FR2901175A1 - Bandage pneumatique comprenant une dispersion de courtes fibres de carbone - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un bandage pneumatique possédant une bande de roulement en caoutchouc (1) comprenant une portion primaire (2, 9) représentant une portion majeure de la surface de la bande de roulement et une ou deux portions latérales (3, 8, 9) représentant une portion mineure de la surface de la bande de roulement de compositions de caoutchouc. La composition de caoutchouc d'au moins une desdites portions latérales de bande de roulement contient une dispersion de courtes fibres de carbone.
Description
Domaine de l'invention L'invention concerne de préférence un bandage
pneumatique possédant une bande de roulement circonférentielle en caoutchouc de la structure de type chape/base composée d'une couche de caoutchouc de chape à titre de surface de roulement du bandage pneumatique et d'une couche de caoutchouc de base interne sous-jacente à ladite couche de chape de bande de roulement. Ladite couche de chape de bande de roulement est composée d'une portion primaire de chape de bande de roulement et d'une ou de deux portions latérales de chape de bande de roulement de compositions de caoutchouc contenant un renforcement de silice précipitée et/ou un renforcement de noir de carbone pour le renforcement de caoutchouc, et dans lequel la composition de caoutchouc d'au moins une desdites portions latérales de chape de bande de roulement contient une dispersion de courtes fibres de carbone. Ladite portion primaire de chape de bande de roulement contient une portion majeure de la surface de roulement de la bande de roulement et comprend une composition de caoutchouc contenant un renforcement riche en silice ou riche en noir de carbone, de préférence riche en silice, et ladite/lesdites portions latérales de chape de bande de roulement contient/contiennent une portion mineure de la surface de roulement de la bande de roulement et comprend/comprennent une composition de caoutchouc contenant un renforcement riche en silice ou riche en noir de carbone, de préférence riche en noir de 2o carbone. Lorsque ladite portion primaire de chape de bande de roulement comprend une composition de caoutchouc riche en silice, ladite portion ou lesdites portions latérales de chape de bande de roulement comprend/comprennent une composition de caoutchouc riche en noir de carbone et vice versa. Lesdites portions de chape de bande de roulement sont des portions de support de charge dans le sens où elles 25 s'étendent depuis la surface de roulement de la bande de roulement, en direction radiale, vers l'intérieur de ladite couche sous-jacente de base de bande de roulement. Dans un aspect, la couche de chape de bande de roulement en caoutchouc divisée en portions et la couche de base de bande de roulement en caoutchouc sont coextrudées de manière conjointe pour former un composite unitaire desdites couches. 30 Fondement de l'invention Les bandes de roulement pour des bandages pneumatiques possèdent de manière spécifique des surfaces de roulement d'une composition de caoutchouc particulière et des propriétés physiques uniformes sur la face de la bande de roulement, destinée à 35 entrer en contact avec le sol.
Souvent, la bande de roulement de bandage pneumatique peut être d'une structure du type à chape/base composée d'une couche externe de chape de bande de roulement présentant la surface de roulement du bandage pneumatique et d'une couche sous- jacente de base de bande de roulement à titre de transition entre la couche de chape de bande de roulement et la carcasse du bandage pneumatique. La couche de chape de bande de roulement elle-même peut être d'une configuration du type à barrettes et à rainures, la surface externe des barrettes englobant des barrettes sous la forme de nervures, ces dernières présentant elles-mêmes la surface de roulement de la bande 1 o de roulement du bandage pneumatique.
Une optimisation d'une propriété individuelle ou de plusieurs propriétés individuelles parmi les propriétés de la bande de roulement, comme par exemple la propriété de traction sur sol mouillé, la propriété de traction en hiver par temps froid, la propriété de 15 conduite par temps sec et la propriété de résistance à l'usure de la bande de roulement, requiert de manière typique un compromis d'une ou de plusieurs propriétés physiques.
Jusqu'à présent, on a proposé des bandages pneumatiques qui possèdent des bandes de roulement découpées en zones dans la direction circonférentielle pour répondre à 20 divers objets, y compris le souhait de présenter plusieurs surfaces de roulement individuelles comportant diverses caractéristiques par rapport à celles d'une bande de roulement unique de bandage pneumatique. On consultera à cet égard par exemple les documents US-B 6 474 382, US-B 6 540 858 et 6 959 744.
25 Dans la présente invention, on souhaite présenter une couche externe de chape de bande de roulement comportant une surface de roulement composée de deux ou de trois portions individuelles circonférentielles de support de charge, plus précisément ladite portion primaire de chape de bande de roulement et ladite une portion ou lesdites deux portions individuelles latérales de chape de bande de roulement. 30 Dans la présente invention, on procure une zone primaire circonférentielle de chape de bande de roulement qui constitue au moins 60 % (par exemple de 60 à 90 %) de la largeur axiale de la surface de roulement de la bande de roulement, qui est destinée à entrer en contact avec le sol. Le reste de ladite surface de roulement de la bande de 35 roulement comprend ladite une zone ou lesdites deux zones individuelles latérales circonférentielles de chape de bande de roulement, qui sont de préférence disposées, à titre individuel, à côté de ladite zone primaire de chape de bande de roulement et à l'extérieur de cette dernière en direction axiale, lesdites zones latérales circonférentielles de chape de bande de roulement pouvant posséder une même largeur ou des largeurs différentes.
En conséquence, dans un aspect, ladite chape de bande de roulement peut présenter une configuration asymétrique dans le sens de la zone primaire susmentionnée de chape de bande de roulement et d'une zone externe latérale de chape de bande de roulement ou bien dans le sens de la zone primaire susmentionnée de chape de bande de roulement et de deux zones individuelles latérales de chape de bande de roulement de largeurs inégales pour la surface de roulement de la bande de roulement. En pratique, pour la couche de chape de bande de roulement comportant une seule zone externe latérale circonférentielle de bande de roulement, l'intention est de monter le bandage pneumatique sur une jante pour former un assemblage bandage pneumatique/jante ou roue dans lequel ladite zone externe latérale de chape de bande de roulement est disposée à l'extérieur en direction axiale (s'éloignant du véhicule) pour autant que le véhicule associé soit concerné. Lorsque la chape de bande de roulement contient deux zones latérales individuelles de chape de bande de roulement, une zone latérale de chape de bande de roulement est censé représenter la zone externe latérale de chape de bande de roulement, l'autre représentant une zone interne latérale de bande de roulement (interne par rapport au véhicule avec lequel doit être associé le bandage pneumatique). En conséquence, au moins une desdites zones latérales de chape de bande de roulement est destinée à représenter une zone latérale externe de chape de bande de roulement dans le sens d'une orientation prévue du bandage pneumatique sur un véhicule associé et de façon à procurer un élément ou une zone de contrôle supplémentaire (disposé à l'extérieur) à la zone primaire de chape de bande de roulement du bandage pneumatique, le terme externe se référant à la position externe axiale de la zone latérale de chape de bande de roulement de la bande de roulement du bandage pneumatique.
En conséquence, ladite surface de roulement de bande de roulement divisée en zones de configuration asymétrique n'est pas composée d'une seule zone de bande de roulement circonférentielle centrale ou autre centrée sur la ligne médiane ou sur le plan équatorial du bandage pneumatique.
Au cours de l'histoire, on a également utilisé diverses fibres découpées (non tissées), en particulier pour augmenter à la fois la rigidité et le module des produits de vulcanisation du caoutchouc. Par exemple, des fibres de cellulose découpées, y compris des fibres de ce type possédant des rapports d'aspect élevés, ont été utilisées sous forme de dispersion de ladite fibre dans du caoutchouc comme révélé par exemple dans les documents US-B 3 697 364 et US-B 4 236 563.
Diverses fibres de carbone, y compris de courtes fibres et des câblés en carbone ont été suggérés pour être utilisés dans diverses compositions de caoutchouc, y compris dans des bandes de roulement pour bandages pneumatiques. Voir par exemple les documents US-B 5 323 829 et US-B 5 718 781.
Dans la présente invention, de courtes fibres de carbone découpées sont utilisées pour le renforcement du caoutchouc, lesdites fibres ayant été enrobées (enrobées au préalable) d'une composition adhésive (pour favoriser ou pour augmenter l'adhésion des fibres de carbone à l'élastomère), et comprenant un terpolymère de vinylpyridine styrène butadiène, un copolymère d'acrylonitrile butadiène et le cas échéant de l'urée (enrobage adhésif de type RFL).
En pratique, des fibres de carbone de ce type prennent de préférence la forme d'un câblé comprenant des filaments de carbone torsadés (câblés) possédant un titre de filaments de carbone (nombre de filaments de carbone dans le câblé) qui se situe de préférence dans la plage de 1.000 à 48.000. La longueur moyenne du filament (longueur du câblé) se situe de préférence dans la plage de 1 mm (millimètre) à 10 mm, le cas échéant dans la plage de 3 mm à 5 mm, et un diamètre moyen dans la plage de 1 à 30, de préférence de 2 à 15 microns.
À titre de fil de carbone représentatif enrobé d'un adhésif, on peut citer un fil de carbone 3 0 à multifilaments imprégné d'un composite de résorcinol-formaldéhyde-caoutchouc. Le fil à multifilaments enrobé d'un adhésif peut alors être découpé pour obtenir les courtes fibres à filer à utiliser dans la présente invention.
