WO2012052662A2 - Bandage pneumatique comprenant une couche auto-obturante a gradient axial de fluage - Google Patents

Bandage pneumatique comprenant une couche auto-obturante a gradient axial de fluage Download PDF

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    • Y10T152/10666—Automatic sealing of punctures [e.g., self-healing, etc.]

Definitions

  • Pneumatic tire comprising a self-sealing layer with axial creep gradient
  • the invention relates to the field of pneumatic tires and more particularly that of pneumatic tires provided with means for self-sealing a perforation in the tire.
  • a tire comprises an internal sealing layer delimiting the internal volume of the tire.
  • This layer generally comprises a butyl type gum known to be impervious to air.
  • the tire may be punctured by penetration of a piercing object into the tire, for example a nail. This perforation causes the puncture of the tire.
  • the development of the self-sealing product is relatively complex. Indeed, when the product is too soft and / or has a capacity to flow too large, the self-sealing product can flow under the effect of the centrifugal force during use of the tire. Thus, the product flows axially towards the center of the tire. The axially outer parts or shoulders of the tire are then less well protected. In addition, the product can flow axially to the center of the tire even when the tire is stopped, especially under high temperature conditions. In addition, if the piercing object is removed from the tire, the self-sealing product can flow through the perforation and escape the tire. The anti-puncture function is no longer ensured.
  • the object of the invention is therefore to provide a more effective self-sealing product layer.
  • the subject of the invention is a tire comprising an internal sealing layer partially delimiting the internal volume of the tire, the tire comprising a layer of at least one self-sealing product, known as self-sealing layer, arranged radially inwardly with respect to the inner sealing layer, the self-sealing layer having an axially increasing creep resistance indicator of the median plane towards the outside of the tire.
  • the layer effectively performs the function of self-sealing and durably in use. Indeed, the most fl uid part is disposed in the central part of the tire, where the risk of creep is the most reduced. The axially outer parts or shoulders of the tire are protected by the part that flushes less but which nevertheless provides a sufficient anti-puncture function.
  • the axial growth of an indicator corresponds to an increase of the indicator when one moves axially in the layer of self-sealing product of the median plane of the tire towards the outside of the tire.
  • a growth can be continuous, that is to say that the indicator decreases and then increases constantly when moving axially from one shoulder to the other in the layer of self-sealing product. Growth may also be discontinuous, i.e. the indicator varies stepwise as one moves axially through the self-sealing product layer.
  • the creep resistance indicator is representative of the ability of the product to withstand deformation under the effect of stress for a certain period of time. The lower the indicator, the more the product can flow, the higher the indicator, the less the product can flow.
  • any range of values designated by the expression “between a and b” represents the range of values from more than a to less than b (i.e., terminals a and b excluded) while any range of values designated by the expression “from a to b” means the range of values from the "a" terminal to the "b" terminal, that is to say including the strict "a” and "a” limits. "B”.
  • the self-sealing product is an elastomer composition
  • elastomer composition comprising at least, as majority elastomer (preferentially for more than 50 phr), a diene elastomer, a hydrocarbon resin, a liquid plasticizer whose glass transition temperature is below -10 ° C, preferably -20 ° C, or -30 ° C, and optionally a load.
  • the self-sealing product comprises:
  • the level of liquid plasticizer of the self-sealing layer is maximum in an axially central portion of the self-sealing layer and minimum in an axial end portion of the self-sealing layer.
  • the self-sealing layer has a level of liquid plasticizer axially decreasing towards the outside of the tire.
  • the difference in rate is preferably greater than 5 phr.
  • the loading ratio of the self-sealing layer is minimal in an axially central portion of the self-sealing layer and maximum in an axial end portion of the self-sealing layer.
  • the self-sealing layer has an axially increasing load ratio towards the outside of the tire.
  • the self-sealing product further comprising a crosslinking system
  • the rate of the crosslinking system of the self-sealing layer is minimal in an axially central portion of the self-sealing layer. shutter and maximum in an axial end portion of the self-sealing layer.
  • the self-sealing layer has a rate of the axially increasing cross-linking system to the outside of the tire.
  • the self-sealing layer comprises first and second layers respectively of first and second distinct self-sealing products, in which the first layer of first self-sealing product is disposed axially on both sides. other of the second layer of second self-sealing product disposed in an axially central portion of the tire and wherein the first self-sealing product has a creep resistance indicator greater than a creep resistance indicator of the second self-sealing product. closing.
  • the first and second layers are arranged in contact with the inner sealing layer.
  • the first layer is placed on the shoulders and can extend to the flanks of the tire.
  • each of the first and second self-sealing products comprises as majority elastomer a diene elastomer, a hydrocarbon resin, a liquid plasticizer whose glass transition temperature is below -10 ° C., preferably -20 ° C. ° C, or -30 ° C and possibly a charge.
  • the first self-sealing product comprises:
  • liquid plasticizer at most 20 phr of a liquid plasticizer, preferably at most 2 phr of the liquid plasticizer;
  • the second self-sealing product comprises:
  • the creep resistance indicator may be a Mooney consistency measurement made at 60 ° C. with an L-type rotor.
  • the amplitude of variation of the creep resistance indicator in the self-sealing layer is between 3 and 25 Mooney units (UM), and very preferably between 5 and 20 Mooney units (UM). .
  • the rate of the charges of the first self-sealing product is higher than the rate of the charges of the second sealing product
  • the level of the liquid plasticizer of the first self-sealing product is lower than the level of the liquid plasticizer of the second self-sealing product
  • the products also comprise a system for crosslinking the diene elastomer and the rate of the crosslinking system of the first self-sealing product is greater than the rate of the crosslinking system of the second self-sealing product.
