WO2003089257A1

WO2003089257A1 - Bande de roulement ayant des elements de sculpture formes d'au moins deux melanges de caoutchouc

Info

Publication number: WO2003089257A1
Application number: PCT/EP2003/004116
Authority: WO
Inventors: Rémi Bruant; Didier Vasseur
Original assignee: Societe De Technologie Michelin; Michelin Recherche Et Technique S.A.
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2003-10-30
Also published as: CN1646335A; JP5201778B2; JP2005523193A; US7311128B2; CN1326716C; EP1499507A1; US20050109436A1; AU2003233037A1

Abstract

Bande de roulement de pneumatique comprenant: • une pluralité d'éléments de relief (nervure et/ou bloc) comprenant une face de contact destinée à venir en contact avec la chaussée pendant le roulage et des faces latérales, l'intersection de chaque face latérale avec la face de contact formant une arête, • une pluralité de découpures sous la forme de rainures et/ou incisions, lesdites découpures étant délimitées par des faces principales en vis-à-vis, • chaque élément de sculpture étant forme avec au moins un mélange de caoutchouc (dit 'mélange de base'), et caractérisée en ce que, vue en coupe dans un plan contenant l'épaisseur de cette bande, au moins une face délimitant au moins une découpure est formée au moins en partie avec un mélange de caoutchouc, dit mélange de recouvrement, le mélange de base ayant une adhérence sur sol mouillé inférieure a l'adhérence du mélange de recouvrement sur le même sol.

Description

BANDE DE ROULEMENT AYANT DES ELEMENTS DE SCULPTURE FORMES DAU MOINS DEUX MELANGES DE CAOUTCHOUC.

L'invention concerne des pneumatiques et plus particulièrement la bande de roulement de tels pneumatiques.

Pour obtenir des performances satisfaisantes en roulage notamment sur chaussée mouillée, il est connu de pourvoir une bande de roulement d'un pneumatique avec une sculpture formée par des éléments de sculpture séparés les uns des autres par des découpures (ramures de largeur moyenne supérieure ou égale à 2.5 mm et incisions de largeur moyenne inférieure à 2.5 mm), ces découpures étant obtenues par exemple par moulage. Les éléments de sculpture ainsi formés comprennent une face de contact destinée à venir en contact avec la chaussée pendant le roulage et des faces latérales délimitant également les découpures ; l'intersection de chaque face latérale avec la face de contact forme une arête facilitant le contact du pneumatique avec la chaussée et notamment lorsque celle-ci est mouillée. Plus généralement, on définit une arête comme la limite géométrique de contact d'un élément de sculpture avec le sol en roulage.

Par éléments de sculpture, on distingue des éléments ne faisant pas le tour complet du pneumatique (blocs) et des éléments faisant le tour complet (nervures). Par ailleurs, les éléments de sculpture peuvent comporter une ou plusieurs incisions pour former des arêtes supplémentaires, chaque incision pouvant ou non déboucher sur au moins une face latérale de l'élément de sculpture. Par définition, une incision est l'espace délimité par deux faces principales en vis-à-vis distantes l'une de l'autre d'une largeur inférieure à 2.5 mm.

Pour améliorer l'adhérence du pneumatique sur une chaussée humide, il est connu que la nature même du mélange de caoutchouc (ou encore appelée : composition de caoutchouc) composant la bande de roulement a une incidence notable. Ainsi, une bande de roulement d'un pneumatique en mélange de caoutchouc ayant une meilleure adhérence sur sol mouillé permet d'obtenir des performances améliorées en roulage dans des conditions de sol mouillé. Toutefois, en parallèle à cette amélioration de performance en adhérence sur sol mouillé, il se produit une perte de performance en usure sur route sèche, ce qui se traduit par une durée de vie sur usure réduite et nécessite un changement plus fréquent des pneumatiques sur un véhicule.

En conséquence, le besoin existe d'un pneumatique dont la bande de roulement conserve une bonne performance en durée de vie sur usure tout en améliorant sensiblement la performance d'adhérence sur sol mouillé. Dans ce but, il est proposé une bande de roulement en caoutchouc comprenant :

• une pluralité d'éléments de relief (nervure et/ou bloc) comprenant une face de contact destinée à venir en contact avec la chaussée pendant le roulage d'un pneumatique pourvu de ladite bande et des faces latérales, l'intersection de chaque face latérale avec la face de contact formant une arête,

• une pluralité de découpures sous la forme de ramure et/ou incision, lesdites découpures étant délimitées par des faces latérales en vis-à-vis,

• chaque élément de sculpture étant formé principalement avec au moins un premier mélange de caoutchouc (dit "mélange de base"), cette bande de roulement étant caractérisée en ce que, vue en coupe dans un plan contenant l'épaisseur de cette bande, au moins une face de hauteur H délimitant au moins une découpure est recouverte au moins en partie avec un deuxième mélange de caoutchouc, dit "mélange de recouvrement", cette partie en mélange de recouvrement s'étendant sur une hauteur Hr au moins égale à 30% de la hauteur H de la face, au moins un mélange de base débouche sur la face de contact à l'état neuf ou au plus tard après une usure au plus égale à 10% de la hauteur Hr, l'épaisseur de chaque mélange de recouvrement sur chaque face latérale recouverte étant au plus égale à 50% de la distance moyenne D séparant ladite face latérale de la face latérale du même élément de caoutchouc qu'elle délimite et qui lui est la plus proche, le mélange de base ayant une adhérence sur sol mouillé inférieure à l'adhérence du mélange de recouvrement sur le même sol.

