FR3148433A1 - Pneumatique à haute capacité de chargement à flancs résistants à l’ozone et à l’efflorescence - Google Patents

Abstract

Le pneumatique (10) pour véhicule de tourisme comprend un sommet (12), deux bourrelets (32), deux flancs (30) reliant chaque bourrelet (32) au sommet (12). Le pneumatique (10) est du type HIGH LOAD CAPACITY selon le manuel de la norme ETRTO 2021. Au moins un des deux flancs comprend une composition élastomérique à base d’au moins une matrice élastomérique, d’au moins une poudrette de caoutchouc et d’au moins une cire anti-ozone. Le rapport pondéral entre le taux de poudrette de caoutchouc exprimé en pce et le taux de la cire anti-ozone exprimé en pce est compris dans un domaine allant de 5,6 à 13,5. Figure pour l’abrégé : Fig 1

Description

Pneumatique à haute capacité de chargement à flancs résistants à l’ozone et à l’efflorescence

La présente invention concerne un pneumatique. Par pneumatique, on entend un bandage destiné à former une cavité en coopérant avec un élément support, par exemple une jante, cette cavité étant apte à être pressurisée à une pression supérieure à la pression atmosphérique. Un pneumatique selon l’invention présente une structure de forme sensiblement toroïdale de révolution autour d’un axe principal du pneumatique.

L’avènement des véhicules de tourisme à motorisation électrique ou hybride entraine une augmentation du poids des véhicules, notamment en raison des batteries dont le poids est relativement important et sensiblement proportionnel à l’autonomie des véhicules. Ainsi, par exemple, pour augmenter l’autonomie d’un véhicule électrique, il est nécessaire d’augmenter la taille des batteries et par conséquent, le poids du véhicule.

De façon simple, on estime aujourd’hui qu’un kilomètre d’autonomie d’un moteur électrique conduit à augmenter le poids du véhicule d’un kilogramme. Ainsi, afin d’atteindre une autonomie de 500 kilomètres, il est nécessaire d’augmenter le poids d’un véhicule à motorisation thermique d’environ 500 kg. Afin d’équiper de tels véhicules, il est nécessaire d’utiliser des pneumatiques capables de porter une charge très élevée.

Ainsi, les manufacturiers pneumatiques ont décidé de créer un nouveau type de pneumatique. Ce nouveau type est désormais connu sous la dénomination « HIGH LOAD CAPACITY » (dont la traduction en français est Haute Capacité de Chargement) dans le manuel de la norme ETRTO 2021. Ce nouveau type permet de garantir que la charge qu’est capable de porter le pneumatique d’une dimension donnée est supérieure à celle qu’un pneumatique de même dimension mais dans sa version EXTRA-LOAD serait capable de porter. Pour la dimension 255/35R18, le pneumatique de type HIGH LOAD CAPACITY présente ainsi un indice de charge égal à 98 indiquant qu’il est capable de porter une charge de 750 kg à une pression de 290 kPa. Par comparaison, pour la même dimension 255/35R18, le pneumatique de type EXTRA-LOAD présente un indice de charge égal à 94 signifiant que, à une pression de 290 kPa, ce pneumatique est capable de porter une charge de 670 kg.

Un problème rencontré est lié au fait que, pour une dimension donnée, un pneumatique de type HIGH LOAD CAPACITY est amené à porter une charge relativement élevée entrainant une flexion importante des flancs et rendant ces derniers sensibles aux déchirures, particulièrement lors d’un roulage dans un trou profond dans la chaussée ou sur une bosse importante de la chaussée, lors d’une montée brutale d’un trottoir, lors d’une utilisation à une pression significativement inférieure à la pression recommandée ou encore lors d’une utilisation sous une charge significativement supérieure à la charge maximale.

Les compositions élastomériques constituants les flancs comprennent des caoutchoucs diéniques, naturels comme synthétiques, qui possèdent des doubles liaisons carbone-carbone sur leurs chaînes moléculaires. Ces doubles liaisons sont chimiquement plus réactives qu’une simple liaison carbone-carbone et donc sont susceptibles de se détériorer plus ou moins rapidement après une exposition prolongée à l'atmosphère, en raison de mécanismes connus d'oxydation et d'ozonolyse. Ces mécanismes de dégradation sont en outre accélérés sous l'action conjuguée de la chaleur par thermo-oxydation, ou encore de celle de la lumière par photo-oxydation. L'action de l'ozone vient en effet favoriser l'apparition de fissures en surface favorisant encore davantage l’avènement des déchirures mentionnées ci-dessus dans le cas de pneumatiques de type HIGH LOAD CAPACITY.

Pour pallier la dégradation chimique du pneumatique par l’ozone, il est connu que les manufacturiers de pneumatiques utilisent des agents anti-ozone (aussi appelées agents antiozonants), tels que par exemple des cires anti-ozones, des agents anti-oxydants. Ces cires apportent une protection en statique par la formation d'un revêtement protecteur en surface. Cependant, ces cires se caractérisent également par leur aptitude à migrer jusqu'à la surface des articles en caoutchouc et à se cristalliser, modifiant l'aspect extérieur des surfaces des compositions élastomériques en les tâchant ou en les rendant ternes et grises ou encore en provoquant une coloration plus claire du flanc. On appelle ce phénomène l’efflorescence des cires. Ce phénomène provoque une coloration non homogène et rend les surfaces extérieures du flanc, qui ont initialement un aspect brillant, ternes et grisâtres. Or, une coloration non homogène du pneumatique altère l’esthétisme du pneumatique.

Il s'avère donc nécessaire de pouvoir au moins réduire, voire supprimer, l'altération de la couleur et/ou de la brillance du flanc du pneumatique tout en lui conférant une bonne capacité de résister aux attaques d’ozone afin d’améliorer sa résistance aux déchirures.

L’invention a pour but de fournir un pneumatique capable porter une charge plus importante que les pneumatiques existants tout en améliorant sa résistance aux déchirures et dont l’esthétisme du flanc est pérenne.

A cet effet, l’invention a pour objet un pneumatique pour véhicule de tourisme comprenant un sommet, deux bourrelets, deux flancs reliant chaque bourrelet au sommet, le pneumatique étant du type HIGH LOAD CAPACITY selon le manuel de la norme ETRTO 2021, dans lequel au moins un des deux flancs comprend une composition élastomérique à base d’au moins une matrice élastomérique, d’au moins une poudrette de caoutchouc, d’au moins une cire anti-ozone, le rapport pondéral entre le taux de poudrette de caoutchouc exprimé en pce et le taux de la cire anti-ozone exprimé en pce est compris dans un domaine allant de 5,6 à 13,5.

Les inventeurs ont découvert de façon surprenante qu'une façon de résoudre ce problème consiste à utiliser une composition élastomérique spécifique à base d’au moins une matrice élastomérique, d’au moins une cire anti-ozone, d’au moins une poudrette de caoutchouc présentant une certaine caractéristique pondérale entre le taux de poudrette de caoutchouc et le taux de cire anti-ozone. Cette composition élastomérique présente une excellente résistance aux agressions chimiques ce qui limite l’apparition des fissures en surface et donc réduit l’avènement des déchirures. Simultanément, cette composition élastomérique permet de pérenniser l’aspect du flanc et donc son esthétisme.

Conformément à l’invention, le pneumatique est pour véhicule de tourisme. Un tel pneumatique est par exemple défini dans le manuel de la norme ETRTO 2021 (European Tyre and Rim Technical Organisation). Un tel pneumatique présente, généralement sur au moins un des flancs, un marquage conforme au marquage du manuel de la norme ETRTO 2021 indiquant la dimension du pneumatique sous la forme X/Y α V U β avec X désignant la largeur de section nominale, Y désignant le rapport d’aspect nominal, α désignant la structure et pouvant être R ou ZR, V désignant le diamètre de jante nominale, U désignant l’indice de charge et β désignant le symbole de vitesse.

En augmentant l’indice de charge du pneumatique par rapport à l’indice de charge d’un pneumatique présentant la même dimension dans sa version EXTRA-LOAD, l’invention permet d’augmenter la capacité de charge du pneumatique sans pour autant modifier l’habitabilité, la compacité et le confort du véhicule sur lequel il est utilisé. En effet, la dimension du pneumatique de l’invention étant identique à celle du pneumatique dans sa version EXTRA-LOAD, le pneumatique n’encombre pas davantage que le pneumatique dans sa version EXTRA-LOAD. Un pneumatique de l’invention pourra porter un marquage distinctif permettant de le distinguer de sa version STANDARD LOAD et de sa version EXTRA-LOAD, par exemple un marquage du type HL (pour HIGH LOAD) ou XL+ (pour EXTRA LOAD +). Un tel marquage est notamment divulgué dans le manuel de la norme ETRTO 2021, page 3 de la section General Notes – Passenger Car tyres pour désigner des pneumatiques de type HIGH LOAD CAPACITY. Des exemples de dimensions sont également divulgués dans le manuel de la norme ETRTO 2021, page 44, paragraphe 9.1 de la section Passenger Car tyres – Tyres with metric designation.

Un pneumatique de type HIGH LOAD CAPACITY peut être caractérisé par son indice de charge LI tel que LI ≥ LI’+1 et LI’ étant l’indice de charge d’un pneumatique EXTRA LOAD présentant la même dimension selon le manuel de la norme ETRTO 2021. L’indice de charge LI’ est l’indice de charge d’un pneumatique EXTRA-LOAD présentant la même dimension, c’est-à-dire la même largeur de section nominale, le même rapport d’aspect nominal, la même structure (R et ZR étant considérée comme identique) et le même diamètre de jante nominale. L’indice de charge LI’ est donné par le manuel de la norme ETRTO 2021, notamment dans la partie intitulée Passenger Car Tyres – Tyres with Metric Designation, pages 22 à 43. En fonction de la dimension, on aura LI=LI’+1, LI=LI’+2, LI=LI’+3 ou bien encore LI=LI’+4. Dans la plupart des modes de réalisation, LI’+1 ≤ LI ≤ LI’+4, et même LI’+2 ≤ LI ≤ LI’+4.

Le pneumatique selon l’invention présente une forme sensiblement torique autour d’un axe de révolution sensiblement confondu avec l’axe de rotation du pneumatique. Cet axe de révolution définit trois directions classiquement utilisées par l’homme du métier : une direction axiale, une direction circonférentielle et une direction radiale.

Par direction axiale, on entend la direction sensiblement parallèle à l’axe de révolution du pneumatique, c’est-à-dire l’axe de rotation du pneumatique.

Par direction circonférentielle, on entend la direction qui est sensiblement perpendiculaire à la fois à la direction axiale et à un rayon du pneumatique (en d’autres termes, tangente à un cercle dont le centre est sur l’axe de rotation du pneumatique).

Par direction radiale, on entend la direction selon un rayon du pneumatique, c’est-à-dire une direction quelconque coupant l’axe de rotation du pneumatique et sensiblement perpendiculaire à cet axe.

Par plan médian du pneumatique (noté M), on entend le plan perpendiculaire à l’axe de rotation du pneumatique qui est situé à mi-distance axiale des deux bourrelets et passe par le milieu axial de l’armature de sommet.

Par surface circonférentielle équatoriale du pneumatique, on entend l’association des plans passant, dans chaque plan de coupe méridien, par l’équateur (noté E) du pneumatique et perpendiculaire au plan médian et à la direction radiale. L’équateur du pneumatique est, dans un plan de coupe méridien (plan perpendiculaire à la direction circonférentielle et parallèle aux directions radiale et axiales) l’axe parallèle à l’axe de rotation du pneumatique et situé à équidistance entre le point radialement le plus extérieur de la bande de roulement destiné à être au contact avec le sol et le point radialement le plus intérieur du pneumatique destiné à être en contact avec un support, par exemple une jante, la distance entre ces deux points étant égale à H.

Par plan méridien, on entend un plan parallèle à et contenant l’axe de rotation du pneumatique et perpendiculaire à la direction circonférentielle.

Par radialement intérieur, respectivement radialement extérieur, on entend plus proche de l’axe de rotation du pneumatique, respectivement plus éloigné de l’axe de rotation du pneumatique. Par axialement intérieur, respectivement axialement extérieur, on entend plus proche du plan médian du pneumatique, respectivement plus éloigné du plan médian du pneumatique.

Par bourrelet, on entend la portion du pneumatique destiné à permettre l’accrochage du pneumatique sur un support de montage, par exemple une roue comprenant une jante. Ainsi, chaque bourrelet est notamment destiné à être au contact d’un crochet de la jante permettant son accrochage. Ainsi, l’extrémité radialement extérieure de la surface externe du bourrelet du pneumatique est définie comme le point de la surface externe du pneumatique radialement le plus extérieur en contact avec une jante de mesure du pneumatique selon le manuel de la norme ETRTO, 2021 lorsque le pneumatique est gonflé à sa pression nominale sur cette jante de mesure.

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).

Par l'expression « composition à base de », il faut entendre une composition comportant le mélange et/ou le produit de réaction in situ des différents constituants utilisés, certains de ces constituants pouvant réagir et/ou étant destinés à réagir entre eux, au moins partiellement, lors des différentes phases de fabrication de la composition ; la composition pouvant ainsi être à l’état totalement ou partiellement réticulé ou à l’état non-réticulé.

