WO2019229388A1 - Ensemble pneumatique-roue a mobilite etendue - Google Patents

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WO2019229388A1
WO2019229388A1 PCT/FR2019/051275 FR2019051275W WO2019229388A1 WO 2019229388 A1 WO2019229388 A1 WO 2019229388A1 FR 2019051275 W FR2019051275 W FR 2019051275W WO 2019229388 A1 WO2019229388 A1 WO 2019229388A1
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self
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elastomer
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Mathieu GRECO
Olivier Muhlhoff
Aline Riou
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Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
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Definitions

  • the present invention relates to tires, and more particularly to assemblies mounted, comprising at least one tire and wheel, adapted to provide extended mobility to the vehicle that is equipped.
  • Tire manufacturers have proposed tires provided on their inner wall or in their structure with a layer of elastic products, viscous or pasty, called "self-sealing products", allowing closure of the perforations.
  • WO 2008/080556 A1 shows an example of such a tire. These tires are not as such indestructible, but the perforations are normally closed or closed by the self-sealing product. However, when the piercing objects are too large or when the perforations are outside the areas facing the layers of self-sealing product, these tires do not solve the problem of punctures. It can be estimated that about 70% of the problems leading to pressure losses are satisfactorily treated with these tires equipped with self-sealing product.
  • the self-sealing products by their nature and their location in the tire envelope have a negative contribution to certain performance of the assembly mounted as the rolling resistance, the limit speed of rolling or the noise comfort for example the heading nonuniformity of the assembly mounted.
  • the structure of the pneumatic envelope can be damaged by the perforation.
  • the physical integrity of the pneumatic envelope is affected tending to weaken it with respect to the high thermomechanical stresses that the tire envelope may undergo in service.
  • the invention seeks to identify an architecture of the assembled assembly leading to the best compromise between these performances of the assembled assembly and its ability to run in extended mode.
  • the invention relates to an assembly for a motor vehicle comprising a wheel, a device for measuring the inflation pressure and a radially shaped inner casing radially inwardly with an inner wall and an outer wall, having a vertex, two flanks and two beads, a crown reinforcement and a carcass reinforcement anchored in the two beads and extending from said beads to the top, the tire envelope comprising a layer of self-sealing product facing the top, said self-sealing product layer comprises at least (ie, parts by weight per hundred parts of solid elastomer):
  • the mounted assembly is characterized in that the device for measuring the inflation pressure is mounted on the wheel and in that the sealing product layer is strictly between 1.5 millimeters and 2.8 millimeters.
  • this layer of self-sealing product at a minimum thickness of 2.0 millimeters.
  • this layer of self-sealing product has a maximum thickness of 2.5 millimeters.
  • the leakage orifice evolves as a function of the stresses exerted on the perforating object, which is particularly sensitive in the case of screws for which the external diameter is a function of no helix of the screw.
  • perforation by the perforating object leads to a so-called slow leakage of the tire envelope which is less than 1 bar per week due to the small volume of the leakage orifice.
  • the perforating object is expelled from the top of the tire envelope.
  • the volume initially occupied by the perforating object is at least partially closed by the tire envelope because of the elastic nature of its mixtures initially stressed by the perforating object.
  • the residual orifice has a diameter smaller than the diameter of the perforating object.
  • the self-sealing product must be able to reseal at least partially this residual orifice.
  • a thickness of 1.5 or even 2.0 millimeters is largely sufficient for this purpose. If this filling is only partial, the leakage rate of the inflation pressure will still be lower than the high limit of 1 bar per week. This leakage rate allows the user of the vehicle to continue its journey before intervening on the tire to solve the air leak.
  • the thickness of the self product. -Butter is not sufficient to seal the leakage port especially in the case where the perforating object is removed from the tire envelope.
  • an air leakage of the fluid cavity greater than 1 bar per week intervenes. This forces a tire specialist to inspect the tire casing quite quickly to assess the damage caused by this perforation and to undertake repairs to the tire casing if possible or to change it for security reasons.
  • a thickness of self-sealing product of less than 2.8 millimeters is insufficient to sufficiently seal a residual orifice formed by a perforating object having a diameter of 8 millimeters. Similarly, it will also not be sufficient to seal a leakage orifice for an object with a diameter greater than 10 millimeters.
  • the monitoring of the pressure drop through the device for measuring the inflation pressure makes it possible to evaluate the severity of the perforation.
