FR3086204A1

FR3086204A1 - Pneumatique dont l'armature de carcasse est renforcee par une couche d'elements de renforcement dans la zone du bourrelet

Info

Publication number: FR3086204A1
Application number: FR1858623A
Authority: FR
Inventors: Olivier SCHOENHENZ; Benoit Buffetaud; Nathalie Salgues
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 2018-09-24
Filing date: 2018-09-24
Publication date: 2020-03-27
Anticipated expiration: 2038-09-24
Also published as: FR3086204B1; WO2020065175A1

Abstract

L'invention concerne un pneumatique à armature de carcasse radiale, constituée d'au moins une couche d'éléments de renforcement ancrée dans chacun des bourrelets par retournement autour d'une tringle, ledit retournement d'armature de carcasse étant renforcé par au moins une couche d'éléments de renforcement ou raidisseur. Selon l'invention, les éléments de renforcement d'au moins un raidisseur sont des câbles métalliques non frettés à couches saturées présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur 5 cm3/mn et au moins une couche de mélange élastomérique présente au moins partiellement dans la surface d'une zone S, dans un plan méridien, est un mélange élastomérique à base de caoutchouc naturel ou de polyisoprène synthétique et d'une charge renforçante conférant une cohésion élevée.

Description

PNEUMATIQUE DONT L’ARMATURE DE CARCASSE EST RENFORCEE PAR UNE COUCHE D’ELEMENTS DE RENFORCEMENT DANS LA ZONE DU BOURRELET [0001] La présente invention concerne un pneumatique, à armature de carcasse radiale et plus particulièrement un pneumatique destiné à équiper des véhicules portant de lourdes charges et roulant à vitesse soutenue, tels que, par exemple les camions, tracteurs, remorques ou bus routiers.

[0002] D'une manière générale dans les pneumatiques de type poids-lourds, l'armature de carcasse est ancrée de part et d'autre dans la zone du bourrelet et est surmontée radialement par une armature de sommet constituée d'au moins deux couches, superposées et formées de fils ou câbles parallèles dans chaque couche et croisés d’une couche à la suivante en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 10° et 45°. Lesdites couches de travail, formant l'armature de travail, peuvent encore être recouvertes d'au moins une couche dite de protection et formée d'éléments de renforcement avantageusement métalliques et extensibles, dits élastiques. Elle peut également comprendre une couche de fils ou câbles métalliques à faible extensibilité faisant avec la direction circonférentielle un angle compris entre 45° et 90°, cette nappe, dite de triangulation, étant radialement située entre l'armature de carcasse et la première nappe de sommet dite de travail, formées de fils ou câbles parallèles présentant des angles au plus égaux à 45° en valeur absolue. La nappe de triangulation forme avec au moins ladite nappe de travail une armature triangulée, qui présente, sous les différentes contraintes qu'elle subit, peu de déformations, la nappe de triangulation ayant pour rôle essentiel de reprendre les efforts de compression transversale dont est l'objet l'ensemble des éléments de renforcement dans la zone du sommet du pneumatique.

[0003] La direction circonférentielle du pneumatique, ou direction longitudinale, est la direction correspondant à la périphérie du pneumatique et définie par la direction de roulement du pneumatique.

[0004] La direction transversale ou axiale du pneumatique est parallèle à l’axe de rotation du pneumatique.

-2[0005] La direction radiale est une direction coupant l’axe de rotation du pneumatique et perpendiculaire à celui-ci.

[0006] L’axe de rotation du pneumatique est l’axe autour duquel il tourne en utilisation normale.

[0007] Un plan radial ou méridien est un plan qui contient l’axe de rotation du pneumatique.

[0008] Le plan médian circonférentiel, ou plan équatorial, est un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du pneu et qui divise le pneumatique en deux moitiés.

[0009] De tels pneumatiques comportent encore usuellement au niveau des bourrelets une ou plusieurs couches d’éléments de renforcement appelés raidisseurs ou languettes. Ces couches sont le plus souvent constituées d’éléments de renforcement orientés par rapport à la direction circonférentielle d’un angle inférieur à 45°, et le plus souvent inférieur à 25°. Ces couches d’éléments de renforcements ont notamment pour fonction de limiter les déplacements longitudinaux des matériaux constitutifs du bourrelet par rapport à la jante de la roue pour limiter une usure prématurée dudit bourrelet. Elles permettent également de limiter la déformation permanente du bourrelet sur le crochet de jante, due au phénomène de fluage dynamique des matériaux élastomériques ; cette déformation du bourrelet peut empêcher le rechapage des pneumatiques lorsqu’elle est excessive. Elles contribuent encore à la protection des zones basses du pneumatique contre les agressions subies lors du montage et du démontage des pneumatiques sur les jantes.

[0010] Par ailleurs, dans le cas d’ancrage de l’armature de carcasse réalisé autour d’une tringle, qui consiste à enrouler au moins en partie l’armature de carcasse autour d’une tringle dans chacun des bourrelets en formant un retournement s’étendant plus ou moins haut dans le flanc, les couches d’éléments de renforcement ou raidisseur permettent encore d’éviter ou de retarder le déroulement de l’armature de carcasse lors d’échauffements accidentels et excessifs de la jante.

[0011] Ces couches d’éléments de renforcement ou raidisseurs sont le plus souvent disposées axialement à l’extérieur du retournement de l’armature de carcasse et s’étendent sur une hauteur dans le flanc radialement extérieure à celle du retournement de l’armature

-3de carcasse notamment pour couvrir les extrémités libres des éléments de renforcement dudit retournement.

[0012] Bien que les pneumatiques ne soient pas prévus pour ces cas, il est connu que dans certains pays les pneumatiques sont utilisés en dehors des conditions normales notamment en termes de charges portées et de pression de gonflage. La présence de couches d’éléments de renforcement ou raidisseurs permet encore d’améliorer la résistance des pneumatiques à de telles sollicitations. En effet, il semble que le raidisseur va protéger l’armature de carcasse dans la zone du bourrelet du pneumatique contre ces sollicitations correspondant à des usages excessifs. Cette protection ne se fait toutefois pas sans risque d’endommagement dudit raidisseur ; on observe notamment lors de tels usages des cassures des éléments de renforcement du raidisseur dans les zones de mise en compression et/ou des endommagements par fissuration des mélanges polymériques environnant l’extrémité radialement extérieure du raidisseur.

[0013] Les inventeurs se sont ainsi donnés pour mission de fournir des pneumatiques pour véhicules lourds de type Poids Lourds, dont les performances d’endurance sont améliorées, notamment lors de roulages en conditions extrêmes relatives au gonflage ou à la charge portée.

[0014] Ce but a été atteint selon l’invention par un pneumatique à armature de carcasse radiale, constituée d’au moins une couche d’éléments de renforcement, ledit pneumatique comprenant une armature de sommet, elle-même coiffée radialement d’une bande de roulement, ladite bande de roulement étant réunie à deux bourrelets par l’intermédiaire de deux flancs, au moins une couche d’éléments de renforcement de l’armature de carcasse étant ancrée dans chacun des bourrelets par retournement autour d’une tringle, ledit retournement d’armature de carcasse étant renforcé par au moins une couche d’éléments de renforcement ou raidisseur, les éléments de renforcement d’au moins un raidisseur étant des câbles métalliques non frettés à couches saturées présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur à 5 cm³/mn, au moins une couche de mélange élastomérique étant présente au moins partiellement dans la surface d’une zone S dans un plan méridien, ladite zone S étant définie dans un plan méridien par un cercle centré sur l’extrémité radialement la plus extérieure du raidisseur, le rayon dudit cercle étant égal au tiers (1/3) de la distance entre la surface intérieure et la surface extérieure d’un bourrelet du pneumatique mesurée selon une