  • the characteristics relating to the levels of fillers, the liquid plasticizer and the crosslinking system of the first and second self-sealing products allow, in isolation or in synergy, to make the first self-sealing product more resistant to creep that is to say less fluent than the second self-sealing product but also to reduce the level of adhesive of the first self-sealing product compared to the level of adhesive of the second self-sealing product.
  • the diene elastomer is of the saturated or unsaturated type.
  • unsaturated diene elastomer is meant a diene elastomer derived at least in part from conjugated diene monomers and having a level of units derived from conjugated dienes which is greater than 30% (mol%), preferably 50%.
  • Such a diene elastomer is preferably selected from the group consisting of polybutadienes (BR), natural rubber (NR), synthetic polyisoprenes (IR), butadiene copolymers, isoprene copolymers and mixtures of such elastomers.
  • the unsaturated diene elastomer is more preferably an isoprene elastomer, preferably selected from the group consisting of natural rubber, synthetic polyisoprenes and mixtures of such elastomers.
  • resin is reserved in this application, by definition known to those skilled in the art, to a compound which is solid at room temperature (23 ° C.), as opposed to a liquid plasticizer such as an oil.
  • the hydrocarbon resin is chosen from the group consisting of cyclopentadiene (CPD) or dicyclopentadiene (DCPD) homopolymer or copolymer resins, terpene homopolymer or copolymer resins, homopolymer resins or C5 cutting copolymer resins. , and mixtures of these resins.
  • the hydrocarbon resin is advantageously chosen from the group consisting of CPD / vinylaromatic copolymer resins, DCPD / vinylaromatic copolymer resins, CPD / terpene copolymer resins, DCPD / terpene copolymer resins.
  • CPD / C5 cut copolymer resins CPD / C5 cut copolymer resins, DCPD / C5 cut copolymer resins, terpene / vinylaromatic copolymer resins, C5 / vinylaromatic cut copolymer resins and mixtures of these resins.
  • the liquid plasticizing agent (at 23 ° C) said low Tg (glass transition temperature) has the function of softening the self-sealing product by diluting the diene elastomer and the hydrocarbon resin, improving in particular the performance self-sealing cold.
  • the plasticizer is selected from the group consisting of liquid elastomers, polyolefinic oils, naphthenic oils, paraffinic oils, oils DAE (Distillate Aromatic Extracts), oils MES (Medium Extracted Extracts), oils Treated Distillate Aromatic Extracts (TDAE), mineral oils, vegetable oils, ethers plasticizers, phosphate plasticizers, sulphonate plasticizers and mixtures of these compounds.
  • the Liquid plasticizer is selected from the group consisting of liquid elastomers, polyolefin oils, vegetable oils and mixtures thereof.
  • the liquid plasticizer is chosen from the group of liquid polybutadienes, liquid polyisoprenes, vegetable oils and mixtures of these compounds.
  • the charges are of the reinforcing type, non-reinforcing or inert and have the function of giving a minimum mechanical strength to the self-sealing product.
  • the fillers are, for example, nanoparticles of carbon black or reinforcing inorganic fillers or a mixture of these two types of filler.
  • the non-reinforcing fillers may be microparticles of natural (chalk) or synthetic calcium carbonates, of synthetic or natural silicates (such as kaolin, talc, mica) of ground silicas, titanium oxides, aluminas or aluminosilicates.
  • additives may also be added, preferably in an amount less than 20 phr, more preferably 15 phr.
  • the additives comprise protective agents such as anti-UV, anti-oxidant or antiozonant, various other stabilizers, coloring agents advantageously used for coloring each self-sealing product.
  • Each self-sealing product may also optionally include a system for crosslinking the diene elastomer.
  • This system is of the vulcanization type, in this case based on sulfur.
  • the invention also relates to a method for manufacturing a green blank of a tire in which:
  • the self-sealing layer At least one layer of at least one self-sealing product, called the self-sealing layer, is deposited on a surface of a manufacturing drum, the self-sealing layer having an axially increasing creep resistance indicator of the median plane; outwardly of the tire,
  • an inner sealing layer is deposited in contact with the self-sealing layer.
  • Figure 1 illustrates a radial sectional view of a tire according to one embodiment of the invention
  • Figure 2 illustrates a radial sectional view of a tire according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a partial radial sectional view of a tire blank according to one embodiment of the invention.
  • Figure 1 a tire according to one embodiment of the invention designated by the general reference 10A.
  • the tire 10A is intended to be mounted on a wheel of a motor vehicle tourism type.
  • the tire 10A comprises an apex S extended by two shoulders E, two sides F and two beads B.
  • One sidewall F, a single shoulder E and a single bead B are shown in the figures.
  • Two rods 16 (only one is shown) are embedded in the beads B.
  • the two rods 16 are arranged symmetrically with respect to a median radial plane M of the tire.
  • Each rod 16 is of revolution about a reference axis. This reference axis, substantially parallel to the Y direction, is substantially coincident with an axis of revolution of the tire.
  • the top S comprises a tread 20, provided with sculptures 22, and a frame 24.
  • This frame 24 comprises plies of metal or textile reinforcements 26, 28 and 30 embedded in masses of rubber 32 and 34 .
  • a mass of rubber 36 extends radially from the top to the level of the rod 16 of the bead B delimiting an outer surface 38 of the shoulder E, the sidewall F and the bead B.
  • the tire 10A also comprises an inner sealing rubber layer 40 and a carcass ply 42.
  • the layer 40 delimits at least part of the internal volume V of the tire 10A and is produced in a rubber butyl.
  • the layer 40 and the ply 42 are generally toroidal in shape and are both coaxial with the rods 16.
  • the layer 40 and ply 42 extend between the two annular rods 16 of the tire 10A through the apex S.
  • the bead B also comprises a mass of protective rubber 46 annular to allow, in part, the radial and axial attachment of the tire 10A on a rim.
  • the bead B of the tire 10A also comprises a mass of rubber 48 for tamping a volume between the folded portion 44 of the carcass ply 42 and a portion 50 of the carcass ply 42 vis-à-vis axially of the folded portion 44.