  • This device makes it possible to follow the evolution of the size of the residual orifice or of the leakage orifice and evaluates the remaining inflation pressure in the assembled assembly. This may be sufficient to continue its course indefinitely if the orifice closes completely.
  • the measuring device will directly or indirectly warn the driver of the potential driving time before a final stop of the vehicle is necessary to undertake the repair of the assembly mounted by repairing the envelope pneumatic or change thereof.
  • the location of the device for measuring the inflation pressure at the level of the wheel makes it possible to simplify the dynamic equilibrium of the assembled assembly.
  • the radius of implantation of this device on the wheel with respect to the natural axis of rotation of the mounted assembly is less than that of an implantation of this device on the tire and particularly the right of the top of the tire.
  • the centrifugal forces generated during the rotation are less important.
  • the implantation of the inflation pressure measuring device at the wheel simplifies and minimizes the dynamic balancing of the mounted assembly.
  • the measured addition of self-sealing product based on unsaturated diene elastomer reduces the mass at the top of the tire envelope of the order of at least 300 grams for the tourist envelopes and van.
  • the reduction of the rotating mass at the level of the mounted assembly has a favorable effect on the dimensioning of the fixed members of the vehicle by reducing the thermal stresses. mechanical forces exerted on these fixed members by the rotating mass.
  • the reduction of self-sealing product reduces the manufacturing time of the pneumatic envelope and in particular the cooking time. Finally, it also improves the nonuniformity of the tire by decreasing the thickness of this delicate product to be uniformly laid.
  • This reduction in the overall mass of the crown also has a favorable impact on the rolling resistance of the tire casing itself as well as its endurance by reducing the centrifugal forces acting on the tire casing in service. .
  • These first effects are accentuated by the rolling speed of the tire envelope.
  • a gain of 0.05 kilograms per ton is expected by reducing the thickness of the layer of self-sealing product by 1 millimeter for stresses at 80 kilometers per hour. This gain rises to 0.3 kilograms per ton, which will be reached for higher speed applications such as 180 km / h, which becomes significant.
  • the highly hysteretic product reduction at the top improves the energy efficiency of the top. This also makes it possible to reduce the rolling resistance of the tire casing in a rolling condition.
  • the second effect is to limit the self-heating of the PAO (acronym for Auto Sealant), thereby improving the endurance of the tire.
  • the hyper elastic properties of the self-sealing product allows on the one hand to ensure a controlled static creep to limit the formation of unbalance during a prolonged shutdown of the assembly mounted charged inflated condition which is highly detrimental to nonuniformity.
  • the decrease in the amount of self-sealing product material restricts the movement of material by gravity. As a result, the formation of this unbalance is reduced.
  • the layer of self-sealing product in its crosslinked state has a delta tangent value of between 0.66 and 2.0, preferably between 0.8 and 1.4.
  • the self-sealing product layer in its crosslinked state has sufficient flexibility to come plug the holes generated by the perforation of the assembly mounted by perforating objects such as nails and screws.
  • This crosslinked state is a stable state that will not be modified by an increase in the temperature of the tire casing in service, especially in the event of pressure loss.
  • the mobility function of the self-sealing product is maintained during the life of the tire envelope.
  • the method of measuring G 'and G uses an RPA type oscillating disk rheology apparatus, such as the device 2000 supplied by the Alpha TechnologyTM Company, equipped with the standard viscosity sensor 200 in.lbs (22.6 nm).
  • the RPA machine makes it possible to torsionally urge a sample of material enclosed in a chamber (or enclosure) with biconical walls. This method is described below with reference to the ISO 3417 standard of February 2009, which gives the preparation and test parameters for analyzing a vulcanization time of a sample in the rheometer and in which certain parameters have been modified to take into account the very low rigidity of self-sealing mixtures.
  • a sample of material of about 30 millimeters in diameter and with a mass of about 6 g is deposited in the enclosure of the RPA (a total volume of 7 cm 3 is considered optimal; the quantity is sufficient when a small amount of sample escapes from each side of the enclosure and is visible at the end of the test).
  • the sample is perfectly molded in the closed chamber of the RPA.
  • the sample is then brought to a set temperature directly in the chamber of the RPA.
  • the measurement of the value of tangent delta is carried out at a temperature of 130 ° C., at an alternating deformation amplitude of 40% and for a range of frequencies between 0.033Hz and 1Hz.