-4direction axiale passant par l’extrémité radialement la plus extérieure du raidisseur et ladite au moins une couche de mélange élastomérique étant un mélange élastomérique à base de caoutchouc naturel ou de polyisoprène synthétique à majorité d'enchaînements cis-1,4 et éventuellement d'au moins un autre élastomère diénique, le caoutchouc naturel ou le polyisoprène synthétique en cas de coupage étant présent à un taux majoritaire par rapport au taux de l'autre ou des autres élastomères diéniques utilisés et d'une charge renforçante constituée:

(i) soit par une charge blanche de type silice et/ou alumine comportant des fonctions de surface SiOH et/ou A1OH choisie dans le groupe formé par les silices précipitées ou pyrogénées, les alumines ou les aluminosilicates, ou bien encore les noirs de carbone modifiés en cours ou après la synthèse de façon à recouvrir au moins partiellement leur surface de fonctions SiOH et/ou A1OH, de surface spécifique comprise entre 30 et 260 m²/g, de préférence comprise entre 155 et 185 m²/g, employée à un taux supérieur ou égal à 15 pce et inférieur ou égal à 55 pce, (ii) soit par un coupage de noir de carbone de surface spécifique BET comprise entre 30 et 160 m²/g et une charge blanche décrite en (i), dans lequel le taux global de charge est supérieur ou égal à 15 pce et inférieur ou égal à 60 pce, et de préférence inférieur ou égal à 50 pce et le taux en pce de charge blanche est supérieur ou égal au taux de noir de carbone en pce moins 5.

[0015] Au sens de l’invention, une couche saturée d’un câble à couches est une couche constituée de fils dans laquelle il n'existe pas suffisamment de place pour y ajouter au moins un fil supplémentaire.

[0016] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, l’extrémité radialement extérieure du raidisseur est radialement extérieure à l’extrémité du retournement.

[0017] Le test dit de perméabilité permet de déterminer la perméabilité longitudinale à l'air des câbles testés, par mesure du volume d'air traversant une éprouvette sous pression constante pendant un temps donné. Le principe d'un tel test, bien connu de l'homme du métier, est de démontrer l'efficacité du traitement d'un câble pour le rendre imperméable à l'air ; il a été décrit par exemple dans la norme ASTM D2692-98.

-5[0018] Le test est réalisé sur des câbles extraits directement, par décorticage, des nappes de caoutchouc vulcanisées qu'ils renforcent, donc pénétrés par le caoutchouc cuit. Dans le cas de câbles frettés, on réalise le test après avoir enlevé le filé retordu ou non utilisé comme brin de firette.

[0019] Le test est réalisé sur 2 cm de longueur de câble, enrobé donc par sa composition de caoutchouc (ou gomme d'enrobage) environnante à l'état cuit, de la manière suivante : on envoie de l'air à l'entrée du câble, sous une pression de 1 bar, et on mesure le volume d'air à la sortie, à l'aide d'un débitmètre (calibré par exemple de 0 à 500 cm³/min). Pendant la mesure, l'échantillon de câble est bloqué dans un joint étanche comprimé (par exemple un joint en mousse dense ou en caoutchouc) de telle manière que seule la quantité d'air traversant le câble d'une extrémité à l'autre, selon son axe longitudinal, est prise en compte par la mesure ; l'étanchéité du joint étanche lui-même est contrôlée préalablement à l'aide d'une éprouvette de caoutchouc pleine, c’est-à-dire sans câble.

[0020] Le débit d'air moyen mesuré (moyenne sur 10 éprouvettes) est d'autant plus faible que l'imperméabilité longitudinale du câble est élevée. La mesure étant faite avec une précision de ± 0,2 cm³/min, les valeurs mesurées inférieures ou égales à 0,2 cm³/min sont considérées comme nulles ; elles correspondent à un câble qui peut être qualifié d'étanche (totalement étanche) à l'air selon son axe (i.e., dans sa direction longitudinale).

[0021] Ce test de perméabilité constitue en outre un moyen simple de mesure indirecte du taux de pénétration du câble par une composition de caoutchouc. Le débit mesuré est d'autant plus faible que le taux de pénétration du câble par le caoutchouc est élevé.

[0022] Des câbles présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur à 20 cm3/mn présentent un taux de pénétration supérieure à 66%.

[0023] Des câbles présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur à 2 cm3/mn présentent un taux de pénétration supérieure à 90%.

[0024] Le taux de pénétration d’un câble peut encore être estimé selon la méthode décrite ci-après. Dans le cas d’un câble à couches, la méthode consiste dans un premier temps à éliminer la couche extérieure sur un échantillon d’une longueur comprise entre 2 et 4 cm pour ensuite mesurer selon une direction longitudinale et selon un axe donné la somme

-6des longueurs de mélange caoutchouteux rapporté sur la longueur de l’échantillon. Ces mesures de longueurs de mélange caoutchouteux excluent les espaces non pénétrés sur cet axe longitudinal. Ces mesures sont répétées sur trois axes longitudinaux répartis sur la périphérie de l’échantillon et répétées sur cinq échantillons de câbles.

[0025] Lorsque le câble comporte plusieurs couches, la première étape d’élimination est répétée avec la couche nouvellement extérieure et les mesures de longueurs de mélange caoutchouteux selon des axes longitudinaux.

[0026] Une moyenne de touts les rapports de longueurs de mélange caoutchouteux sur les longueurs des échantillons ainsi déterminés est ensuite effectuée pour définir le taux de pénétration du câble.

[0027] La surface spécifique BET de la silice est déterminée de manière connue par adsorption de gaz à l'aide de la méthode de Brunauer-Emmett-Teller décrite dans The Journal of the American Chemical Society Vol. 60, page 309, février 1938, plus précisément selon la norme française NF ISO 9277 de décembre 1996.

[0028] La mesure de surface spécifique BET du noir de carbone est effectuée selon la méthode de BRUNAUER, EMMET et TELLER décrite dans The Journal of the American Chemical Society, vol. 60, page 309, février 1938, correspondant à la norme D6556-10.

[0029] Dans le cas d'utilisation de charge claire ou charge blanche, il est nécessaire d'utiliser un agent de couplage et/ou de recouvrement choisi parmi les agents connus de l'homme de l'art. Comme exemples d'agents de couplage préférentiel, on peut citer les al coxy silanes sulfurés du type polysulfure de bis-(3-trial coxysilylpropyle), et parmi ceux-ci notamment le tétrasulfure de bis-(3-triéthoxysilylpropyle) commercialisé par la Société DEGUSSA sous les dénominations Si69 pour le produit liquide pur et X50S pour le produit solide (coupage 50/50 en poids avec du noir N330). Comme exemples d'agents de recouvrement on peut citer un alcool gras, un alkylalcoxysilane tel qu'un hexadécyltriméthoxy ou triéthoxysilane respectivement commercialisés par la Société DEGUSSA sous les dénominations SÎ116 et SÎ216, la diphénylguanidine (DPG), un polyéthylène glycol (PEG), une huile silicone éventuellement modifié au moyen des fonctions OH ou alcoxy. L'agent de recouvrement et/ou de couplage est utilisé dans un

-7rapport pondéral par rapport à la charge > à 1/100 et < à 20/100, et préférentiellement compris entre 2/100 et 15/100 lorsque la charge claire représente la totalité de la charge renforçante et compris entre 1/100 et 20/100 lorsque la charge renforçante est constituée par un coupage de noir de carbone et de charge claire.