L'adhérence sur sol mouillé de chaque mélange peut être obtenue selon diverses conditions, notamment en réalisant des pneumatiques ayant des bandes de roulement en mélange de caoutchouc unique et en évaluant les caractéristiques d'adhérence de plusieurs mélanges sur circuit mouillé. On peut également procéder dans les conditions du test défini selon la norme NF P18-578.

Préférentiellement, et pour avoir un effet perceptible sur le pneumatique neuf, le mélange de recouvrement d'au moins une face est disposé à partir de la face de contact à l'état neuf.

Préférentiellement, l'épaisseur de mélange de recouvrement est supérieure à 0.2 mm sur au moins 80% de la hauteur Hr. Préférentiellement, l'épaisseur de mélange de recouvrement est au moins égale à 0.2 mm et au plus égale à 3 mm, sur au moins 80% de la hauteur Hr, et encore plus avantageusement comprise entre 0.4 mm et 2 mm, sur au moins 80% de la hauteur Hr. Par distance moyenne séparant une face latérale recouverte par un mélange de recouvrement d'une autre face latérale du même élément, on entend la distance moyenne, mesurée perpendiculairement à la face latérale considérée, entre cette face et la face latérale délimitant avec elle un élément de caoutchouc ayant pour faces latérales au moins ces deux faces. Par épaisseur moyenne de mélange de recouvrement sur une face, on entend la moyenne des épaisseurs maximale et minimale de mélange de recouvrement, étant entendu que ces épaisseurs sont mesurées sur le pneumatique à l'état initial perpendiculairement à la face considérée.

Par distance moyenne séparant une découpure (rainure, incision) considérée de sa plus proche découpure qui lui est sensiblement parallèle, on entend la moyenne des distances maximale et minimale séparant lesdites découpures.

Préférentiellement, le mélange de recouvrement est au moins 5% plus adhérent sur sol mouillé que le mélange de base et encore plus préférentiellement au moins 10% plus adhérent sur sol mouillé que le mélange de base, notamment dans les conditions du test défini selon la norme NF P18-578. Le pneumatique selon l'invention permet de manière surprenante d'obtenir un bon équilibre entre la performance d'usure sur sol sec et la performance d'adhérence sur sol mouillé. En effet, s'il était connu, pour obtenir un pneumatique performant sur sol enneigé, de former des éléments de relief dans un premier mélange de base et de recouvrir les faces latérales de ces éléments avec une couche de faible épaisseur dans un mélange ayant une température de transition vitreuse moyenne (Tg) inférieure à celle du mélange de base (voir par exemple le brevet US 5 840 137), aucun document ne décrivait ni ne suggérait la solution proposée selon laquelle le mélange de recouvrement a une adhérence sur sol mouillé qui est meilleure que celle du mélange de base. En ce qui concerne l'adhérence sur sol mouillé d'un mélange, on peut se référer au document suivant : "Rubber friction on self-affine road tracks" paper 43, American Chemical Society, Rubber division meeting, Chicago April 13-16 1999. Ce document énonce clairement qu'il existe une relation entre l'hystérèse d'un mélange et sa performance d'adhérence sur sol mouillé. Un moyen d'augmenter l'adhérence sur sol mouillé d'un mélange de caoutchouc est d'augmenter son hystérèse en choisissant par exemple un mélange ayant une température de transition vitreuse Tg plus élevée. Pour chaque mélange de caoutchouc, les caractéristiques d'adhérence sur sol mouillé sont évaluées selon les dispositions édictées par la norme NF PI 8-578 destinées à caractériser un sol ou une chaussée à l'aide d'un dispositif portable appelé "British Pendulum Tester", commercialisé par Stanley Corporation. Selon cette norme, une surface de chaussée est caractérisée par son niveau d'adhérence en condition mouillée, ce dernier étant mesuré avec le dispositif précédent à l'aide d'un mélange dit "mélange de référence" défini dans la même norme NF PI 8-578 et également commercialisé par Stanley Corporation.