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 partie, en masse pour cent parties en masse d’élastomère au sens de la préparation de la composition avant cuisson. C’est-à-dire, dans le cas de la présence d’une poudrette de caoutchouc, que le terme « pce » signifie partie en poids pour cent parties d’élastomères « neufs », excluant donc de la base 100 les élastomères contenus dans la poudrette de caoutchouc.

Dans la présente, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des pourcentages (%) en masse.

Lorsqu’on fait référence à un composé « majoritaire », on entend au sens de la présente invention, que ce composé est majoritaire parmi les composés du même type dans la composition, c’est-à-dire que c’est celui qui représente la plus grande quantité en masse parmi les composés du même type. Ainsi, par exemple, un élastomère majoritaire est l’élastomère représentant la plus grande masse par rapport à la masse totale des élastomères dans la composition. De la même manière, une charge dite majoritaire est celle représentant la plus grande masse parmi les charges de la composition. A titre d’exemple, dans un système comprenant un seul élastomère, celui-ci est majoritaire au sens de la présente invention ; et dans un système comprenant deux élastomères, l’élastomère majoritaire représente plus de la moitié de la masse des élastomères. Au contraire, un composé « minoritaire » est un composé qui ne représente pas la fraction massique la plus grande parmi les composés du même type. De préférence par majoritaire, on entend présent à plus de 50%, de préférence plus de 51%, 60%, 70%, 80%, 90%, et plus préférentiellement le composé « majoritaire » représente 100%.

Les composés mentionnés dans la description peuvent être d'origine fossile ou biosourcés. Dans ce dernier cas, ils peuvent être, partiellement ou totalement, issus de la biomasse ou obtenus à partir de matières premières renouvelables issues de la biomasse. Evidemment, les composés mentionnés peuvent également provenir du recyclage de matériaux déjà utilisés, c’est-à-dire qu’ils peuvent être, partiellement ou totalement, issus d’un procédé de recyclage, ou encore obtenus à partir de matières premières elles-mêmes issues d’un procédé de recyclage. Sont concernés notamment les polymères, les plastifiants, les charges, etc. »

Dans des modes de réalisation optionnel et avantageux, le rapport pondéral entre le taux de poudrette de caoutchouc exprimé en pce et le taux de la cire anti-ozone exprimé en pce est compris dans un domaine allant de 5,6 à 13,0, de préférence allant de 5,6 et 12,5, plus préférentiellement allant de 6,5 à 12,5.

La composition élastomérique comprend au moins un élastomère, par exemple un élastomère diénique. Dans certains modes de réalisation optionnels, la composition élastomérique comprend plusieurs élastomères, notamment plusieurs élastomères diéniques. Cet élastomère ou ce mélange d’élastomères notamment diéniques est appelé dans la suite de la description matrice élastomérique. Dans le cas où la composition élastomérique comprend plusieurs élastomères, ces élastomères sont bien entendu différents deux à deux.

Par « élastomère », on entend un polymère, c’est-à-dire un homopolymère ou un copolymère, présentant des propriétés élastiques obtenues après réticulation. Le terme caoutchouc est un synonyme usuel d’élastomère.

Par « élastomère diénique » ou indistinctement « caoutchouc diénique », qu’il soit naturel ou synthétique, doit être compris de manière connue un élastomère constitué au moins en partie (i.e., un homopolymère ou un copolymère) d’unités monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non). Les élastomères diéniques sont par définition non thermoplastiques.

Préférentiellement, la matrice élastomérique comprend au moins deux élastomères diéniques différentes l’un de l’autre.

Ces élastomères diéniques peuvent être classés dans deux catégories : « essentiellement insaturés » ou « essentiellement saturés ». On entend en général par « essentiellement insaturé », un élastomère diénique issu au moins en partie de monomères diènes conjugués, ayant un taux de motifs ou unités d'origine diénique (diènes conjugués) qui est supérieur à 15% (% en moles) ; c'est ainsi que des élastomères diéniques tels que les caoutchoucs butyle ou les copolymères de diènes et d'alpha-oléfines type EPDM n'entrent pas dans la définition précédente et peuvent être notamment qualifiés d'élastomères diéniques « essentiellement saturés » (taux de motifs d'origine diénique faible ou très faible, toujours inférieur à 15%).

On entend particulièrement par élastomère diénique susceptible d'être utilisé dans les compositions élastomériques:
- tout homopolymère d’un monomère diène, conjugué ou non, ayant de 4 à 18 atomes de carbone ;
- tout copolymère d'un diène, conjugué ou non, ayant de 4 à 18 atomes de carbone et d’au moins un autre monomère ; l’autre pouvant être l’éthylène, une oléfine ou un diène, conjugué ou non.

A titre de diènes conjugués conviennent les diènes conjugués ayant de 4 à 12 atomes de carbone, en particulier les 1,3-diènes, tels que notamment le 1,3-butadiène et l’isoprène.

A titre de diènes non conjugués conviennent les diènes non conjugués ayant de 6 à 12 atomes de carbone, tels que le 1,4-hexadiène, l'éthylidène norbornène, le dicyclopentadiène.

A titre d’oléfines conviennent les composés vinylaromatiques ayant de 8 à 20 atomes de carbone et les α-monooléfines aliphatiques ayant de 3 à 12 atomes de carbone.

A titre de composés vinylaromatiques conviennent par exemple le styrène, l'ortho-, méta-, para-méthylstyrène, le mélange commercial "vinyle-toluène", le para-tertiobutylstyrène.

A titre d’α-monooléfines aliphatiques conviennent notamment les α-monooléfines aliphatiques acycliques ayant de 3 à 18 atomes de carbone.

Plus particulièrement, l’élastomère diénique est :
- tout homopolymère d’un monomère diène conjugué, notamment 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 vinylaromatiques ayant de 8 à 20 atomes de carbone;
- tout copolymère obtenu par copolymérisation d'un ou plusieurs diènes, conjugués ou non, avec l’éthylène, une α-monooléfine ou leur mélange comme par exemple les élastomères obtenus à partir d'éthylène, de propylène avec un monomère diène non conjugué du type précité.

Selon un mode de réalisation avantageux permettant d’améliorer la résistance aux déchirures et dont l’esthétisme du flanc est pérenne, la matrice élastomérique comprend au moins un élastomère isoprénique et au moins un élastomère butadiénique.

Par « élastomère isoprénique », on entend de manière connue un homopolymère ou un copolymère d'isoprène, en d'autres termes un élastomère isoprénique peut être choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes de synthèse (IR), les différents copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères. Parmi les copolymères d'isoprène, on citera en particulier les copolymères d'isobutène-isoprène (caoutchouc butyle - IIR), d'isoprène-styrène (SIR), d'isoprène-butadiène (BIR) ou d'isoprène-butadiène-styrène (SBIR). Préférentiellement, l’élastomère isoprénique peut être choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel, les polyisoprènes cis-1,4 de synthèse, et les mélanges de ces élastomères. Plus préférentiellement encore, l’élastomère isoprénique est choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel, les polyisoprènes de synthèse ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-1,4 supérieur à 90% (plus préférentiellement encore supérieur à 98%), et les mélanges de ces élastomères. Dans un mode de réalisation préféré, le taux d’élastomère isoprénique est compris dans un domaine allant de 20 à 80 pce, de préférence allant de 30 à 70 pce, plus préférentiellement entre 30 et 70 pce et encore plus préférentiellement allant de 35 à 65 pce.

Par « élastomère butadiénique », on entend de manière connue un homopolymère ou un copolymère du butadiène, en particulier un élastomère diénique qui peut être choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR), les différents copolymères du butadiène et les mélanges de ces élastomères. Parmi les copolymères du butadiène, on citera en particulier les copolymères de butadiène-styrène (SBR), ou d’éthylène-butadiène (EBR). Préférentiellement, l’élastomère butadiénique peut être un polybutadiène cis-1,4; notamment un polybutadiène ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-1,4 supérieur à 90%, plus préférentiellement encore supérieur à 96%. Dans un mode de réalisation préféré, le taux d’élastomère butadiénique est compris dans un domaine allant de 20 à 80 pce, de préférence allant de 30 à 70 pce, plus préférentiellement entre 30 et 70 pce et encore plus préférentiellement allant de 35 à 65 pce.

Préférentiellement dans ce mode avantageux, la matrice élastomérique comprend au moins un élastomère isoprénique choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes cis-1,4 de de synthèse (IR) notamment ceux ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-1,4 supérieur à 90% (plus préférentiellement encore supérieur à 98%), les copolymères d'isoprène-styrène (SIR), les copolymères d'isoprène-butadiène (BIR), les copolymères d'isoprène-butadiène-styrène (SBIR), et les mélanges de ces élastomères et au moins un élastomère butadiénique choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR) notamment un polybutadiène cis-1,4 ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-1,4 supérieur à 90% ( plus préférentiellement encore supérieur à 96%), les copolymères de butadiène-styrène (SBR), les copolymères d’éthylène-butadiène (EBR), et les mélanges de ces élastomères.

Plus préférentiellement encore, la matrice élastomérique comprend au moins un élastomère isoprénique choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes cis-1,4 de de synthèse (IR) notamment ceux ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-1,4 supérieur à 90% (plus préférentiellement encore supérieur à 98%), et les mélanges de ces élastomères et au moins un élastomère butadiénique qui est un polybutadiène (BR), notamment un polybutadiène cis-1,4 ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-1,4 supérieur à 90% ( plus préférentiellement encore supérieur à 96%).

Plus préférentiellement encore, la matrice élastomérique comprend au moins un élastomère isoprénique qui est le caoutchouc naturel (NR) et au moins un élastomère butadiénique qui est un polybutadiène (BR), notamment un polybutadiène cis-1,4 ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-1,4 supérieur à 90% (plus préférentiellement encore supérieur à 96%).

Dans des modes préférés dans lequel la matrice élastomérique comprend au moins un élastomère isoprénique et au moins un élastomère butadiénique, le taux de l’élastomère isoprénique est compris dans un domaine allant de 20 à 80 pce et le taux d’élastomère butadiénique est compris dans un domaine allant de 20 à 80 pce. De préférence, dans ce mode de réalisation, le taux de l’élastomère isoprénique est compris dans un domaine allant de 30 à 70 pce et le taux d’élastomère butadiénique est compris dans un domaine allant de 30 à 70 pce. Plus préférentiellement, le taux de l’élastomère isoprénique est compris dans un domaine allant entre 30 et 70 pce et le taux d’élastomère butadiénique est compris dans un domaine entre 30 et 70 pce. Plus préférentiellement encore le taux l’élastomère isoprénique est compris dans un domaine allant de 35 à 65 pce et le taux d’élastomère butadiénique est compris dans un domaine allant de 35 à 65 pce. Ces taux permettent d’obtenir un flanc présentant de bonne résistance aux déchirures et dont l’esthétisme est pérenne.

Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, la matrice élastomérique comprend au moins un élastomère isoprénique et au moins un élastomère butadiénique ; l’élastomère isoprénique étant choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes cis-1,4 de de synthèse (IR) notamment ceux ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-1,4 supérieur à 90% (plus préférentiellement encore supérieur à 98%) et le taux de cet élastomère isoprénique étant compris dans un domaine allant de 20 à 80 pce, de préférence de 30 à 70 pce, préférentiellement entre 30 et 70 pce, plus préférentiellement encore allant de 35 à 65 pce ; l’élastomère butadiénique étant un polybutadiène (BR), notamment un polybutadiène cis-1,4 ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-1,4 supérieur à 90% (plus préférentiellement encore supérieur à 96%) et le taux de cet élastomère butadiénique étant compris dans un domaine allant de 20 à 80 pce, de préférence allant de 30 à 70 pce, préférentiellement entre 30 et 70 pce, plus préférentiellement encore allant de 35 à 65 pce.

Poudrette de caoutchouc

La composition élastomérique du flanc utile dans le cadre de la présente invention comporte également une poudrette de caoutchouc (aussi appelée « crumb rubber » en anglais).

Les poudrettes utilisables dans le cadre de la présente invention se présentent sous la forme de granulés, éventuellement mis sous forme d'une plaque de caoutchouc. Le plus souvent ces poudrettes sont issues d'un broyage ou d'une micronisation de compositions élastomériques vulcanisées déjà utilisées pour une première application, par exemple en pneumatique, des semelles de chaussures, des joints, etc. Elles sont un produit de recyclage de ces matériaux.

Toutes les poudrettes de caoutchouc issues de recyclage de compositions élastomériques, notamment celles issues de pneumatiques usagés, peuvent convenir.

De manière connue, les poudrettes de caoutchouc peuvent être obtenues par la réduction de pneumatiques usagés ou d'autres caoutchoucs en granulés dont on a retiré les matériaux de renforcement tels que les aciers ou les fibres textiles, ainsi que tout autre contaminant tel que les poussières, les verres ou les pierres.