  • the bead B also comprises a mass of This mass 52 forms a stuffing mass covering, at least partially, the folded portion 44 of the carcass ply 42. The mass 52 is separated locally from the mass 48 by the folded portion 44.
  • the tire 10A also comprises a layer 54 of at least one self-sealing product arranged radially internally with respect to the layer of sealing rubber 40.
  • the layer 54 is applied to the contact the inner sealing layer 40.
  • the layer 54 at least partially defines the internal volume V of the tire.
  • the layer 54 comprises a first layer 56 of a first self-sealing product 01 disposed on axial end portions L1 at the shoulders of the tire 10A.
  • the layer 54 also comprises a second layer 58 of a second self-sealing product 02 distinct from the first product 01.
  • the second layer 58 is disposed axially between the two parts of the first layer 56 in an axially central portion L2 of the tire 10A.
  • the two layers 56 and 58 are in contact with the sealing layer 40.
  • Each of the first and second self-sealing products 01, 02 comprises, as majority elastomer, a saturated diene elastomer, a hydrocarbon resin, a liquid plasticizer whose glass transition temperature is below -10 ° C. and optionally a filler and a crosslinking system.
  • the first self-sealing product 01 comprises between 20 and 70 phr of the hydrocarbon resin, at most 20 phr of the liquid plasticizer and at most 60 phr of the fillers.
  • the first self-sealing product 01 advantageously comprises at most 2 phr of the liquid plasticizer.
  • the diene elastomer is saturated.
  • the second self-sealing product 02 comprises between 30 and 90 phr of the hydrocarbon resin, at most 60 phr of the liquid plasticizer and at most 30 phr of the fillers.
  • the diene elastomer is unsaturated.
  • the charge ratio of the self-sealing layer 54 is minimal in the axially central portion L2 of the self-sealing layer 54 and the maximum in the axial end portion L1 of the self-sealing layer 54.
  • the The feed rate of the first self-sealing product O1 is greater than or equal to the level of the feeds of the second self-sealing product 02 so that the self-sealing layer 54 has an axially increasing load ratio towards the outside of the tire.
  • the level of liquid plasticizer of the self-sealing layer 54 is maximum in the axially central portion L2 of the self-sealing layer 54 and minimum in the axial end portion L1 of the self-sealing layer 54.
  • the The liquid plasticizer of the first self-sealing product 01 is lower than the level of the liquid plasticizer of the second self-sealing product 02 so that the self-sealing layer 54 has a level of liquid plasticizer axially decreasing towards the outside of the tire.
  • the rate of the crosslinking system of the self-sealing layer 54 is minimal in the axially central portion L2 of the self-sealing layer 54 and the maximum in the axial end portion L1 of the self-sealing layer 54.
  • the level of the crosslinking system of the first self-sealing product O1 is greater than or equal to the level of the crosslinking system of the second self-sealing product O 2 so that the self-sealing layer 54 has a rate of the axially increasing crosslinking system to the outside of the tire.
  • the first and second layers 56, 58 directly cover the inner sealing layer 40 and partially delimit the internal volume of the tire 10A.
  • the first layer 56 comprises two axially outer and 62 axially internal end edges.
  • the second layer 58 also includes two end edges 64.
  • each edge 60 is inclined axially outwardly of the tire as it moves radially inwardly of the tire.
  • the edges 62 and the edges 64 are inclined axially towards the inside of the tire as it moves radially inwardly of the tire. In this way, the layer 58 is blocked and held against the internal sealing layer 40 by the layer 56.
  • the layer 54 has an axially increasing creep resistance indicator I away from the median plane M of the tire.
  • the first layer 56 has a creep resistance indicator 11 greater than a creep resistance indicator 12 of the second layer 58.
  • each creep resistance indicator I, 11, 12 is a value of one measurement.
  • Mooney made with an L-type rotor at 60 ° C.
  • One measure of Mooney's unit is the UM Mooney unit.
  • the Mooney measurement is performed using a consistometer according to ASTM D 1646-99.
  • the Mooney measurement is carried out according to the following principle: the generally raw mixture is molded in a cylindrical chamber heated to a given temperature, usually 100 ° C. and in this case 60 ° C. After one minute of preheating, the rotor rotates within the test tube at 2 revolutions per minute and the useful torque is measured to maintain this movement after 4 minutes of rotation.
  • the variation of the creep resistance indicator is between 3 and 25 UM and more preferably between 5 and 20 UM.
  • a manufacturing drum 80 is used which is substantially of revolution about an axis coinciding with the axis of the blank which is also the axis of the future tire 10A.
  • the drum 80 has an outer surface 82 for removing the different product layers.
  • first 56 and second 58 layers are deposited successively or jointly the first 56 and second 58 layers on the surface 82 of removal of the garment drum.
  • first layer 56 and the second layer 58 are deposited first.
  • the inner sealing layer 40 is deposited in contact with the layers 56 and 58.
  • the following layers and layers are deposited so as to produce a blank for obtaining the tire 10A of Figure 1.
  • thermoplastic film is deposited on the outer surface 82 prior to the deposition of the first 56 and second 58 layers on the surface 82.
  • the first layer 56 is in contact with the layer 40 along the shoulder E and a portion of the sidewall F.
  • This embodiment has the advantage of protecting the pneumatic tire 10B against a puncture at the shoulders E and at the adjacent portions of the flanks F.

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Abstract

Le bandage pneumatique (10A) comprend une couche interne (40) d'étanchéité délimitant en partie le volume interne (V) du bandage pneumatique et une couche (54) d'au moins un produit auto-obturant, dite auto-obturante. La couche auto- obturante (54) est disposée radialement intérieurement par rapport à la couche interne d'étanchéité (40) et présente un indicateur de résistance au fluage axialement croissant du plan médian vers l'extérieur du bandage pneumatique (10A).