[0030] Comme autres exemples de charges renforçantes ayant la morphologie et les fonctions de surface SiOH et/ou A1OH des matières de type silice et/ou alumine précédemment décrites et pouvant être utilisées selon l'invention en remplacement partiel ou total de celles-ci, on peut citer les noirs de carbone modifiés soit au cours de la synthèse par addition à l'huile d'alimentation du four d'un composé du silicium et/ou d'aluminium soit après la synthèse en ajoutant, à une suspension aqueuse de noir de carbone dans une solution de silicate et/ou d'aluminate de sodium, un acide de façon à recouvrir au moins partiellement la surface du noir de carbone de fonctions SiOH et/ou A10H. Comme exemples non limitatifs de ce type de charges carbonées avec en surface des fonctions SiOH et/ou Al OH, on peut citer les charges type CSDP décrites dans la Conférence N° 24 du Meeting ACS, Rubber Division, Anaheim, Californie, 6-9 mai 1997 ainsi que celles de la demande de brevet EP-A-0 799 854. Comme autres exemples non limitatifs, on peut citer les charges commercialisées par la société Cabot Corporation sous la dénomination EcoblackTM « CRX 2000 » ou « CRX4000 », ou bien encore les charges décrites dans les publications US2003040553, WO9813428 ; Une telle charge renforçante contient préférentiellement un taux de silice de 10% en masse de la charge renforçante.

[0031] Lorsqu'une charge claire est utilisée comme seule charge renforçante, les propriétés d'hystérèse et de cohésion sont obtenues en utilisant une silice précipitée ou pyrogénée, ou bien une alumine précipitée ou bien encore un aluminosilicate de surface spécifique BET comprise entre 30 et 260 m²/g. Comme exemples non limitatifs de ce type de charge, on peut citer les silices KS404 de la Société Akzo, Ultrasil VN2 ou VN3 et BV3370GR de la Société Degussa, Zeopol 8745 de la Société Huber, Zeosil 175MP ou Zeosil 1165MP de la société Rhodia, HI-SIL 2000 de la Société PPG etc...

[0032] Parmi les élastomères diéniques pouvant être utilisés en coupage avec le caoutchouc naturel ou un polyisoprène synthétique à majorité d'enchaînements cis-1,4, on peut citer un polybutadiène (BR) de préférence à majorité d'enchaînements cis-1,4, un copolymère styrène-butadiène (SBR) solution ou émulsion, un copolymère butadiène

-8isoprène (BIR) ou bien encore un terpolymère styrène-butadiène-isoprène (SBIR). Ces élastomères peuvent être des élastomères modifiés en cours de polymérisation ou après polymérisation au moyen d'agents de ramification comme un divinylbenzène ou d'agents d'étoilage tels que des carbonates, des halogénoétains, des halogénosiliciums ou bien encore au moyen d'agents de fonctionnalisation conduisant à un greffage sur la chaîne ou en bout de chaîne de fonctions oxygénées carbonyle, carboxyle ou bien d'une fonction amine comme par exemple par action de la diméthyl ou de la diéthylamino benzophénone. Dans le cas de coupages de caoutchouc naturel ou de polyisoprène synthétique à majorité d'enchaînements cis-1,4 avec un ou plusieurs des élastomères diéniques, mentionnés ci-dessus, le caoutchouc naturel ou le polyisoprène synthétique est utilisé de préférence à un taux majoritaire et plus préférentiellement à un taux supérieur à 70 pce.

[0033] La composition selon l’invention peut en outre comprendre un sel de cobalt. Par exemple le sel de cobalt peut être choisi dans le groupe constitué par les abiétates, les acétylacétonates, les tallates, les naphténates, les résinâtes et leurs mélanges. Le taux de sel de cobalt peut avantageusement être compris dans un domaine allant de 0,5 à 5 pce, préférentiellement de 0,5 à 3 pce, et de préférence encore de 0,5 à 1,2 pce.

[0034] Les compositions conformes à l'invention peuvent réticuler sous l'action du soufre, des peroxydes ou de bismaléïmides avec ou sans soufre. Elles peuvent également contenir les autres constituants habituellement utilisés dans les mélanges de caoutchouc, comme des plastifiants, des pigments, des antioxydants, des accélérateurs de réticulation tels que les dérivés du benzothiazole (par exemples TBBS, CB S), la diphénylguanidine, l’hexaméthylène tétramine, etc.

[0035] Les compositions conformes à l'invention peuvent être préparées selon des procédés connus de travail thermomécanique des constituants en une ou plusieurs étapes. On peut par exemple les obtenir par un travail thermomécanique en une étape dans un mélangeur interne qui dure de 3 à 7 minutes avec une vitesse de rotation des palettes de 50 tours par minute ou en deux étapes dans un mélangeur interne qui durent respectivement 3 à 5 minutes et 2 à 4 minutes suivies d'une étape de finition effectuée à environ 80°C pendant laquelle sont incorporés le soufre et l'accélérateur, dans le cas d'une composition réticulée au soufre.

9[0036] Ladite au moins une couche de mélange élastomérique ainsi définie selon l’invention présente des propriétés de cohésion supérieures à celles des mélanges habituellement utilisés pour réaliser ces couches de remplissage en zone basse du pneumatique.

[0037] Au sens de l’invention, un mélange caoutchouteux cohésif est un mélange caoutchouteux notamment robuste à la fissuration. La cohésion d’un mélange est ainsi évaluée par un test de fissuration en fatigue réalisé sur une éprouvette « PS » (pure shear). Il consiste à déterminer, après entaillage de l’éprouvette, la vitesse de propagation de fissure « Vp » (nm/cycle) en fonction du taux de restitution d’énergie « E » (J/m²). Le domaine expérimental couvert par la mesure est compris dans la plage -20°C et +150°C en température, avec une atmosphère d’air ou d’azote. La sollicitation de l’éprouvette est un déplacement dynamique imposé d’amplitude comprise entre 0.1mm et 10mm sous forme de sollicitation de type impulsionnel (signal « haversine » tangent) avec un temps de repos égal à la durée de l’impulsion ; la fréquence du signal est de l’ordre de 10Hz en moyenne.

[0038] La mesure comprend 3 parties :

• Une accommodation de l’éprouvette « PS », de 1000 cycles à 27% de déformation.

• une caractérisation énergétique pour déterminer la loi « E » = f (déformation). Le taux de restitution d'énergie « E » est égal à W0*h0, avec W0 = énergie fournie au matériau par cycle et par unité de volume et hO = hauteur initiale de l'éprouvette. L’exploitation des acquisitions « force / déplacement » donne ainsi la relation entre « E » et l’amplitude de la sollicitation.

• La mesure de fissuration, après entaillage de l’éprouvette « PS ». Les informations recueillies conduisent à déterminer la vitesse de propagation de la fissure « Vp » en fonction du niveau de sollicitation imposé « E ».

[0039] Les inventeurs ont su mettre en évidence qu’un pneumatique ainsi réalisé selon l’invention conduit à des améliorations en termes d’endurance notamment lorsque celui-ci est soumis à des contraintes excessives. En effet, les essais réalisés avec des charges portées excessives, le pneumatique étant gonflé à une pression supérieure à la pression recommandée, ont montré que celui-ci ne présentait pas d’endommagements trop

- 10prononcés au niveau de la zone des bourrelets. Un pneumatique de conception plus usuelle utilisé dans les mêmes conditions montre un endommagement beaucoup plus prononcé, des fissurations se propageant au sein des mélanges élastomériques depuis l’extrémité radialement la plus extérieure du raidisseur.

[0040] Les inventeurs interprètent ces résultats par la présence d’un raidisseur constitué de câbles non frettés à couches saturées présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur à 5 cm³/mn qui permet de limiter les risques d’apparition de fissure dans les mélanges polymériques aux extrémités du raidisseur. La présence d’au moins une couche de mélange élastomérique, comportant une charge telle que définie selon l’invention, présente au moins partiellement dans la surface de la zone S telle que définie selon l’invention, contribue en outre à limiter la propagation des fissures. La présence d’au moins un mélange élastomérique, comportant une charge telle que définie selon l’invention, pourrait pourtant paraître inapproprié car ce type de mélange élastomérique présente un caractère hydrophile qui est contraire à une meilleure endurance du pneumatique puisque cela contribue à une augmentation du risque de corrosion des éléments de renforcement du raidisseur. Celui-ci étant constitué de câbles non frettés à couches saturées présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur à 5 cm³/mn, lesdits câbles sont protégés au mieux des risques liés aux agents corrosifs et de la propagation de ceux-ci au sein des câbles.