Par exemple, les poudrettes de caoutchouc ont été préparées par broyage cryogénique de pneumatiques usagés selon le procédé décrit dans le document US 7,445,170, comprenant les étapes successives et indépendantes de granulation, de séparation des renforts métalliques et textiles, de refroidissement et de micronisation afin d’obtenir une distribution brute de particules microniques de mélange vulcanisé (aussi appelées microparticules). Cette micronisation peut être réalisée à l’aide d’un broyeur à percussion de forme conique tel que décrit dans le document US 7,861,958. L’entrant cryogénisé pénètre dans le broyeur (par exemple des broyeurs CUM150 de la société Netzsch ou CW250 de la société Alpine peuvent être utilisés), puis est transféré par gravité au niveau d’un rotor tournant à haute vitesse. L’entrant cryogénisé est ainsi projeté sur les parois de la chambre du rotor à de multiples reprises conduisant à sa micronisation. Les particules peuvent passer ensuite au travers d’une série de deux tamis vibrants de même taille afin de séparer les derniers éléments non constitués de mélange vulcanisé. Une distribution brute de particules microniques de mélange vulcanisé est obtenue. Par « microparticules » on entend des particules qui présentent une taille, à savoir leur diamètre dans le cas de particules sphériques ou leur plus grande dimension dans le cas de particules anisométriques, de quelques dizaines ou centaines de microns. La taille des microparticules peut être déterminée par des techniques connues de l’homme du métier tels que la microscopie par exemple.

Dans des modes de réalisation, les poudrettes de caoutchouc sont de simples broyats / micronisats de caoutchouc, sans autre traitement. Il est également connu que des poudrettes de caoutchouc peuvent subir un traitement afin de les modifier. Ce traitement peut consister à une modification chimique de fonctionnalisation ou de dévulcanisation. Il peut aussi s'agir d'un traitement thermomécanique, thermochimique, biologique...

Selon un mode de réalisation avantageux conférant au flanc de bonnes propriétés de résistance aux déchirures et dont l’esthétisme est pérenne et qui peut être combiné aux autres modes de réalisation, la poudrette de caoutchouc est une poudrette n'ayant subi aucune modification par un traitement choisi dans le groupe constitué par les traitements thermiques, mécaniques, biologiques et chimiques et leurs combinaisons.

Selon un mode de réalisation avantageux conférant au flanc de bonnes propriétés de résistance à aux déchirures et dont l’esthétisme est pérenne et qui peut être combiné aux autres modes de réalisation, la poudrette de caoutchouc peut présenter une distribution de taille de microparticules telle qu'elle comprend moins de 1% en masse de microparticules non retenues à travers un tamis de 600 µm et moins de 10% en masse de microparticules de non retenues à travers un tamis de 105 µm par rapport à la masse totale des microparticules de la poudrette de caoutchouc, plus préférentiellement une distribution de taille de microparticules telle qu'elle comprend moins de 1% en masse de microparticules non retenues à travers un tamis de 600 µm et moins de 10% en masse de microparticules de non retenues à travers un tamis de 149 µm ; plus préférentiellement encore une distribution de taille de microparticules telle qu'elle comprend moins de 1% en masse de microparticules non retenues à travers un tamis de 600 µm et moins de 10% en masse de microparticules de non retenues à travers un tamis de 177 µm ; une distribution de taille de microparticules telle qu'elle comprend moins de 1% en masse de microparticules non retenues à travers un tamis de 400 µm, et moins de 10% en masse de microparticules de non retenues à travers un tamis de 177 µm par rapport à la masse totale des microparticules de la poudrette de caoutchouc. La distribution des microparticules de poudrette de caoutchouc étant déterminée selon la norme ASTM D5644-01 : 2013.

Selon un mode de réalisation avantageux conférant au flanc de bonnes propriétés de résistance à aux déchirures et dont l’esthétisme est pérenne et qui peut être combiné aux autres modes de réalisation, la poudrette de caoutchouc peut présenter une distribution de taille de microparticules telle qu'elle comprend moins de 1% en masse de microparticules non retenues à travers un tamis de 250 µm et moins de 10% en masse de microparticules de non retenues à travers un tamis de 177 µm par rapport à la masse totale des microparticules de la poudrette de caoutchouc.

Pour obtenir une telle poudrette de caoutchouc présentant de telle distribution, une étape supplémentaire de tamisage selon un critère de taille a été réalisée. Le tamisage peut être réalisé par différentes technologies (vibration, centrifugation, aspiration) connue de l’homme de l’art. Préférentiellement, cette étape de tamisage réalisée grâce à une série de tamis empilés par ordre de taille (tamis de taille de mailles calibrées tels que les produits commerciaux de la société Gericke, par exemple). Ainsi, les plus grosses particules sont retenues sur le tamis tandis que les plus petites passent à l’étage inférieur sur le tamis suivant. L’homme de l’art comprendra que les distributions considérées par la suite peuvent être composées de l’ensemble des particules passant un tamis donné ou de de l’ensemble des particules retenue entre 2 étages.

Les poudrettes de caoutchouc sont usuellement constituées des ingrédients provenant d’une composition élastomériques utilisées dans des pneumatiques. Autrement dit les poudrettes de caoutchouc sont usuellement constituées d’une composition à base d'au moins un élastomère et d’au moins une charge notamment renforçante. Elles peuvent également comprendre tous les ingrédients usuellement utilisés dans les compositions élastomériques notamment destinées à la fabrication de pneumatiques tels que les plastifiants, les antioxydants, les additifs de vulcanisations etc. Ces ingrédients ont été décrits ci-dessus et par soucis de concision ne sont pas repris ici.

Ainsi, les poudrettes de caoutchouc comprennent au moins un élastomère diénique tel que décrit ci-dessus et au moins un noir de carbone tel que décrit ci-dessus. Préférentiellement cet élastomère diénique, représente préférentiellement au moins 30% en masse, plus préférentiellement au moins 35% en masse, encore plus préférentiellement au moins 40% en masse par rapport au poids de la poudrette de caoutchouc, pourcentage déterminé selon la norme ASTM E1131-03. Préférentiellement, le noir de carbone est présent dans la poudrette de caoutchouc à un taux allant de 20 à 40% massique, plus préférentiellement de 25 à 35% massique par rapport au poids de la poudrette de caoutchouc; pourcentage déterminé selon la méthode décrite ci-dessus.

La mesure de la fraction massique de noir de carbone est faite par une analyse thermogravimétrique (ATG) selon la norme NF T-46-07, sur un appareil de la société Mettler Toledo modèle « TGA/DSC1 ». Environ 20g d’échantillon est introduit dans l’analyseur thermique, puis soumis à un programme thermique de 25 à 600°C sous atmosphère inerte (phase pyrolysable) puis de 400 à 750°C sous atmosphère oxydante (phase oxydable). La masse de l’échantillon est mesurée en continu tout au long du programme thermique. Le taux de matière organique correspond à la perte de masse mesurée lors de la phase pyrolysable rapportée à la masse d’échantillon initiale. Le taux de noir correspond à la perte de masse mesurée lors de la phase oxydable rapportée à la masse d’échantillon initiale.

L’homme du métier sait adapter le taux de poudrette de caoutchouc au besoin de l’invention. Les poudrettes de caoutchouc utilisables dans le cadre de la présente invention sont disponibles auprès de fournisseurs tels que par exemple la société Lehigh Technology.

De préférence, selon un mode de réalisation avantageux conférant au flanc de bonnes propriétés de résistance aux déchirures et dont l’esthétisme est pérenne, le taux de poudrette de caoutchouc est compris dans un domaine allant de 2 à 30 pce, de préférence entre 5 et 20 pce, plus préférentiellement allant de 5,5 à 19,5 pce, encore plus préférentiellement allant de 6 à 19 pce, et très préférentiellement entre 6 et 18 pce.

Cire anti-ozone

Les cires anti-ozones sont connues et peuvent être par exemples des cires paraffiniques, des cires microcristallines ou des mélanges de cires paraffiniques et microcristallines. Elles sont constituées d’un mélange d’alcanes linéaires et d’alcanes non linéaires (iso-alcanes, cycloalcanes, alcanes ramifiées) issus du raffinage du pétrole ou de l’hydrogénation catalytique du monoxyde de carbone (procédé Fisher Tropsch) comportant majoritairement des chaînes d’au moins 20 atomes de carbone.

Toutes les cires anti-ozones connues peuvent être utilisées, y compris les cires naturelles comme par exemple la cire de candelilla ou la cire de carnauba. Ces cires peuvent par ailleurs être utilisées en coupage.

Les cire anti-ozone sont disponibles dans le commerce telles que par exemple « Varazon 4959 », « Varazon 6500 » et « Varazon 6810 » de Sasol, « Ozoace 0355 » de Nippon Seiro, « Negozone 9343 »de H&R et « H3841 » de Yanggu Huatai.

Selon un mode de réalisation préférée de la composition élastomérique utile dans le cadre de la présente invention et peut être combiné aux modes de réalisation de l’invention, le taux de la cire est compris dans un domaine allant de 1 à 3 pce, de préférence allant de 1,2 pce à 2,8 pce, plus préférentiellement allant de 1,4 à 2,6 pce et encore plus préférentiellement allant de 1,6 à 2,4 pce.

Charge renforçante

Dans des modes de réalisation optionnels et avantageux, la composition élastomérique comprend au moins une charge renforçante (c’est-à-dire une ou plusieurs charges renforçantes).

On peut utiliser tout type de charge dite renforçante, connue pour ses capacités à renforcer une composition élastomérique utilisable notamment pour la fabrication de pneumatiques, par exemple une charge organique telle que du noir de carbone, une charge inorganique telle que de la silice ou de l’alumine ou encore un mélange de ces types de charges. Au sens de la présente invention, la poudrette de caoutchouc décrite ci-dessous n’est pas considérer comme une charge renforçante au sens de l’invention. En conséquence, le taux de la poudrette de caoutchouc n’est pas compris dans le taux de la charge renforçante et est un taux distinct de celui-ci.

Préférentiellement, le taux de la charge renforçante dans la composition élastomérique est compris dans un domaine allant de 5 à 70 pce, de préférence allant de 5 à 60 pce, plus préférentiellement allant de 5 à 55 pce, encore plus préférentiellement entre 5 et 55 pce, très préférentiellement compris entre 10 et 50 pce et le plus préférentiellement allant de 20 à 45 pce. Ces taux permettent d’obtenir un flanc présentant de bonne propriété de résistance aux déchirures et dont l’esthétisme est pérenne .

Comme noirs de carbone conviennent tous les noirs de carbone, notamment les noirs conventionnellement utilisés dans les pneumatiques. Parmi ces derniers, on citera plus particulièrement les noirs de carbone renforçants des séries 100, 200, 300, ou les noirs de série 500, 600 ou 700 (grades ASTM D-1765-2017), comme par exemple les noirs N115, N134, N234, N326, N330, N339, N347, N375, N550, N683, N772). Ces noirs de carbone peuvent être utilisés à l'état isolé, tels que disponibles commercialement, ou sous tout autre forme, par exemple comme support de certains des additifs de caoutchouterie utilisés. Les noirs de carbone pourraient être par exemple déjà incorporés à l'élastomère diénique, notamment isoprénique sous la forme d'un masterbatch (voir par exemple demandes WO97/36724-A2 ou WO99/16600-A1).

Par « charge inorganique renforçante », doit être entendu ici toute charge inorganique ou minérale, quelles que soient sa couleur et son origine (naturelle ou de synthèse), encore appelée charge « blanche », charge « claire » ou même charge « non-noire » par opposition au noir de carbone, capable de renforcer à elle seule, sans autre moyen qu’un agent de couplage intermédiaire, une composition élastomérique destinée à la fabrication de pneumatiques. De manière connue, certaines charges inorganiques renforçantes peuvent se caractériser notamment par la présence de groupes hydroxyle (-OH) à leur surface.

Comme charges inorganiques renforçantes conviennent notamment des charges minérales du type siliceux, préférentiellement la silice (SiO2) ou du type alumineux, en particulier l’alumine (Al2O3). La silice utilisée peut être toute silice renforçante connue de l'homme du métier, notamment toute silice précipitée ou pyrogénée présentant une surface spécifique BET ainsi qu'une surface spécifique CTAB toutes deux inférieures à 450 m2/g, de préférence comprises dans un domaine allant de 30 à 400 m2/g, notamment de 60 à 300 m2/g. La surface spécifique BET de la silice est déterminée par adsorption de gaz à l’aide de la méthode de Brunauer-Emmett-Teller décrite dans « The Journal of the American Chemical Society » (Vol. 60, page 309, février 1938), et plus précisément selon une méthode adaptée de la norme NF ISO 5794-1, annexe E de juin 2010 [méthode volumétrique multipoints (5 points) - gaz: azote – dégazage sous vide: une heure à 160°C - domaine de pression relative p/po : 0,05 à 0,17]. Les valeurs de surface spécifique CTAB de la silice ont été déterminées selon la norme NF ISO 5794-1, annexe G de juin 2010. Le procédé est basé sur l'adsorption du CTAB (bromure de N-hexadécyl-N,N,N-triméthylammonium) sur la surface « externe » de la charge renforçante.