Description

Bandage pneumatique comprenant une couche auto-obturante à gradient axial de fluage
[01 ] L'invention concerne le domaine des bandages pneumatiques et plus particulièrement celui des bandages pneumatiques munis de moyens d'auto- obturation d'une perforation dans le bandage pneumatique.
[02] De manière générale, un bandage pneumatique comprend une couche interne d'étanchéité délimitant le volume interne du bandage pneumatique. Cette couche comprend généralement une gomme de type butyl connue pour être imperméable à l'air.
[03] Lors de son utilisation, le bandage pneumatique peut subir une perforation suite à la pénétration d'un objet perforant dans le bandage pneumatique, par exemple un clou. Cette perforation entraîne la crevaison du bandage pneumatique.
[04] Afin d'éviter la crevaison du bandage pneumatique, il a été proposé de disposer au contact de la couche interne d'étanchéité une couche supplémentaire d'un produit relativement souple et pouvant fluer facilement. Ainsi, lors d'une perforation, le produit de la couche supplémentaire, en raison de sa souplesse et de sa capacité à fluer facilement, pénètre dans la perforation et évite la crevaison du bandage pneumatique. Un tel produit présentant une relative souplesse et une capacité à fluer facilement est dit auto-obturant.
[05] Toutefois, la mise au point du produit auto-obturant est relativement complexe. En effet, lorsque le produit est trop souple et/ou présente une capacité à fluer trop grande, le produit auto-obturant peut fluer sous l'effet de la force centrifuge lors de l'utilisation du bandage pneumatique. Ainsi, le produit flue axialement vers le centre du bandage pneumatique. Les parties axialement externes ou épaules du bandage pneumatique sont alors moins bien protégées. En outre, le produit peut fluer axialement vers le centre du bandage pneumatique même quand le bandage pneumatique est à l'arrêt, en particulier dans des conditions de hautes températures. De plus, si l'objet perforant est retiré du bandage pneumatique, le produit auto- obturant peut fluer par la perforation et s'échapper du bandage pneumatique. La fonction anti-crevaison n'est alors plus assurée.
[06] En outre, lorsque le produit est trop rigide et/ou présente une capacité à fluer trop petite, le produit ne flue pas suffisamment dans la perforation, notamment par temps froid.
[07] L'invention a donc pour but de fournir une couche de produit auto- obturant plus efficace. [08] A cet effet, l'invention a pour objet un bandage pneumatique comprenant une couche interne d'étanchéité délimitant en partie le volume interne du bandage pneumatique, le bandage pneumatique comprenant une couche d'au moins un produit auto-obturant, dite couche auto-obturante, disposée radialement intérieurement par rapport à la couche interne d'étanchéité, la couche auto-obturante présentant un indicateur de résistance au fluage axialement croissant du plan médian vers l'extérieur du bandage pneumatique.
[09] La couche assure efficacement la fonction d'auto-obturation et de façon durable en service. En effet, la partie qui flue le plus est disposée dans la partie centrale du bandage pneumatique, là où les risques de fluage sont les plus réduits. Les parties axialement externes ou épaules du bandage pneumatique sont protégées par la partie qui flue moins mais qui assure toutefois une fonction anti-crevaison suffisante.
[010] La croissance axiale d'un indicateur correspond à une augmentation de l'indicateur lorsque l'on se déplace axialement dans la couche de produit auto- obturant du plan médian du bandage pneumatique vers l'extérieur du bandage pneumatique. Ainsi, une croissance peut être continue, c'est-à-dire que l'indicateur décroît puis croît constamment lorsque l'on se déplace axialement d'une épaule à l'autre dans la couche de produit auto-obturant. Une croissance peut également être discontinue, c'est-à-dire que l'indicateur varie par paliers lorsque l'on se déplace axialement dans la couche de produit auto-obturant.
[01 1 ] L'indicateur de résistance au fluage est représentatif de la capacité du produit à résister à une déformation sous l'effet d'une contrainte pendant une certaine durée. Plus l'indicateur est faible, plus le produit peut fluer, plus l'indicateur est élevé, moins le produit peut fluer.
[012] Dans la présente description, sauf indication expresse différence, tous les pourcentages (%) indiqués sont des % en masse. D'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « entre a et b » représente le domaine de valeurs allant de plus de a à moins de b (c'est-à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « de a à b » signifie le domaine de valeurs allant de la borne « a » jusqu'à la borne « b » c'est-à-dire incluant les bornes strictes « a » et « b ».
[013] Dans les compositions élastomère de la présente description, le sigle « pce » signifie parties en poids pour cent parties d'élastomère solide.
[014] Avantageusement, le produit auto-obturant est une composition élastomère comportant au moins, à titre d'élastomère majoritaire (préférentiellement pour plus de 50 pce), un élastomère diénique, une résine hydrocarbonée, un plastifiant liquide dont la température de transition vitreuse est inférieure à -10 °C, de préférence -20°C, voire -30°C, et éventuellement une charge.
[015] De préférence, le produit auto-obturant comprend :
entre 20 et 90 pce de la résine hydrocarbonée ;
- au plus 60 pce du plastifiant liquide;
au plus 60 pce de charges.
[016] De préférence, le taux de plastifiant liquide de la couche auto-obturante est maximal dans une portion axialement centrale de la couche auto-obturante et minimal dans une portion d'extrémité axiale de la couche auto-obturante. En d'autres termes, la couche auto-obturante présente un taux de plastifiant liquide axialement décroissant vers l'extérieur du bandage pneumatique.
[017] La différence de taux est préférentiellement supérieure à 5 pce.
[018] De préférence, le taux de charges de la couche auto-obturante est minimal dans une portion axialement centrale de la couche auto-obturante et maximal dans une portion d'extrémité axiale de la couche auto-obturante. En d'autres termes, la couche auto-obturante présente un taux de charges axialement croissant vers l'extérieur du bandage pneumatique.