Un tel composite de résorcinol-formaldéhyde peut comprendre par exemple ou peut 35 représenter le produit d'un mélange de résorcinol, de formaldéhyde, d'un latex de terpolymère de vinylpyridine/styrène/butadiène et d'un latex d'acrylonitrile/butadiène, et qui peut englober le cas échéant de l'urée. Après application sur le fil de carbone à multifilaments et après encapsulage, le mélange est séché et vulcanisé à une température élevée qui permet au latex de sécher et au résorcinol et au formaldéhyde de réagir pour ainsi former une résine au sein du caoutchouc résultant et obtenir ainsi des filaments de carbone enrobés d'un composite de caoutchouc/résine de résorcinolformaldéhyde. Le résorcinol et le formaldéhyde réagissent l'un avec l'autre in situ au sein du liant polymère pour former une résine adhésive. Dans un aspect, le/les copolymères de caoutchouc forment un liant résultant pour la résine. Pour obtenir un exemple de ce type de fibres de carbone enrobées, on peut se référer au document US-B 6 077 606. A des fins de commodité, ledit enrobage adhésif peut être désigné en l'occurrence par l'expression enrobage adhésive de type RFL (résorcinol-formaldéhydelatex). Si on le souhaite, on peut soumettre le fil de carbone à multifilaments à un traitement préalable en imprégnant le fil avec une résine époxy avant son imprégnation avec le composite RFL afin d'amplifier la liaison des filaments audit composite RFL.
Le fil comprenant les filaments de carbone enrobés (encapsulés) de l'adhésif RFL est alors découpé pour obtenir de courtes longueurs filamentaires et les filaments enrobés sont séparés pour obtenir de courtes fibres, toutes ces opérations étant réalisées à l'aide de moyens appropriés, à des fins de mélange avec ladite composition de caoutchouc et à des fins de dispersion dans ladite composition.
Un exemple représentatif d'un fil de carbone à 810 filaments pour un tel traitement ou enrobage RFL est par exemple T700GCTM disponible auprès de Toray Industries. En pratique, ledit film de carbone peut contenir par exemple un nombre de filaments de carbone dans la plage de 1000 à 48.000.
Pour la couche de chape de bande de roulement de la présente invention répartie en zones, par l'exigence liée au fait que les zones de la chape de bande de roulement 3 0 soient capables de supporter une charge, on veut dire que chacune des zones distinctes de chape de bande de roulement de la surface de roulement de la bande de roulement s'étend vers l'intérieur, en direction radiale, par rapport à la surface externe de la couche de chape de bande de roulement en direction de la composition de caoutchouc sous-jacente de la couche de base de la bande de roulement, de telle sorte 35 que la charge s'exerçant sur le bandage pneumatique peut être transférée par les zones de la couche de chape de bande de roulement à la couche intermédiaire de base de bande de roulement au lieu d'être transférée directement au reste de la carcasse elle-même du bandage pneumatique.
Le terme surface de roulement ou surface de roulement totale de la couche de chape de bande de roulement, sauf indication contraire, désigne la surface externe totale de ladite couche de chape de bande de roulement qui est destinée à entrer en contact avec le sol, y compris la surface externe de la couche de chape de bande de roulement qui est destinée à entrer en contact avec le sol de manière intermittente et l'étendue ou l'espace inclus qui surplombe l'ouverture de n'importe quelle rainure de la bande de roulement que contient une telle couche de chape de bande de roulement au niveau de la surface de roulement. Lorsqu'on désigne dans le présent document une zone de chape de bande de roulement en spécifiant qu'une telle zone s'étend sur un pourcentage de la surface de roulement totale de la chape de bande de roulement, sauf indication contraire, ladite zone s'étend en direction axiale ou en direction latérale à travers ladite surface de roulement c'est-à-dire fondamentalement dans une direction essentiellement perpendiculaire au plan équatorial (EP) du bandage pneumatique).
Dans la description de la présente invention, les termes caoutchouc et élastomère peuvent être utilisés de manière interchangeable, sauf indication contraire. Les termes composition de caoutchouc , caoutchouc composé et composé de caoutchouc peuvent être utilisés de manière interchangeable pour désigner un caoutchouc qui a été mélangé ou qui a fait l'objet d'un mélange intime avec divers ingrédients et avec diverses matières . Les termes cuire et vulcaniser peuvent être utilisés de manière interchangeable, sauf indication contraire. Dans la description de la présente invention, l'abréviation phr désigne des parties d'une matière respective par 100 parties en poids de caoutchouc ou d'élastomère. 3 0 Sommaire et mise en oeuvre de l'invention Conformément à la présente invention, on procure un bandage pneumatique possédant une bande de roulement en caoutchouc comprenant une couche de bande de roulement en caoutchouc possédant une surface de roulement externe, ladite couche de bande de roulement comprenant plusieurs zones circonférentielles longitudinales de 35 bande de roulement en caoutchouc, lesdites zones de bande de roulement s'étendant de manière individuelle à partir de ladite surface de roulement externe en direction radiale vers l'intérieur, lesdites zones de bande de roulement comprenant une zone primaire de bande de roulement, et (a) une zone latérale de bande de roulement, adjacente, en position axiale, à 5 ladite zone primaire de bande de roulement ; ou (b) au moins deux zones latérales de bande de roulement espacées l'une de l'autre, chaque zone latérale de bande de roulement étant disposée, à titre individuel, respectivement, en position adjacente, en direction axiale, à chaque côté de ladite zone primaire de bande de roulement ; 10 dans lequel ladite zone primaire de bande de roulement s'étend sur une distance qui représente de 60 à 90 % de la largeur axiale de la surface de roulement externe totale de ladite couche de bande de roulement en caoutchouc ; et dans lequel ladite/lesdites zones latérales de bande de roulement s'étend(ent) sur une distance qui correspond au reste de la largeur axiale de la surface de roulement 15 externe totale de ladite couche de bande de roulement en caoutchouc ; dans lequel ladite zone primaire de bande de roulement possède une composition de caoutchouc comprenant : (1) au moins un élastomère à base de diène conjugué ; et (2) une matière de charge de renforcement, à concurrence de 30 à 20 130 phr, comprenant : (a) du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc ; ou (b) de la silice précipitée à concurrence de 10 à 120 phr et du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, jusqu'à concurrence 120 phr ; et 25 dans lequel ladite zone latérale de bande de roulement ou au moins une desdites zones latérales de bande de roulement comprend : (3) au moins un élastomère à base de diène conjugué ; (4) une dispersion de courtes fibres de carbone enrobées d'un adhésif, à concurrence de 0,1 à 15 phr ; et 3 0 (5) une matière de charge de renforcement, à concurrence de 20 à 100 phr, comprenant : (a) du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc (b) de la silice précipitée à concurrence de 10 à 100 phr et du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, jusqu'à 35 concurrence 90 phr ; dans lequel lesdites courtes fibres de carbone possèdent une longueur moyenne dans la plage de 1 à 10 mm et un diamètre moyen dans la plage de 1 à 30 microns, en variante de 2 à 15 microns ; et dans lequel lesdites fibres de carbone sont enrobées d'une couche d'adhésif de 5 type RFL comprenant une résine de résorcinol-formaldéhyde et un liant polymère.
Dans un aspect préféré et dans une forme de réalisation préférée de l'invention, on procure un bandage pneumatique dans lequel la bande de roulement possède une structure du type à chape/base, comprenant une couche externe de chape de bande de 10 roulement en caoutchouc contenant une surface de roulement externe et de préférence une couche sous-jacente interne de base de bande de roulement en caoutchouc, ladite couche externe de chape de bande de roulement en caoutchouc comprenant plusieurs zones circonférentielles longitudinales de chape de bande de roulement en caoutchouc, lesdites zones de chape de bande de roulement s'étendant de manière individuelle à 15 partir de ladite surface de roulement externe en direction radiale vers l'intérieur par rapport à ladite couche de base de bande de roulement, lesdites zones de chape de bande de roulement comprenant une zone primaire de chape de bande de roulement ; et (a) une zone latérale externe de chape de bande de roulement en position 20 adjacente, en direction axiale, à ladite zone primaire de chape de bande de roulement ; ou (b) deux zones latérales espacées l'une de l'autre de chape de bande de roulement 389, chaque zone latérale de chape de bande de roulement étant disposée à titre individuel, respectivement, en position adjacente, en direction axiale, de chaque 25 côté de ladite zone primaire de chape de bande de roulement ; dans lequel ladite zone primaire de chape de bande de roulement s'étend sur une distance qui représente de 60 à 90 % de la largeur axiale de la surface de roulement externe totale de ladite couche de chape de bande de roulement en caoutchouc ; et 30 dans lequel ladite/lesdites zones latérales de chape de bande de roulement s'étend(ent) sur une distance qui correspond au reste de la largeur axiale de la surface de roulement externe totale de ladite couche de chape de bande de roulement en caoutchouc ; dans lequel ladite zone primaire de chape de bande de roulement possède une 35 composition de caoutchouc comprenant : (1) au moins un élastomère à base de diène conjugué ; et (2) une matière de charge de renforcement, à concurrence de 30 à 130 phr, comprenant : (a) du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc ; ou (b) de la silice précipitée à concurrence de 10 à 120 phr et du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, jusqu'à concurrence 120 phr ; et (3) le cas échéant, un agent de couplage possédant une fraction apte à réagir avec des groupes hydroxyle (par exemple des groupes silanol) contenu à la surface de ladite silice et avec des groupes aldéhyde contenus dans la surface dudit noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, et une autre fraction différente apte à entrer en interaction avec ledit élastomère à base diénique ; dans lequel ladite zone latérale de chape de bande de roulement ou lesdites 15 zones latérales possèdent des compositions de caoutchouc identiques ou différentes, comprenant : (4) au moins un élastomère à base de diène conjugué ; (5) une dispersion de courtes fibres de carbone enrobées d'un adhésif, à concurrence de 0,1 à 15 phr ; et (6) une matière de charge de renforcement, à concurrence de 20 à 100 phr, comprenant : (a) du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc (b) de la silice précipitée à concurrence de 10 à 100 phr et du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, jusqu'à concurrence 90 phr ; (7) le cas échéant, un agent de couplage possédant une fraction apte à réagir avec des groupes hydroxyle (par exemple des groupes silanol) contenu à la surface de ladite silice et avec des groupes aldéhyde contenus dans la surface dudit noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, et une autre fraction différente apte à entrer en interaction avec ledit élastomère à base diénique ; dans lequel lesdites courtes fibres de carbone possèdent une longueur moyenne dans la plage de 1 à 10 mm et un diamètre moyen dans la plage de 1 à 30 microns, en variante de 2 à 15 microns ; et 20 25 30 dans lequel lesdites fibres de carbone sont enrobées d'une couche d'adhésif de type RFL comprenant une résine de résorcinol-formaldéhyde et un liant polymère.