[0041] Selon un premier mode de réalisation de l’invention, ladite au moins une couche de mélange élastomérique conforme à l’invention, présente au moins partiellement dans la surface d’une zone S dans un plan méridien, est une couche de mélange élastomérique, que l’on qualifie de bordage, qui couvre l’extrémité radialement extérieure du raidisseur.

[0042] Selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, ladite au moins une couche de mélange élastomérique conforme à l’invention, présente au moins partiellement dans la surface d’une zone S dans un plan méridien, est une couche de mélange élastomérique axialement intercalée entre l’extrémité du retournement d’armature de carcasse et le raidisseur.

[0043] Selon un troisième mode de réalisation de l’invention, ladite au moins une couche de mélange élastomérique conforme à l’invention, présente au moins partiellement dans la surface d’une zone S dans un plan méridien, est une couche de mélange

- 11 élastomérique s’étendant radialement depuis la tringle jusqu’au moins l’extrémité du retournement d’armature de carcasse.

[0044] Selon un quatrième mode de réalisation de l’invention, ladite au moins une couche de mélange élastomérique conforme à l’invention, présente au moins partiellement dans la surface d’une zone S dans un plan méridien, est une couche de mélange élastomérique axialement extérieure et au contact du raidisseur.

[0045] Selon d’autres modes de réalisation de l’invention, une combinaison d’au moins deux desdites couches décrites précédemment, présentes au moins partiellement dans la surface d’une zone S dans un plan méridien, est conforme à l’invention, c’est à dire que lesdites au moins deux couches sont constituées d’un mélange élastomérique à base de caoutchouc naturel ou de polyisoprène synthétique à majorité d'enchaînements cis-1,4 et éventuellement d'au moins un autre élastomère diénique, le caoutchouc naturel ou le polyisoprène synthétique en cas de coupage étant présent à un taux majoritaire par rapport au taux de l'autre ou des autres élastomères diéniques utilisés et d'une charge renforçante constituée:

[0046] Les câbles du raidisseur selon l’invention conduisent encore à une amélioration de l’endurance du raidisseur. En effet, les éléments de renforcement du raidisseur sont

- 12notamment soumis à des contraintes de flexion et compression lors des roulages qui vont à l’encontre de leur endurance. Les câbles qui constituent les éléments de renforcement des raidisseurs sont en effet soumis à des contraintes importantes lors du roulage des pneumatiques, notamment à des flexions ou variations de courbure répétées induisant au niveau des fils des frottements, et donc de l'usure, ainsi que de la fatigue ; ce phénomène est qualifié de fretting-fatigue.

[0047] Pour remplir leur fonction de renforcement du raidisseur, lesdits câbles doivent tout d'abord présenter une bonne flexibilité et une endurance élevée en flexion, ce qui implique notamment que leurs fils présentent un diamètre relativement faible, de préférence inférieur à 0,28 mm, plus préférentiellement inférieur à 0,25 mm, plus petit généralement que celui des fils utilisés dans les câbles conventionnels par exemple pour les armatures de sommet des pneumatiques.

[0048] Les câbles du raidisseur sont également sujets à des phénomènes dits de fatigue-corrosion dus à la nature même des câbles qui favorisent le passage voire drainent des agents corrosifs tels que l’oxygène et l’humidité. En effet, l’air ou l’eau qui pénètrent dans le pneumatique par exemple lors d’une dégradation lors d’une coupure ou plus simplement du fait de la perméabilité, même faible de la surface intérieure du pneumatique, peuvent être conduits par les canaux formés au sein des câbles du fait même de leur structure.

[0049] Tous ces phénomènes de fatigue que l'on regroupe généralement sous le terme générique de fretting-fatigue-corrosion sont à l'origine d'une dégénérescence progressive des propriétés mécaniques des câbles et peuvent affecter, pour les conditions de roulage les plus sévères, la durée de vie de ces derniers.

[0050] Les câbles selon l’invention vont donc permettre aux raidisseurs de mieux résister à ces phénomènes de fretting-fatigue-corrosion.

[0051] De préférence encore selon l’invention, les câbles d’au moins un raidisseur présentent au test dit de perméabilité un débit inférieur à 2 cm³/mn.

[0052] Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, lesdits éléments de renforcement métalliques présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur 5 cm³/mn

- 13d’au moins un raidisseur sont des câbles à au moins deux couches, au moins une couche interne étant gainée d’une couche constituée d’une composition polymérique telle qu'une composition de caoutchouc non réticulable, réticulable ou réticulée, de préférence à base d’au moins un élastomère diénique.

[0053] Selon un mode de réalisation préférée de l’invention, les éléments de renforcement d’au moins une couche de l’armature de carcasse sont des câbles métalliques présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur 20 cm³/mn.

[0054] Les câbles de l’armature de carcasse qui sont soumis de la même façon aux phénomènes de fretting-fatigue-corrosion peuvent ainsi présenter également une meilleure résistance à ces phénomènes d’usure et de fatigue et donc contribuer à améliorer l’endurance du pneumatique notamment utilisée dans des conditions extrêmes.

[0055] Dans le cas d’une armature de carcasse comportant plusieurs couches d’éléments de renforcement, chacune desdites couches peut être conforme à l’invention. Avantageusement au moins la couche radialement extérieure comporte des câbles métalliques présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur 20 cm³/mn.

[0056] De préférence encore selon l’invention, les câbles d’au moins une couche de l’armature de carcasse présentent au test dit de perméabilité un débit inférieur à 10 cm³/mn et de préférence encore inférieur à 2 cm³/mn.

[0057] Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, lesdits éléments de renforcement métalliques présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur à 20 cm³/mn d’au moins une couche de l’armature de carcasse sont des câbles à au moins deux couches, au moins une couche interne étant gainée d’une couche constituée d’une composition polymérique telle qu'une composition de caoutchouc non réticulable, réticulable ou réticulée, de préférence à base d’au moins un élastomère diénique.

[0058] L’invention propose encore un pneumatique à armature de carcasse radiale, constituée d’au moins une couche d’éléments de renforcement, ledit pneumatique comprenant une armature de sommet, elle-même coiffée radialement d’une bande de roulement, ladite bande de roulement étant réunie à deux bourrelets par l’intermédiaire de deux flancs, au moins une couche d’éléments de renforcement de l’armature de carcasse

- 14étant ancrée dans chacun des bourrelets par retournement autour d’une tringle, ledit retournement d’armature de carcasse étant renforcé par au moins une couche d’éléments de renforcement ou raidisseur, les éléments de renforcement d’au moins un raidisseur étant des câbles métalliques non frettés à au moins deux couches saturées, au moins une couche interne étant gainée d’une couche constituée d’une composition polymérique telle qu’une composition de caoutchouc non réticulable, réticulable ou réticulée, de préférence à base d’au moins un élastomère diénique, au moins une couche de mélange élastomérique étant présente au moins partiellement dans la surface d’une zone S dans un plan méridien, ladite zone S étant définie dans un plan méridien par un cercle centré sur l’extrémité radialement la plus extérieure du raidisseur, le rayon dudit cercle étant égal au tiers (1/3) de la distance entre la surface intérieure et la surface extérieure d’un bourrelet du pneumatique mesurée selon une direction axiale passant par l’extrémité radialement la plus extérieure du raidisseur et ladite au moins une couche de mélange élastomérique étant un mélange élastomérique à base de caoutchouc naturel ou de polyisoprène synthétique à majorité d'enchaînements cis1,4 et éventuellement d'au moins un autre élastomère diénique, le caoutchouc naturel ou le polyisoprène synthétique en cas de coupage étant présent à un taux majoritaire par rapport au taux de l'autre ou des autres élastomères diéniques utilisés et d'une charge renforçante constituée:

- 15[0059] Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, les éléments de renforcement d’au moins une couche de l’armature de carcasse sont alors des câbles métalliques à au moins deux couches, au moins une couche interne étant gainée d’une couche constituée d’une composition polymérique telle qu'une composition de caoutchouc non réticulable, réticulable ou réticulée, de préférence à base d’au moins un élastomère diénique.