  • the value used for the measurement of the delta tangent is the value observed at a frequency of 0.033 Hz.
  • the self-sealing mixtures have the peculiarity of seeing the delta tangent value drop significantly when they pass from the uncured state to the vulcanized state. This decrease is at least 0.1 and generally greater than 0.2.
  • uncrosslinked / unvulcanized self-sealing mixture a mixture having a delta tangent value between 1.2 and 3 and preferably between 1.25 and 2.5.
  • cross-linked / vulcanized self-sealing mixture is understood to mean a mixture having, at the outlet of the extrusion nozzle, a delta tangent value of between 0.66 and 2 and preferably of between 0.8 and 1.4. .
  • said self sealing product layer is located radially inwardly to the inner wall of the tire envelope.
  • the installation of the self-sealing product can take place after the manufacture of the tire envelope does not impact the manufacturing time of the tire envelope.
  • This can be laid in the uncrosslinked state, which requires a step of crosslinking the tire envelope. It can also be laid in the vulcanized state at the outlet of the extrusion nozzle, for example, allowing immediate use of the tire envelope.
  • the self-sealing product layer extends axially on the sidewalls of the tire envelope.
  • the reduction of the self-sealing product layer at the level of the top block allows iso mass of self-sealing product to place the product at the sidewalls of the tire envelope.
  • the puncture protection zone of the tire envelope is extended to improve the rate of resolution of puncture problems for medium-sized perforating objects.
  • the small thickness of self-sealing product will lead to a quick inspection visit to a specialist tire envelopes while ensuring to the driver a temporary mobility.
  • the unsaturated diene elastomer is advantageously chosen from the group consisting of polybutadienes, natural rubber, synthetic polyisoprenes, butadiene copolymers, isoprene copolymers and mixtures thereof.
  • the unsaturated diene elastomer may advantageously be an isoprene elastomer, preferably chosen from the group consisting of natural rubber, synthetic polyisoprenes and mixtures thereof.
  • the level of unsaturated diene elastomer is greater than 50 phr, preferably greater than 70 phr.
  • the device for measuring the inflation pressure comprises a temperature sensor, an accelerometer.
  • the device for measuring the inflation pressure comprises a microcontroller, a memory and a microprocessor.
  • it also comprises a source of electrical energy.
  • the device for measuring the inflation pressure can control the various sensors using the microcontroller and store the raw data in its memory space. From the microprocessor, simple operations on these raw data can be performed to ascertain relevant physical quantities of the mounted assembly such as the corrected inflation pressure or comparison of the pressure with a nominal pressure. These tasks require energy, the measuring device can be autonomous through piezoelectric systems but in order to have sufficient energy at all times, a battery can also be considered.
  • the measuring device has a radiofrequency transmission device UHF (acronym for Ultra High Frequencies)
  • the device for measuring the inflation pressure is autonomous to transmit the data of the mounted assembly to the outside of the mounted assembly and in particular the vehicle or its occupants to alert them of the presence of leaky perforation.
  • This transmission device comprises a radiofrequency antenna and a radio signal transmitter.
  • ultra-high frequency radio waves between 300 MHz and 3 GHz.
  • the device for measuring the inflation pressure comprises a radiofrequency reception device.
  • a radiofrequency reception device operates in the frequency range BF (Acronym for Low Frequencies).
  • this receiving device can serve as an alarm system of the inflation pressure measuring device if it has a sleep mode to save its energy source.
  • the frequency band BF between 30 and 300 KHz and particularly the frequency l25KHz is well adapted to this waking function since the radio waves are then insensitive to the disturbances caused by the metal objects.
  • Such a device may be a pressure sensor attached to the valve of the wheel or to the inner surface of the tire. Preferably such a device is attached to the right of the top of the tire envelope. When the device is attached to the valve of the wheel, it is easy to locate the position of a balancing system on the wheel to cancel the static and dynamic unbalance generated by the device for measuring the inflation pressure.
  • the invention particularly relates to tires for equipping tourism-type motor vehicles as well as SUV ("Sport Utility Vehicles”) and vans.
  • FIG. 1 is a view in axial section of a pneumatic envelope comprising a layer of PAO according to an object of the invention
  • FIG. 2 is an axial section of a second assembly mounted according to an object of the prior art.
  • FIG. 4 is a curve, in cumulative frequency, of the distribution of nail diameters observed in China and in the United States;
  • FIG. 5 is a graph of RRt levels (acronym for Rolling Resistance) at high speed according to the thickness of PAO added to the tire envelope.
