de glissement Rs à partir de la vitesse de tambour Vd et de la fréquence de rotation de pneu Nt, par corrélation avec celles-ci. Ensuite, une relation entre la force tangentielle Fx (N) et le rapport de glissement Rs, chacun étant corrélé avec les périodes de temps de mesure, est calculée en utilisant l'équation de régression linéaire (3) exprimée par Fx = Kx*Rs+Rr, et peut de ce fait donner la raideur d'entraînement de pneu Kx (N). Dans l'équation (3), Rr désigne la résistance au roulement de pneu (N) du pneu par rapport au revêtement routier.
Les valeurs calculées de l'indice B du pneu 1 fabriqué dans les exemples 1 à 3 et dans les exemples comparatifs 1 à 5 sont énumérées de manière juxtaposée sur le tableau 1-1 et le tableau 1-2. A cet égard, la résistance au roulement montre que plus la valeur montrée sur le tableau 1-1 et sur le tableau 1-2 est faible, plus la résistance au roulement du pneu 1 est faible (bonne), et la raideur d'entraînement de pneu (Kx) montre que plus la valeur montrée sur le tableau 1-1 et sur le tableau 1-2 est élevée, plus la raideur d'entraînement de pneu est élevée (bonne). Mesure de consommation de carburant de mode Des mesures de la consommation de carburant de mode basées sur le mode 10.15 sont effectuées pour chacun des pneus 1 fabriqués. Les consommations de carburant de mode du pneu 1 obtenues dans les exemples 1 à 3 et les exemples comparatifs 2 à 5 sont énumérées sur le tableau 1-1 et le tableau 1-2, en utilisant une valeur de conversion, la consommation de carburant de mode de l'exemple comparatif 1 étant de 100.
A cet égard, la consommation de carburant de mode montre que plus la valeur indiquée sur le tableau 1-1 et le tableau 1-2 est élevée, plus la consommation de carburant est bonne. Mesure de la distance de freinage (humide) Des mesures de la distance de freinage sectionnelle sont effectuées pour chacun des pneus 1 fabriqués, dans le cas où une vitesse est réduite de 90 km/h à 20 km/h, dans la condition où le pneu 1 ayant une pression de gonflage normale est monté sur un véhicule FF (à traction) de 2,0 L et qu'un ABS (système de freinage à anti-blocage) est actionné, avec un freinage total d'une vitesse initiale de 100 km/h jusqu'à l'arrêt, sur un revêtement routier en asphalte humide. Par la suite, les valeurs mesurées résultantes sont indiquées avec un rapport exponentiel, sur le tableau 1-1 et le tableau 1-2, les performances de freinage du pneu 1 de l'exemple comparatif 1 étant de 100. Les valeurs indiquent que plus la valeur est grande, plus les performances de freinage sont bonnes. A cet égard, sur le tableau 1-1 et le tableau 1-2, ceux qui satisfont aux expressions relationnelles (1) et (2), en ce qui concerne les indices A et B, ainsi que ceux qui ont de meilleures distance de freinage (performances de freinage), résistance au roulement, raideur d'entraînement de pneu (Kx) et consommation de carburant de mode par rapport à l'exemple comparatif 1 sont indiqués en appliquant des hachures aux colonnes correspondantes. (Evaluation des caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu des exemples et des exemples comparatifs) Comme indiqué sur le tableau 1-1 et sur le tableau 1-2, les caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu produits dans les exemples 1 à 3 ont un indice A supérieur ou égal à 0,8 (exemple 1: 0,85, exemple 2 : 0,90, exemple 3 : 0,90), et un indice B supérieur ou égal à 120 (exemple 1 : 147,33, exemple 2 : 159,31, exemple 3 : 174,14). Ainsi, les caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu satisfont aux expressions relationnelles (1) et (2) en même temps. Le pneu 1 dans lequel les caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu produits dans les exemples 1 à 3 sont utilisés pour le caoutchouc de bande de roulement atteint à la fois des performances de freinage améliorées et une résistance au roulement réduite, comme montré dans le tableau 1-1 et le tableau 1-2. En revanche, les caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu réalisés dans l'exemple comparatif 1 ne satisfont ni à l'expression relationnelle (1) ni à l'expression