[0060] Par l’expression composition à base d’au moins un élastomère diénique, on entend de manière connue que la composition comprend à titre majoritaire (i.e. selon une fraction massique supérieure à 50%) ce ou ces élastomères diéniques.

[0061] On notera que la gaine selon l’invention s’étend d’une manière continue autour de la couche qu’elle recouvre (c’est-à-dire que cette gaine est continue dans la direction orthoradiale du câble qui est perpendiculaire à son rayon), de manière à former un manchon continu de section transversale qui est avantageusement pratiquement circulaire.

[0062] On notera également que lorsque la composition de caoutchouc de cette gaine est réticulable ou réticulée, elle comprend par définition un système de réticulation adapté pour permettre la réticulation de la composition lors de sa cuisson (i.e., son durcissement et non sa fusion) ; ainsi, cette composition de caoutchouc peut alors être qualifiée d’infusible, du fait qu’elle ne peut pas être fondue par chauffage à quelque température que ce soit.

[0063] A titre préférentiel, la composition de cette gaine est choisie identique à la composition utilisée pour la matrice de caoutchouc que les câbles selon l’invention sont destinés à renforcer. Ainsi, il n’y a aucun problème d'incompatibilité éventuelle entre les matériaux respectifs de la gaine et de la matrice de caoutchouc.

[0064] Selon une variante de l’invention, les éléments de renforcement, d’au moins un raidisseur, présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur à 5 cm³/mn et avantageusement encore les éléments de renforcement, d’au moins une couche de l’armature de carcasse, présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur à 20 cm³/mn sont des câbles métalliques à couches de construction [L+M] ou [L+M+N], comportant une première couche Cl à L fils de diamètre di avec L allant de 1 à 4, entourée d'au moins une couche intermédiaire C2 à M fils de diamètre d₂ enroulés ensemble en hélice selon un pas p₂

- 16avec M allant de 3 à 12, ladite couche C2 étant éventuellement entourée d'une couche externe C3 de N fils de diamètre d₃ enroulés ensemble en hélice selon un pas p₃ avec N allant de 8 à 20, une gaine constituée d'une composition de caoutchouc réticulable ou réticulée à base d’au moins un élastomère diénique, recouvrant, dans la construction [L+M], ladite première couche Cl et, dans la construction [L+M+N], au moins ladite couche C2.

[0065] De préférence, le diamètre des fils de la première couche de la couche interne (Cl) est compris entre 0.10 et 0.5 mm et le diamètre des fils des couches externes (C2, C3) est compris entre 0.10 et 0.5 mm.

[0066] De préférence encore, le pas d’hélice d’enroulement desdits fils de la couche externe (C3) est compris entre 8 et 25 mm.

[0067] Au sens de l’invention, le pas représente la longueur, mesurée parallèlement à l'axe du câble, au bout de laquelle un fil ayant ce pas effectue un tour complet autour de l'axe du câble ; ainsi, si l'on sectionne l'axe par deux plans perpendiculaires audit axe et séparés par une longueur égale au pas d'un fil d’une couche constitutive du câble, l'axe de ce fil a dans ces deux plans la même position sur les deux cercles correspondant à la couche du fil considéré.

[0068] D’une manière générale, lesdits câbles métalliques d’au moins un raidisseur présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur à 5 cm³/mn et avantageusement encore lesdits câbles métalliques d’au moins une couche de l’armature de carcasse présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur à 20 cm³/mn selon l'invention peuvent être réalisés avec tout type de fils métalliques, notamment en acier, par exemple des fils en acier au carbone et/ou des fils en acier inoxydable. On utilise de préférence un acier au carbone, mais il est bien entendu possible d'utiliser d'autres aciers ou d'autres alliages.

[0069] Lesdits câbles métalliques d’au moins un raidisseur et avantageusement encore d’au moins une couche de l’armature de carcasse selon l’invention pourront être obtenus selon différentes techniques connues de l'homme du métier, par exemple en deux étapes, tout d’abord par gainage via une tête d'extrusion de l'âme ou structure intermédiaire L+M (couches C1+C2), étape suivie dans un deuxième temps d'une opération finale de câblage ou retordage des N fils restants (couche C3) autour de la couche C2 ainsi gainée. Le

- 17problème de collant à l'état cru posé par la gaine de caoutchouc, lors des opérations intermédiaires éventuelles de bobinage et débobinage pourra être résolu de manière connue par l'homme du métier, par exemple par l'emploi d'un fdm intercalaire en matière plastique.

[0070] Selon une variante de réalisation de l’invention, l’armature de sommet du pneumatique est formée d'au moins deux couches de sommet de travail d'éléments de renforcement inextensibles, croisés d'une couche à l'autre en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 10° et 45°.

[0071] Selon d’autres variantes de réalisation de l’invention, l’armature de sommet comporte encore au moins une couche d’éléments de renforcement circonférentiels.

[0072] Une réalisation préférée de l’invention prévoit encore que l'armature de sommet est complétée radialement à l'extérieur par au moins une couche supplémentaire, dite de protection, d'éléments de renforcement dits élastiques, orientés par rapport à la direction circonférentielle avec un angle compris entre 10° et 45° et de même sens que l'angle formé par les éléments inextensibles de la couche de travail qui lui est radialement adjacente.

[0073] Selon l’un quelconque des modes de réalisation de l’invention évoqué précédemment, l'armature de sommet peut encore être complétée, radialement à l'intérieur entre l'armature de carcasse et la couche de travail radialement intérieure la plus proche de ladite armature de carcasse, par une couche de triangulation d'éléments de renforcement inextensibles métalliques en acier faisant, avec la direction circonférentielle, un angle supérieur à 60° et de même sens que celui de l'angle formé par les éléments de renforcement de la couche radialement la plus proche de l'armature de carcasse.

[0074] D’autres détails et caractéristiques avantageux de l’invention ressortiront ciaprès de la description des exemples de réalisation de l’invention notamment en référence aux figures 1 à 5 qui représentent :

figure 1, une vue méridienne d’un schéma d’un pneumatique selon un mode de réalisation de l’invention, figure 2, une représentation schématique agrandie de la zone du bourrelet du pneumatique de la figure 1,

- 18figure 3, une représentation schématique d’une vue en coupe d’un premier exemple de câble métallique d’au moins un raidisseur du pneumatique de la figure 1, figure 4, une représentation schématique d’une vue en coupe d’un deuxième exemple de câble métallique d’au moins un raidisseur du pneumatique de la figure 1, figure 5, une représentation schématique d’une vue en coupe d’un troisième exemple de câble métallique d’au moins un raidisseur du pneumatique de la figure 1.

[0075] Les figures ne sont pas représentées à l’échelle pour en simplifier la compréhension.

[0076] Sur la figure 1, le pneumatique 1, de dimension 315/70 R 22.5, comprend une armature de carcasse radiale 2 ancrée dans deux bourrelets 3, autour de tringles 4. L’armature de carcasse 2 est formée d'une seule couche de câbles métalliques. L’armature de carcasse 2 est frettée par une armature de sommet 5, elle-même coiffée d’une bande de roulement 6. L’armature de sommet 5 est formée radialement de l'intérieur à l'extérieur :

d’une couche de triangulation 51 formée de câbles métalliques inextensibles non frettés 2+7x0.28, continus sur toute la largeur de la nappe, orientés d'un angle égal à 65°, d'une première couche de travail 52 formée de câbles métalliques inextensibles non frettés 0.12+3+8x0.35, continus sur toute la largeur de la nappe, orientés d'un angle égal à 18°, d’une seconde couche de travail 53 formée de câbles métalliques inextensibles non frettés 0.12+3+8x0.35, continus sur toute la largeur de la nappe, orientés d'un angle égal à 18° et croisés avec les câbles métalliques de la première couche de travail, d’une couche de protection 54 formées de câbles métalliques élastiques 3x2x0.35.