On peut utiliser tout type de silice précipitée, notamment des silices précipitées hautement dispersibles (dites « HDS » pour « highly dispersible » ou « highly dispersible silica »). Ces silices précipitées, hautement dispersibles ou non, sont bien connues de l’homme du métier. On peut citer, par exemple, les silices décrites dans les demandes WO03/016215-A1 et WO03/016387-A1. Parmi les silices HDS commerciales, on peut notamment utiliser les silices « Ultrasil ® 5000GR », « Ultrasil ® 7000GR » de la société Evonik, les silices « Zeosil ® 1085GR», « Zeosil® 1115 MP », « Zeosil® 1165MP », « Zeosil® Premium 200MP », « Zeosil® HRS 1200 MP » de la Société Solvay.

L'état physique sous lequel se présente la charge inorganique renforçante est indifférent, que ce soit sous forme de poudre, de microperles, de granulés, ou encore 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 silices telles que décrites ci-dessus.

Pour coupler la charge inorganique renforçante, notamment la silice à l'élastomère diénique, on peut utiliser de manière bien connue un agent de couplage (ou agent de liaison) au moins bifonctionnel destiné à assurer une connexion suffisante, de nature chimique et/ou physique, entre la charge inorganique (surface de ses particules) et l'élastomère diénique. On utilise en particulier des organosilanes ou des polyorganosiloxanes au moins bifonctionnels comprenant un premier groupe fonctionnel capable d’interagir avec la charge inorganique et un second groupe fonctionnel capable d’interagir avec l’élastomère diénique. Par exemple, un tel composé bifonctionnel peut comprendre un premier groupe fonctionnel comprenant un atome de silicium, le dit premier groupe fonctionnel étant apte à interagir avec les groupes hydroxyles d’une charge inorganique et un second groupe fonctionnel comprenant un atome de soufre, le dit second groupe fonctionnel étant apte à interagir avec l’élastomère diénique. Préférentiellement, les organosilanes sont choisis dans le groupe constitué par les organosilanes polysulfurés (symétriques ou asymétriques) tels que le tétrasulfure de bis(3-triéthoxysilylpropyl), en abrégé TESPT commercialisé sous la dénomination « Si69 » par la société Evonik ou le disulfure de bis-(triéthoxysilylpropyle), en abrégé TESPD commercialisé sous la dénomination « Si75 » par la société Evonik, les polyorganosiloxanes, les mercaptosilanes, les mercaptosilanes bloqués, tels que l’octanethioate de S-(3-(triéthoxysilyl)propyle)commercialisé par la société Momentive sous la dénomination « NXT Silane ». Plus préférentiellement, l’organosilane est un organosilane polysulfuré.

Selon un mode de réalisation avantageux conférant au flanc de bonnes propriétés de résistance aux déchirures et dont l’esthétisme est pérenne et qui peut être combiné aux autres modes de réalisation, la charge renforçante comprend majoritairement du noir de carbone, c’est-à-dire comprend au moins 51% en poids de noir de carbone par rapport au poids total de la charge renforçante. Optionnellement dans ce mode de réalisation avantageux, la charge renforçante peut comprendre également de la silice ou une autre charge inorganique renforçante. Préférentiellement dans ce mode de réalisation avantageux, le noir de carbone représente plus de 60% en poids, préférentiellement plus de 80% en poids, plus préférentiellement plus de 90% en poids, préférentiellement représente 100% en poids du poids total de la charge renforçante.

Préférentiellement, le taux de charge renforçante dans la composition élastomérique est compris dans un domaine allant de 5 à 70 pce, le noir de carbone représentant plus de 51% en poids, plus de 60% en poids, préférentiellement plus de 80% en poids, plus préférentiellement plus de 90% en poids, préférentiellement représente 100% en poids du poids total de la charge renforçante.

Plus préférentiellement, le taux de charge renforçante dans la composition élastomérique est compris dans un domaine allant de 5 à 60 pce, le noir de carbone représentant plus de 51% en poids, plus de 60% en poids, préférentiellement plus de 80% en poids, plus préférentiellement plus de 90% en poids, préférentiellement représente 100% en poids du poids total de la charge renforçante.

Préférentiellement encore, le taux de charge renforçante dans la composition élastomérique est compris dans un domaine allant de 5 pce à 55 pce, le noir de carbone représentant plus de 51% en poids, plus de 60% en poids, préférentiellement plus de 80% en poids, plus préférentiellement plus de 90% en poids, préférentiellement représente 100% en poids du poids total de la charge renforçante.

Préférentiellement encore, le taux de charge renforçante dans la composition élastomérique est compris dans un domaine allant entre 5 et 55 pce, le noir de carbone représentant plus de 51% en poids, plus de 60% en poids, préférentiellement plus de 80% en poids, plus préférentiellement plus de 90% en poids, préférentiellement représente 100% en poids du poids total de la charge renforçante.

Plus préférentiellement encore, le taux de charge renforçante dans la composition élastomérique est compris dans un domaine allant entre 10 et 50 pce, le noir de carbone représentant plus de 51% en poids, plus de 60% en poids, préférentiellement plus de 80% en poids, plus préférentiellement plus de 90% en poids, préférentiellement représente 100% en poids du poids total de la charge renforçante.

Plus préférentiellement encore, le taux de charge renforçante dans la composition élastomérique est compris dans un domaine allant de 20 à 45 pce, le noir de carbone représentant plus de 51% en poids, plus de 60% en poids, préférentiellement plus de 80% en poids, plus préférentiellement plus de 90% en poids, préférentiellement représente 100% en poids du poids total de la charge renforçante.

Selon un mode de réalisation avantageux conférant au flanc de bonnes propriétés de résistance aux déchirures et dont l’esthétisme est pérenne, la composition élastomérique comprenant une charge renforçante, la somme du taux de la charge renforçante et du taux de poudrette de caoutchouc est compris dans un domaine allant de 30 à 65 pce, de préférence allant de 30 à 60 pce et plus préférentiellement entre 35 et 50 pce.

Selon un mode de réalisation avantageux conférant au flanc de bonnes propriétés de résistance aux déchirures et dont l’esthétisme est pérenne, le rapport pondéral entre le taux de poudrette de caoutchouc exprimé en pce et le taux de la charge renforçante exprimé en pce est compris dans un domaine allant de 0,20 à 2,50, de préférence de 0,20 à 1,50.

Système de réticulation

Dans des modes de réalisation, la composition élastomérique comprend au moins un système de réticulation.

Le système de réticulation peut être tout type de système connu de l’homme de l’art dans le domaine des compositions élastomérique pour pneumatique. Il peut notamment être à base de soufre, et/ou de peroxyde et/ou de bismaléimides.

De manière préférentielle, le système de réticulation est à base de soufre, on parle alors d’un système de vulcanisation. Le soufre peut être apporté sous toute forme, notamment sous forme de soufre moléculaire, ou d'un agent donneur de soufre. Au moins un accélérateur de vulcanisation est également préférentiellement présent, et, de manière optionnelle, préférentielle également, on peut utiliser divers activateurs de vulcanisation connus tels que l'oxyde de zinc, l’acide stéarique ou un composé équivalent tels que les sels d’acide stéarique et sels de métaux de transition, les dérivés guanidiques (en particulier diphénylguanidine), ou encore des retardateurs de vulcanisation connus. On peut utiliser comme accélérateur tout composé susceptible d'agir comme accélérateur de vulcanisation des élastomères diéniques en présence de soufre, notamment des accélérateurs du type thiazoles ainsi que leurs dérivés, des accélérateurs de types sulfénamides, thiurames, dithiocarbamates, dithiophosphates, thiourées et xanthates.

Le soufre peut être utilisé à un taux préférentiel compris dans un domaine allant de 0,5 à 12 pce, en particulier de 0,7 et 7 pce. L'accélérateur de vulcanisation peut être utilisé à un taux préférentiel compris dans un domaine allant de 0,5 à 10 pce, plus préférentiellement de 0,5 à 5,0 pce.

Autres additifs

La composition élastomérique peut optionnellement comporter également tout ou partie des additifs et agents de mise en œuvre usuels, connus de l’homme de l’art et habituellement utilisés dans les compositions élastomériques notamment destinées à la fabrication de pneumatiques, en particulier de flancs, comme par exemple des plastifiants (tels que des huiles plastifiantes et/ou des résines plastifiantes), des charges non renforçantes, des pigments, des agents de protection anti-oxydants, des agents anti-fatigue, des résines renforçantes (telles que décrites par exemple dans la demande WO02/10269).

Agent plastifiant

Dans des modes de réalisation permettant d’assouplir le flanc et donc de le rendre moins sensible à la déchirabilité, la composition élastomérique comprend optionnellement au moins un agent plastifiant (c’est-à-dire un ou plusieurs agents plastifiants). En plus d’améliorer la résistance à la déchirabilité, l’agent plastifiant permet de réduire l’hystérèse du flanc du pneumatique et donc la résistance au roulement du pneumatique.

Dans des modes de réalisation préférés et optionnels, l’agent plastifiant est choisi dans le groupe constitué par les huiles plastifiantes, les résines plastifiantes de haute Tg, et les mélanges de ces agents plastifiants.

Selon un mode de réalisation avantageux conférant au flanc de bonnes propriétés de résistance à la déchirabilité et qui peut être combiné aux autres modes de réalisation, la composition élastomérique comprenant un agent plastifiant, le taux d’agent plastifiant est compris dans un domaine allant de 2 à 28 pce, plus préférentiellement de 5 à 15 pce.

Toute huile d'extension, qu'elle soit de nature aromatique ou non-aromatique connue pour ses propriétés plastifiantes vis-à-vis de la matrice d’élastomères, est utilisable. A température ambiante (23°C), ces huiles, plus ou moins visqueuses, sont des liquides (c’est-à-dire, pour rappel, des substances ayant la capacité de prendre à terme la forme de leur contenant), par différence notamment avec les résines hydrocarbonées de haute Tg qui sont par nature solides à température ambiante et sous pression atmosphérique.

L’huile plastifiante présente généralement une température de transition vitreuse, Tg, inférieure à -20 °C, de préférence inférieure à -40 °C. La Tg de l’huile plastifiante est mesurée selon la norme ASTM D3418 (2008).

Dans certains modes de réalisation, conviennent particulièrement, à titre d’agent plastifiant pour la composition élastomérique, les huiles plastifiantes choisies dans le groupe constitué par les huiles naphténiques (à basse ou haute viscosité, notamment hydrogénées ou non), les huiles paraffiniques, les huiles DAE (Distillate Aromatic Extracts) les huiles polyoléfiniques, les huiles MES (Medium Extracted Solvates), les huiles TDAE (Treated Distillate Aromatic Extracts), les huiles RAE (Residual Aromatic Extract oils), les huiles TRAE (Treated Residual Aromatic Extract) et les huiles SRAE (Safety Residual Aromatic Extract oils), les huiles minérales, les huiles végétales, les plastifiants éthers, les plastifiants esters, les plastifiants phosphates, les plastifiants sulfonates et les mélanges de ces huiles plastifiantes.

Selon un mode de réalisation avantageux conférant au flanc de très bonnes propriétés de résistance à la déchirabilité et qui peut être combiné aux autres modes de réalisation de l’invention, l’agent plastifiant est une huile choisie dans le groupe constitué par les huiles MES, les huiles TDAE, les huiles RAE, les huiles TRAE, les huiles SRAE, les huiles minérales, les huiles végétales et les mélange de ces huiles plastifiantes.

Par définition, une résine hydrocarbonée de haute Tg est par définition un solide à température et pression ambiante (23°C, 1 atm), tandis qu’une huile plastifiante est liquide à température ambiante et qu’une résine hydrocarbonée de faible Tg est visqueuse à température ambiante.

Les résines hydrocarbonées, appelées aussi résines plastifiantes hydrocarbonées, sont des polymères bien connus de l'homme du métier, essentiellement à base de carbone et hydrogène mais pouvant comporter d’autres types d’atomes, par exemple l’oxygène, utilisables en particulier comme agents plastifiants ou agents tackifiants dans des matrices polymériques. Elles sont par nature au moins partiellement miscibles (i.e., compatibles) aux taux utilisés avec les compositions de polymères auxquelles elles sont destinées, de manière à agir comme de véritables agents diluants. Elles ont été décrites par exemple dans l'ouvrage intitulé « Hydrocarbon Resins » de R. Mildenberg, M. Zander et G. Collin (New York, VCH, 1997, ISBN 3-527-28617-9) dont le chapitre 5 est consacré à leurs applications, notamment en caoutchouterie pneumatique (5.5. « Rubber Tires and Mechanical Goods »). De manière connue, ces résines hydrocarbonées peuvent être qualifiées aussi de résines thermoplastiques en ce sens qu'elles se ramollissent par chauffage et peuvent ainsi être moulées.