Cette norme a été ici employée pour évaluer les niveaux relatifs d'adhérence des différents mélanges de caoutchouc employés. Les mesures sont réalisées à une température de 25°C environ. La chaussée sur laquelle sont effectuées les évaluations desdits niveaux d'adhérence en condition mouillée est une chaussée réelle dont la "hauteur au sable vraie" (HSV) telle que définie par la norme NF P 98-216-1 est comprise entre 0.4 et 1.5 mm. Pour établir une caractérisation satisfaisante de chaque mélange de caoutchouc, il convient d'utiliser une chaussée réelle (correspondant à la chaussée sur laquelle un véhicule est amené à rouler) plutôt qu'une piste abrasive quelconque ; préférentiellement, la caractérisation de l'adhérence est faite sur une chaussée identique à celle sur laquelle les tests de roulage avec véhicule sont faits.

Il a été mentionné plus haut qu'une voie d'amélioration de la performance en adhérence d'un mélange sur sol mouillé d'une composition de caoutchouc peut être obtenue en augmentant la Tg de ladite composition. Cette voie consiste, par exemple et comme cela est connu, à modifier la nature du polymère et en particulier sa micro structure (notamment dans le cas d'un SBR en jouant soit sur le taux de styrène soit sur le taux de vinyl soit sur ces deux taux de façon appropriée). Préférentiellement, l'écart de Tg entre le mélange de base et le mélange de recouvrement est au moins de 5°C.

En outre, il existe une autre voie selon laquelle à même Tg deux mélanges peuvent avoir des performances différentes en adhérence sur sol mouillé. Cette deuxième voie consiste par exemple à :

remplacer tout ou partie de la charge de noir de carbone par une charge inorganique renforçante (et notamment une silice hautement dispersible) ;

- augmenter le taux de charge (préférentiellement celui de la charge inorganique renforçante).

Bien entendu, une combinaison des voies citées ci-dessus est tout à fait envisageable. Le matériau de recouvrement ayant une adhérence plus élevée que le mélange de base peut être disposé sur les faces en vis-à-vis délimitant une même découpure en recouvrant ou non le fond de la découpure.

Avantageusement, toutes les faces latérales des éléments de reliefs délimitant des rainures circonférentielles sont pourvues d'un mélange de recouvrement d'adhérence sur sol mouillé supérieure à l'adhérence du mélange de base afin d'améliorer très sensiblement les performances en régime de virage (sous sollicitations transversales) sur sol mouillé. Bien entendu, on peut employer différents mélanges de recouvrement en combinaison avec un mélange de base (voire même plusieurs mélanges de base) ; dans ce cas, chaque mélange de recouvrement a une adhérence sur sol mouillé qui est meilleure que celle du mélange de base qui lui est directement adjacent. Avantageusement, les éléments de relief situés vers l'intérieur d'un véhicule sur lequel est monté le pneumatique pourvu de la bande de roulement selon l'invention peuvent comporter un mélange de recouvrement intérieur et les éléments à l'extérieur peuvent comporter un mélange de recouvrement extérieur, ces mélanges de recouvrement étant de caractéristique d'adhérence différentes, l'adhérence la plus élevée étant, par exemple, située à l'intérieur par rapport au plan équatorial du pneumatique afin de réaliser un meilleur compromis entre l'adhérence sur chaussée sèche et l'adhérence sur chaussée humide .

On sait que pour différentes raisons, et en particulier à cause de l'évolution des propriétés du matériau avec l'usage et le temps, le niveau d'adhérence sur sol mouillé du pneumatique peut diminuer progressivement, quand bien même le matériau est homogène initialement dans l'épaisseur de la bande de roulement. Pour pallier cet inconvénient, il est intéressant, en combinaison avec les dispositions de l'invention, de prévoir la présence d'un deuxième mélange de base plus adhérent sur sol mouillé que le premier mélange de base et dont la disposition au sein des éléments est telle que ce deuxième mélange apparaît progressivement en largeur sur la face de contact desdits éléments, ou plus généralement apparaît progressivement sur la largeur de la surface de roulement de la bande de roulement au fur et à mesure de l'usure de cette bande. Selon une variante avantageuse, le deuxième mélange peut être identique au mélange de recouvrement.

Préférentiellement, il a été déterminé que le mélange de base devait avoir un facteur de pertes supérieur à 0.20 pour une déformation crête à crête en cisaillement de 2%. Le facteur de pertes est égal au module de pertes du matériau divisé par le module élastique du matériau, ces modules étant mesurés selon la norme ASTM D 2231-71 à une température de 23 °C et à une fréquence de 10 Hz. Ce facteur de pertes est communément noté : tan delta (tanδ). Encore plus préférentiellement, le facteur de pertes du ou des mélange(s) de base sont supérieurs à 0.23 dans les même conditions (ce qui correspond sensiblement à une valeur de tan delta supérieure à 0.20 à 70°C).