relationnelle (2). Dans les exemples comparatifs 4 et 5, l'indice A des caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu est de 0,96, avec pour résultat que seule l'expression relationnelle (1) est satisfaite ; cependant, l'expression relationnelle (2) de l'indice B n'est pas satisfaite. En outre, dans l'exemple comparatif 2, l'indice B des caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu est de 127,31, avec pour résultat que seule l'expression relationnelle (2) est satisfaite ; cependant, l'expression relationnelle (1) de l'indice A n'est pas satisfaite. Dans l'exemple comparatif 3, l'indice B des caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu est de 129, 50, avec pour résultat que seule l'expression relationnelle (2) est satisfaite ; cependant, l'expression relationnelle (1) de l'indice A n'est pas satisfaite. En conséquence, les exemples comparatifs 2 à 5 ne réussissent pas à obtenir à la fois des performances de freinage améliorées et une résistance au roulement réduite. Les caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu produits dans les exemples 1 à 3 sont supérieurs quant à la consommation de carburant de mode, à cause de l'excellente raideur d'entraînement de pneu (Kx) à 60 °C et de la résistance au roulement. Contrairement à cela, étant donné que l'exemple comparatif 2 est supérieur soit pour les performances de transmission d'entraînement, soit pour la résistance au roulement (parce que l'autre est inférieur), la consommation de carburant de mode se détériore plus que celles des exemples 1 à 3. La figure 4 à laquelle il est fait référence ici est un graphique représentant les répartitions des indices A et B des exemples 1 à 3 et des exemples comparatifs 1 à 5, où un axe horizontal désigne l'indice A et un axe vertical désigne l'indice B. Comme illustré sur la figure 4, il est vérifié que les caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu dont l'indice A est supérieur ou égal à 0,8 et dont l'indice B est supérieur ou égal à 120, et qui satisfont aux expressions relationnelles (1) et (2) en même temps réduisent la résistance au roulement et garantissent les bonnes performances de freinage, qui étaient jusqu'ici jugées comme étant impossibles avec les caoutchoucs composites existants pour des bandes de roulement de pneu. De plus, il est certifié que les caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu contribuent à obtenir à la fois une réduction de la résistance au roulement et une amélioration de la raideur d'entraînement du pneu, contribuant ainsi considérablement à l'augmentation du rendement de carburant d'un véhicule équipé de ceux-ci.
A cet égard, sur la figure 4, il a déjà été vérifié par les inventeurs que les caoutchoucs de bande de roulement appliqués aux pneus existants (connus publiquement) appartiennent à une région où l'indice A est inférieur à 0,8 et l'indice B est inférieur à 120. Autrement dit, il a été vérifié de façon absolue par les inventeurs que les caoutchoucs composites pour les bandes de roulement de pneu de la présente invention appartenant à la région où l'indice A est supérieur ou égal à 0,8 et où l'indice B est supérieur ou égal à 120 sont indiscutablement nouveaux.10

Claims (2)

  1. REVENDICATIONS1. Caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu comprenant : de la silice ; du noir de carbone ; et des éléments constitutifs huileux, dans lesquels un rapport (indice A) entre une teneur en silice, une teneur en noir de carbone et une teneur en éléments constitutifs huileux est donné par : Indice A = teneur en silice/(teneur en noir de carbone + teneur en silice + teneur en éléments constitutifs huileux) 0,8 expression relationnelle (1) ; et un rapport (indice B) d'un module d'élasticité complexe E* à 30 °C et d'une tangente de perte tant à 60 °C est donné par : Indice B = E*/tant >_ 120 expression relationnelle (2).
  2. 2. Pneu dans lequel les caoutchoucs composites pour des bandes de roulement de pneu selon la revendication 1 sont appliqués à une section de bande de roulement.25
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