Le point de ramollissement des résines hydrocarbonées est mesuré selon la norme ISO 4625 (méthode « Ring and Ball »). La Tg de la résine hydrocarbonée est mesurée selon la norme ASTM D3418 (2008). La macrostructure (Mw, Mn et Ip) de la résine hydrocarbonée est déterminée par chromatographie d'exclusion stérique (SEC) : solvant tétrahydrofurane ; température 35°C ; concentration 1 g/l ; débit 1 ml/min ; solution filtrée sur filtre de porosité 0,45 µm avant injection ; étalonnage de Moore avec des étalons de polystyrène ; jeu de 3 colonnes « WATERS » en série (« STYRAGEL » HR4E, HR1 et HR0.5) ; détection par réfractomètre différentiel (« WATERS 2410 ») et son logiciel d'exploitation associé (« WATERS EMPOWER »).

Les résines hydrocarbonées peuvent être aliphatiques, ou aromatiques ou encore du type aliphatique/ aromatique c’est-à-dire à base de monomères aliphatiques et/ou aromatiques. Elles peuvent être naturelles ou synthétiques, à base ou non de pétrole (si tel est le cas, connues aussi sous le nom de résines de pétrole). A titre de monomères aromatiques conviennent par exemple le styrène, l'alpha- méthylstyrène, l’indène, l'ortho-, méta-, para-méthylstyrène, le vinyle-toluène, le para-tertiobutylstyrène, les méthoxystyrènes, les chlorostyrènes, le vinylmésitylène, le divinylbenzène, le vinylnaphtalène, tout monomère vinylaromatique issu d'une coupe C9 (ou plus généralement d'une coupe C8 à C10). De préférence, le monomère vinylaromatique est du styrène ou un monomère vinylaromatique issu d'une coupe C9 (ou plus généralement d'une coupe C8 à C10). De préférence, le monomère vinylaromatique est le monomère minoritaire, exprimé en fraction molaire, dans le copolymère considéré.

Dans certains modes de réalisation, conviennent particulièrement, à titre d’agent plastifiant pour la composition élastomérique, les résines plastifiantes hydrocarbonées choisies dans le groupe constitué par les résines d'homopolymères ou copolymères de cyclopentadiène (en abrégé CPD) ou dicyclopentadiène (en abrégé DCPD), les résines d'homopolymères ou copolymères terpène, les résines d'homopolymères ou copolymères terpène phénol, les résines d'homopolymères ou copolymères de coupe C5, les résines d'homopolymères ou copolymères de coupe C9, les résines d’homopolymères et copolymères d’alpha-méthyl-styrène et les mélanges de ces résines. Le terme « terpène » regroupe ici de manière connue les monomères alpha-pinène, beta-pinène et limonène ; préférentiellement est utilisé un monomère limonène, composé se présentant de manière connue sous la forme de trois isomères possibles : le L-limonène (énantiomère lévogyre), le D-limonène (énantiomère dextrogyre), ou bien le dipentène, racémique des énantiomères dextrogyre et lévogyre. Parmi les résines plastifiantes hydrocarbonées ci-dessus, on citera notamment les résines d’homo- ou copolymères d’alpha-pinène, beta-pinène, dipentène ou polylimonène.

De manière très préférentielle, la résine hydrocarbonée est majoritairement composée d’unités issues de monomères C5. A titre de monomères C5 on entend de manière conventionnelle pour l’homme du métier, les monomères issus de coupes pétrolières en C4 à C6. Conviennent par exemple les 1,3 pentadiènes, cis et trans, les pentènes, le cyclopentadiène, de cyclopentène, le pyperylène, l’isoprène etc. Cette résine dite C5, majoritairement composée d’unités issues de monomères C5, peut comprendre, en plus de ces unités, et à titre minoritaire, des unités aliphatiques, ou aromatiques ou encore du type aliphatique/ aromatique c’est-à-dire à base de monomères aliphatiques et/ou aromatiques, autres que C5. Préférentiellement, la résine hydrocarbonée utilisable, est majoritairement composée d’unités issues de monomères C5, présente un taux de proton aromatique inférieur à 20%, de préférence inférieur à 15%, plus préférentiellement un taux de proton aromatique compris dans un domaine allant de 7 à 15%, de préférence de 9 à 13%. De préférence également, cette résine hydrocarbonée présente un taux de proton éthylénique inférieur à 15%, de préférence inférieur à 7%, plus préférentiellement inférieur à 5%. Préférentiellement, la résine hydrocarbonée en C5 présente une température de transition vitreuse (Tg) comprise dans un domaine allant de 30°C à 80°C, de préférence de 40 à 60°C. La résine hydrocarbonée en C5 présente une masse moléculaire moyenne Mn comprise dans un domaine allant de 500 g/mol à 3000g/mol et de préférence de 700 à 2000g/mol. De préférence, la résine hydrocarbonée présente un indice de polymolécularité (Ip) compris dans un domaine allant de 1 à 4, de préférence de 1,5 à 3,5, plus préférentiellement de 1,7 à 3. Dans le commerce, il existe de nombreuses résines hydrocarbonées disponibles. Ces résines peuvent présenter des caractéristiques, notamment de composition chimique, de Tg, de Mn, de taux de proton aromatique, éthylénique ou encore d’Ip qui diffèrent selon les fournisseurs. La macrostructure (Mw, Mn, Ip et Mz) de la résine hydrocarbonée est déterminée par chromatographie d'exclusion stérique (SEC) sur la base des normes ISO 16014 (Determination of average molecular mass and molecular mass distribution of polymers using size exclusion chromatography), ASTM D5296 (Molecular Weight Averages and molecular weight distribution of polystyrene by High performance size exclusion chromatography), et DIN 55672 (chromatographie d’exclusion stérique) Le taux de proton aromatique (%HA) et le taux de proton éthylénique (%HE) sont mesurés par RMN 1H. Cette détermination est réalisée par rapport à l’ensemble des signaux détectés. Ainsi, les résultats obtenus sont exprimés en % d’aire de pic. Les résines C5 sont disponibles dans le commerce, par exemple vendues par la société Eastman sous la dénomination « Piccotac 1105 » ou « Impera R1507 », par la societé Exxon sous la denomination « Escorez 1102 », par la société Kolon sous la denomination « Hikorez A1100 » ou encore par la société Cray Valley Total sous la denomination « Wingtack98 ». Les resines C5-C9 sont disponibles dans le commerce, par exemple vendues par la société Exxon sous la dénomination ou « OPPERA373», par la société Eastman sous la denomination « Piccotac 8090 », par la société Cray Valley Total sous la denomination « Wingtack STS ».

Lorsque l’agent plastifiant est un mélange d’une résine hydrocarbonée et d’une huile, le taux d’agent plastifiant est la somme du taux de résine hydrocarbonée en pce et du taux de d’huile en pce, pour le calcul du rapport décrit ci-dessus.

Selon un mode de réalisation avantageux conférant au flanc de bonnes propriétés de résistance aux déchirures et dont l’esthétisme est pérenne, la composition élastomérique comprenant un agent plastifiant, le rapport pondéral entre le taux de la charge renforçante exprimé en pce et le taux d’agent plastifiant exprimé en pce est compris dans un domaine entre 1,0 et 5,0, de préférence allant de 1,5 à 4,5, plus préférentiellement allant de 2,0 à 4,0 et encore plus préférentiellement allant de 2,0 à 3,5.

Procédé de préparation de la composition élastomérique utile dans le cadre de la présente invention

La composition élastomérique utile dans le cadre de la présente invention est fabriquée 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 »), qui peut être conduite en une seule étape thermomécanique au cours de laquelle on introduit, dans un mélangeur approprié tel qu'un mélangeur interne usuel (par exemple de type « Banbury »), tous les constituants nécessaires, notamment la matrice élastomérique, la charge renforçante, la poudrette de caoutchouc, la cire-anti-ozone et les éventuels autres additifs divers, à l'exception du système de réticulation. La phase non-productive peut être réalisée à haute température, jusqu'à une température maximale comprise dans un domaine allant de 110°C à 200°C, de préférence de 130°C à 185°C, pendant une durée généralement comprise entre 2 et 10 minutes ;
- une seconde phase de travail mécanique (phase dite « productive »), qui est réalisée dans un mélangeur externe tel qu'un mélangeur à cylindres, après refroidissement du mélange obtenu au cours de la première phase non-productive jusqu'à une plus basse température, typiquement inférieure à 120°C, par exemple allant dans un domaine compris de 40°C à 100°C. On incorpore alors le système de réticulation, de préférence le système de vulcanisation (notamment l’agent de vulcanisation l’accélérateur de vulcanisation et optionnellement le retardateur de vulcanisation s’il est présent), et le tout est alors mélangé pendant quelques minutes, par exemple de 5 à 15 min.

La composition élastomérique finale ainsi obtenue est ensuite calandrée par exemple sous la forme d'une feuille ou d'une plaque, notamment pour une caractérisation au laboratoire, ou encore extrudée sous la forme d'un semi-fini (ou profilé) de caoutchouc utilisable pour un flanc d’un pneumatique.

La composition élastomérique peut être soit à l’état cru (avant réticulation ou vulcanisation), soit à l’état cuit (après réticulation ou vulcanisation), peut être un produit semi-fini qui peut être utilisé dans un pneumatique.

La réticulation, notamment la vulcanisation, de la composition élastomérique peut être conduite de manière connue de l’homme du métier, par exemple à une température comprise dans un domaine allant de 130°C à 200°C, sous pression.

Les pneumatiques sont destinés à des véhicules de tourisme tels que définis au sens du manuel de la norme ETRTO, 2021. Un tel pneumatique présente une section dans un plan de coupe méridien caractérisée par une hauteur de section H et une largeur de section nominale ou grosseur boudin S au sens du manuel de la norme ETRTO, 2021 telles que, de façon optionnelle, le rapport H/S, exprimé en pourcentage, est au plus égal à 90, de préférence au plus égal à 50 et plus préférentiellement au plus égal à 40 et est au moins égal à 20, de préférence au moins égal à 25, et la largeur de section nominale S est au moins égale à 155 mm, de préférence au moins égale à 205 mm et plus préférentiellement au moins égale à 225 mm et au plus égal à 385 mm, de préférence au plus égal à 335. En outre le diamètre au crochet D, définissant le diamètre de la jante de montage du pneumatique, est au moins égal à 12 pouces, de préférence au moins égal à 16 pouces et au plus égal à 24 pouces.

De façon optionnelle, le pneumatique comprend une armature de carcasse comprenant au moins une couche de carcasse ancrée dans le ou chaque bourrelet et s’étendant radialement dans le ou chaque flanc et axialement dans le sommet radialement intérieurement à l’armature de sommet.

Optionnellement, la ou chaque couche de carcasse est délimitée axialement par deux extrémités axiales et comprend des éléments de renfort de carcasse s’étendant axialement d’une extrémité axiale à l’autre de ladite couche de carcasse selon une direction principale formant, de façon optionnelle et préférée, avec la direction circonférentielle du pneumatique, un angle, en valeur absolue, supérieur ou égal à 60°, de préférence allant de 80° à 90°.

Dans certaines variantes, l’armature de carcasse comprend une unique couche de carcasse ancrée dans le ou chaque bourrelet et s’étendant radialement dans chaque flanc et axialement dans le sommet radialement intérieurement à l’armature de sommet. Par unique couche de carcasse ancrée dans le ou chaque bourrelet, on comprend que l’armature de carcasse est, à l’exception de la couche de carcasse, dépourvue de toute couche renforcée par des éléments de renfort et ancrée dans le ou chaque bourrelet. Les éléments de renfort de telles couches renforcées exclues de l’armature de carcasse du pneumatique comprennent les éléments de renfort métalliques et les éléments de renfort textiles. De façon très préférentielle, l’armature de carcasse est constituée par l’unique couche de carcasse. Encore plus préférentiellement, le pneumatique est dépourvu de couche de renfort de flanc telle que défini ci-dessous.

Dans une première configuration de l’armature de carcasse comprenant une unique couche de carcasse, la couche de carcasse ancrée dans chaque bourrelet forme un enroulement autour d’un élément de renforcement circonférentiel de chaque bourrelet de sorte qu’une portion axialement intérieure de la couche de carcasse ancrée dans chaque bourrelet est agencée axialement à l’intérieur d’une portion axialement extérieure de la couche de carcasse ancrée dans chaque bourrelet.

Dans une deuxième configuration de l’armature de carcasse comprenant une unique couche de carcasse, chaque bourrelet comprend un élément de renforcement circonférentiel axialement intérieur agencé axialement à l’intérieur de la couche de carcasse et un élément de renforcement circonférentiel axialement extérieur agencé axialement à l’extérieur de la couche de carcasse, par exemple comme cela est décrit dans WO2021/123522.

Dans certaines variantes, l’armature de carcasse comprend des première et deuxième couches de carcasse ancrées dans le ou chaque bourrelet et s’étendant radialement dans chaque flanc et axialement dans le sommet radialement intérieurement à l’armature de sommet.