[0077] La couche d’armature de carcasse 2 est enroulée autour d’une tringle 4 pour former un retournement 7. Le retournement 7 est encore renforcé par une couche d’éléments de renforcement ou raidisseur 8 qui vient coiffer l’extrémité 9 du retournement

7.

- 19[0078] La figure 2 illustre plus en détail une représentation schématique en coupe d’un bourrelet 3 du pneumatique dans lequel on retrouve une partie de la couche d’armature de carcasse 2 enroulée autour d’une tringle 4 pour former un retournement 7 dont l’extrémité 9 est coiffée par le raidisseur 8.

[0079] L’extrémité 10 du raidisseur 8 est ainsi radialement extérieure à l’extrémité 9 du retournement 7 de l’armature de carcasse. L’extrémité radialement extérieure du raidisseur est coiffée d’une couche de bordage 13.

[0080] L’extrémité 9 du retournement 7 de l’armature de carcasse est en outre séparée du raidisseur 8 par une couche de mélange élastomérique 11 qui est au contact du retournement 7 d’armature de carcasse.

[0081] Le pneumatique comporte encore une couche de mélange élastomérique 12 radialement extérieur à la tringle 4 et séparant le retournement 7 de la couche 2 d’armature de carcasse.

[0082] Le pneumatique comporte également une couche élastomérique 14 axialement extérieure et au contact du raidisseur 8.

[0083] Sur la figure 2 est également représenté un cercle définissant une zone S, ledit cercle étant centré sur l’extrémité radialement extérieure 10 du raidisseur 8 et présentant un rayon égal au tiers (1/3) de la distance L entre la surface intérieure et la surface extérieure du bourrelet du pneumatique mesurée selon une direction axiale passant par l’extrémité radialement la plus extérieure 10 du raidisseur 8.

[0084] La figure 3 illustre une représentation schématique de la section d’un câble 31 des raidisseurs 8 du pneumatique 1 de la figure 1. Ce câble 7a est un câble à couche de structure 1+6+12, non fretté, constitué d’un noyau central formé d’un fil 32, d’une couche intermédiaire formée de six fils 33 et d’une couche externe formée de douze fils 35.

[0085] Il présente les caractéristiques suivantes (d et p en mm) :

structure 1+6+12 ;

di = 0.20 (mm);

d₂ = 0.18(mm);

-20p₂ = 10 (mm) d₃ = 0.18(mm);

p₃ = 10 (mm), (d₂/d₃)=l;

avec d₂, p₂, respectivement le diamètre et le pas d’hélice de la couche intermédiaire et d₃ et p₃, respectivement le diamètre et le pas d’hélice des fils de la couche externe.

[0086] L’âme du câble constitué du noyau central formé du fil 32 et de la couche intermédiaire formée des six fils 33 est gainée par une composition de caoutchouc 34 à base d'élastomère diénique non vulcanisé (à l'état cru). Le gainage est obtenu via une tête d'extrusion de l’âme constituée du fil 32 entouré des six fils 33, suivi d'une opération finale de retordage ou câblage des 12 fils 35 autour de l’âme ainsi gainée.

[0087] Le câble 31 présente au test dit de perméabilité, tel que décrit précédemment un débit égal à 0 cm³/mn et donc inférieur à 2 cm³/mn. Sa pénétration par la composition de caoutchouc est égale à 95 %.

[0088] Le câble 31 présente un diamètre égal à 0.95 mm.

[0089] La composition élastomérique constituant la gaine de caoutchouc 34 est réalisée à partir d’une composition telle que décrite précédemment à base de caoutchouc naturel et de noir de carbone.

[0090] La figure 4 illustre une représentation schématique de la section d’un autre câble 41 des raidisseurs 8 du pneumatique 1 selon l’invention en remplacement du câble de la figure 3. Ce câble 41 est un câble à couche de structure 3+9, non fretté, constitué d’une âme centrale formée d’un câble constitué de trois fils 42 retordus entre eux et d’une couche externe formée de neuf fils 43.

[0091] Il présente les caractéristiques suivantes (d et p en mm) :

structure 3+9 ;

di = 0.18(mm);

Pi = 5 (mm)2 (dx/d₂)=l;

d₂ = 0.18(mm);

p₂ = 10 (mm),

-21 avec di, pl, respectivement le diamètre et le pas d’hélice des fils de l’âme centrale et d₂ et p₂, respectivement le diamètre et le pas d’hélice des fils de la couche externe.

[0092] L'âme centrale constituée d’un câble formé des trois fils 42 a été gainée par une composition de caoutchouc 44 à base d'élastomère diénique non vulcanisé (à l'état cru). Le gainage est obtenu via une tête d'extrusion du câble 42, suivi d'une opération finale de câblage des 9 fils 43 autour de l’âme ainsi gainée.

[0093] Le câble 41 présente au test dit de perméabilité, tel que décrit précédemment un débit égal à 0 cm³/mn et donc inférieur à 2 cm³/mn. Sa pénétration par la composition de caoutchouc est égale à 95 %.

[0094] Le câble 41 présente un diamètre égal à 0.8 mm.

[0095] La figure 5 illustre une représentation schématique de la section d’un autre câble 51 des raidisseurs 8 du pneumatique 1 selon l’invention en remplacement du câble de la figure 3. Ce câble 51 est un câble à couche de structure 1+6, non fretté, constitué d’un noyau central formé d’un fil 52 et d’une couche externe formée de six fils 53.

[0096] Il présente les caractéristiques suivantes (d et p en mm) :

structure 1+6 ;

di = 0,200 (mm);

(dx/d₂)= 1,14;

d₂ = 0,175 (mm);

p₂ = 10 (mm), avec di, le diamètre du noyau et d₂ et p₂, respectivement le diamètre et le pas d’hélice des fils de la couche externe.

[0097] Le noyau central constitué du fil 52 a été gainé par une composition de caoutchouc 54 à base d'élastomère diénique non vulcanisé (à l'état cru). Le gainage est obtenu via une tête d'extrusion du fil 52, suivi d'une opération finale de câblage des 6 fils 53 autour du noyau ainsi gainé.

[0098] Le câble 51 présente au test dit de perméabilité, tel que décrit précédemment un débit égal à 0 cm³/mn et donc inférieur à 2 cm³/mn. Sa pénétration par la composition de caoutchouc est égale à 95 %.

-22[0099] Le câble 51 présente un diamètre égal à 0.6 mm.

[00100] L’invention telle qu’elle vient d’être décrite notamment en référence aux exemples de réalisation ne doit pas être comprise comme étant limitée à ces exemples. Comme énoncé précédemment, les câbles de l’armature de carcasse peuvent également être 5 choisis parmi des câbles gainés tels que ceux représentés sur les figures 3 à 5. Les pneumatiques peuvent encore comporter une armature de carcasse plus complexe, notamment constitué de deux couches, une seule pouvant former un retournement autour d’une tringle. Le raidisseur a été représenté avec une extrémité radialement intérieure au contact du retournement de l’armature de carcasse mais le raidisseur peut également être 10 retourné autour de la tringle pour épouser la couche d’armature de carcasse sur une plus grande longueur. Le renforcement de l’armature de carcasse dans la zone du bourrelet peut encore être obtenu par plusieurs raidisseurs et par exemple par une combinaison d’un raidisseur retourné autour de la tringle, l’autre étant parallèle au retournement.