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortent de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 représente une vue partielle en plan d'une sculpture à blocs d'une bande de roulement ; la figure 2 montre les blocs de la figure 1 en coupe transversale selon la ligne de coupe II- II ; - la figure 3 montre une vue partielle en plan d'une sculpture à nervures faisant le tour du pneumatique ; la figure 4 montre la coupe transversale selon la ligne de coupe TV-TV de la nervure représentée à la figure 3 à l'état initial ; la figure 5 montre en coupe transversale une variante d'un bloc de sculpture selon l'invention ; la figure 6 montre une vue perspective d'une variante d'un bloc de sculpture selon l'invention à l'état initial ; la figure 7 montre une coupe selon un plan NII-NII parallèle à la face de contact du bloc montré à la figure 6 ; - la figure 8 représente une sculpture selon l'invention dont les résultats seront exposés plus loin ; la figure 9 montre une coupe transversale selon la ligne LX-LX de la bande de roulement de la figure 8 ; la figure 10 montre une variante de réalisation d'un élément de sculpture selon l'invention ; - la figure 11 montre une autre variante de réalisation d'un élément de sculpture selon l'invention.

Sur la figure 1, on distingue les faces de contact 2 de deux blocs 1 d'une sculpture de bande de roulement selon l'invention. Chacun de ces blocs 1 comporte quatre faces latérales 13 et 14 délimitées respectivement par des rainures d'orientation longitudinale 3 et transversale 4. Les intersections des faces latérales de chaque bloc avec sa face de contact 2 forment des arêtes 23, 24 qui jouent un rôle important en roulage et en particulier sur chaussée mouillée. Chaque bloc 1 est de forme rectangulaire de largeur Ll et de longueur L2 (la direction de la longueur Ll des blocs étant dans le cas décrit confondue avec la direction longitudinale de la bande de roulement ou encore la direction circonférentielle sur le pneumatique pourvu de ladite bande. Sur la coupe transversale représentée à la figure 2 et réalisée selon la ligne II-II de la figure 1 et perpendiculaire aux faces de contact 2 des blocs 1, on voit que les faces ou faces latérales 13 limitant les rainures d'orientation longitudinale 3 sont recouvertes d'une épaisseur El sensiblement constante d'un mélange de caoutchouc de recouvrement MR qui est différent du mélange de caoutchouc MB (dit mélange de base dans ce qui suit) en ce qu'il a des propriétés d'adhérence sur sol mouillé qui sont meilleures que celles du mélange de base sur le même sol et dans les mêmes conditions. L'épaisseur moyenne El de mélange de revêtement MR des faces latérales est inférieure à la demi largeur totale Ll des blocs et préférentiellement inférieure à 30% de Ll. Pour obtenir un effet sensible et durable, il est préférable que cette épaisseur moyenne soit au moins égale à 0.2 mm dans le cas d'une sculpture destinée à une bande de roulement d'un pneumatique pour véhicule de tourisme. On voit que le mélange de recouvrement MR est également présent au fond des rainures 3.

L'épaisseur El de mélange de revêtement MR peut être, comme c'est le cas ici, sensiblement uniforme sur toute la hauteur de la face H et comprise entre 0.2 mm et 3 mm et encore plus préférentiellement entre 0.4 mm et 2 mm pour un pneumatique de tourisme. L'exemple décrit avec la présence d'un mélange plus adhérent sur deux des faces des blocs seulement peut être aisément étendu au deux autres faces ou encore à toutes les faces latérales. Il peut en outre être avantageux de disposer des mélanges distincts selon les faces ou faces latérales recouvertes (de même, les épaisseurs moyennes peuvent être différentes selon la face considérée). Dans une autre variante intéressante, l'épaisseur de mélange de recouvrement peut varier dans le sens de la profondeur des rainures (c'est par exemple le cas avec la variante montrée à la figure 5). L'épaisseur moyenne de mélange de recouvrement est la moyenne entre l'épaisseur minimale et l'épaisseur maximale, ces épaisseurs étant mesurées perpendiculairement à la face considérée. Dans le cas d'une variation d'épaisseur, l'écart entre l'épaisseur maximale et l'épaisseur minimale est au plus égal à deux fois l'épaisseur moyenne. Préférentiellement, l'épaisseur maximale est plus près de la face de contact des éléments de relief à l'état initial (correspondant au pneumatique neuf). La figure 3 montre une vue en plan de la face de contact 20 de largeur L10 d'une nervure 10 d'une bande de roulement délimitée par deux rainures d'orientation circonférentielle ou longitudinale 31 et 32. Cette nervure 10 est pourvue d'une pluralité d'incisions 33, 34 débouchant en alternance sur une seule des faces latérales 131, 132 . ces incisions sont inclinées d'un angle sensiblement égal à 45° par rapport à la direction longitudinale. Ces incisions 33, 34 ont sensiblement la même profondeur que les rainures délimitant la nervure. Le pas moyen noté P entre ces incisions est sensiblement le même pour les deux séries d'incisions. La nervure 10 est formée dans un mélange de base MB et recouverte sur ces faces latérales avec un mélange de recouvrement MR ayant une adhérence sur sol mouillé supérieure à celle du mélange de base.