  • FIG. 6 is a graph of the VLI (Speed Limit Index) levels according to the thickness of PAO added to the tire envelope.
  • a “circumferential” direction is a direction that is perpendicular to both a radius of the tire and the axial direction defined by the natural axis of rotation of the tire envelope.
  • rubber mix refers to a rubber composition comprising at least one elastomer.
  • Figure 1 schematically shows a radial section of a tire or tire 1 incorporating a layer of self-sealing product 11 with a protective layer 12 according to one embodiment of the invention.
  • This tire 1 comprises a vertex 2 reinforced by a crown reinforcement or belt 6, two sides 3 and two beads 4, each of these beads 4 being reinforced with a rod 5.
  • the mounting of the tire casing 1, by through these beads 4, on the wheel will be at the rim hooks of the wheel.
  • the crown reinforcement 6 is surmounted radially externally by a rubbery tread 9.
  • a carcass reinforcement 7 is wound around the two rods 5 in each bead 4, the upturn 8 of this armature 7 being for example disposed towards the outside the tire 1.
  • the carcass reinforcement 7 is in known manner constituted of at least one sheet reinforced by so-called "radial" cables, for example textile or metal, that is to say that these cables are disposed substantially parallel to each other and extend from one bead to the other so as to form an angle of between 80 ° and 90 ° with the median circumferential plane (plane perpendicular to the axis of rotation of the tire which is located halfway between the two beads 4 and passes through the middle of the crown reinforcement 6).
  • a sealing layer 10 extends from one bead to the other radially inwardly relative to the carcass reinforcement 7.
  • the tire 1 is such that its inner wall comprises a layer of self-sealing product 11.
  • the PAO layer 11 covers the tight layer 10 in the area of the summit 2 of the tire.
  • the self-sealing product layer 11 may also extend from the crown zone to the mid-flank (equator) of the tire 1, or even beyond.
  • the PAO layer 11 is covered radially internally by a protective layer 12.
  • the protective layer 12 prevents the layer of self-sealing product 11 contact with the tire manufacturing drum and then with the baking membrane of the vulcanization mold.
  • the device for measuring the inflation pressure is mounted on the wheel (not shown here) of the assembly mounted at the valve.
  • This is a TPMS system (acronym in English of "Tire Pressure Monitoring System") well known to those skilled in the art.
  • FIG. 2 schematically represents a radial section of a tire or pneumatic casing 1 incorporating a layer of self-sealing product 11 placed on the tight rubber 10 of the tire casing 1, at the top right, after baking the tire 1.
  • the device for measuring the inflation pressure was placed under the top block via an elastomeric mixture patch consisting of an interface link 13 having a contact surface with the self-sealing product 11 and a closed cavity 14 adapted to receive the device for measuring the inflation pressure.
  • the closed cavity 14 comprises an orifice 15 allowing the fluid communication between the interior of the cavity 14, in particular the pressure sensor of the device for measuring the inflation pressure, and the internal cavity of the mounted assembly delimited by, d firstly, the wheel rim (not shown) and secondly, the radially inner surface of the sealing rubber 10 of the tire casing 1.
  • any range of values designated by the expression “between a and b” represents the range of values greater than “a” and less than “b” (that is, terminals a and b excluded) while any range of values designated by the expression “from a to b” means the range of values from “a” to "b” (i.e. including the strict bounds a and b).
  • the interval represented by the expression "between a and b" is also designated and preferentially.
  • pce in English “phr” means parts by weight per hundred parts of elastomer in the solid state (of the total of solid elastomers if several solid elastomers are present).
  • composition based on is meant a composition comprising the mixture and / or the reaction product in situ of the various constituents used, some of these constituents being able to react and / or being intended to react between they, at least partially, during the various phases of manufacture of the composition; the composition can thus be in the fully or partially crosslinked state or in the non-crosslinked state.
  • the self-sealing product layer 11 consists of an elastomer composition comprising at least, as majority elastomer (preferentially for more than 50 phr), an unsaturated diene elastomer, between 30 and 90 phr of a hydrocarbon resin and a liquid plasticizer with a glass transition temperature or Tg of less than -20 ° C., at a rate of from 0 to 60 phr (phr) parts by weight per hundred parts of solid elastomer). It has another essential characteristic of being devoid of charge or of having less than 120 phr.