Comme on l'a indiqué ci-dessus, un adhésif RFL de ce type peut par exemple représenter un composite de résorcinol-formaldéhyde sous la forme d'un produit résineux de résorcinol et de formaldéhyde, conjointement avec un mélange d'un terpolymère de vinylpyridine styrène butadiène (d'un latex de ce dernier) et d'un copolymère d'acrylonitrile butadiène (d'un latex de ce dernier), qui peut englober le cas échéant de l'urée. Comme on l'a également indiqué ci-dessus, les fibres de carbone peuvent le cas échéant être imprégnées avec une résine époxy avant l'enrobage avec ledit composite d'adhésif de type RFL.
En outre, conformément à l'invention, la composition de caoutchouc d'au moins une desdites zones latérales de chape de bande de roulement qui contient lesdites fibres de carbone enrobées d'un adhésif (RFL) peuvent contenir une résine formée in situ à titre de produit d'un donneur de groupes méthylène et d'un accepteur de groupes méthylène (par exemple du résorcinol et de l'hexaméthoxyméthylmélamine).
En pratique, on mélange de préférence les fibres de carbone enrobées de RFL et le 2 0 donneur de groupes méthylène avec la composition de caoutchouc avant de procéder au mélange avec l'accepteur de groupes méthylène ; après quoi, on forme in situ la résine de donneur de groupes méthylène/accepteur de groupes méthylène au sein de la composition de caoutchouc en présence de la dispersion de fibres de carbone enrobées de l'adhésif RFL. 25 Des donneurs représentatifs de groupes méthylène sont par exemple des composés faisant office de donneur de groupes méthylène comprenant au moins un membre choisi parmi le groupe constitué par l'hexaméthoxyméthyl-mélamine, l'hexaméthylènetétramine, la méthoxyméthyl mélamine, la N,N',N"-triméthyl-/N, N',N"- 3 0 triméthylol-mélamine, l'hexaméthylolmélamine, la N,N',N"-diméthylolmélamine, la N-méthylolmélamine, la N,N'-diméthylolmélamine, la N,N',N"-tris(méthoxy-méthyl)mélamine, la N,N',N"-tributyl-N,N',N"-triméthylol-mélamine et l'hexaéthoxyméthylmélamine, de préférence l'hexaméthoxyméthylmélamine.
La quantité du composé faisant office de donneur de groupes méthylène dans la composition de caoutchouc peut varier. Par exemple, le composé en question peut être contenu, à titre de composant dudit produit réactionnel résineux du donneur de groupes méthylène et de l'accepteur de groupes méthylène, dans la composition de caoutchouc en une quantité qui se situe dans la plage de 0,5 à 4 phr.
À titre de représentant de divers composés faisant office d'accepteur de groupes méthylène, on peut citer par exemple, des composés faisant office d'accepteur de groupes méthylène comprenant au moins un membre du groupe constitué par le résorcinol, des dérivés du résorcinol, des phénols monovalents et leurs dérivés, des phénols divalents et leurs dérivés, des phénols polyvalents et leurs dérivés, des résines de phénol-novolaque non modifiées, des résines de phénol-novolaque modifiées, des résines de novolaque, en particulier le résorcinol.
Le terme accepteur de groupes méthylène est utilisé pour décrire le réactif ou un composé avec lequel réagit le composé faisant office de donneur de groupes méthylène pour former ce que l'on pense être un monomère intermédiaire à base de méthylol. On envisage le fait qu'une condensation du monomère intermédiaire à base de méthylol par formation d'un groupe méthylène produit une matière de résine. Le réactif initial pour lequel on envisage une contribution de la fraction qui plus tard formera le pont méthylène et en définitive la résine est désignée par l'expression composé faisant office de donneur de groupes méthylène et l'autre réactif est désigné comme étant le composé faisant office d'accepteur de groupes méthylène . Des exemples d'accepteurs de groupes méthylène sont indiqués ci-dessus et ils englobent par exemple, sans y être limité, ceux qui ont été révélés dans les documents US-B 6 605 670, US-B 6 472 457, US-B 5 945 500 et US-B 5 936 056. Des exemples de résines modifiées de novolaque englobent par exemple, sans y être limités, une résine de phénol novolaque modifiée avec de l'huile de noix de cajou (par exemple l'huile d'écorce de noix de cajou), une résine de phénol novolaque modifiée avec du tallol et une résine de phénol novolaque modifiée avec un ou plusieurs groupes alkyle, comme par exemple SP6700TM. Dans une forme de réalisation, le composé faisant office d'accepteur de groupes méthylène est le résorcinol.
La quantité du composé faisant office d'accepteur de groupes méthylène dans la 35 composition de caoutchouc peut varier, en fonction, dans une certaine mesure, de la sélection et de la quantité du composé faisant office de donneur de groupes méthylène que l'on utilise, et en fonction également de la sélection du composé lui-même faisant office d'accepteur de groupes méthylène et du rapport que l'on souhaite obtenir entre le composé faisant office de donneur de groupes méthylène et le composé faisant office d'accepteur de groupes méthylène. Par exemple, la quantité du composé faisant office d'accepteur de groupes méthylène, sous la forme d'un composant dudit produit réactionnel résineux dudit donneur de groupes méthylène et dudit accepteur de groupes méthylène, peut se situer dans la plage de 0,5 à 5, en variante de 1 à 3 phr.
Le rapport pondéral du composé faisant office d'accepteur de groupes méthylène ou composé faisant office de donneur de groupes méthylène peut se situer par exemple dans la plage d'environ 5/1 à environ 1/5.
La composition de caoutchouc d'au moins une desdites zones latérales de chape de bande de roulement et/ou desdites zones latérales de chape de bande de roulement, peut contenir le cas échéant un agent de couplage possédant une fraction apte à réagir avec des groupes hydroxyle contenus à la surface de ladite silice précipitée (la silice précipitée étant utilisée et étant contenue dans la composition de caoutchouc respective),et avec des groupes aldéhyde contenus à la surface dudit noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, et une autre fraction différente apte à entrer en interaction avec ledit élastomère à base diénique.
En pratique, l'enrobage adhésif des fibres de carbone représente de préférence le composite susmentionné de résine de résorcinol-formaldéhyde qui peut le cas échéant 25 également contenir de l'urée, dans ledit liant du caoutchouc de copolymère.
En pratique, lesdites courtes fibres de carbone peuvent être disposées en alignement significatif (par exemple sous la forme d'une mise en alignement à concurrence de 20 à 80 % ou plus, ledit pourcentage étant considéré en l'occurrence comme représentant 3 0 une mise en alignement significatif sur une base relative, plus précisément par rapport à une dispersion aléatoire et à une absence de mise en alignement) les unes avec les autres dans la direction d'écoulement de la composition de caoutchouc via une extrusion par contraction de la composition de caoutchouc (extrusion de la composition de caoutchouc à l'état non vulcanisé) à travers une filière de façonnement appropriée. 35 Par l'expression extrusion par contraction , on veut dire que l'écoulement volumétrique de la composition de caoutchouc extrudé à travers une filière de façonnement est soumis à une contraction à travers une filière de façonnement (par exemple via une réduction de la section transversale du conduit à travers lequel s'écoule la composition de caoutchouc) lorsque la composition de caoutchouc s'approche de l'ouverture de la filière et est soumise à une expansion (par exemple via un élargissement de la section transversale du conduit à travers lequel s'écoule à la composition de caoutchouc) lorsque l'écoulement quitte l'ouverture de la filière de façonnement. De cette manière, on peut former une bande de roulement de bandage pneumatique en caoutchouc qui contient de courtes fibres de carbone qui sont disposées en un alignement substantiel les unes par rapport aux autres dans un alignement en parallèle, dans la direction longitudinale, circonférentielle de la bande de roulement (telle qu'elle apparaît sur le bandage pneumatique). Une telle mise en alignement des courtes fibres de carbone peut s'avérer bénéfique dans le sens de permettre une maximisation de la rigidité directionnelle de la composition de caoutchouc extrudée de la bande de roulement, et ainsi une rigidité directionnelle du composant de bande de roulement lui-même.
En variante, lesdites courtes fibres de carbone peuvent être disposées en alignement significatif (par exemple sous la forme d'une mise en alignement à concurrence de 10 à 40 % ou plus, ledit pourcentage étant considéré en l'occurrence comme représentant une mise en alignement significatif sur une base relative, plus précisément par rapport à une dispersion aléatoire et à une absence de mise en alignement) les unes avec les autres dans la direction essentiellement perpendiculaire par exemple à concurrence de 10 à 30 % par rapport à la perpendiculaire dans le sens d'être perpendiculaire) à l'écoulement de la composition de caoutchouc via une extrusion par expansion de la composition de caoutchouc (extrusion de la composition de caoutchouc à l'état non vulcanisé) à travers une filière de façonnement appropriée. Par l'expression extrusion par expansion , on veut dire que l'écoulement volumétrique de la composition de caoutchouc extrudé à travers une filière de façonnement est soumis à un élargissement 3 0 à travers une filière de façonnement (par exemple via un élargissement de la section transversale du conduit à travers lequel s'écoule la composition de caoutchouc) lorsque la composition de caoutchouc s'approche de l'ouverture de la filière et est soumise à un rétrécissement (par exemple via une réduction de la section transversale du conduit à travers lequel s'écoule la composition de caoutchouc) lorsque l'écoulement quitte 35 l'ouverture de la filière de façonnement. De cette manière, on peut former une bande de roulement de bandage pneumatique en caoutchouc qui contient de courtes fibres de carbone qui sont disposées dans une certaine mesure en alignement les unes par rapport aux autres dans une direction dans une certaine mesure perpendiculaire, à la direction longitudinale, circonférentielle de la bande de roulement (telle qu'elle apparaît sur le bandage pneumatique). Une telle mise en alignement des courtes fibres de carbone peut s'avérer bénéfique dans le sens de permettre une maximisation de la rigidité directionnelle de la composition de caoutchouc extrudée de la bande de roulement, et ainsi une rigidité directionnelle du composant de bande de roulement lui-même.