Sur la figure 4, représentant une coupe dans un plan perpendiculaire à la face de contact 20 et dont la trace est repérée par la ligne IN-IN sur la figure 3, on distingue la présence sur les faces latérales 131, 132 de la nervure 10 et sur les faces 330 et 331 en vis-à-vis délimitant chaque incision 33 la présence de mélanges de recouvrement MR1 et MR2 respectivement dont les épaisseurs sont croissantes avec la profondeur quelle que soit la face considérée (ainsi la pérennité de la performance d'adhérence est encore renforcée). Ces épaisseurs moyennes sont ici inférieures à 30% du minimum des deux valeurs L10 (largeur moyenne de la nervure) et du pas P entre les incisions 33 et 34. Dans cette variante, on voit que le mélange de recouvrement MR1 recouvre également les faces en vis-à-vis 330, 331 délimitant l'incision 33. Un moyen d'obtention d'une telle nervure consiste par exemple à recouvrir une ébauche de bande de roulement réalisée dans un mélange de base avec une couche de mélange de recouvrement d'épaisseur appropriée avant de procéder au moulage de la bande de roulement et des rainures et des incisions. Après moulage, le mélange de recouvrement se trouvant sur la face de contact de la nervure peut être éliminé par un moyen mécanique (notamment par un meulage). Ce moyen est applicable également aux blocs montrés aux figures 1 et 2.

La figure 5 montre, en coupe, une variante d'un élément de relief 100 d'une bande de roulement selon l'invention pour lequel, outre le mélange de recouvrement MR prévu sur les faces latérales 300 dudit élément, il est prévu à l'intérieur de l'élément la présence d'un premier mélange de base MB 1 et d'un deuxième mélange de baseMB2. Ce deuxième mélange de base MB2 a la forme d'un triangle dont un sommet SI est proche de la surface de roulement à l'état initial (sans pour autant déboucher sur ladite surface à l'état neuf). Ce deuxième mélange de base MB2 est choisi pour avoir des caractéristiques d'adhérence intermédiaires entre le premier mélange de base MB 1 et le mélange de recouvrement MR. Avec l'usure de la bande de roulement, ce deuxième mélange de base MB2 apparaît progressivement sur la nouvelle face de contact et son niveau d'adhérence supérieur à celui du premier mélange de base permet de maintenir le niveau d'adhérence du pneumatique malgré l'usure. On voit également sur cette variante que le mélange de recouvrement MR a une épaisseur maximale près de la surface de contact à l'état initial et que cette épaisseur va en diminuant pour s'annuler près du fond des rainures 30 délimitant l'élément 100.

Sur la figure 6, il est montré une autre variante d'un bloc 1000 selon l'invention selon lequel au moins deux faces latérales 1300 dudit bloc sont recouvertes par une pluralité de bandelettes 1310 en mélange de recouvrement MR dont la caractéristique d'adhérence sur sol mouillé est supérieure à celle du mélange de base MB sur un même sol. Sur chaque face, les bandelettes sont toutes de mêmes dimensions et sont orientées perpendiculairement à la face de contact 2000. La configuration montrée correspond à l'état neuf et on distingue clairement que les bandelettes recouvrent partiellement la face de contact 2000. Dans ce cas, il n'est pas forcément nécessaire d'éliminer, par exemple par meulage, les bandelettes sur la face de contact puisqu'il y a suffisamment de mélange de base sur cette face à l'état initial et qu'après une usure partielle le mélange de recouvrement MR sur ladite face est usé.

La figure 7 montre une coupe selon un plan VII-NII parallèle à la surface de contact et à une profondeur correspondant sensiblement à la moitié de l'épaisseur du bloc de la figure 6. Sur cette coupe on voit sur les faces latérales 1300 les différentes bandelettes 1310 de mélange de recouvrement MR. Le cas présenté avec le support des figures 6 et 7 peut aisément être modifié avec un effet technique identique, par exemple en disposant les bandelettes de manière à ce qu'elles soient inclinées d'un angle non nul avec une perpendiculaire à la face de contact, ou encore en disposant des bandelettes en mélanges différents ou en épaisseurs différentes.