[019] Selon un autre mode de réalisation alternatif ou complémentaire, le produit auto-obturant comportant en outre un système de réticulation, le taux du système de réticulation de la couche auto-obturante est minimal dans une portion axialement centrale de la couche auto-obturante et maximal dans une portion d'extrémité axiale de la couche auto-obturante. En d'autres termes, la couche auto- obturante présente un taux du système de réticulation axialement croissant vers l'extérieur du bandage pneumatique.
[020] Selon un mode de réalisation préférentiel, la couche auto-obturante comprend des première et deuxième couches respectivement de premier et deuxième produits auto-obturant distincts, dans lequel la première couche de premier produit auto-obturant est disposée axialement de part et d'autre de la deuxième couche de deuxième produit auto-obturant disposée dans une portion axialement centrale du bandage pneumatique et dans lequel le premier produit auto-obturant présente un indicateur de résistance au fluage supérieur à un indicateur de résistance au fluage du deuxième produit auto-obturant.
[021 ] Selon d'autres caractéristiques du bandage pneumatique selon l'invention :
La première et la deuxième couches sont disposées au contact de la couche interne d'étanchéité.
La première couche est placée aux épaules et peut s'étendre jusqu'aux flancs du bandage pneumatique.
[022] Avantageusement, chacun des premier et deuxième produits auto- obturant comprend à titre d'élastomère majoritaire un élastomère diénique, une résine hydrocarbonée, un plastifiant liquide dont la température de transition vitreuse est inférieure à -10 °C, de préférence -20°C, voire -30°C et éventuellement une charge.
[023] De préférence, le premier produit auto-obturant comprend:
entre 20 et 70 pce d'une résine hydrocarbonée ;
au plus 20 pce d'un plastifiant liquide, de préférence au plus 2 pce du plastifiant liquide;
au plus 60 pce de charges.
[024] De préférence, le deuxième produit auto-obturant comprend:
entre 30 et 90 pce d'une résine hydrocarbonée ;
au plus 60 pce d'un plastifiant liquide;
au plus 30 pce de charges.
[025] L'indicateur de résistance au fluage peut être une mesure de consistance Mooney, réalisée à 60°C avec un rotor de type L.
[026] De préférence, l'amplitude de variation de l'indicateur de résistance au fluage dans la couche auto-obturante est comprise entre 3 et 25 unités Mooney (UM), et très préférentiellement comprise entre 5 et 20 unités Mooney (UM).
[027] En dessous de 3 UM, l'augmentation de résistance au fluage de la couche auto-obturante disposée aux épaules n'est plus suffisante pour garantir une résistance suffisante au fluage et au-delà de 25 unités UM, c'est la performance anticrevaison qui n'est plus assurée.
[028] Selon d'autres caractéristiques optionnelles du bandage pneumatique selon l'invention:
Le taux des charges du premier produit auto-obturant est supérieur au taux des charges du deuxième produit obturant ;
Le taux du plastifiant liquide du premier produit auto-obturant est inférieur au taux du plastifiant liquide du deuxième produit auto- obturant ;
Les produits comportent en outre un système de réticulation de l'élastomère diénique et le taux du système de réticulation du premier produit auto-obturant est supérieur au taux du système de réticulation du deuxième produit auto-obturant
[029] Les caractéristiques relatives aux taux de charges, du plastifiant liquide et du système de réticulation des premier et deuxième produits auto-obturant permettent, de façon isolée ou en synergie, de rendre le premier produit auto-obturant plus résistant au fluage c'est-à-dire moins fluant que le deuxième produit auto- obturant mais aussi de diminuer le niveau de collant du premier produit auto-obturant par rapport au niveau de collant du deuxième produit auto-obturant.
[030] L'élastomère diénique est de type saturé ou insaturé. On entend par élastomère diénique insaturé un élastomère diénique issu au moins en partie de monomères diènes conjugués et ayant un taux d'unités issus de diènes conjugués qui est supérieur à 30% (% en moles), de préférence 50%. Un tel élastomère diénique est préférentiellement choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR), le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes de synthèse (IR), les copolymères de butadiènes, les copolymères d'isoprène et les mélanges de tels élastomères. L'élastomère diénique insaturé est plus avantageusement un élastomère isoprénique, de préférence choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel, les polyisoprènes de synthèse et les mélanges de tels élastomères.
[031 ] La dénomination "résine" est réservée dans la présente demande, par définition connue de l'homme du métier, à un composé qui est solide à température ambiante (23°C), par opposition à un composé plastifiant liquide tel qu'une huile.
[032] La résine hydrocarbonée est choisie dans le groupe constitué par les résines d'homopolymère ou copolymère de cyclopentadiène (CPD) ou dicyclopentadiène (DCPD), les résines d'homopolymère ou copolymère terpène, les résines d'homopolymère ou copolymère de coupe C5, et les mélanges de ces résines. Parmi les résines copolymères ci-dessus, la résine hydrocarbonée est avantageusement choisie dans le groupe constitué par les résines de copolymère CPD/vinylaromatique, les résines de copolymère DCPD/vinylaromatique, les résines de copolymère CPD/terpène, les résines de copolymère DCPD/terpène, les résines de copolymère CPD/coupe C5, les résines de copolymère DCPD/coupe C5, les résines de copolymère terpène/vinylaromatique, les résines de copolymère coupe C5/vinylaromatique et les mélanges de ces résines.
[033] L'agent plastifiant liquide (à 23°C) dit à basse Tg (Température de transition vitreuse) a pour fonction de ramollir le produit auto-obturant en diluant l'élastomère diénique et la résine hydrocarbonée, améliorant en particulier les performances d'auto-obturation à froid.