Dans une première configuration de l’armature de carcasse comprenant des première et deuxième couches de carcasse, la première couche de carcasse forme un enroulement autour d’un élément de renforcement circonférentiel de chaque bourrelet de sorte qu’une portion axialement intérieure de la première couche de carcasse est agencée axialement à l’intérieur d’une portion axialement extérieure de la première couche de carcasse et de sorte que chaque extrémité axiale de la première couche de carcasse soit agencée radialement à l’extérieur de chaque élément de renforcement circonférentiel, et chaque extrémité axiale de la deuxième couche de carcasse est agencée radialement à l’intérieur de chaque extrémité axiale de la première couche.

Dans une première variante de la première configuration, chaque extrémité axiale de la deuxième couche de carcasse est agencée axialement entre les portions axialement intérieure et extérieure de la première couche de carcasse. Dans cette variante, la deuxième couche de carcasse est agencée radialement à l’extérieur de la première couche de carcasse dans le sommet.

Dans une deuxième variante de la première configuration, chaque extrémité axiale de la deuxième couche de carcasse est agencée axialement à l’intérieur de chaque portion axialement intérieure de la première couche de carcasse. Dans cette variante, la deuxième couche de carcasse est agencée radialement à l’intérieur de la première couche de carcasse dans le sommet et axialement à l’intérieur de la première couche de carcasse dans chaque flanc.

De tels agencements des première et deuxième couches de carcasse dans les première et deuxième variantes permettent d’obtenir un couplage mécanique efficace entre les première et deuxième couches de carcasse permettant de réduire les cisaillements entre la première et la deuxième couche de carcasse. Ainsi, on réduit la dissipation d’énergie et l’élévation de la température du pneumatique et ce d’autant plus que les cisaillements sont particulièrement élevés à fortes charges.

En outre, grâce à l’agencement particulier des première et deuxième couches de carcasse, on obtient de façon surprenante un pneumatique avec une dissipation d’énergie et une température de fonctionnement optimales dans le flanc, notamment à forte charge et sous une pression inférieure ou égale à la pression recommandée pour un pneumatique de même dimension dans sa version STANDARD LOAD ou EXTRA-LOAD. Ceci est d’autant plus surprenant que l’agencement particulier des première et deuxième couches de carcasse est situé dans une zone du pneumatique, ici dans le bourrelet ou à proximité du bourrelet, et que cela permet de réduire la dissipation d’énergie dans une autre zone du pneumatique, éloignée du bourrelet, ici le flanc. On a découvert que l’agencement particulier de l’armature de carcasse, c’est-à-dire le fait que chaque extrémité axiale de la deuxième couche de carcasse est agencée axialement entre les portions axialement intérieure et extérieure de la première couche de carcasse, ou axialement à l’intérieur de la portion axialement intérieure de la première couche de carcasse, permet de réduire la différence de tensions entre la première couche de carcasse et la deuxième couche de carcasse. Or, plus la différence de tensions entre les première et deuxième couches de carcasse est réduite, moins on génère de cisaillement entre ces première et deuxième couches de carcasse et moins on dissipe d’énergie.

Dans une troisième variante de la première configuration, chaque extrémité axiale de la deuxième couche de carcasse est agencée axialement à l’extérieur de chaque portion axialement extérieure de la première couche de carcasse. Dans cette variante, la deuxième couche de carcasse est agencée radialement à l’extérieur de la première couche de carcasse dans le sommet et axialement à l’extérieur de la première couche de carcasse dans chaque flanc.

Cette troisième variante est particulièrement avantageuse pour les pneumatiques présentant des flancs relativement hauts. En effet, pour des pneumatiques de type HIGH LOAD CAPACITY présentant une hauteur de flanc relativement importante, la tension de l’extrémité de la première couche de carcasse devenant élevée, il est préférable d’envisager une armature de carcasse dans laquelle, à la différence de l’agencement décrit dans les premières et deuxième configurations, chaque extrémité axiale de la deuxième couche de carcasse est agencée axialement à l’extérieur de chaque portion axialement extérieure de la première couche de carcasse. Avec un tel agencement de l’armature de carcasse, on réduira la tension de l’extrémité de la première couche de carcasse à un niveau plus faible.

Dans une deuxième configuration de l’armature de carcasse comprenant des première et deuxième couches de carcasse, chaque bourrelet comprenant au moins des premier et deuxième éléments de renforcement circonférentiels, une portion de chaque première et deuxième couche de carcasse est agencée axialement entre deux des au moins premier et deuxième éléments de renforcement circonférentiels. De telles configurations sont notamment décrites dans WO2021/123522.

Quel que soit le nombre de couche(s) de carcasse de chaque première configuration, dans certaines variantes, chaque extrémité axiale de la couche de carcasse ou de la première couche de carcasse est agencée radialement à l’intérieur de l’équateur du pneumatique et encore plus préférentiellement agencée à une distance radiale inférieure ou égale à 30 mm d’une extrémité radialement intérieure de chaque élément de renforcement circonférentiel de chaque bourrelet.

En agençant chaque extrémité axiale de la couche de carcasse enroulée à l’intérieur de l’équateur du pneumatique, on réduit significativement la masse de l’armature de carcasse. En outre, l’immense majorité des jantes actuellement utilisées pour des pneumatiques pour véhicule de tourisme présente des crochets de type J dont la hauteur est, dans tous les cas inférieure à 30 mm. L’agencement très préférentiel de chaque extrémité axiale dans une zone correspondant radialement sensiblement au crochet de jante permet de protéger mécaniquement chaque extrémité axiale. En effet, si chaque extrémité axiale était agencée radialement trop au-dessus de chaque élément de renforcement circonférentiel de chaque bourrelet, c’est-à-dire à une distance radiale strictement supérieure à 30 mm de l’extrémité radialement intérieure de chaque élément de renforcement circonférentiel, chaque extrémité axiale se retrouverait alors dans une zone flexible du pneumatique soumise à de trop fortes sollicitations, sollicitations qui sont très importantes dans le cas d’un pneumatique de type HIGH LOAD CAPACITY.

Quel que soit le nombre de couche(s) de carcasse de chaque première configuration, dans d’autres variantes, chaque extrémité axiale de la couche de carcasse ou de la première couche de carcasse est agencée radialement à l’extérieur de l’équateur du pneumatique. Avantageusement, dans ces autres modes de réalisation, chaque extrémité axiale de la couche de carcasse ou de la première couche de carcasse est agencée très préférentiellement axialement à l’intérieur d’une extrémité axiale de la ou d’au moins une des couche(s) de sommet de l’armature de sommet.

Dans encore d’autres variantes, l’armature de carcasse comprend une unique couche de carcasse ancrée dans chaque bourrelet et s’étendant radialement dans chaque flanc et axialement dans le sommet radialement intérieurement à l’armature de sommet, le pneumatique comprenant une couche de renfort de flanc s’étendant au moins radialement dans chaque flanc et présentant :
- une extrémité radialement intérieure agencée radialement à l’intérieur de l’équateur du pneumatique,
- une extrémité radialement extérieure agencée radialement à l’extérieur de l’équateur du pneumatique.

Dans ces encore autres variantes, l’invention permet notamment d’éviter l’utilisation d’une deuxième couche de carcasse s’étendant axialement dans le sommet radialement intérieurement à l’armature de sommet. Ainsi, les couches de renfort de flanc sont discontinues sous le sommet du pneumatique.

Une couche de renfort de flanc n’est pas ancrée dans un bourrelet du pneumatique. Ainsi, l’extrémité radialement intérieure de la couche de renfort de flanc est agencée radialement à l’extérieur du bourrelet.

Dans des modes de réalisation avantageux, l’armature de sommet comprend une armature de travail comprenant au moins une couche de travail et une armature de frettage comprenant au moins une couche de frettage, l’armature de frettage étant agencée radialement à l’extérieur de l’armature de travail.

Optionnellement, la ou chaque couche de frettage est délimitée axialement par deux extrémités axiales. La ou chaque couche de frettage comprend un ou plusieurs éléments de renfort de frettage enroulés circonférentiellement hélicoïdalement de façon à s’étendre axialement d’une extrémité axiale à l’autre de la couche de frettage selon une direction principale. De façon optionnelle et préférée, la direction principale forme, avec la direction circonférentielle du pneumatique, un angle, en valeur absolue, inférieur ou égal à 10°, de préférence inférieur ou égal à 7° et plus préférentiellement inférieur ou égal à 5°.

Optionnellement, la couche ou chaque couche de travail est délimitée axialement par deux extrémités axiales. La ou chaque couche de travail comprend des éléments de renfort de travail s’étendant axialement d’une extrémité axiale à l’autre les uns sensiblement parallèlement aux autres selon une direction principale qui, de façon optionnelle et préférée, forme, avec la direction circonférentielle du pneumatique, un angle en valeur absolue, strictement supérieur à 10°, de préférence allant de 15° à 50° et plus préférentiellement allant de 25° à 45°.

De préférence, le ou chaque élément de renfort de frettage, de travail et de carcasse est un élément de renfort filaire.

Par élément de renfort, on entend un élément permettant le renforcement mécanique de la matrice polymérique dans laquelle cet élément de renfort est destiné à être noyé.

De préférence, chaque élément de renfort est filaire, c’est-à-dire que chaque élément de renfort présente une longueur au moins 10 fois plus grande que la plus grande dimension de sa section quelle que soit la forme de cette dernière : circulaire, elliptique, oblongue, polygonale, notamment rectangulaire ou carrée ou ovale. Dans le cas d’une section rectangulaire, l’élément de renfort filaire présente la forme d’une bande.

Dans des modes de réalisation optionnels mais avantageux, le pneumatique présente une hauteur de flanc H définie par H=SW x AR / 100 avec SW la largeur de section nominale et AR le rapport d’aspect nominal du pneumatique et un indice de charge LI vérifiant 0,72 ≤ H/LI ≤ 0,98 de préférence 0,82 ≤ H/LI ≤ 0,98 et encore plus préférentiellement 0,82 ≤ H/LI ≤ 0,92 avec SW, AR et LI étant définis selon le manuel de la norme ETRTO 2021. La largeur de section nominale SW et le rapport d’aspect nominal AR sont ceux du marquage de la dimension inscrite sur le flanc du pneumatique et, par exemple, conformes au manuel de la norme ETRTO 2021. De tels rapports H/LI sont caractéristiques de pneumatiques présentant un flanc susceptibles de fléchir très fortement compte tenu de la hauteur du flanc relativement à la charge maximale susceptible d’être portée.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
- la est une vue, dans un plan de coupe méridien parallèle à l’axe de rotation du pneumatique, d’un pneumatique selon un premier mode de réalisation de l’invention,
- les figures 2 à 6 sont des vues analogues à celle de la de pneumatiques respectivement selon des deuxième, troisième, quatrième, cinquième et sixième modes de réalisation de l’invention.

Dans les figures relatives au pneumatique, on a représenté un repère X, Y, Z correspondant aux directions habituelles respectivement axiale (Y), radiale (Z) et circonférentielle (X) d’un pneumatique.

On a représenté sur la un pneumatique, conforme à l’invention et désigné par la référence générale 10. Le pneumatique 10 présente une forme sensiblement torique autour d’un axe de révolution sensiblement parallèle à la direction axiale Y. Le pneumatique 10 est destiné à un véhicule de tourisme et présente des dimensions 255/35 R18. Le pneumatique 10 est du type HIGH LOAD CAPACITY selon le manuel de la norme ETRTO 2021. Sur les différentes figures, le pneumatique 10 est représenté à l’état neuf, c’est-à-dire n’ayant pas encore roulé. Le pneumatique 10 présente une hauteur de flanc H définie par H=SW x AR / 100 avec SW la largeur de section nominale, ici 255, et AR le rapport d’aspect nominal du pneumatique, ici 35. L’indice de charge LI est ici égal à 98. Ainsi, l’indice de charge LI vérifie 0,72 ≤ H/LI ≤ 0,98 de préférence 0,82 ≤ H/LI ≤ 0,98 et encore plus préférentiellement 0,82 ≤ H/LI ≤ 0,92 et ici H/LI=0,91. SW, AR et LI sont définis selon le manuel de la norme ETRTO 2021.

Le pneumatique 10 comprend un sommet 12 comprenant une bande de roulement 14 destinée à entrer en contact avec un sol lors du roulage et une armature de sommet 16 s’étendant dans le sommet 12 selon la direction circonférentielle X. Le pneumatique 10 comprend également une couche interne d’étanchéité 18 à un gaz de gonflage étant destiné à délimiter une cavité interne avec un support de montage du pneumatique 10 une fois le pneumatique 10 monté sur le support de montage, par exemple une jante, cette cavité étant destinée à être mise sous pression par le gaz de gonflage. La couche interne d’étanchéité 18 porte une surface interne 19 du pneumatique 10. Le pneumatique 10 présente également une surface externe 31.

L’armature de sommet 16 comprend une armature de travail 20 et une armature de frettage 22, chacune de ces armature 20, 22 comprenant au moins une couche de sommet. L’armature de travail 20 comprend au moins une couche de travail et ici comprend deux couches de travail comprenant une couche de travail 24 radialement intérieure agencée radialement à l’intérieur d’une couche de travail 26 radialement extérieure.

L’armature de frettage 22 comprend au moins une couche de frettage et comprend ici une couche de frettage 28.