En pratique, ladite bande de roulement du bandage pneumatique contient une composition de caoutchouc de base interne (interne dans le sens où elle ne s'étend pas jusqu'à la surface visible du bandage pneumatique), sous-jacente à ladite couche de caoutchouc de chape de bande de roulement. En pratique, la couche de chape de bande de roulement et la couche de base sous-jacente de la bande de roulement représentent un composite unitaire de bande de roulement en une seule pièce dans le sens où elles sont soumises à une coextrusion de manière conjointe, avant d'être soumis à une vulcanisation au soufre de manière conjointe par la suite.
En conséquence, en pratique, les compositions de caoutchouc individuelles des zones respectives de ladite couche de chape de bande de roulement divisée en zones, de manière conjointe avec ladite couche de caoutchouc de base de bande de roulement, sont de préférence soumises à une coextrusion conjointe pour obtenir un composant de bande de roulement extrudée en une seule pièce du bandage pneumatique.
Dans un aspect de l'invention, les jonctions desdites zones primaires et latérales de chape de bande de roulement sont de préférence disposées au sein des rainures circonférentielles situées entre lesdites zones.
3 0 La zone latérale ou les zones latérales de la chape de bande de roulement est/sont destinée(s) à venir s'ajouter à ladite zone primaire de chape de bande de roulement dans le but de favoriser une meilleure conduite, en particulier lors d'une dérive d'évitement pour éviter un danger sur la route.
En pratique, on considère en l'occurrence qu'un aspect significatif lié à l'inclusion des courtes fibres de carbone enrobées réside dans l'avantage que l'on obtient sous la forme d'une augmentation de la rigidité dans des conditions de faible déformation, tout en procurant des améliorations en ce qui concerne la conductibilité thermique et la conductibilité électrique.
Comme on l'a indiqué ci-dessus, l'invention concerne une bande de roulement d'un bandage pneumatique constituée d'une combinaison coopérante d'une configuration de structure de type chape/base, dans laquelle la couche externe de chape de bande de roulement procure une surface de roulement pour le bandage pneumatique, qui est subdivisée en plusieurs zones individuelles et positionnées de manière stratégique, qui présentent des propriétés physiques variées et progressives.
Ce que l'on vient d'indiquer s'oppose de manière significative au fait de procurer une bande de roulement d'un bandage pneumatique, en particulier une chape de bande de roulement dont la structure est du type chape/base, constituée d'une surface de roulement unitaire pour la bande de roulement. Comme on l'a indiqué ci-dessus, une difficulté significative pour procurer une telle surface unitaire de la bande de roulement réside dans les compromis qui s'imposent lorsqu'on souhaite procurer une telle surface de bande de roulement avec des propriétés physiques appropriées pour la traction et pour la conduite dans une large gamme de conditions de conduite. Grâce à la mise en oeuvre de la présente invention, consistant à positionner de manière stratégique des zones sélectives de chape de bande de roulement s'étendant sur la face visible de la surface de roulement de la bande de roulement du bandage pneumatique, on peut améliorer la conduite sans donner lieu à une perte significative de la traction sur terrain mouillé ou sur terrain sec.
En pratique, ladite couche de caoutchouc de base de bande de roulement représente de manière spécifique une composition de caoutchouc unique comprenant au moins un élastomère à base de diène conjugué, comprenant par exemple du caoutchouc cis naturel de 1,4-polyisoprène ou comprenant un mélange d'élastomères à base diénique, comme par exemple un mélange de caoutchouc naturel cis de 1,4-polyisoprène et de caoutchouc cis de 1,4-polybutadiène. Par exemple, la couche de caoutchouc de base de bande de roulement peut comprendre au moins un élastomère à base de diène conjugué et à concurrence de 30 à 70 phr, une matière de charge de renforcement du caoutchouc choisie parmi le groupe comprenant du noir de carbone ou une combinaison de silice précipitée et de noir de carbone, comprenant du noir de carbone à concurrence de 30 à 70 phr, en variante de 25 à 65 phr et le cas échéant de la silice précipitée à concurrence de 0 à 60 phr, en variante de 5 à 20 phr (ainsi, dans un aspect, la matière de charge pour le renforcement du caoutchouc peut représenter et en général est de préférence composée de noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc).
Des exemples représentatifs d'élastomères à base de diènes conjugués pour ladite couche de caoutchouc de base de bande de roulement sont par exemple le caoutchouc cis de 1,4-polyisoprène (habituellement de préférence du caoutchouc naturel), qui peut être utilisé, si on le souhaite, en combinaison avec un autre élastomère à base diénique, comme par exemple du caoutchouc cis de 1,4-polybutadiène et/ou du caoutchouc d'isoprène/butadiène.
En pratique, des exemples représentatifs d'élastomères pour ladite composition de caoutchouc desdites zones primaire et latérale(s) de chape de bande de roulement, en se basant sur des parties en poids par des parties en poids de caoutchouc (phr), peuvent être les suivants : (A) à concurrence de zéro à 100, en variante de 25 à 100, et en variante encore de 50 à 75 phr, un élastomère de copolymère de styrène/butadiène possédant une valeur Tg dans la plage de -80 C à -10 oc (en fonction dans une certaine mesure de la teneur en styrène lié et de la teneur vinylique de son composant de butadiène et en fonction du fait de savoir si on le prépare par une polymérisation en solution dans un solvant organique ou par polymérisation en émulsion aqueuse des monomères que sont le styrène et le 1,3-butadiène) ; (B) à concurrence de zéro à 80, en variante de zéro à 75 et en variante encore de 25 à 50 phr, un élastomère cis de 1,4-polybutadiène possédant une valeur Tg dans la plage de -95 C à -110 C, de préférence possédant une teneur 1,4 en conformation cis qui s'élève à au moins 95 % ; (C) à concurrence de zéro à 40, en variante de zéro à 25 phr, au moins un élastomère supplémentaire à base diénique possédant une valeur Tg dans la plage de - 10 oc à -100 C.35 Ledit caoutchouc supplémentaire à base diénique peut comprendre par exemple au moins membre choisi parmi le groupe comprenant un caoutchouc de 1,4-polyisoprène en conformation cis, un caoutchouc de 1,4-polybutadiène en conformation cis, un caoutchouc d'isoprène/butadiène, un caoutchouc de 1,4-polybutadiène en conformation trans, un caoutchouc de polybutadiène à faible teneur vinylique possédant une teneur en groupes vinyle dans la plage de 5 à 20 %, un caoutchouc de polybutadiène à haute teneur vinylique possédant une teneur en groupes vinyle dans la plage de 20 à 90 %, un caoutchouc de 3,4-polyisoprène et un caoutchouc de styrène isoprène butadiène.
Comme on l'a indiqué ci-dessus, un aspect de l'invention concerne l'inclusion des zones respectives de chape de bande de roulement au sein de la couche elle-même de chape de bande de roulement en caoutchouc, la couche de base sous-jacente coextrudée de bande de roulement en caoutchouc possédant une composition du caoutchouc particulière et n'étant pas composée de plusieurs zones individuelles. Ainsi, les zones individuelles, circonférentielles de la chape de bande de roulement supportant la charge s'étendent en direction radiale vers l'intérieur à partir de la surface de roulement de la chape de bande de roulement jusqu'à la couche sousjacente et supportante de la base de bande de roulement, faisant office de couche de transition, au lieu de s'étendre directement jusqu'à la carcasse de la bande de roulement.
Brève description des dessins Pour mieux comprendre l'invention, on fournit des dessins comprenant la figure 1 ainsi que les figures 2 et 3 dans lesquelles on représente une vue partielle en coupe transversale d'une portion de bande de roulement de configuration de type chape/base d'un bandage pneumatique.
Les dessins En figure 1, on représente une bande de roulement de configuration du type chape/base à titre de forme de réalisation préférée de l'invention, la couche externe de chape de bande de roulement en caoutchouc 1 possédant une surface de roulement externe 5 et plusieurs rainures de bande de roulement 4. La couche de caoutchouc de chape de bande de roulement 1 est composée de deux zones de caoutchouc longitudinales s'étendant en direction circonférentielle, comprenant une zone primaire 2 et une zone secondaire mineure externe 3 disposée en position adjacente, en direction axiale, à ladite zone primaire 2. La couche de base en caoutchouc de la bande de roulement 6 représente une zone de transition entre la bande de roulement et la carcasse du bandage pneumatique, et elle est sous-jacente à la couche de caoutchouc de chape de bande de roulement 1. Les zones de la chape de bande de roulement s'étendent depuis la surface de roulement externe 5 jusqu'à la couche de base 6 de la bande de roulement et sont par conséquent destinées à supporter la charge, en fonction des nécessités. La zone primaire 2 de la chape de bande de roulement occupe plus de 50 % (par exemple au moins 60 %) de l'étendue L de la surface de roulement libre normale de la bande de roulements, qui englobe l'étendue passant par les espaces des ouvertures des rainures incluses 4. L'étendue illustrée L' englobe une inclusion d'une portion facultative supplémentaire de la surface de roulement de la bande de roulement, en plus de la surface de roulement libre normal de la bande de roulement, qui peut entrer en contact avec le sol lorsque le bandage pneumatique négocie un virage. La jonction entre la zone primaire 1 de chape de bande de roulement et la zone externe secondaire 3 de la bande de roulement est disposée au sein d'une rainure de bande de roulement 4.