[034] L'agent plastifiant est choisi dans le groupe constitué par les élastomères liquides, les huiles polyoléfiniques, les huiles naphténiques, les huiles paraffiniques, les huiles DAE (Distillate Aromatic Extracts), les huiles MES (Médium Extracted Extracts), les huiles TDAE (Treated Distillate Aromatic Extracts), les huiles minérales, les huiles végétales, les plastifiants éthers, les plastifiants phosphates, les plastifiants sulfonates et les mélanges de ces composés. Préférentiellement, le plastifiant liquide est choisi dans le groupe constitué par les élastomères liquides, les huiles polyoléfiniques, les huiles végétales et les mélanges de ces composés. Très préférentiellement, le plastifiant liquide est choisi dans le groupe de polybutadiènes liquides, des polyisoprènes liquides, les huiles végétales et les mélanges de ces composés.
[035] Les charges sont du type renforçantes, non renforçantes ou inertes et ont pour fonction de donner une tenue mécanique minimale au produit auto-obturant. Les charges sont par exemple des nanoparticules de noir de carbone ou des charges inorganiques renforçantes ou un mélange de ces deux types de charge. Les charges non renforçantes peuvent être des microparticules de carbonates de calcium naturels (craie) ou synthétiques, de silicates synthétiques ou naturels (tels que kaolin, talc, mica) de silices broyées, oxydes de titane, alumines ou encore aluminosilicates.
[036] Divers additifs peuvent également être ajoutés, de préférence dans une quantité inférieure à 20 pce, plus préférentiellement à 15 pce. Les additifs comprennent des agents de protection tels que des anti-UV, anti-oxydants ou anti- ozonants, divers autres stabilisants, des agents colorants avantageusement utilisables pour la coloration de chaque produit auto-obturant.
[037] Chaque produit auto-obturant peut aussi comprendre optionnellement un système de réticulation de l'élastomère diénique. Ce système est du type de vulcanisation, en l'espèce à base de souffre.
[038] L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une ébauche crue d'un bandage pneumatique dans lequel:
- on dépose au moins une couche d'au moins un produit auto-obturant, dite couche auto-obturante, sur une surface d'un tambour de confection, la couche auto-obturante présentant un indicateur de résistance au fluage axialement croissant du plan médian vers l'extérieur du bandage pneumatique,
- on dépose une couche interne d'étanchéité au contact de la couche auto-obturante.
[039] 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 figure 1 illustre une vue en coupe radiale d'un bandage pneumatique selon un mode de réalisation de l'invention ;
la figure 2 illustre une vue en coupe radiale d'un bandage pneumatique selon un second mode de réalisation de l'invention ; et
- la figure 3 présente une vue en coupe radiale partielle d'une ébauche de pneumatique conforme à un mode de réalisation de l'invention.
[040] Sur les figures, on a représenté des axes X, Y, Z orthogonaux entre eux correspondant aux orientations habituelles radiale (X), axiale (Y) et circonférentielle (Z) d'un bandage pneumatique.
[041 ] On a représenté sur la figure 1 un bandage pneumatique selon un mode de réalisation de l'invention désigné par la référence générale 10A.
[042] En l'espèce, le bandage pneumatique 10A est destiné à être monté sur une roue de véhicule automobile de type tourisme.
[043] De façon classique, le bandage pneumatique 10A comprend un sommet S prolongé par deux épaules E, deux flancs F et deux bourrelets B. Un seul flanc F, une seule épaule E et un seul bourrelet B sont représentés sur les figures.
[044] Deux tringles 16 (une seule est représentée) sont noyées dans les bourrelets B. Les deux tringles 16 sont agencées symétriquement par rapport à un plan radial médian M du bandage pneumatique.
[045] Chaque tringle 16 est de révolution autour d'un axe de référence. Cet axe de référence, sensiblement parallèle à la direction Y, est sensiblement confondu avec un axe de révolution du bandage pneumatique.
[046] Le sommet S comprend une bande de roulement 20, munie de sculptures 22, ainsi qu'une armature 24. Cette armature 24 comprend des nappes de renforts métalliques ou textiles 26, 28 et 30 noyées dans des masses de gomme 32 et 34.
[047] Une masse de gomme 36 s'étend radialement du sommet jusqu'au niveau de la tringle 16 du bourrelet B en délimitant une surface extérieure 38 de l'épaule E, du flanc F et du bourrelet B.
[048] Le bandage pneumatique 10A comprend également une couche de gomme intérieure d'étanchéité 40 ainsi qu'une nappe carcasse 42. La couche 40 délimite au moins en partie le volume interne V du bandage pneumatique 10A et est réalisée dans une gomme de type butyl. La couche 40 et la nappe 42 sont de forme générale toroïdale et sont toutes deux coaxiales aux tringles 16. Les couche 40 et nappe 42 s'étendent entre les deux tringles annulaires 16 du bandage pneumatique 10A en passant par le sommet S.
[049] Dans le bourrelet B du bandage pneumatique 10A, la nappe carcasse
42 comprend une partie repliée 44 autour de la tringle 16. Le bourrelet B comprend également une masse de gomme de protection 46 annulaire destinée à permettre, en partie, l'accrochage radial et axial du bandage pneumatique 10A sur une jante.
[050] Le bourrelet B du bandage pneumatique 10A comprend également une masse de gomme 48 pour le bourrage d'un volume compris entre la partie repliée 44 de la nappe carcasse 42 et une partie 50 de la nappe carcasse 42 en vis-à-vis axialement de la partie repliée 44. Le bourrelet B comprend aussi une masse de gomme 52. Cette masse 52 forme une masse de bourrage recouvrant, au moins partiellement, la partie repliée 44 de la nappe carcasse 42. La masse 52 est séparée localement de la masse 48 par la partie repliée 44.