L’armature de sommet 16 est agencée radialement à l’intérieur de la bande de roulement 14. Ici, l’armature de frettage 22, ici la couche de frettage 28, est agencée radialement à l’extérieur de l’armature de travail 20 et est donc radialement intercalée entre l’armature de travail 20 et la bande de roulement 14.

Le pneumatique 10 comprend deux flancs 30 prolongeant le sommet 12 radialement vers l'intérieur. Le pneumatique 10 comporte en outre deux bourrelets 32 radialement intérieurs aux flancs 30. Chaque flanc 30 relie chaque bourrelet 32 au sommet 12. Chaque flanc 30 porte une partie de la surface externe 31 dudit flanc 30. Chaque flanc 30 comprend une composition élastomérique telle que décrite ci-dessus et exemplifiée ci-après.

Le pneumatique 10 comprend une armature de carcasse 34. L’armature de sommet 16 est agencée radialement entre la bande de roulement 14 et l’armature de carcasse 34. L’armature de carcasse 34 comprend au moins une couche de carcasse 36, ici une unique couche de carcasse 36, ancrée dans chaque bourrelet 32. La couche de carcasse 36 s’étend radialement dans chaque flanc 30 et axialement dans le sommet 12, radialement intérieurement à l’armature de sommet 16.

Aux fins d’ancrage de la couche de carcasse 36, le pneumatique 10 comprend un élément de renforcement circonférentiel axialement intérieur 38 agencé axialement à l’intérieur de la couche de carcasse 36 et un élément de renforcement circonférentiel axialement extérieur 40 agencé axialement à l’extérieur de la couche de carcasse 36. Ici chaque élément de renforcement 38, 40 comprend un élément de renforcement filaire continu enroulé sur plusieurs tours circonférentiels, par exemple comme cela est décrit dans WO2021/123522.

L’armature de sommet 16 comprend deux extrémités axiales 161, 162 confondues ici avec les extrémités de la couche de l’armature de sommet 16 axialement la plus large.

Chaque couche de travail 24, 26, de frettage 28 et de carcasse 36 comprend une matrice polymérique, ici élastomérique, dans laquelle sont noyés un ou des éléments de renfort de la couche correspondante, ici des éléments de renfort filaires. La matrice est dite polymérique car à base d’une composition polymérique, cette composition polymérique pouvant comprendre un ou plusieurs polymères, par exemple choisis parmi les polymères thermoplastiques, les polymères thermodurcissables, les élastomères, les élastomères thermoplastiques, mais également des charges et d’autres composants habituellement utilisés dans le domaine des compositions pour pneumatiques, notamment des compositions pour le noyage d’éléments de renfort.

L’armature de frettage 22, ici la couche de frettage 28, est délimitée axialement par deux extrémités axiales, ici les extrémités axiales 161, 162. L’armature de frettage 22 comprend un ou plusieurs éléments de renfort filaires de frettage enroulés circonférentiellement hélicoïdalement de façon à s’étendre axialement d’une extrémité axiale à l’autre de la couche de frettage 28 selon une direction principale D0. La direction principale D0 forme, avec la direction circonférentielle X du pneumatique 10, un angle AF, en valeur absolue, inférieur ou égal à 10°, de préférence inférieur ou égal à 7° et plus préférentiellement inférieur ou égal à 5°. Ici, AF=-5°.

La couche de travail radialement intérieure 24 est délimitée axialement par deux extrémités axiales. La couche de travail radialement intérieure 24 comprend des éléments de renfort filaires de travail s’étendant axialement d’une extrémité axiale à l’autre les uns sensiblement parallèlement aux autres selon une direction principale D1. De façon analogue, la couche de travail radialement extérieure 26 est délimitée axialement par deux extrémités axiales. La couche de travail radialement extérieure 26 comprend des éléments de renfort filaires de travail s’étendant axialement de l’extrémité axiale à l’autre les uns sensiblement parallèlement aux autres selon une direction principale D2. Chaque direction principale D1, D2 forme, avec la direction circonférentielle X du pneumatique 10, des angles respectivement AT1 et AT2 d’orientations opposées. Chaque direction principale D1, D2 forme, avec la direction circonférentielle X du pneumatique 10, un angle respectivement AT1, AT2, en valeur absolue, strictement supérieur à 10°, de préférence allant de 15° à 50° et plus préférentiellement allant de 25° à 45°. Ici, AT1=-33° et AT2=+33°.

La couche de carcasse 36 est délimitée axialement par deux extrémités axiales 361, 362. La couche de carcasse 36 comprend des éléments de renfort filaires de carcasse s’étendant axialement d’une extrémité axiale 361, 362 à l’autre de la couche de carcasse 36 selon une direction principale D3 formant avec la direction circonférentielle X du pneumatique 10, un angle AC, en valeur absolue, supérieur ou égal à 60°, de préférence allant de 80° à 90° et ici AC=+90°.

Chaque élément de renfort filaire de frettage, de travail et de carcasse est, par exemple, identique à ceux décrits dans la demande WO2021/123522.

La bande de roulement 14 comprend une surface de roulement 38 par l’intermédiaire de laquelle la bande de roulement 14 entre en contact avec le sol. La bande de roulement 14 comprend plusieurs découpures circonférentielles, ici plusieurs rainures circonférentielles, comprenant des première, deuxième, troisième et quatrième découpures circonférentielles respectivement désignées par les références 52, 54, 56, 58.

La bande de roulement 14 comprend également plusieurs nervures centrales et ici des première, deuxième et troisième nervures centrales respectivement désignées par les références 62, 64, 66. Chaque nervure centrale 62, 64, 66 est agencée axialement entre deux des découpures circonférentielles adjacentes 52 à 58 et est délimitée axialement par deux découpures circonférentielles adjacentes 52 à 58. La bande de roulement 14 comprend également des première et deuxième nervures latérales 68, 70.

Même si cela n’est pas visible sur la , chaque nervure centrale 62, 64, 66 et chaque nervure latérale 68, 70 comprend des découpures transversales ménagées dans chaque nervure centrale 62, 64, 66 et chaque nervure latérale 68, 70.

On va maintenant décrire des pneumatiques selon des deuxième, troisième, quatrième, cinquième et sixième modes de réalisation de l’invention respectivement en référence aux figures 2 à 6 sur lesquelles les éléments analogues à ceux représentés sur les figures précédentes sont désignés par des référence identiques.

A la différence du pneumatique selon le premier mode de réalisation, le pneumatique 10 selon le deuxième mode de réalisation de la est tel que la couche de carcasse 36 ancrée dans chaque bourrelet 32 forme un enroulement autour d’un élément de renforcement circonférentiel 35 de chaque bourrelet 32, ici une tringle, de sorte qu’une portion axialement intérieure 3611, 3621 de la couche de carcasse 36 ancrée dans chaque bourrelet 32 est agencée axialement à l’intérieur d’une portion axialement extérieure 3612, 3622 de la couche de carcasse 36 ancrée dans chaque bourrelet 32 et de sorte que chaque extrémité axiale 361, 362 délimitant axialement la couche de carcasse 36 ancrée dans chaque bourrelet 32 soit agencée radialement à l’extérieur de chaque élément de renforcement circonférentiel 35. Chaque extrémité axiale 361, 362 de la couche de carcasse 36 ancrée dans chaque bourrelet 32 est agencée radialement à l’intérieur de l’équateur E du pneumatique. Plus précisément, chaque extrémité axiale 361, 362 de la couche de carcasse 36 ancrée dans chaque bourrelet 32 est agencée à une distance radiale RNC inférieure ou égale à 30 mm d’une extrémité radialement intérieure 351 de chaque élément de renforcement circonférentiel 33 de chaque bourrelet 32. Ici RNC=23 mm.

A la différence du pneumatique selon le deuxième mode de réalisation, le pneumatique 10 selon le troisième mode de réalisation de la est tel que chaque extrémité axiale 361, 362 de la couche de carcasse 36 est agencée radialement à l’extérieur de l’équateur E. Ici, chaque extrémité axiale 361, 362 de la couche de carcasse 36 est agencée très préférentiellement axialement à l’intérieur de chaque extrémité axiale 161, 162 de la couche de frettage 28.

A la différence des pneumatiques selon les précédents modes de réalisation, l’armature de carcasse 34 du pneumatique 10 selon le quatrième mode de réalisation de la comprend des première et deuxième couches 36, 37 de carcasse ancrées dans chaque bourrelet 32 et s’étendant radialement dans chaque flanc 30 et axialement dans le sommet 12 radialement intérieurement à l’armature de sommet 16. La deuxième couche de carcasse 37 est agencée axialement à l’extérieur de la première couche de carcasse 36 dans chaque flanc et radialement à l’extérieur de la première couche de carcasse 37 dans le sommet 12.

La deuxième couche de carcasse 37 est délimitée axialement par deux extrémités axiales 371, 372. La deuxième couche de carcasse 37 comprend des éléments de renfort filaires de carcasse s’étendant axialement d’une extrémité axiale 371, 372 à l’autre de la deuxième couche de carcasse 37 selon une direction principale D4 formant avec la direction circonférentielle X du pneumatique 10, un angle AC, en valeur absolue, supérieur ou égal à 60°, de préférence allant de 80° à 90° et ici AC=+90°.

A la différence du pneumatique selon le quatrième mode de réalisation, le pneumatique 10 selon le cinquième mode de réalisation de la est tel que la première couche de carcasse 36 est agencée comme dans le deuxième mode de réalisation illustré à la . En outre, chaque extrémité axiale 371, 372 de la deuxième couche de carcasse 37 est agencée axialement entre les portions axialement intérieure 3611, 3621 et extérieure 3612, 3622 de la première couche de carcasse 36. La deuxième couche de carcasse 37 est agencée radialement à l’extérieur de la première couche de carcasse 36 dans le sommet 12.

D’autres variantes d’agencement de la deuxième couche de carcasse 37 sont possibles comme cela a été décrits précédemment dans la description générique de la présente demande.

A la différence des premier et deuxième modes de réalisation, le pneumatique 10 selon le sixième mode de réalisation de la comprend deux couches de renfort de flanc 42, 43 s’étendant au moins radialement dans chaque flanc 30 et présentant une extrémité radialement intérieure 421, 431 agencée radialement à l’intérieur de l’équateur E et une extrémité radialement extérieure 422, 432 agencée radialement à l’extérieur de l’équateur E. Le pneumatique 10 comprend donc deux couches de renfort de flanc 42, 43 qui sont discontinues sous le sommet 12.

Essais comparatifs

Afin de confirmer les propriétés de la composition élastomérique utile dans le cadre de la présente invention, dix compositions élastomériques (deux compositions élastomériques de référence T1, T2 et des compositions élastomériques C1 à C8) ont été utilisées. Les formulations des compositions élastomériques est présentée dans les tableaux 1 et 2 avec la quantité des divers ingrédients exprimés en pce.

Chaque composition élastomérique a été produite comme suit : la charge renforçante, la matrice élastomèrique, la cire anti-ozone, la poudrette de caoutchouc lorsqu’elle est présente, l'agent plastifiant et les divers autres ingrédients, à l'exception du système de vulcanisation, ont été successivement introduits dans un mélangeur interne présentant une température initiale de la cuve de 60℃ ; le mélangeur interne de type « Bandury » étant rempli à environ 70 % en volume. Le travail thermomécanique (phase non productive) a ensuite été effectué en une seule étape d’une durée de 3 minutes à 4 minutes, jusqu'à ce qu’une température maximale de « chute » de 165℃ soit atteinte. Le mélange ainsi obtenu a été récupéré et refroidi, puis l'agent de vulcanisation (soufre) et l'accélérateur de vulcanisation (N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfénamide) du système de réticulation ont été incorporés sur un mélangeur externe (homofinisseur) à une température de 30℃, le tout étant mélangé (phase productive) pendant un temps de plus de 5 minutes et moins de 12 minutes.

Les compositions élastomériques ainsi obtenues ont ensuite été calandrées sous forme de feuilles pour la mesure de leurs propriétés de résistance à l’ozone et pour la mesure de l’efflorescence selon les protocoles ci-dessous.

Mesure de résistance à l’ozone

La résistance à l’ozone des matériaux est mesurée selon la méthode suivante : après cuisson à 150°C pendant 40 min dans une presse à cloche, puis refroidissement à température ambiante (23°C) pendant un jour et ensuite étuvage à 77 °C sous air pendant 28 jours, 10 éprouvettes pour chacune des compositions élastomériques à tester sont mises sur un trapèze à différentes élongations allant de 10% à 100% par pas de 10% d’élongation. Les éprouvettes dites « B15 » sont issues d'une plaque MFTR (appelée Monsanto) dont les deux bourrelets situés aux extrémités servent au maintien de l'éprouvette. Les éprouvettes dites « B15 » ont les dimensions suivantes 78,5 mm *15 mm*1,5 mm. Au bout de 192 heures d’exposition à une température de 38°C et à un taux d’ozone de 50 ppm (parties pour cent millions), on note chaque faciès en fonction du nombre et de la profondeur des craquelures. Cette notation subjective va de 0 à 5 (0 : pas de craquelures ; 1 à 4 : présence de craquelures de plus en plus importantes et profondes ; 5 : rupture de l’éprouvette). La moyenne des notations de toutes les déformations est retenue comme critère de classification. Plus la moyenne est faible, meilleure est la performance de résistance à l’ozone.