La composition de caoutchouc de ladite zone externe 3 de chape de bande de roulement contient une dispersion des courtes fibres enrobées d'adhésif, de préférence orientées, selon la présente invention.
La figure 2 est similaire à la figure 1 avec cette exception que la couche de caoutchouc 1 de chape de bande de roulement comprend ladite zone primaire de bande de roulement 2 qui occupe plus de 50 % de l'étendue L et deux zones latérales espacées l'une de l'autre de chape de bande de roulement, individuellement et respectivement adjacentes, en direction axiale, à chaque côté de ladite zone primaire 2 de chape de bande de roulement sous la forme d'une zone latérale externe de chape de bande de roulement 3 et d'une zone latérale interne de chape de bande de roulement 8 (par exemple la zone latérale externe de chape de bande de roulement d'un côté et la zone latérale interne de chape de bande de roulement de l'autre côté de la zone primaire de 3 0 chape de bande de roulement), qui comprennent ladite composition de fibres de carbone de préférence orientées/caoutchouc de la zone externe de chape de bande de roulement 3 de la figure 1.
La figure 3 est similaire à la figure 2 avec cette exception que la zone interne de chape 35 de bande de roulement 9 comprend une composition de caoutchouc qui ne contient pas une dispersion de fibres de carbone enrobées d'un adhésif et qui possède une composition de caoutchouc différente de la composition de caoutchouc de la zone latérale de chape de bande de roulement 7.
Dans la pratique de la présente invention, la silice amorphe synthétique (par exemple la silice précipitée) peut être composée d'agrégats de silice précipitée, lesdits agrégat englobant des aluminosilicates précipités sous la forme de silice et d'aluminium coprécipités.
De préférence, les agrégats de silice précipitée que l'on utilise dans la présente invention représentent des silices précipitées comme celles que l'on obtient par exemple par acidification d'un silicate soluble, par exemple le silicate de sodium, et ils peuvent englober de la silice coprécipitée et une quantité mineure d'aluminium.
Des silices de ce type seront habituellement caractérisées par exemple par le fait de posséder une surface BET, telle qu'on la mesure en utilisant de l'azote gazeux, de préférence dans la plage de 40 à 600 m2 par gramme.
La silice peut également posséder de manière typique une valeur d'absorption du 20 dibutylphtalate (DBP) dans le domaine de 50 à 400 cm3/100 g, et plus habituellement dans la plage de 100 à 300 cm3/100 g.
On peut envisager diverses silices disponibles dans le commerce pour les utiliser dans la présente invention, telles que, en ne les citant qu'à titre d'exemple et sans limitation, 25 des silices disponibles dans le commerce auprès de PPG Industries sous la dénomination commerciale Hi-Sil des types 210 et 243 etc. ; des silices disponibles auprès de Rhodia, portant les dénominations commerciales Zeosil 1165MP, Zeosil 165GR ; des silices disponibles auprès de J.M. Huber Corporation comme par exemple Zeopol 8745 et Zeopol 8715 ; des silices disponibles auprès de Degussa AG, portant 3 0 les dénominations commerciales VN2, VN3, et Ultrasil 7005 ; ainsi que d'autres qualités de silice, en particulier de silice précipitée, que l'on peut utiliser pour le renforcement des élastomères.
Un agent de couplage est utilisé avec la silice pour favoriser son renforcement de la 35 composition de caoutchouc qui contient la silice. Un tel agent de couplage contient de manière conventionnelle une fraction apte à réagir avec les groupes hydroxyle sur la silice (par exemple sur la silice précipitée) et une autre fraction différente et apte à entrer en interaction avec l'élastomère à base d'hydrocarbure diénique.
Un agent de couplage est utilisé avec la silice pour favoriser son renforcement de la composition de caoutchouc qui contient la silice. Un tel agent de couplage contient de manière conventionnelle une fraction apte à réagir avec les groupes hydroxyle sur la silice (par exemple sur la silice précipitée) et une autre fraction différente et apte à entrer en interaction avec l'élastomère à base d'hydrocarbure diénique.
En pratique, ledit agent de couplage peut représenter par exemple : (A) un bis(3-triéthoxysilylpropyl) polysulfure possédant en moyenne de 2 à 4 et de manière plus préférée en moyenne de 2 à 2,6 ou de 3,4 à 4 atomes de soufre de liaison dans son pont polysulfure, ou (B) un bis(3-triéthoxysilylpropyl) polysulfure possédant en moyenne de 2 à 2,6 atomes de soufre de liaison dans son pont polysulfure et un bis(3-triéthoxysilylpropyl) polysulfure possédant en moyenne de 3,4 à 4 atomes de soufre de liaison dans son pont polysulfure, ledit polysulfure possédant en moyenne de 2 à 2,6 atomes de soufre de liaison dans son pont polysulfure (à l'exclusion d'une polysulfure possédant en moyenne de 3 à 4 atomes de soufre de liaison dans son pont polysulfure) étant mélangé avec ladite composition de caoutchouc en l'absence de soufre et d'un accélérateur de la vulcanisation au soufre et ledit polysulfure possédant en moyenne de 3,4 à 4 atomes de soufre de liaison dans son pont polysulfure étant mélangé par la suite avec ladite composition de caoutchouc en présence de soufre et d'au moins un accélérateur de la vulcanisation au soufre, ou
(C) une composition d'organoalcoxymercaptosilane répondant à la formule générale (I) (I) (X)n(R7O)3-n ù Si ù R8 ù SH
dans laquelle X représente un radical choisi parmi le groupe comprenant un atome d'halogène, plus précisément un atome de chlore ou un atome de brome et de préférence un radical de chlore, et parmi des radicaux alkyle contenant de 1 à 16, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence choisis parmi le groupe comprenant un radical méthyle, un radical éthyle, un radical propyle (par exemple un radical n-propyle), et un radical butyle (par exemple un radical n-butyle) ; R, représente un radical alkyle contenant de 1 à 18, en variante de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence choisi parmi le groupe comprenant un radical méthyle et un radical éthyle ; R8 représente un radical aikylène contenant de 1 à 16, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence un radical de propylène ; et n représente une valeur moyenne de zéro à 3, de préférence égale à zéro ; dans des cas dans lesquels n est égal à zéro ou 1, les radicaux R, peuvent être identiques ou différents pour chaque fraction (R,O) dans la composition ; et (D) ledit organoalcoxymercaptosilane répondant à la formule générale (1) bloqué avec une fraction qui débloque l'organoalcoxymercaptosilane lors d'un chauffage à une température élevée.
Des exemples représentatifs de divers organoalcoxy-mercaptosilanes sont par exemple le triéthoxy mercaptopropylsilane, le triméthoxy mercaptopropylsilane, le méthyl diméthoxy mercaptopropylsilane, le méthyl diéthoxy mercaptopropylsilane, le diméthyl méthoxy mercaptopropylsilane, le triéthoxy mercaptoéthylsilane, le tripropoxy mercaptopropylsilane, l'éthoxy diméthoxy mercaptopropylsilane, l'éthoxy diisopropoxy mercaptopropylsilane, l'éthoxy didodécyloxy mercaptopropylsilane et l'éthoxy dihexadécyloxy mercaptopropylsilane.
Lesdits organoalcoxymercaptosilanes peuvent être bloqués avec diverses infractions, comme on l'a indiqué ci-dessus. Un exemple représentatif d'un organoalcoxymercaptosilane bloqué faisant office d'agent de couplage, utile dans la présente invention est un 3-octanoylthio-1 -propyltriéthoxysilane liquide commercialisé sous la dénomination commerciale NXTTM auprès de la GE Silicones Company. 30 L'agent de couplage peut par exemple être ajouté directement au mélange élastomère ou bien il peut être ajouté sous la forme d'un composite de cette silice précipitée et d'un tel agent de couplage que l'on obtient en traitant une silice précipitée avec ce dernier ou bien en traitant une silice colloïdale avec ce dernier et en précipitant le composite 35 résultant.25 En pratique, ledit noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, destiné auxdites compositions de caoutchouc desdites zones de chape de bande de roulement représentent de préférence des noirs de carbone à renforcement relativement élevé possédant une valeur d'absorption d'iode (norme ASTM D-1510) dans la plage de 110 à 250 g/kg et une valeur d'absorption DBP (norme ASTM D-2414) dans la plage de 100 à 250 cm3/100 g. Des exemples représentatifs de noir de carbone de ce type, en fonction de leur désignation ASTM et qui sont disponibles ou dans The Vanderbilt Rubber Handbook, 13e édition (1990) aux pages 416 et 417, sont par exemple les noirs de carbone N110, N120, N121, N134, N220, N231, N234 et N299.
En pratique, les compositions de caoutchouc peuvent être préparées par exemple dans une série d'au moins deux étapes ou stades de mélange séparés et individuels dans un mélangeur interne pour la préparation du caoutchouc, dans lequel l'élastomère à base diénique est d'abord mélangé avec le noir de carbone prescrit et/ou la silice prescrite dans une étape de mélange suivante et séparée, avant de passer à une étape de mélange finale dans laquelle on mélange les adjuvants de vulcanisation à une température inférieure et pendant un laps de temps essentiellement plus court.
Il est requis, de manière conventionnelle, après chaque étape de mélange, de retirer en fait le mélange de caoutchouc du mélangeur de caoutchouc pour le refroidir à une température qui est inférieure à 40 C par exemple dans la plage de 40 C à 20 C, et pour le réintroduire par la suite dans un mélangeur de caoutchouc interne pour l'étape ou le stade de mélange suivant.
On comprendra que l'on prépare le bandage pneumatique, à titre d'article manufacturé, par façonnement et par vulcanisation au soufre de l'ensemble de ses composants à une température élevée (par exemple de 140 C à 180 C) et sous une pression élevée dans un moule approprié.