[051 ] Le bandage pneumatique 10A comprend également une couche 54 d'au moins un produit auto-obturant disposée radialement de façon interne par rapport à la couche de gomme d'étanchéité 40. En l'espèce, la couche 54 est appliquée au contact de la couche interne d'étanchéité 40. La couche 54 délimite au moins en partie le volume interne V du bandage pneumatique.
[052] La couche 54 comprend une première couche 56 d'un premier produit auto-obturant 01 disposée sur des portions d'extrémité axiale L1 au niveau des épaules du bandage pneumatique 10A. La couche 54 comprend également une deuxième couche 58 d'un deuxième produit auto-obturant 02 distinct du premier produit 01 . La seconde couche 58 est disposée axialement entre les deux parties de la première couche 56 dans une portion axialement centrale L2 du bandage pneumatique 10A. Les deux couches 56 et 58 sont en contact avec la couche d'étanchéité 40.
[053] Chacun des premier et deuxième produits auto-obturant 01 , 02 comprend, à titre d'élastomère majoritaire, un élastomère diénique saturé, une résine hydrocarbonée, un plastifiant liquide dont la température de transition vitreuse est inférieure à -10 °C et éventuellement une charge et un système de réticulation.
[054] Le premier produit auto-obturant 01 comprend entre 20 et 70 pce de la résine hydrocarbonée, au plus 20 pce du plastifiant liquide et au plus 60 pce des charges. En l'espèce, le premier produit auto-obturant 01 comprend avantageusement au plus 2 pce du plastifiant liquide. De préférence, l'élastomère diénique est saturé.
[055] Le deuxième produit auto-obturant 02 comprend entre 30 et 90 pce de la résine hydrocarbonée, au plus 60 pce du plastifiant liquide et au plus 30 pce des charges. De préférence, l'élastomère diénique est insaturé.
[056] Le taux de charges de la couche auto-obturante 54 est minimal dans la portion axialement centrale L2 de la couche auto-obturante 54 et maximal dans la portion d'extrémité axiale L1 de la couche auto-obturante 54. Ici, le taux des charges du premier produit auto-obturant 01 est supérieur ou égal au taux des charges du deuxième produit auto-obturant 02 si bien que la couche auto-obturante 54 présente un taux de charges axialement croissant vers l'extérieur du bandage pneumatique.
[057] Le taux de plastifiant liquide de la couche auto-obturante 54 est maximal dans la portion axialement centrale L2 de la couche auto-obturante 54 et minimal dans la portion d'extrémité axiale L1 de la couche auto-obturante 54. Ici, le taux du plastifiant liquide du premier produit auto-obturant 01 est inférieur au taux du plastifiant liquide du deuxième produit auto-obturant 02 si bien que la couche auto- obturante 54 présente un taux de plastifiant liquide axialement décroissant vers l'extérieur du bandage pneumatique.
[058] Le taux du système de réticulation de la couche auto-obturante 54 est minimal dans la portion axialement centrale L2 de la couche auto-obturante 54 et maximal dans la portion d'extrémité axiale L1 de la couche auto-obturante 54. Ici, le taux du système de réticulation du premier produit auto-obturant 01 est supérieur ou égal au taux du système de réticulation du deuxième produit auto-obturant 02 si bien que la couche auto-obturante 54 présente un taux du système de réticulation axialement croissant vers l'extérieur du bandage pneumatique.
[059] Les première et deuxième couches 56, 58 recouvrent directement la couche interne d'étanchéité 40 et délimitent en partie le volume interne du bandage pneumatique 10A. La première couche 56 comprend deux bords d'extrémités 60 axialement externes et 62 axialement internes. La deuxième couche 58 comprend également deux bords d'extrémités 64. En l'espèce, chaque bord 60 est incliné axialement vers l'extérieur du bandage pneumatique lorsqu'on se déplace radialement vers l'intérieur du bandage pneumatique. Les bords 62 et les bords 64 sont inclinés axialement vers l'intérieur du bandage pneumatique lorsqu'on se déplace radialement vers l'intérieur du bandage pneumatique. De cette façon, la couche 58 est bloquée et maintenue contre la couche interne d'étanchéité 40 par la couche 56.
[060] La couche 54 présente un indicateur I de résistance au fluage axialement croissant en s'éloignant du plan médian M du bandage pneumatique. La première couche 56 présente un indicateur 11 de résistance au fluage supérieur à un indicateur 12 de résistance au fluage de la deuxième couche 58. En l'espèce, chaque indicateur de résistance au fluage I, 11 , 12 est une valeur d'une mesure de Mooney réalisée avec un rotor de type L à 60°C. Une mesure de Mooney a pour unité l'unité Mooney de sigle UM. La mesure de Mooney est réalisée en utilisant un consistomètre selon la norme ASTM D 1646-99. La mesure de Mooney se fait selon le principe suivant : le mélange généralement cru est moulé dans une enceinte cylindrique chauffée à une température donnée, usuellement 100°C et ici 60°C. Après une minute de préchauffage, le rotor tourne au sein de l'éprouvette à 2 tours par minute et on mesure le couple utile pour entretenir ce mouvement après 4 minutes de rotation.
[061 ] De préférence, la variation de l'indicateur de résistance au fluage est comprise entre 3 et 25 UM et encore préférentiellement entre 5 et 20 UM.
[062] Il est à noter que les produits auto-obturants décrits présentent un taux de réticulation après la vulcanisation du bandage pneumatique très faible et tel qu'il est toujours possible de caractériser ces produits par leur UM.
[063] On va maintenant décrire un procédé de fabrication d'une ébauche crue du bandage pneumatique 10A avec l'aide de la figure 3.
[064] On utilise un tambour de confection 80 sensiblement de révolution autour d'un axe confondu avec l'axe de l'ébauche qui est également l'axe du futur bandage pneumatique 10A. Le tambour 80 comporte une surface externe 82 de dépose des différentes couches de produit.