Chaque différence entre les moyennes des notations de toutes les déformations de certaines compositions élastomériques et la référence T1 est présentée dans le tableau 1.

De manière similaire, le tableau 2 présente chaque différence entre les moyennes des notations de toutes les déformations des autres compositions élastomériques et la référence T2.

Une valeur négative dans les tableaux 1 et 2 indique une amélioration de la performance résistance à l’ozone par rapport à la référence T1 pour le tableau 1 et à la référence T2 pour le tableau 2.

Mesure de la performance efflorescence

Après une opération de découpage des plaques des compositions élastomériques vulcanisées, les éprouvettes d’épaisseur 2,5 mm sont étuvées à 70°C pendant 12h sous air. Elles sont ensuite étuvées à 40 °C sous air pendant 4 semaines. Après sortie de l’étuve et exposition à température ambiante (23°C) pendant 15 min, un stimulus mécanique est appliqué de manière à révéler l’efflorescence de la cire. Dans le cas présent, le stimulus mécanique consiste en une opération de grattage de l’éprouvette avec une lame métallique. On évalue ensuite l’ampleur du phénomène d’efflorescence (coloration blanche de la surface) au moyen d’une échelle subjective de valeurs qui est représentative de l’aspect final des échantillons. Les valeurs de cette échelle subjective qui ont été respectivement obtenues pour les échantillons testés peuvent varier de 0 à 3, et correspondent à la « notation efflorescence ». Ces valeurs allant de 0 à 3 correspondent aux aspects suivants pour les échantillons :
0 – Pas d’efflorescence. La surface grattée reste noire
1 – Légère efflorescence.
2 – Efflorescence modérée.
3 – Efflorescence totale. La surface grattée est blanche.

Plus la valeur est faible, plus l’aspect de la performance en efflorescence est bonne, c’est-à-dire l’efflorescence faible. Chaque différence entre les valeurs d’efflorescence de certaines compositions élastomériques et la référence T1 est présentée dans le tableau 1. De manière similaire, le tableau 2 exprime chaque différence entre les valeurs d’efflorescence des autres compositions élastomériques et la référence T2. Une valeur négative dans les tableaux 1 et 2 indique une amélioration des performances en matière d’efflorescence par rapport à chaque référence T1, T2 respectivement.

Dans les tableaux 1 et 2 ci-dessus, le rapport pondéral (A+B+C)/D est le rapport entre le taux de poudrette de caoutchouc exprimé en pce et le taux de cire anti-ozone exprimé en pce

Composition	T1	C1	C2	C3	C4
Elastomère (1)	35	60	60	60	60
Elastomère (2)	65	40	40	40	40
Charge renforçante (3)	50	32	32	32	32
Poudrette de caoutchouc (4) (A)	(-)	(-)	17	(-)	(-)
Poudrette de caoutchouc (5) (B)	(-)	(-)	(-)	17	(-)
Poudrette de caoutchouc (6) (C)	(-)	(-)	(-)	(-)	17
Cire anti-ozone (7) (D)	2.0	2.0	2.3	2.3	2.3
Agent plastifiant liquide (8)	17.5	10	10	10	2
Résine plastifiante (9)	(-)	(-)	(-)	(-)	8
Anti-oxydant (10)	5.4	5.4	6.1	6.1	6.1
Acide stéarique (11)	1.1	1.1	1.1	1.1	1.1
Oxyde de zinc (12)	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
Accélérateur de vulcanisation (13)	1.5	1.5	1.7	1.7	1.7
Soufre	1.5	1.5	1.7	1.7	1.7
Rapport pondéral (A+B+C)/D	0	0	7,4	7,4	7,4
Résistance à l’ozone	0	-0.8	-0.3	-0.3	-0.1
Efflorescence	0	0	-2	-2	-2

Tableau 1

(1) - Caoutchouc naturel ; (2) - Polybutadiène cis-1,4 synthétisé avec un catalyseur néodyme ayant un taux de liaison cis-1,4 d’au moins 98 % molaire ; (3) - Noir de carbone de grade ASTM N550 selon la norme ASTM D1765-14 ayant une STSA mesurée selon la norme ASTM D6556-10 égale à 39 m2/g, un indice COAN mesuré selon la norme ASTM D3493-16 égal à 85 ml/100g ; (4) - Poudrette de caoutchouc obtenue par recyclage (micronisation de pneumatiques usagés), poudrette de caoutchouc commercialisée par Lehigh Technology dont le pourcentage de microparticules de poudrette mesuré selon la norme ASTM D5644-01 :2013 retenues par un tamis de 400 µm est inférieur à 1% en poids et dont le pourcentage de particules de poudrette retenues par un tamis de 250 µm est inférieur à 12% en poids par rapport au poids total des particules de poudrette de caoutchouc, poudrette de caoutchouc non modifiée ; (5) - Poudrette de caoutchouc obtenue par recyclage (micronisation de pneumatiques usagés), poudrette de caoutchouc commercialisée par Lehigh Technology dont le pourcentage de microparticules de poudrette mesuré selon la norme ASTM D5644-01 :2013 retenues par un tamis de 250 µm est inférieur à 1% en poids et dont le pourcentage de particules de poudrette retenues par un tamis de 177 µm est inférieur à 10% en poids par rapport au poids total des particules de poudrette de caoutchouc, poudrette de caoutchouc non modifiée ; (6) - Poudrette de caoutchouc obtenue par recyclage (micronisation de pneumatiques usagés), poudrette de caoutchouc commercialisée par Lehigh Technology dont le pourcentage de microparticules de poudrette mesuré selon la norme ASTM D5644-01 :2013 retenues par un tamis de 600 µm est inférieur à 1% en poids et dont le pourcentage de particules de poudrette retenues par un tamis de 400 µm est inférieur à 12% en poids par rapport au poids total des particules de poudrette de caoutchouc, poudrette de caoutchouc non modifiée ; (7) - Cire anti-ozone commercialisée par Sasol sous la référence commerciale « Vazazon 4959 » ; (8) - Huile TDAE commercialisée par H&R sous la référence commerciale « VivaTec 500 » ; (9) - Résine hydrocarbonée plastifiante en C5 commercialisée par Exxon sous la référence commerciale « Escorez 1102 » ; (10) - Mélange de 2 anti-oxydants : ((N-(1,3-diméthylbutyl)-N-phényl-para-phénylènediamine commercialisé par Flexsys sous la référence « Santoflex 6-PPD » et 2,2,4-triméthyl-1,2-dihydroquinolone commercialisé par Lanxess ; (11) - Acide stéarique commercialisé par Uniquema sous la référence « Pristerene 4931 » ; (12) - Oxyde de zinc : qualité commerciale, commercialisé par Umicore ; (13) - N-dicyclohexyl-2-benzothiazolesulfénamide commercialisée par Flexsys sous la référence « Santocure CBS ».

Les résultats du tableau 1 montrent que seules les compositions élastomériques selon l’invention présentent simultanément de meilleures performances en matière d’efflorescence et de meilleures performances de résistance à l’ozone par rapport à la composition élastomérique de référence T1.

Composition	T2	C5	C6	C7	C8
Elastomère (1)	53	53	53	53	53
Elastomère (2)	47	47	47	47	47
Charge renforçante (3)	29	29	29	29	29
Poudrette de caoutchouc (4) (A)	(-)	(-)	(-)	(-)	(-)
Poudrette de caoutchouc (5) (B)	(-)	17	17	17	(-)
Poudrette de caoutchouc (6) (C)	(-)	(-)	(-)	(-)	17
Cire anti-ozone (7) (D)	2.0	1.0	3.1	2.3	2.3
Agent plastifiant liquide (8)	12	12	12	12	12
Résine plastifiante (9)	(-)	(-)	(-)	(-)	(-)
Anti-oxydant (10)	5.7	5.7	5.7	5.7	5.7
Acide stéarique (11)	1.1	1.1	1.1	1.1	1.1
Oxyde de zinc (12)	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
Accélérateur de vulcanisation (13)	1.7	1.7	1.7	1.7	1.7
Soufre	1.7	1.7	1.7	1.7	1.7
Rapport pondéral (A+B+C)/D	0	17	5,5	7,4	7,4
Résistance à l’ozone	0	+0.4	-0.9	-0.6	-0.1
Efflorescence	0	-2	0	-2	-2

Tableau 2

Les ingrédients du tableau 2 sont les mêmes que ceux mentionnés au tableau 1.

Les résultats du tableau 2 montrent également que les exemples selon l’invention présentent simultanément de meilleures performances en matière d’efflorescence et de meilleures performances de résistance à l’ozone que la composition élastomérique de référence T2 et que les compositions élastomériques non conformes à l’invention.

En conclusion, les compositions élastomériques selon l’invention permettent d’obtenir un flanc présentant d’excellentes performances en matière d’efflorescence et de résistance à l’ozone. Sur un pneumatique du type HIGH LOAD CAPACITY présentant des flancs susceptibles de fléchir fortement, cette performance permet d’améliorer sa résistance aux déchirures et de lui conférer un esthétisme de flanc pérenne

L’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits précédemment.

Claims (12)

1. Pneumatique (10) pour véhicule de tourisme comprenant un sommet (12), deux bourrelets (32), deux flancs (30) reliant chaque bourrelet (32) au sommet (12), le pneumatique (10) étant du type HIGH LOAD CAPACITY selon le manuel de la norme ETRTO 2021, caractérisé en ce que au moins un des deux flancs comprend une composition élastomérique à base d’au moins une matrice élastomérique, d’au moins une poudrette de caoutchouc, d’au moins une cire anti-ozone, en ce que le rapport pondéral entre le taux de poudrette de caoutchouc exprimé en pce et le taux de la cire anti-ozone exprimé en pce est compris dans un domaine allant de 5,6 à 13,5.
2. Pneumatique (10) selon la revendication précédente, dans le rapport pondéral entre le taux de poudrette de caoutchouc exprimé en pce et le taux de la cire anti-ozone exprimé en pce est compris dans un domaine allant de 5,6 à 13,0, de préférence allant de 5,6 et 12,5, plus préférentiellement allant de 6,5 à 12,5.
3. Pneumatique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le taux de la cire est compris dans un domaine allant de 1 à 3 pce, de préférence allant de 1,2 à 2,8 pce, plus préférentiellement allant de 1,4 à 2,6 pce et encore plus préférentiellement allant de 1,6 à 2,4 pce.
4. Pneumatique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le taux de poudrette de caoutchouc est compris dans un domaine allant de 2 à 30 pce, de préférence entre 5 et 20 pce, plus préférentiellement allant de 5,5 à 19,5 pce, encore plus préférentiellement allant de 6 à 19 pce, et très préférentiellement entre 6 et 18 pce.
5. Pneumatique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la composition élastomérique comprend au moins un agent plastifiant choisi dans le groupe constitué par les huiles plastifiantes, les résines plastifiantes de haute Tg, et les mélanges de ces agents plastifiants.
6. Pneumatique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, la composition élastomérique comprenant une charge renforçante et un agent plastifiant, le rapport pondéral entre le taux de la charge renforçante exprimé en pce et le taux d’agent plastifiant exprimé en pce est compris dans un domaine entre 1,0 et 5,0, de préférence allant de 1,5 à 4,5, plus préférentiellement allant de 2,0 à 4,0 et encore plus préférentiellement allant de 2,0 à 3,5.
7. Pneumatique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, la composition élastomérique comprenant une charge renforçante, la somme du taux de la charge renforçante et du taux de poudrette de caoutchouc est compris dans un domaine allant de 30 à 65 pce, de préférence allant de 30 à 60 pce et plus préférentiellement entre 35 et 50 pce.
8. Pneumatique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, la composition élastomérique comprenant une charge renforçante, le taux de charge renforçante est compris dans un domaine allant de 5 à 70 pce, de préférence allant de 5 à 60 pce, plus préférentiellement allant de 5 à 55 pce, encore plus préférentiellement entre 5 et 55 pce, très préférentiellement compris entre 10 et 50 pce et le plus préférentiellement allant de 20 à 45 pce.
9. Pneumatique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la charge renforçante comprend majoritairement du noir de carbone.
10. Pneumatique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la matrice élastomérique comprend au moins un élastomère isoprénique et au moins un élastomère butadiénique.
11. Pneumatique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la matrice élastomérique comprend au moins un élastomère butadiénique à un taux compris dans un domaine allant de 20 à 80 pce, de préférence allant de 30 à 70 pce, plus préférentiellement entre 30 et 70 pce et encore plus préférentiellement allant de 35 à 65 pce.
12. Pneumatique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la matrice élastomérique comprend au moins un élastomère isoprénique à un taux compris dans un domaine allant de 20 à 80 pce, de préférence allant de 30 à 70 pce, plus préférentiellement entre 30 et 70 pce et encore plus préférentiellement allant de 35 à 65 pce.