L'homme de métier spécialisé dans la technique comprendra aisément que la composition de caoutchouc sera mélangée en faisant appel à des procédés bien connus en général dans la technique de mélange du caoutchouc, comme par exemple le fait de mélanger les divers caoutchoucs constitutifs vulcanisables au soufre avec diverses matières additives couramment utilisées, comme on l'a indiqué ci-dessus, ladite matière étant par exemple des adjuvants de vulcanisation tels que le soufre, des activateurs, des retardateurs et des accélérateurs, des adjuvants de traitement tels que des huiles plastifiantes pour le caoutchouc, des résines y compris des résines qui durcissent rapidement et des plastifiants, des matières de charge, des pigments, des acides gras, de l'oxyde de zinc, des cires, des antioxydants et des agents antiozone, des agents de peptisation et des matières de renforcement comme par exemple le noir de carbone et la silice. Comme il est bien connu de l'homme de métier spécialisé dans la technique, en fonction de l'utilisation recherchée des matières vulcanisables au soufre et vulcanisées au soufre (c'est-à-dire des caoutchoucs), on sélectionne et on utilise de manière habituelle les additifs que l'on a mentionnés ci-dessus, dans des quantités conventionnelles.
Des quantités typiques d'acides gras, lorsqu'on les utilise et qui peuvent englober l'acide stéarique, comprennent de 0,5 à 3 phr. Des quantités typiques d'oxyde de zinc comprennent de 1 à 5 phr. Des quantités spécifiques de cires comprennent de 1 à 5 phr. Des quantités spécifiques d'agents de peptisation comprennent de 0,1 à 1 phr. Des agents de peptisation typiques peuvent représenter par exemple le pentachlorothiophénol et le dibenzamidodiphényl disulfure.
On effectue la vulcanisation en présence d'un agent de vulcanisation au soufre. Des exemples d'agents de vulcanisation au soufre qui sont appropriés englobent le soufre élémentaire (soufre libre) ou des agents de vulcanisation cédant du soufre, par exemple un disulfure d'amine, un polysulfure polymère ou encore des adduits de soufre/oléfine. De préférence, l'agent de vulcanisation au soufre et le soufre élémentaire. Des agents de vulcanisation au soufre sont utilisés en une quantité qui se situe dans la plage de 0,5 à 4 phr.
Des accélérateurs sont utilisés pour régler le temps et/ou la température qui sont requis pour la vulcanisation et pour améliorer les propriétés du produit de vulcanisation. Dans 3 0 une forme de réalisation, on peut utiliser un système d'accélérateur unique en une quantité qui se situe dans la plage de 0,5 à 5. Dans une autre forme de réalisation, on peut utiliser des combinaisons d'un accélérateur primaire et d'un accélérateur secondaire, l'accélérateur secondaire étant utilisé pour des quantités inférieures (de 0,05 à 3 phr) dans le but d'activer et d'améliorer les propriétés du produit de 35 vulcanisation. En outre, on peut utiliser des accélérateurs à action retardée qui ne sont pas affectés par lestempératures normales de traitement, mais qui produisent une vulcanisation satisfaisante aux températures ordinaires de la vulcanisation. De préférence, l'accélérateur primaire est un sulfénamide. Lorsqu'on utilise un accélérateur secondaire, il peut représenter par exemple un composé de guanidine, un composé de dithiocarbamate ou un composé de thiurame.
Le mélange de la composition de caoutchouc peut par exemple être mis en oeuvre via le procédé de mélange séquentiel que l'on a mentionné ci-dessus. Par exemple, les ingrédients peuvent être mélangés dans au moins une étape de mélange séquentielle non productive (préparatoire), suivie d'une étape de mélange productive (mélange final). Les adjuvants de vulcanisation finals sont mélangés de manière typique dans l'étape finale que l'on désigne de manière conventionnelle par les expressions étape de mélange productif ou étape de mélange final , dans laquelle le mélange a lieu spécifiquement à une température ou à une température ultime, inférieure à la température de mélange des étapes de mélange non productif qui précèdent. Les exemples suivants sont présentés pour illustrer davantage l'invention. Les parties et les pourcentages sont donnés en poids sauf indication spécifique contraire.
EXEMPLE 1 On prépare des échantillons de compositions à base de caoutchouc cis de 1,4-polyisoprène, qui contiennent de courts filaments (fibres) de carbone traités (enrobés d'un adhésif). Les échantillons de caoutchouc sont désignés dans cet exemple par les dénominations Echantillon Témoin A, en l'absence des filaments de carbone traités, et Echantillons B à E qui contiennent diverses quantités des filaments de carbone traités.
L'échantillon de caoutchouc E contient en outre une résine formée in situ de l'accepteur de groupes méthylène (résorcinol) et du donneur de groupes méthylène (hexaméthoxyméthyl mélamine), l'accepteur de groupes méthylène étant ajouté dans l'étape de mélange préparatoire non productive et le donneur de groupes méthylène étant ajouté dans l'étape de mélange productif final afin de mieux disperser l'accepteur de groupes méthylène avant l'information de la résine dans l'étape de mélange productif.
On prépare les compositions de caoutchouc dans un mélangeur de caoutchouc interne en utilisant deux étapes de mélange, plus précisément une étape de mélange non 35 productif dans laquelle les ingrédients sont mélangés intimement, à l'exception des 5 adjuvants de vulcanisation au soufre et des accélérateurs de la vulcanisation, pendant un laps de temps de 3 à 4 minutes jusqu'à une température de 150 à 170 C avant de retirer le mélange résultant du mélangeur pour le transformer en feuille et pour le refroidir à une température inférieure à 40 C. On mélange ensuite la composition de caoutchouc résultante dans une étape de mélange productif dans un mélangeur de caoutchouc interne, étape au cours de laquelle on ajoute un adjuvant de vulcanisation au soufre et les accélérateurs, pendant un laps de temps entre 2 et 3 minutes, à une température entre 100 et 120 C. 10 Les ingrédients que l'on utilise dans les échantillons de caoutchouc sont illustrés dans le tableau 1 suivant. Dans le tableau 1, on illustre la formulation de base pour les échantillons de caoutchouc.
Tableau 1 (Formulation de base) Etape de mélange non productif Parties Caoutchouc synthétique cis de 1,4-polyisoprène1 100 Noir de carbone2 30 Huile plastifiante de caoutchouc3 5 Oxyde de zinc 5 Acide gras4 2 Antioxydant5 2 Résorcinol 0 ou 2 Fibres de carbone, (courtes fibres filamentaires 0, 1, 3 ou 5 enrobées d'un adhésif)6 Deuxième étape de mélange non productif Pas d'ingrédients ajoutés Etape de mélange productif Soufre 1,4 Accélérateur' 1 Hexaméthoxyméthyl mélamine 0 ou 2,5 'NAT2200TM disponible auprès de Goodyear Tire & Rubber Company 2N299 noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, une appellation ASTM 3Sundex 8125TM disponible auprès de Sun Oil 4Mélange d'acide stéarique, palmitique et oléique 5Du type de la quinoléine 6Courtes fibres de carbone enrobées d'un adhésif de résorcinol-formaldéhyde (RFL) que l'on obtient en enrobant des câblés de fibres de carbone disponibles sous la dénomination commerciale T700GCTM auprès de Toray Industries avec un adhésif RFL tel qu'on l'a décrit ci-dessus (résorcinol, formaldéhyde, latex et urée ), en soumettant l'adhésif à une cuisson et à un séchage, et en découpant ensuite le câblé enrobé d'adhésif pour obtenir de courtes fibres possédant une longueur moyenne d'environ 5 mm et un diamètre moyen d'environ 7 microns. 'Du type du sulfénamide.
Dans le tableau 2 suivant, on illustre le comportement à l'état non vulcanisé et les diverses propriétés physiques des échantillons de caoutchouc. Lorsqu'on examine les échantillons de caoutchouc à l'état vulcanisé, par exemple en procédant à des mesures de la courbe contrainte-déformation, du rebond, de la dureté, de la solidité à la rupture 5 et de la résistance à l'abrasion, on vulcanise les échantillons de caoutchouc pendant environ 32 minutes à une température de 150 C. Tableau 2 - évaluation des échantillons de caoutchouc Témoin B Ç D E A Echantillons de composés de caoutchouc (Cpd) Fibres de carbone, enrobées d'un 0 1 3 5 3 adhésif Réscorcinol (accepteur de groupes 0 0 0 0 2 méthyléne) Hexaméthoxyméthyl mélamine 0 0 0 0 2,5 (donneur de groupes méthyène) Résine de résorcinol/formaldéhyde 0 0 0 0 4,5 formée in situ Contrainte-déformation (ATS), vulcanisation à 150 C pendant30 minutes)' Module à 100 %, anneau (MPa) 1,22 1,42 1,82 2,13 2,17 Module à 300 %, anneau (MPa) 5,73 5,86 6,41 6,55 6,73 Résistance à la traction (MPa) 22,5 20,6 19,2 17,9 17,1 Allongement à la rupture (%) 607 583 557 542 530 Dureté (100 C) 50,2 52,1 55,3 56,6 61 Rebond (100 C) 72 72 73 73 67 RPA, 100 C, 1 Hertz2 Module de stockage (G'), 0,91 0,93 0,97 0,94 1,35 déformation 10 % (MPa) Tan delta, déformation 0,062 0,065 0,064 0,064 0, 09 10% De Maffia Hot Wedge Pierce (vulcanisation à 150 C pendant 30 minutes Longueur après 3 heures (mm) 21,5 21,5 122,6 22,5 14,8 Solidité à la rupture (résistance au détachement), N, (vulcanisation à 150 C pendant 30 minutes)4 Charge moyenne SS, 95 C 154,8 175,1 161,6 155,4 166, 8 Rhéomètre, (MDR), (vulcanisation à 150 C pendant 30 minutes Couple maximum (dNm) 13,6 13,9 14,1 14,0 17,2 Couple minimum (dNm) 2,0 2,1 2,2 2,2 2,3 Couple delta (dNm) 11,6 11,8 11,9 11,8 14,9 T90, minutes 12,8 13, 2 12,6 13,2 11,2 Holometrix (évaluation de la conductibilité thermique), vulcanisation à 150 C pendant 30 minutes 6 K (100 C), Watts 0,19 0,19 0,19 0,21 0,21 'Données obtenues conformément à un système d'évaluation automatisé fourni par la Instron Corporation qui englobe six tests dans un système. Un instrument de ce type permet de déterminer la résistance ultime à la traction, la résistance ultime à l'allongement, les différents modules, etc. Les données rapportées dans le tableau sont générées à partir d'un test réalisé à un poste de mise à l'essai de la résistance à la traction à l'aide d'un anneau, à savoir un bâti de charge Instron 4201. 2Le terme "RPA" désigne un Rubber Process Analyzer comemrcialisé sous la dénomination commerciale RPA 2000TM 3Test d'évaluation du développement des fissures, dans lequel on mesure l'évolution de la longueur des fissures au cours du temps 4Les données ont été obtenues conformément à un test de solidité à la rupture en évaluant la résistance au déchirement afin de déterminer l'adhérence à l'interface entre deux échantillons d'une composition de caoutchouc. En particulier, on détermine une telle adhérence à l'interface en tirant une composition de caoutchouc à l'écart de l'autre en formant un angle droit par rapport aux échantillons d'essai non déchirés, les deux extrémités des compositions de caoutchouc étant tirées à l'écart l'une de l'autre en formant un angle de 180 l'une par rapport à l'autre en utilisant un instrument Instron. On facilite la tension d'une zone de contact à l'interface entre les échantillons de caoutchouc en plaçant un film Mylarrm entre les échantillons et en découpant une fenêtre dans le film pour permettre aux deux échantillons de caoutchouc d'entrer en contact réciproque ; après quoi, on vulcanise les échantillons de manière conjointe et on utilise le composite résultant de la composition de caoutchouc pour le test de solidité à la rupture/résistance au déchirement. 5Les données ont été obtenues conformément à un instrument de rhéomètre à filière mobile, modèle MDR-2000 disponible auprès de Alpha Technologies, que l'on utilise pour déterminer les caractéristiques de vulcanisation des matières élastomères, comme par exemple le couple, la valeur T90, etc. 6Des valeurs supérieures indiquent une augmentation de la conductibilité thermique.