[065] On dépose successivement ou conjointement les première 56 et deuxième 58 couches sur la surface 82 de dépose du tambour de confection. De préférence, on dépose d'abord la première couche 56 puis la deuxième couche 58. Ensuite, on dépose la couche interne d'étanchéité 40 au contact des couches 56 et 58. Enfin, on dépose les couches et nappes suivantes de façon à fabriquer une ébauche permettant d'obtenir le bandage pneumatique 10A de la figure 1 .
[066] Dans une variante non illustrée, antérieurement au dépôt des première 56 et deuxième 58 couches sur la surface 82, on dépose un film thermoplastique sur la surface externe 82.
[067] On a représenté sur la figure 2 un bandage pneumatique 10B selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les éléments analogues à ceux représentés sur la figure précédente sont désignés par des références identiques.
[068] A la différence du premier mode de réalisation, la première couche 56 est au contact de la couche 40 le long de l'épaule E et d'une portion du flanc F. Ce mode de réalisation a l'avantage de protéger le bandage pneumatique 10B contre une crevaison au niveau des épaules E et au niveau des parties adjacentes des flancs F.
[069] L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation précédemment décrits.
[070] En effet, on peut augmenter le nombre de couches de produits auto- obturants distincts pour rendre plus progressif la variation de la résistance au fluage de la couche auto-obturante.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Bandage pneumatique (10A-10B) comprenant une couche interne (40) d'étanchéité délimitant en partie le volume interne (V) du bandage pneumatique, caractérisé en ce qu'il comprend une couche (54) d'au moins un produit auto-obturant (01 , 02), dite couche auto-obturante, disposée radialement intérieurement par rapport à la couche interne d'étanchéité (40), la couche (54) auto-obturante présentant un indicateur (11 , 12) de résistance au fluage axialement croissant du plan médian (M) vers l'extérieur du bandage pneumatique (10A-10B).
2. Bandage pneumatique (10A-10B) selon la revendication 1 , dans lequel le produit auto-obturant comprend au moins un élastomère diénique à titre d'élastomère majoritaire, entre 20 et 90 parties en poids pour cent parties d'élastomère solide d'une résine hydrocarbonée, au plus 60 parties en poids pour cent parties d'élastomère solide d'un plastifiant liquide dont la température de transition vitreuse est inférieure à -10°C et au plus 60 parties en poids pour cent parties d'élastomère solide d'une charge.
3. Bandage pneumatique (10A-10B) selon la revendication 2, dans lequel le taux de plastifiant liquide de la couche auto-obturante (54) est maximal dans une portion axialement centrale de la couche auto-obturante (54) et minimal dans une portion d'extrémité axiale de la couche auto-obturante (54).
4. Bandage pneumatique (10A-10B) selon la revendication 3, dans lequel la variation axiale du taux de plastifiant liquide dans la couche auto-obturante est supérieure à 5 parties pour cent parties d'élastomère solide.
5. Bandage pneumatique (10A-10B) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le taux de charges de la couche auto-obturante (54) est minimal dans une portion axialement centrale de la couche auto-obturante (54) et maximal dans une portion d'extrémité axiale de la couche auto-obturante (54).
6. Bandage pneumatique (10A-10B) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le produit auto-obturant comporte en outre un système de réticulation et dans lequel le taux du système de réticulation est minimal dans une partie axialement centrale de la couche auto-obturante (54) et maximal dans une portion d'extrémité axiale de la couche auto-obturante (54).
7. Bandage pneumatique (10A-10B) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche (54) auto-obturante comprend des première et deuxième couches (56, 58) respectivement de premier et deuxième produits auto-obturant (01 , 02) distincts, dans lequel la première couche de premier produit auto-obturant est disposée axialement de part et d'autre de la deuxième couche de deuxième produit auto-obturant disposée dans une portion axialement centrale du bandage pneumatique et dans lequel le premier produit auto-obturant (01 ) présente un indicateur de résistance au fluage (11 ) supérieur à un indicateur de résistance au fluage (12) du deuxième produit auto-obturant (02).
8. Bandage pneumatique (10A-10B) selon la revendication précédente, dans lequel le premier produit auto-obturant (01 ) comprend entre 20 et 70 parties en poids d'une résine hydrocarbonée pour cent parties d'élastomère solide, au plus 20 parties en poids d'un plastifiant liquide pour cent parties d'élastomère solide et au plus 60 parties en poids de charges pour cent parties d'élastomère solide.
9. Bandage pneumatique (10A-10B) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel le deuxième produit auto-obturant (02) comprend entre 30 et 90 parties en poids d'une résine hydrocarbonée pour cent parties d'élastomère solide, au plus 60 parties en poids d'un plastifiant liquide pour cent parties d'élastomère solide et au plus 30 parties en poids de charges pour cent parties d'élastomère solide.
10. Bandage pneumatique (10A-10B) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'indicateur de résistance au fluage est une mesure de consistance Mooney, réalisée à 60°C avec un rotor de type L, et dans lequel l'amplitude de variation de l'indicateur (11 , 12) de résistance au fluage dans la couche auto-obturante (54) est compris entre 3 et 25 unités Mooney (UM).
1 1 . Bandage pneumatique (10A-10B) selon la revendication, dans lequel l'amplitude de variation de l'indicateur (11 , 12) de résistance au fluage dans la couche auto-obturante (54) est compris entre 5 et 20 unités Mooney (UM).
12. Procédé de fabrication d'une ébauche crue d'un bandage pneumatique (10A-10D), caractérisé en ce que:
- on dépose au moins une couche (54) d'au moins un produit auto-obturant (01 , 02), dite couche auto-obturante, sur une surface d'un tambour de confection, la couche (54) auto-obturante présentant un indicateur (11 , 12) de résistance au fluage axialement croissant du plan médian (M) vers l'extérieur du bandage pneumatique (10A-10B),
- on dépose une couche interne d'étanchéité (40) au contact de la couche (54) auto- obturante (01 , 02).
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