[00101] Des essais ont été réalisés avec des pneumatiques réalisés selon l’invention 15 conformément à la représentation des figures 1, 2 et 3, et d’autres avec des pneumatiques dits de référence.

[00102] Les différents mélanges utilisés pour réaliser les couches 11 et 13 sont listés ciaprès :

	Mélange RI	Mélange R2	Mélange 1	Mélange 2	Mélange 3
NR	100	100	100	100	100
NoirN330	35			7,1	4,5
NoirN683		35
NoirN326			2,5
Silice Ultrasil VN3			40	30
Silice Zeosil 1165MP					45
Antioxydant (6PPD)	0,7	1	1,5	1,5	1,7
Silane sur noir			5	7,8	4,5
Abiétate de Cobalt		1,5

Acide stéarique	1,4	0,8	1	1	1
ZnO	2,1	8,7	7	4	4,5
CBS	1		0,9	1,04	1,9
TBBS		1
HMT					0,25
DPG			0,34	0,74
PEG 4000			2,5		1
Soufre Sol 2H	1,75	2,5	1,75	2	2,4

[00103] Les valeurs des constituants sont exprimées en pce (parties en poids pour cent parties d’élastomères).

[00104] Les mélanges RI et R2 sont des mélanges de référence usuels et les mélanges 1, 2 et 3 sont des mélanges selon l’invention.

[00105] Conformément à l’invention, les couches 12 et/ou 14 pourraient également être constituées des mélanges 1, 2 et 3.

[00106] Comme expliqué précédemment et conformément à l’invention une seule des couches 11, 12, 13 ou 14 pourrait être constituée d’un mélange 1, 2 ou 3.

[00107] La cohésion des mélanges a été évaluée par un test de fissuration en fatigue tel 10 que décrit précédemment.

[00108] Pour chacun de ces mélanges, les tableaux qui suivent donnent la vitesse de propagation de fissure « Vp » (nm/cycle) en fonction du taux de restitution d’énergie « E » (J/m²). Les mesures ont été réalisées à 80°C sous azote.

[00109] Le premier tableau qui suit donne les résultats de cohésion sur des échantillons 15 vieillis préalablement pendant 6 heures à 135°C sous azote.

	Mélange RI	Mélange R2	Mélange 1	Mélange 2
E= 300J/m²	2,8	3	1,1	1,2
E= 600J/m²	7,7	9,9	2,6	4,2
E= 1000J/m²	15,2	23,4	5	10,4

-24[00110] Le deuxième tableau qui suit donne les résultats de cohésion sur des échantillons vieillis préalablement pendant 14 jours à 77°C sous air.

	Mélange RI	Mélange R2	Mélange 1	Mélange 2	Mélange 3
E= 300J/m²	1	0,8	0,2	0,2	0,5
E= 600J/m²	4,1	4,6	0,6	0,9	0,85
E= 1000J/m²	13,6	22,5	2,8	3,1	2,0

[00111] Les premiers pneumatiques de référence Tl diffèrent des pneumatiques selon l’invention par des raidisseurs identiques à ceux illustrés sur les figures 1 et 2 et dont les éléments de renforcement sont des câbles tels que ceux représentés sur la figure 3 mais qui ne comportent pas de couche de gainage et les couches de mélange élastomérique 11 et 13 étant constituées du mélange R2.

[00112] Les deuxièmes pneumatiques de référence T2 diffèrent des pneumatiques selon l’invention par les couches de mélange élastomérique 11 et 13 qui sont constituées du mélange R2.

[00113] Les troisièmes pneumatiques de référence T3 diffèrent des pneumatiques selon l’invention par des raidisseurs identiques à ceux illustrés sur les figures 1 et 2 et dont les éléments de renforcement sont des câbles tels que ceux représentés sur la figure 3 mais qui ne comportent pas de couche de gainage, les couches de mélange élastomérique 11 et 13 étant constituées du mélange 1, 2 ou 3.

[00114] Des premiers essais d’endurance représentatifs de conditions d’utilisation des pneumatiques ont été réalisés sur une machine de test.

[00115] Avant d’effectuer les essais, les pneumatiques subissent un vieillissement accéléré en étuve dans des conditions de teneur en oxygène du gaz de gonflage et de température, adaptées pour produire un état de thermo-oxydation des matériaux représentatif d’un usage moyen durant une vie en clientèle.

[00116] Les essais ont été réalisés pour les pneumatiques selon l’invention avec des conditions identiques à celles appliquées aux pneumatiques de référence.

-25[00117] Les essais réalisés conduisent pour les pneumatiques Tl à des performances établissant la base 100. Les tests sont arrêtés lors de l’apparition d’une dégradation de la zone basse du pneumatique.

[00118] Selon les différentes conditions imposées, les pneumatiques T3 ont parcourus 5 des distances inférieures dans une plage de valeurs équivalentes allant de 65 à 75.

[00119] Les pneumatiques selon l’invention ainsi que les pneumatiques T2 ont parcouru des distances au moins équivalentes à celle des pneumatiques Tl.

[00120] D’autres essais correspondant à des conditions sévères d’utilisation des pneumatiques ont été réalisés. Ces essais sont réalisés avec les pneumatiques selon 10 l’invention et les pneumatiques de référence. Après une phase préalable d'étuvage de douze semaines sous une atmosphère d’oxygène pur, les pneumatiques sont roulés sur un volant dans des conditions de charge 20% supérieures à la charge nominale et de gonflage 20% supérieures à la pression nominale.

[00121] Les essais ainsi réalisés ont montré que les distances parcourues lors de chacun 15 de ces tests avec les pneumatiques de référence T2 sont 10 % supérieures à celles obtenues avec les pneumatiques Tl alors que les distances parcourues avec les pneumatiques selon l’invention sont 25% supérieures à celles obtenues avec les pneumatiques Tl.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Pneumatique à. armature de carcasse radiale, constituée d’au moins une couche d’éléments de renforcement, ledit pneumatique comprenant une armature de sommet, ellemême coiffée radialement d’une bande de roulement, ladite bande de roulement étant réunie à deux bourrelets par l’intermédiaire de deux flancs, au moins une couche d’éléments de renforcement de l’armature de carcasse étant ancrée dans chacun des bourrelets par retournement autour d’une tringle, ledit retournement d’armature de carcasse étant renforcé par au moins une couche d’éléments de renforcement ou raidisseur, au moins l’extrémité du retournement d’armature de carcasse étant séparé du raidisseur par au moins une couche de mélange polymérique, caractérisé en ce que les éléments de renforcement d’au moins un raidisseur sont des câbles métalliques non frettés à couches saturées présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur 5 cm³/mn, en ce qu’au moins une couche de mélange élastomérique est présente au moins partiellement dans la surface d’une zone S dans un plan méridien, ladite zone S étant définie dans un plan méridien par un cercle centré sur l’extrémité radialement la plus extérieure du raidisseur, le rayon dudit cercle étant égal au tiers (1/3) de la distance entre la surface intérieure et la surface extérieure d’un bourrelet du pneumatique mesurée selon une direction axiale passant par l’extrémité radialement la plus extérieure du raidisseur et en ce que ladite au moins une couche de mélange élastomérique est un mélange élastomérique à base de caoutchouc naturel ou de polyisoprène synthétique à majorité d'enchaînements cis-1,4 et éventuellement d'au moins un autre élastomère diénique, le caoutchouc naturel ou le polyisoprène synthétique en cas de coupage étant présent à un taux majoritaire par rapport au taux de l'autre ou des autres élastomères diéniques utilisés et d'une charge renforçante constituée:

(i) soit par une charge blanche de type silice et/ou alumine comportant des fonctions de surface SiOH et/ou A1OH choisie dans le groupe formé par les silices précipitées ou pyrogénées, les alumines ou les aluminosilicates, ou bien encore les noirs de carbone modifiés en cours ou après la synthèse de façon à recouvrir au moins partiellement leur surface de fonctions SiOH et/ou A1OH, de surface spécifique