La figure 8 montre une vue en plan d'une sculpture d'une bande de roulement selon l'invention. Cette sculpture comprend trois rainures principales RI, R2, R3 d'orientation circonférentielle et de profondeurs sensiblement identiques délimitant des nervures Νl et Ν2 et des parties épaules Ei et Ex. Le plan équatorial repéré par la direction XX' sur la figure 8 coupe la nervure NI en deux parties. La partie épaule Ei étant destinée à être placée côté intérieur d'un véhicule et est pourvue en outre de rainures transversales Ti délimitant des blocs Bi. La nervure N2 située axialement entre le plan équatorial et la rangée de blocs Bi est pourvue d'incisions obliques Oi ne débouchant que dans la rainure R3, cette rainure R3 étant située entre ladite nervure N2 et ladite rangée de blocs Bi. Sur l'autre partie épaule Ex destinée à être côté extérieur d'un véhicule, il est réalisé une entaille Ce d'orientation longitudinale et de largeur inférieure aux rainures circonférentielles RI, R2, R3 et des ramures transversales Te à partir de cette entaille axialement vers l'extérieur de l'épaule Ex pour délimiter des blocsBe. La bande de roulement est composée de deux mélanges de baseMBi et MBe différents, la séparation entre ces mélanges s'opérant radialement sous la rainure RI axialement la plus proche de la partie épaule Ex comme cela est visible avec la figure 9 montrant une coupe transversale selon la ligne IX-LX de la bande de roulement représentée à la figure 8. Les deux mélanges de base ont des charges de renforcement différentes : le mélange de base MBe de la partie épaule Ex (vers l'extérieur véhicule) est renforcé par des charges constituées de 50% de silice et de 50% de noir de carbone. La charge de renforcement du mélange de baseMBi (formant les nervures NI, N2 et l'épaule Ei) est constituée de 90% de silice et 10% de noir de carbone. Les faces délimitant les rainures RI, R2,R3 et celles des rainures transversales Oi et Ti sont recouvertes d'un mélange de recouvrement MR ayant une adhérence sur sol mouillé supérieure de 12% à l'adhérence sur sol mouillé du mélange de baseMbi (ce même mélange de recouvrement MR a une adhérence mouillé supérieure de 18% à celle du mélange de baseMbe). L'épaisseur moyenne de mélange de recouvrement MR est égale à 0.5 mm. Chaque composition ou mélange de base de Tg sensiblement égale à -26°C est formé à partir d'un mélange de deux S.SBR ayant respectivement des Tg de ~50°C et -30°C ; la composition employée en mélange de recouvrement est formée à partir d'un S.SBR dont la Tg est de -18°C.

Le mélange de recouvrement présente une température de transition vitreuse Tg supérieure de 8 °C à celles des mélanges de base MBl et MB2 (la température de transition vitreuseTg est mesurée selon la norme ASTM D 3418-82). Les trois mélanges MBl, MB2 et MR employés ont la même dureté Shore A égale à 68 à 20 °C (la dureté Shore A est mesurée selon la norme ASTM D 2240-86). D'une manière plus générale, et pour conserver de bonnes performances sur sol mouillé pour des températures comprises entre 20 °C et 0 °C, les duretés des mélanges dans cette même zone de températures sont préférentiellement inférieures à 90 et plus préférentiellement, entre 50 et 90.

Préférentiellement, l'écart entre les duretés Shore A des mélanges de base et de recouvrement est au plus égal à 30 et encore plus préférentiellement au plus égal à 10.

Tests effectués avec des pneumatiques. On a comparé des pneumatiques de référence dont la bande de roulement comporte les deux mélanges de base, sans la présence de mélange de recouvrement avec des pneumatiques selon l'invention ayant outre les mêmes mélanges de base que ceux des pneumatiques de référence un mélange de recouvrement tel que décrit avec l'exemple montré avec la figure 8 ; tous ces pneumatiques ont une même sculpture de bande de roulement (correspondant à celle de la figure 8). La comparaison est réalisée par un pilote qui attribue, après plusieurs passages, une note d'appréciation globale en roulage sur un même circuit recouvert d'une hauteur d'eau en moyenne égale à 1 mm. Les pneumatiques testés sont des 225/40 ZR 18 montés à l'avant et à l'arrière d'un véhicule BMW M3 ; les pressions de gonflage à froid sont de 2.2 bars à l'avant et 2.6 bars à l'arrière.

Avec des pneumatiques selon l'invention comme décrit précédemment, on obtient, en leur faveur, un écart de 1 point en moyenne sur la note d'appréciation qui est établie sur une échelle allant de 1 à 10. Dans un test d'usure, le pneumatique selon l'invention ne montre aucune dégradation de l'usure comparativement au pneumatique de référence.

La réalisation industrielle d'une bande de roulement selon l'invention peut consister à déposer, sur l'ébauche de pneumatique non vulcanisé pourvue d'une bande de roulement en mélange de base non vulcanisé, des bandelettes de mélange différent du mélange de base, comme cela est décrit dans le document de brevet EP 0510550 (les bandelettes pouvant être déposées dans la direction circonférentielle et/ou transversale sur la bande de roulement). Une autre manière peut consister à réaliser la bande de roulement par co-extrusion de deux mélanges (ou plus) au moment de l'extrusion de la bande de roulement.