Comme on l'a déjà indiqué ci-dessus, des propriétés physiques significatives pour la 3 0 composition de caoutchouc contenant des fibres de carbone traitées pour une application destinée à une bande de roulement d'un bandage pneumatique sont considérées en l'occurrence comme étant une augmentation de la rigidité telle qu'on la mesure à l'aide de la courbe de déformation-contrainte, les données reprises dans le tableau 2 se basant sur ladite considération. 35 À partir du tableau 2, on peut voir que l'on obtient une augmentation de toutes les propriétés de rigidité lorsque le niveau des fibres de carbone (courtes fibres de carbone enrobées d'un adhésif) que l'on ajoute à l'échantillon témoin A augmente.
Cette caractéristique est considérée en l'occurrence comme étant significative dans le sens où elle procure une meilleure conduite au bandage pneumatique d'une voiture particulière lorsque les compositions de caoutchouc contenant des fibres de carbone sont disposées dans les zones latérales de chape de bande de roulement, en particulier dans la zone latérale externe de la chape de bande de roulement. À partir du tableau 2, on peut également observer que l'addition d'une résine adhésive formée in situ à partir de l'accepteur de groupes méthylène et du donneur de groupes méthylène (échantillon E), apporte une augmentation encore supérieure des paramètres de rigidité, lorsqu'on l'ajoute à la composition de caoutchouc de l'échantillon C qui contient également 3 phr de la dispersion des fibres de carbone (courtes fibres de carbone) enrobées d'un adhésif (RFL). On peut également voir que la résine formée in situ améliore la résistance au développement des fissures pour la composition de caoutchouc contenant une dispersion des fibres de carbone enrobées d'un adhésif.
EXEMPLE II On prépare des échantillons supplémentaires de compositions de caoutchouc à base de caoutchouc cis 1,4-polyisoprène, qui contiennent de courts filaments de carbone (fibres) traités (enrobés d'un adhésif). Les échantillons de caoutchouc sont désignés dans cet exemple par les appellations Echantillon Témoin F exempt des courts filaments de carbone traités et Echantillons G à J qui contiennent diverses quantités des filaments de carbone traités.
Toutes les compositions de caoutchouc contiennent 40 phr de silice précipitée et 15 phr de noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc. L'échantillon de caoutchouc J possède en outre une teneur significativement supérieure en agent de couplage pour la silice.
On prépare les échantillons de caoutchouc et on les évalue quant à leurs propriétés 35 physiques de la manière indiquée à l'exemple 1 (un test de résistance à l'abrasion DIN30 étant ajouté pour cet exemple), en utilisant la formulation du tableau 1, à laquelle on ajoute ladite silice précipitée et ledit noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc.
Dans le tableau 4 suivant, on représente les ingrédients de base ainsi que le procédé de mélange :
Table 4 (Formulation de base) Etape de mélange non productif Parties Caoutchouc synthétique cis de 1,4-polyisoprènel 100 Noir de carbone2 15 Huile plastifiante de caoutchouc3 6 Acide gras4 2 Oxyde de zinc 5 Coupleur pour la silice9 Antioxydant5 3 Fibres de carbone, (courtes fibres filamentaires enrobées 0, 1, 3 ou 5 d'un adhésif)6 Étape de mélange suivante supplémentaire de type non productif Silice précipitée 20 Coupleur pour la silice9 2 ou 5 Huile plastifiante pour le caoutchouc10 3 Étape de mélange productif Soufre 1,4 Accélérateur' 1,7 8Silice précipitée disponible sous la dénomination commerciale HiSiI210TMauprès de PPG Industries 9Coupleur pour la silice X266STMdisponible auprès de Degussa sous la forme d'un composite 50/50 de noir de carbone et du bis(3-triéthoxysilylpropyl) polysulfure contenant en moyenne, un nombre d'atomes de soufre de liaison dans la plage d'environ 2,4 à environ 2,8 dans son pont polysulfure 10Huile plastifiante pour le caoutchouc disponible sous la dénomination commerciale "Flexon 641TMauprès de ExxonMobile.
Dans le tableau 5 ci-après, on illustre le comportement à l'état vulcanisé ainsi que diverses propriétés physiques des échantillons de caoutchouc.
Tableau 5 - évaluation des échantillons de caoutchouc Témoin G H I J F Echantillons de composés de caoutchouc (Cpd) Fibres de carbone, enrobées 0 1 3 5 3 d'un adhésif Silice précipitée 40 40 40 40 40 Coupleur pour la silice 5 5 5 5 8 (échantillon J avec teneur supérieure) Noir de carbone 15 15 15 15 15 Contrainte-déformation (ATS), vulcanisation à 150 C pendant30 minutes)' Module à 100%, anneau 1,81 1,96 2,46 2,81 2,73 (MPa) Module à 300%, anneau 9,03 8,73 9,13 9,24 10,37 (MPa) Résistance à la traction 21,97 19,7 17,87 17,04 18,79 (MPa) Allongement à la rupture (%) 572 454 504 491 491 Dureté (100 C) 62,9 63,2 65,7 67,9 67,2 Rebond (100 C) 62,7 62,7 63,4 63 64 RPA, 100 C, 1 Hertz2 Module de stockage (G'), 1,74 1,67 1,68 1,8 1,92 déformation 10% (MPa) Tan delta, déformation 10% 0,101 0,11 0,123 0,103 0,094 Solidité à la rupture (résistance au détachement), N, (vulcanisation à 150 C pendant 30 minutes)4 Charge moyenne SS, 147,3 152,6 93,4 112,3 54,8 95 C Rhéomètre, (MDR), (vulcanisation à 150 C pendant 30 minutes, Couple maximum (dNm) 22,8 22,4 23,1 23,2 24,2 Couple minimum (dNm) 3,4 3,0 3,5 3,7 3,4 Couple delta (dNm) 19,4 19,4 19,6 19,5 20,8 T90, minutes 14,1 14,4 13,2 13,0 15,7 Abrasion DIN' Perte relative en volume, cm3 145 149 170 182 1 159 Les tests pour les notes 1, 2, 4 et 5 indiquées dans la légende sont disponibles à 5 l'exemple I après le tableau 2. 'Les données ont été obtenues conformément au procédé d'essai de résistance à l'abrasion DIN 53516 en utilisant une unité d'abrasion sur tambour Zwick, Model 6102 avec une force de 2,5 Newtons. Les normes DIN sont des normes d'essai allemandes. 10' Les résultats du test d'abrasion DIN sont rapportés sous la forme de valeurs relatives par rapport à une composition de caoutchouc témoin utilisée en laboratoire. Des valeurs inférieures indiquent une meilleure résistance à l'abrasion.
À partir du tableau 4, on peut voir que l'addition de teneurs supérieures en fibres de carbone (courtes fibres de carbone) à l'état dispersé au sein d'une composition de caoutchouc renforcée avec de la silice/du noir de carbone procure une augmentation des valeurs de rigidité (voir les échantillons G à J) similaires à celles que l'on obtient lorsqu'on utilise du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, en l'absence de la silice précipitée de l'exemple I.
On considère cette caractéristique comme étant significative en l'occurrence dans le sens d'une capacité d'améliorer non seulement des compositions de caoutchouc renforcées avec du noir de carbone, mais également des compositions de caoutchouc renforcées avec de la silice, ce que l'on considère comme étant particulièrement important pour des compositions de caoutchouc destinées à des bandes de roulement.
À partir du tableau 4, on peut voir également que l'addition d'un agent de couplage à base de silane, en particulier à des teneurs élevées (comme pour l'échantillon J) permet d'obtenir, non seulement des valeurs de rigidité supérieures par comparaison à celles de l'échantillon H possédant la même teneur en fibres de carbone, mais également une amélioration de la résistance à l'abrasion, par rapport à l'échantillon H.