-27comprise entre 30 et 260 m²/g, de préférence comprise entre 155 et 185 m²/g, employée à un taux supérieur ou égal à 15 pce et inférieur ou égal à 55 pce, (ii) soit par un coupage de noir de carbone de surface spécifique BET comprise entre 30 et 160 m²/g et une charge blanche décrite en (i), dans lequel le taux global de charge est supérieur ou égal à 15 pce et inférieur ou égal à 60 pce, et de préférence inférieur ou égal à 50 pce et le taux en pce de charge blanche est supérieur ou égal au taux de noir de carbone en pce moins 5.
2 - Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les câbles métalliques non frettés à couches saturées présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur à 5 cm7mn sont des câbles à au moins deux couches et en ce qu’au moins une couche interne est gainée d’une couche constituée d’une composition polymérique telle qu’une composition de caoutchouc non réticulable, réticulable ou réticulée, de préférence à base d’au moins un élastomère diénique.
3 - Pneumatique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits câbles métalliques non frettés à couches saturées d’au moins un raidisseur présentent au test dit de perméabilité un débit inférieur à 2 cm³/mn.
4 - Pneumatique selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments de renforcement d’au moins une couche de l’armature de carcasse sont des câbles métalliques présentant au test dit de perméabilité un débit inferieur 20 cm³/mn.
5 - Pneumatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les câbles métalliques d’au moins une couche de l’armature de carcasse présentant au test dit de perméabilité un débit inférieur à 20 cm³/mn sont des câbles à au moins deux couches et en ce qu’au moins une couche interne est gainée d’une couche constituée d’une composition polymérique telle qu’une composition de caoutchouc non réticulable, réticulable ou réticulée, de préférence à base d’au moins un élastomère diénique.
6 - Pneumatique selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdits câbles métalliques d’au moins une couche de l’armature de carcasse présentent au test dit de perméabilité un débit inferieur à 10 cm³/mn et de préférence inferieur à 2 cm³/mn.
7 - Pneumatique à armature de carcasse radiale, constituée d’au moins une couche d’éléments de renforcement, ledit pneumatique comprenant une armature de sommet, ellemême coiffée radialement d’une bande de roulement, ladite bande de roulement étant réunie à deux bourrelets par l’intermédiaire de deux flancs, au moins une couche d’éléments de renforcement de l’armature de carcasse étant ancrée dans chacun des bourrelets par retournement autour d’une tringle, ledit retournement d’armature de carcasse étant renforcé par au moins une couche d’éléments de renforcement ou raidisseur, au moins l’extrémité du retournement d’armature de carcasse étant séparé du raidisseur par au moins une couche de mélange polymérique, caractérisé en ce que les éléments de renforcement d’au moins un raidisseur sont des câbles métalliques non frettés à au moins deux couches saturées, au moins une couche interne étant gainée d’une couche constituée d’une composition polymérique telle qu'une composition de caoutchouc non réticulable, réticulable ou réticulée, de préférence à base d’au moins un élastomère diénique, en ce qu’au moins une couche de mélange élastomérique est présente au moins partiellement dans la surface d’une zone S dans un plan méridien, ladite zone S étant définie dans un plan méridien par un cercle centré sur l’extrémité radialement la plus extérieure du raidisseur, le rayon dudit cercle étant égal au tiers (1/3) de la distance entre la surface intérieure et la surface extérieure d’un bourrelet du pneumatique mesurée selon une direction axiale passant par l’extrémité radialement la plus extérieure du raidisseur et en ce que ladite au moins une couche de mélange élastomérique est un mélange élastomérique à base de caoutchouc naturel ou de polyisoprène synthétique à majorité d'enchaînements ci s-1,4 et éventuellement d'au moins un autre élastomère diénique, le caoutchouc naturel ou le polyisoprène synthétique en cas de coupage étant présent à un taux majoritaire par rapport au taux de l'autre ou des autres élastomères diéniques utilisés et d'une charge renforçante constituée:

(i) soit par une charge blanche de type silice et/ou alumine comportant des fonctions de surface SiOH et/ou A1OH choisie dans le groupe formé par les silices précipitées ou pyrogénées, les alumines ou les aluminosilicates, ou bien encore les noirs de carbone modifiés en cours ou après la synthèse de façon à recouvrir au moins partiellement leur surface de fonctions SiOH et/ou A1OH, de surface spécifique comprise entre 30 et 260 m^{(i) 2}/g, de préférence comprise entre 155 et 185 m²/g, employée à un taux supérieur ou égal à 15 pce et inférieur ou égal à 55 pce,

-29(ii) soit par un coupage de noir de carbone de surface spécifique BET comprise entre 30 et 160 m²/g et une charge blanche décrite en (i), dans lequel le taux global de charge est supérieur ou égal à 15 pce et inférieur ou égal à 60 pce, et de préférence inférieur ou égal à 50 pce et le taux en pce de charge blanche est supérieur ou égal au taux de noir de carbone en pce moins 5.
8 - Pneumatique selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments de renforcement d’au moins une couche de l’armature de carcasse sont des câbles métalliques à au moins deux couches, au moins une couche interne étant gainée d’une couche constituée d’une composition polymérique telle qu'une composition de caoutchouc non réticulable, réticulable ou réticulée, de préférence à base d’au moins un élastomère diénique.
9 - Pneumatique selon l’une des revendications I à 8, caractérisé en ce que lesdits éléments de renforcement d’au moins un raidisseur sont des câbles métalliques non frettés à couches saturées de construction [L+M] ou [L+M+N], comportant une première couche Cl àL fils de diamètre d] avec L allant de 1 à 4, entourée d'au moins une couche intermédiaire C2 à M fils de diamètre d₂ enroulés ensemble en hélice selon un pas p₂ avec M allant de 3 à 12, ladite couche C2 étant éventuellement entourée d'une couche externe C3 de N fils de diamètre d₃ enroulés ensemble en hélice selon un pas p₃ avec N allant de 8 à 20, et en ce qu’une gaine constituée d’une composition de caoutchouc non réticulable, réticulable ou réticulée à base d’au moins un élastomère diénique, recouvre, dans la construction [L+M], ladite première couche Cl et, dans la construction [L+M+N], au moins ladite couche C2.
10 - Pneumatique selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qne lesdits éléments de renforcement d’au moins une couche de l’armature de carcasse sont des câbles métalliques à couches de construction [L+M] ou [L+M+N], comportant une première couche CI à L fils de diamètre di avec L allant de 1 à 4, entourée d'au moins une couche intermédiaire C2 à M fils de diamètre d₂ enroulés ensemble en hélice selon un pas p₂ avec M allant de 3 à 12, ladite couche C2 étant éventuellement entourée d'une couche externe C3 de N fils de diamètre d₃ enroulés ensemble en hélice selon un pas p₃ avec N allant de 8 à 20, et en ce qu’une gaine constituée d’une composition de caoutchouc non réticulable, réticulable ou réticulée à base d’au moins un élastomère diénique, recouvre, dans la construction [L+M], ladite première couche Cl et, dans la construction [L+M+N], au moins ladite couche C2.

-3011 - Pneumatique selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le diamètre des fils de la première couche Cl est compris entre 0.10 et 0.5 mm, et en ce que le diamètre des fils des couches C2, C3 est compris entre 0.10 et 0.5 mm.
12 - Pneumatique selon l’une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le pas d’hélice

5 d’enroulement desdits fils de la couche externe C3 est compris entre 8 et 25 mm.
13 - Pneumatique selon l'une des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que ledit au moins un élastomère diénique est choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes, le caoutchouc naturel, les polyisoprènes de synthèse, les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène, et les mélanges de ces élastomères.