Si dans l'invention, un élément essentiel réside dans la présence de mélange d'adhérence sur sol mouillé élevé sur au moins une face des éléments de relief, il est raisonnable d'inclure dans cette invention des sculptures de bande de roulement dont, à l'état neuf certaines des surfaces de contact avec le sol sont également recouvertes partiellement ou en totalité avec un mélange de recouvrement de même nature. Un exemple a déjà été montré et décrit avec la figureδ. Deux autres variantes sont données à titre d'exemples avec les figures 10 et 11. La figure 10 montre une coupe d'un élément de relief 5 d'une bande de roulement selon l'invention : dans cet exemple, l'épaisseur de mélange de recouvrement présent sur les faces latérales 51 de l'élément 5 se prolonge sur toute la surface de contact 52 dudit élément. Dans cette configuration, le pneumatique a, à l'état neuf, une excellente performance sur sol mouillé mais rapidement l'usure va conduire à une élimination de la majeure partie de la couche de mélange de recouvrement sur la surface de contact, mettant ainsi le mélange de base en contact avec la chaussée pour permettre une réduction de la vitesse d'usure tout en conservant une bonne performance en adhérence sur sol mouillé par la présence de mélange de recouvrement sur les faces de l'élément de relief. Sur la figure 11, le mélange de recouvrement présent sur les faces latérales 51 d'un élément 5 se prolonge partiellement sur la surface de contact 52 dudit élément.

L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, dans le cas d'un pneumatique destiné en premier à un usage de type hivernal et après usure partielle à un roulage tout temps, il est connu d'employer deux mélanges de base de caractéristiques différentes (voir par exemple US 4,619,300) ; la mise en œuvre de l'invention pour ce type de pneumatique permet d'améliorer encore les performances d'adhérence tout en conservant une bonne performance en usure. Pour cela, on peut former une bande de roulement ayant pour une première partie d'usure (usage hivernal avec le pneumatique neuf) un premier mélange de base spécifique à un roulage hivernal, ce premier mélange de base étant recouvert sur les faces des motifs de relief avec un mélange de recouvrement d'adhérence sur sol mouillé supérieure à celle dudit premier mélange comme proposé précédemment. Sous ce premier mélange de base on dispose un second mélange de base spécifique d'un roulage tous temps. Ce second mélange de base est situé à l'intérieur de la bande de roulement par rapport à la surface de roulement à l'état neuf, de manière à apparaître après une usure appropriée (par exemple à partir de la mi usure de la bande). Les motifs de relief pouvant ou non se prolonger dans ce deuxième mélange de base et être ou non revêtus sur toutes ou parties de leurs parois latérales par un mélange de recouvrement. La caractéristique d'adhérence sur sol mouillé du mélange de recouvrement étant supérieure à la caractéristique d'adhérence sur sol mouillé du mélange de base tous temps.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Bande de roulement en caoutchouc notamment pour pneumatique comprenant : • une pluralité d'éléments de relief (nervure et/ou bloc) comprenant une face de contact destinée à venir en contact avec la chaussée pendant le roulage d'un pneumatique pourvu de ladite bande et des faces latérales, la limite du contact de la face de contact avec le sol formant au moins une arête,

• une pluralité de découpures sous la forme de rainure et/ou incision, lesdites découpures étant délimitées par des faces latérales en vis-à-vis,

• chaque élément de sculpture étant formé avec au moins un premier mélange de caoutchouc (dit "mélange de base"), cette bande de roulement étant caractérisée en ce que, vue en coupe dans un plan contenant l'épaisseur de cette bande, au moins une face délimitant au moins une découpure est recouverte au moins en partie avec un deuxième mélange de caoutchouc, dit "mélange de recouvrement", cette partie en mélange de recouvrement s'étendant à l'état neuf sur une hauteur Hr au moins égale à 30% de la hauteur H de la face, au moins un premier mélange de base débouche sur la face de contact à l'état neuf ou au plus tard après une usure au plus égale à 10% de la hauteur Hr, l'épaisseur moyenne de mélange de recouvrement sur chaque face latérale recouverte étant au plus égale à 50% de la distance moyenne D séparant ladite face latérale de la face latérale du même élément de caoutchouc qu'elle délimite et qui lui est la plus proche, ledit mélange de base ayant une adhérence sur sol mouillé inférieure à l'adhérence du mélange de recouvrement sur le même sol.

2 - Bande de roulement selon la revendication 1 caractérisée en ce que le mélange de recouvrement d'au moins une face est disposé à partir de la face de contact à l'état neuf.

3 - Bande de roulement selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisée en ce que l'épaisseur de mélange de recouvrement est supérieure à 0.2 mm sur au moins 80% de la hauteur Hr et au plus égale à 30% de la distance moyenne D.