EXEMPLE III On prépare un bandage pneumatique de dimension P225/60R16 possédant une construction de bande de roulement de structure chape/base, la couche de chape de bande de roulement procurant une surface de roulement au bandage pneumatique et étant composée de zones longitudinales circonférentielles (latérales) primaires et supplémentaires asymétriques d'une manière similaire à celle indiquée dans la figure 1.
La couche primaire de chacune des bandes de roulement s'étend sur 75 % de la surface de roulement totale de la bande de roulement du bandage pneumatique et la zone latérale de chape de bande de roulement s'étend sur les 25 % restants de la surface de roulement totale de la bande de roulement du bandage pneumatique, et rejoint la couche de la zone primaire de chape de bande de roulement dans une rainure de la bande de roulement.
Claims (10)
1. Bandage pneumatique possédant une bande de roulement en caoutchouc comprenant une couche de bande de roulement en caoutchouc (1) possédant une surface de roulement externe (5), ladite couche de bande de roulement (1) comprenant plusieurs zones circonférentielles longitudinales de bande de roulement en caoutchouc (2, 3, 7, 8,9), lesdites zones de bande de roulement s'étendant de manière individuelle à partir de ladite surface de roulement externe (5) en direction radiale vers l'intérieur, lesdites zones de bande de roulement comprenant une zone primaire de bande de roulement (2, 7), et (a) une zone latérale de bande de roulement (3), adjacente, en position axiale, à ladite zone primaire de bande de roulement ; ou (b) au moins deux zones latérales de bande de roulement (3, 8, 9) espacées l'une de l'autre, chaque zone latérale de bande de roulement étant disposée, à titre individuel, respectivement, en position adjacente, en direction axiale, à chaque côté de ladite zone primaire de bande de roulement ; dans lequel ladite zone primaire de bande de roulement (2, 7) s'étend sur une distance qui représente de 60 à 90 % de la largeur axiale de la surface de roulement externe totale (5) de ladite couche de bande de roulement en caoutchouc (1) ; et dans lequel ladite/lesdites zones latérales de bande de roulement (3, 8, 9) s'étend(ent) sur une distance qui correspond au reste de la largeur axiale de la surface de roulement externe totale (5) de ladite couche de bande de roulement en caoutchouc (1) ; dans lequel ladite zone primaire de bande de roulement (2, 7) possède une composition de caoutchouc comprenant : (1) au moins un élastomère à base de diène conjugué ; et (2) une matière de charge de renforcement, à concurrence de 30 à 130 phr, comprenant : 3 0 (a) du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc ; ou (b) de la silice précipitée à concurrence de 10 à 120 phr et du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, jusqu'à concurrence 120 phr ; et dans lequel ladite zone latérale de bande de roulement (3) ou au moins une 35 desdites zones latérales de bande de roulement (3, 8, 9) comprend :(3) au moins un élastomère à base de diène conjugué ; (4) une dispersion de courtes fibres de carbone enrobées d'un adhésif, à concurrence de 0,1 à 15 phr ; et (5) une matière de charge de renforcement, à concurrence de 20 à 100 phr, comprenant : (a) du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc (b) de la silice précipitée à concurrence de 10 à 100 phr et du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, jusqu'à concurrence 90 phr ; 1 o dans lequel lesdites courtes fibres de carbone possèdent une longueur moyenne dans la plage de 1 à 10 mm et un diamètre moyen dans la plage de 1 à 30 microns, en variante de 2 à 15 microns ; et dans lequel lesdites fibres de carbone sont enrobées d'une couche d'adhésif de type RFL comprenant une résine de résorcinol-formaldéhyde et un liant polymère. 15
2. Bandage pneumatique selon la revendication 1, dans lequel la bande de roulement possède une structure du type à chape/base, comprenant une couche externe de chape de bande de roulement en caoutchouc (1) contenant une surface de roulement externe (5) et de préférence une couche sous-jacente interne de base de 20 bande de roulement en caoutchouc (6), ladite couche externe de chape de bande de roulement en caoutchouc (1) comprenant plusieurs zones circonférentielles longitudinales de chape de bande de roulement en caoutchouc (2, 3, 7, 8, 9), lesdites zones de chape de bande de 25 roulement s'étendant de manière individuelle à partir de ladite surface de roulement externe (5) en direction radiale vers l'intérieur par rapport à ladite couche de base de bande de roulement (6), lesdites zones de chape de bande de roulement comprenant une zone primaire de chape de bande de roulement (2, 7) ; et (a) une zone latérale externe de chape de bande de roulement (3) en position 30 adjacente, en direction axiale, à ladite zone primaire de chape de bande de roulement (2) ; ou (b) deux zones latérales espacées l'une de l'autre de chape de bande de roulement 389, chaque zone latérale de chape de bande de roulement étant disposée à titre individuel, respectivement, en position adjacente, en direction axiale, à chaque côté 35 de ladite zone primaire de chape de bande de roulement ;dans lequel ladite zone primaire de chape de bande de roulement (2, 7) s'étend sur une distance qui représente de 60 à 90 % de la largeur axiale de la surface de roulement externe totale (5) de ladite couche de chape de bande de roulement en caoutchouc (1) ; et dans lequel ladite/lesdites zones latérales de chape de bande de roulement (3, 8, 9) s'étend(ent) sur une distance qui correspond au reste de la largeur axiale de la surface de roulement externe totale (5) de ladite couche de chape de bande de roulement en caoutchouc (1) ; dans lequel ladite zone primaire de chape de bande de roulement (2, 7) possède 10 une composition de caoutchouc comprenant : (1) au moins un élastomère à base de diène conjugué ; et (2) une matière de charge de renforcement, à concurrence de 30 à 130 phr, comprenant : (a) du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc ; ou 15 (b) de la silice précipitée à concurrence de 10 à 120 phr et du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, jusqu'à concurrence 120 phr ; et dans lequel ladite zone latérale de chape de bande de roulement (3) ou lesdites zones latérales (3, 8, 9) possèdent des compositions de caoutchouc identiques ou 20 différentes, comprenant : (3) au moins un élastomère à base de diène conjugué ; (4) une dispersion de courtes fibres de carbone enrobées d'un adhésif, à concurrence de 0,1 à 15 phr ; et (5) une matière de charge de renforcement, à concurrence de 20 à 25 100 phr, comprenant : (a) du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc (b) de la silice précipitée à concurrence de 10 à 100 phr et du noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, jusqu'à concurrence 90 phr ; 30 dans lequel lesdites courtes fibres de carbone possèdent une longueur moyenne dans la plage de 1 à 10 mm et un diamètre moyen dans la plage de 1 à 30 microns, en variante de 2 à 15 microns ; et dans lequel lesdites fibres de carbone sont enrobées d'une couche d'adhésif de type RFL comprenant une résine de résorcinol-formaldéhyde et un liant polymère. 35
3. Bandage pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite chape de bande de roulement comprend ladite zone primaire de chape de bande de roulement (2, 7) et deux zones latérales espacées l'une de l'autre de chape de bande de roulement (3, 8, 9) comprenant une zone externe de chape de bande de roulement (3) et une zone interne de chape de bande de roulement (8, 9), chaque zone latérale de chape de bande de roulement étant disposée, à titre individuel, en direction axiale, en position adjacente à l'un ou l'autre côté de ladite zone primaire de chape de bande de roulement, et dans lequel ladite zone externe de chape de bande de roulement contient ladite dispersion de fibres de carbone enrobées d'un adhésif et ladite zone interne de chape de bande de roulement ne contiennent pas ladite dispersion de fibres de carbone enrobées d'un adhésif.
4. Bandage pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins une desdites zones latérales de chape de bande de roulement représente une zone latérale externe de chape de bande de roulement (3) dans le sens correspondant à l'orientation visée par le bandage pneumatique sur un véhicule associé.
5. Bandage pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la composition de caoutchouc de ladite zone primaire de chape de bande de roulement (2, 2 0 7) et/ou de ladite au moins une zone latérale de chape de bande de roulement (3, 8, 9) contient un agent de couplage possédant une fraction apte à réagir avec des groupes hydroxyle contenus à la surface de ladite silice et avec des groupes aldéhyde contenus à la surface dudit noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc, et une autre fraction différente apte à entrer en interaction avec ledit élastomère à base diénique. 25
6. Bandage pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la composition de caoutchouc d'au moins une desdites zones latérales de chape de bande de roulement (3, 8, 9), qui contient lesdites fibres de carbone enrobées d'un adhésif (RFL), contient une résine formée in situ sous la forme du produit d'un donneur 30 de groupes méthylène et d'un accepteur de groupes méthylène.
7. Bandage pneumatique selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit donneur de groupes méthylène comprend au moins un membre choisi parmi le groupe comprenant I'hexaméthoxyméthylmélamine et l'hexaméthylènetétramine et/ou en ce que ledit accepteur de groupes méthylène comprend au moins un membre choisi parmile groupe comprenant le résorcinol, des dérivés du résorcinol et des résines de novolaque.
8. Bandage pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enrobage adhésif de type RFL des fibres de carbone est un composite de résine de résorcinolformaldéhyde comprenant une résine de résorcinol-formaldéhyde et un liant polymère pour la résine, ledit liant polymère comprenant un terpolymère de vinylpyridine/styrène/butadiène et un copolymère d'acrylonitrile/butadiène, et le cas échéant de l'urée.
9. Bandage pneumatique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites courtes fibres de carbone sont disposées essentiellement en alignement réciproque.
10. Bandage pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite couche de chape de bande de roulement (1) et ladite couche sous-jacente de base de bande de roulement (6) représente un composite de bande de roulement unitaire réalisé en une seule pièce dans le sens où il fait l'objet d'une coextrusion conjointe et une vulcanisation conjointe ultérieure au soufre.
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