  • elastomer or "diene” rubber it is recalled that should be understood, in known manner, an elastomer derived at least in part (ie, a homopolymer or a copolymer) of monomers dienes (monomers carrying two carbon-carbon double bonds). carbon, conjugated or not).
  • diene elastomers can be classified in two categories, saturated or unsaturated.
  • the term "unsaturated” (or “essentially unsaturated") diene elastomer is understood herein to mean a diene elastomer derived at least in part from conjugated diene monomers and having a level of units or units derived from conjugated dienes which is greater than 30% ( % by moles);
  • diene elastomers such as butyl rubbers or copolymers of dienes and alpha-olefins of the EPDM type which can be described as “saturated” or "essentially saturated” diene elastomers because of their their reduced level of units of diene origin (always less than 15 mol%).
  • an unsaturated diene elastomer is used in which the content (% by moles) of units of diene origin (conjugated dienes) is greater than 50%, such a diene elastomer being more preferably chosen from the group consisting of polybutadienes ( BR), natural rubber (NR), synthetic polyisoprenes (IR), copolymers of butadienes (eg butadiene-styrene or SBR), isoprene copolymers (of course, other than butyl rubber) and blends such elastomers.
  • the unsaturated diene elastomer of the composition is by definition solid.
  • its number-average molecular weight (Mn) is between 100,000 and 5,000,000, more preferably between 200,000 and 4,000,000 g / mol.
  • the Mn value is determined in known manner, for example by SEC: tetrahydrofuran solvent; temperature 35 ° C; concentration 1 g / l; flow rate 1 ml / min; filtered solution on 0.45 ⁇ m porosity filter before injection; Moore calibration with standards (polyisoprene); set of 4 "WATERS” columns in series (“STYRAGEL” HMW7, HMW6E, and 2 HT6E); differential refractometer detection ("WATERS 2410") and its associated operating software (“WATERS EMPOWER”). More preferably, the unsaturated diene elastomer of the composition of the self-sealing layer 11 is an isoprene elastomer.
  • isoprene elastomer in known manner a homopolymer or copolymer of isoprene, in other words a diene elastomer chosen from the group consisting of natural rubber (NR), synthetic polyisoprenes (IR), butadiene-isoprene copolymers (BIR), styrene-isoprene copolymers (SIR), styrene-butadiene-isoprene copolymers (SBIR) and mixtures of these elastomers.
  • NR natural rubber
  • IR synthetic polyisoprenes
  • BIR butadiene-isoprene copolymers
  • SIR styrene-isoprene copolymers
  • SBIR styrene-butadiene-isoprene copolymers
  • This isoprene elastomer is preferably natural rubber or a synthetic cis-1,4 polyisoprene; among these synthetic polyisoprenes, polyisoprenes having a content (mol%) of cis-1,4 bonds greater than 90%, more preferably still greater than 95%, in particular greater than 98%, are preferably used.
  • the unsaturated diene elastomer above in particular natural rubber, may constitute the whole of the elastomer matrix or the majority (by weight for more than 50%, more preferably for more than 70%) of the latter when it comprises one or more other elastomer (s), diene or non-dienic, for example of the thermoplastic type.
  • the level of unsaturated diene elastomer (solid), preferably of natural rubber is greater than 50 phr, more preferably greater than 70 phr. More preferably still, this level of unsaturated diene elastomer, preferably of natural rubber, is greater than 80 phr.
  • the layer of self-sealing product 11 comprises, preferably as majority elastomer, a blend (or "mixture") of at least two solid elastomers:
  • At least one (that is to say one or more) polybutadiene or butadiene copolymer called "elastomer A"
  • polystyrene SBR
  • BIR butadiene-isoprene copolymers
  • SBIR styrene-butadiene-isoprene copolymers
  • SBR copolymers having a styrene content of between 5% and 50% by weight and more particularly between 20% and 40%, a 1,2-butadiene content of the butadiene part of between 4% and 65%, a trans-1,4 linkages content of between 20% and 80%, BIR copolymers having an isoprene content of between 5% and 90% by weight and a Tg of -40 ° C to -80 ° C, SBIR copolymers having a styrene content of between 5% and 50% by weight and more particularly between 10% and 40%, an isoprene content of between 15% and 60% by weight and more particularly between 20% and 50%, a content of in butadiene of between 5% and 50% by weight and more particularly between 20% and 40%, a content of -1,2 units of the butadiene part of between 4% and 85%, a content of trans-1 units, 4 of the butadiene part of between 6% and 80%, a content of -1,2 units plus
  • the elastomer A is a homopolymer of butadiene, in other words a polybutadiene (BR), this polybutadiene preferably having a cis-1,4 ratio (mol%) greater than 90%, more preferably greater than 95%.