4 - Bande de roulement selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que l'épaisseur de mélange de recouvrement est, sur au moins 80% de la hauteur Hr, comprise entre 0.2 mm et

3 mm. 5 - Bande de roulement selon la revendication 4 caractérisée en ce que l'épaisseur de mélange de recouvrement est, sur au moins 80% de la hauteur Hr, comprise entre 0.4 mm et 2 mm.

6 - Bande de roulement selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que le mélange de recouvrement est au moins 5% plus adhérent sur sol mouillé que chaque mélange de base. 7 - Bande de roulement selon la revendication 6 caractérisée en ce que le mélange de recouvrement est au moins 10% plus adhérent sur sol mouillé que chaque mélange de base.

8 - Bande de roulement selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que l'écart entre les duretés Shore A des mélanges de base et de recouvrement est au plus égal à 30.

9 - Bande de roulement selon la revendication 8 caractérisée en ce que l'écart entre les duretés Shore A des mélanges de base et de recouvrement est au plus égal à 10.

10 - Bande de roulement selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisée en ce qu'au moins certains éléments de relief comportant un mélange de recouvrement sur au moins une face comprennent deux mélanges de base, le premier desdits mélanges de base ayant une caractéristique d'adhérence sur sol mouillé qui est inférieure à la caractéristique d'adhérence sur sol mouillé du deuxième mélange de base, ces deux mélanges de base étant disposés dans ces éléments de manière à ce que la surface de contact du deuxième mélange de base augmente progressivement avec l'usure de la bande de roulement tandis que la surface du premier mélange de base diminue en contrepartie.

11 - Bande de roulement selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisée en ce que le mélange de recouvrement d'au moins une face est disposé sur ladite face sous forme d'une pluralité de bandelettes.

12 - Bande de roulement selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisée en ce que chaque mélange de base a un facteur de pertes supérieur à 0.20 mesuré à une température de 23 °C et sous une déformation crête à crête de 2%. 13 - Bande de roulement selon la revendication 12 caractérisée en ce que chaque mélange de base a un facteur de pertes supérieur à 0.23 mesuré à une température de 23 °C et sous une déformation crête à crête de 2%.

14 - Bande de roulement selon la revendication 10 caractérisée en ce que le deuxième mélange de base est identique au mélange de recouvrement. 15 - Bande de roulement selon la revendication 1 caractérisée en ce que le mélange de base débouchant sur la face de contact à l'état neuf ou au plus tard, après une usure au plus égale à 10% de la hauteur Hr, est un mélange de caoutchouc approprié pour roulage en conditions hivernales, ladite bande de roulement comprenant en outre un autre mélange de base destiné à apparaître sur la surface de roulement après une usure partielle, cet autre mélange étant approprié pour roulage en conditions tous temps.

16 - Bande de roulement pour pneumatique comprenant une pluralité de rainures d'orientation circonférentielle délimitant des éléments de sculpture, ces éléments comprenant, outre une face de contact destinée à venir en contact avec la chaussée pendant le roulage, au moins deux faces ou faces latérales d'orientation générale circonférentielle, lesdits éléments de sculpture étant formés avec au moins un premier mélange de caoutchouc (dit "mélange de base"), cette bande de roulement étant caractérisée en ce que pour au moins un desdits éléments de sculpture, vue en coupe dans un plan transversal contenant l'épaisseur de cette bande et sensiblement perpendiculaire auxdits éléments, les faces latérales d'orientation générale circonférentielle sont recouvertes au moins en partie avec un mélange, dit mélange de recouvrement, cette partie en mélange de recouvrement s'étendant à partir de la face de contact sur au moins 30% de la hauteur des faces latérales et sur une épaisseur au plus égale à 30% de la distance moyenne séparant les faces latérales d'orientation générale circonférentielle dudit élément, le mélange de base ayant une adhérence sur sol mouillé inférieure à l'adhérence de chaque mélange de recouvrement sur le même sol.

17 - Bande de roulement pour pneumatique selon la revendication 16 caractérisée en ce qu'elle comporte, dans le sens transversal, au moins deux mélanges de base différents et en ce qu'elle comporte en outre un moyen pour indiquer le sens de montage d'un pneumatique pourvu de ladite bande sur un véhicule, le mélange de base destiné à être placé côté intérieur véhicule ayant une meilleure adhérence sur sol mouillé comparativement au mélange de base destiné à être placé côté extérieur véhicule

18 - Bande de roulement pour pneumatique selon la revendication 16 ou selon la revendication 17 caractérisée en ce que les mélanges de recouvrement des éléments de sculpture sur une partie de la surface de roulement sont différents des mélanges de recouvrement des éléments de sculpture de l'autre partie de la surface de roulement, les mélanges de recouvrement situés axialement vers l'intérieur véhicule ayant une adhérence mouillée supérieure à celle des mélanges de recouvrement de l'autre partie située axialement vers l'intérieur véhicule .