  • BR polybutadiene
  • the elastomer B is natural rubber or a synthetic polyisoprene; among the synthetic polyisoprenes, cis-1,4 polyisoprenes are preferentially used, preferably those having a cis-1,4 ratio (mol%) greater than 90%, more preferably still greater than 95%, especially greater than 98%; %.
  • the elastomers A and B above may be for example block, statistical, sequenced, microsequenced, and be prepared in dispersion or in solution; they may be coupled and / or starred and / or connected or functionalized, for example with a coupling agent and / or starring or functionalization.
  • elastomers for coupling with carbon black, there may be mentioned for example functional groups comprising a C-Sn bond or amino functional groups such as benzophenone for example; for coupling to a reinforcing inorganic filler such as silica, there may be mentioned, for example, silanol or polysiloxane functional groups having a silanol end (as described by US 6,013,718), alkoxysilane groups (as described for example in US 5,977,238), carboxylic groups (as described for example in US 6,815,473 or US 2006/0089445) or polyether groups ( as described for example in US 6,503,973).
  • elastomers such as SBR, BR, NR or IR
  • the weight ratio elastomer A: elastomer B is preferably within a range of from 10:90 to 90:10, preferably from 20:80 to 80:20, more preferably still included in a range of from 10 to 90:10. range from 30:70 to 70:30, especially from 40:60 to 60:40.
  • the elastomers A and B are by definition solid.
  • solid means any substance that does not have the capacity to take up, at the latest after 24 hours, under the sole effect of gravity and at ambient temperature (23 ° C.), the shape of the container that contains it.
  • the elastomers A and B and their cutting are characterized by a very high viscosity: their Mooney viscosity in the raw state (ie , uncrosslinked) ML (1 + 4), measured at 100 ° C., is preferably greater than 20, more preferably greater than 30, in particular between 30 and 130.
  • the Mooney viscosity or plasticity characterizes in a known manner solid substances.
  • An oscillatory consistometer as described in ASTM D1646 (1999) is used.
  • the Mooney plasticity measurement is carried out according to the following principle: the sample analyzed in the green state (ie, before firing) is molded (shaped) in a cylindrical chamber heated to a given temperature (for example 35 ° C or l00 ° C). After one minute of preheating, the rotor rotates within the test tube at 2 revolutions / minute and the useful torque is measured to maintain this movement after 4 minutes of rotation.
  • solid elastomer is also understood to mean a high molecular weight elastomer, that is to say typically having a number-average molar mass (Mn) greater than 100,000 g / mol; preferably, in such a solid elastomer, at least 80%, more preferably at least 90% of the molar mass distribution (measured by SEC) is located above 100,000 g / mol.
  • Mn number-average molar mass
  • the number-average molar mass (Mn) of each of the elastomers A and B is between 100,000 and 5,000,000 g / mol, more preferably between 150,000 and 4,000,000 g / mol; in particular it is between 200,000 and 3,000,000 g / mol, more particularly between 200,000 and 1,500,000 g / mol.
  • their polymolecularity index Ip (Mw / Mn) is between 1.0 and 10.0, in particular between 1.0 and 3.0 with regard to elastomer A, between 3.0 and 8, 0 for elastomer B.
  • the average molar mass and / or the molar mass distribution of the elastomers A and B may for example opt for a wide distribution of molar masses. If it wishes to favor the fluidity of the self-sealing composition, it may favor rather the proportion of low molar masses. According to another particular embodiment, combinable or not with the above, it may also focus on the proportion of intermediate molar masses in order to optimize rather the self-sealing function (filling) of the composition. According to another particular embodiment, it may prefer rather the proportion of high molar masses in order to increase the mechanical strength of the self-sealing composition.
  • Obtaining these different molar mass distributions can be done for example by mixing different diene elastomers (elastomers A and / or B elastomers).
  • the cutting of solid elastomers A and B above constitutes the only solid elastomer present in the self-sealing composition of the invention, that is, to say that the overall rate of both elastomers A and B is then 100 phr; in other words, the levels of elastomer A and elastomer B are therefore each comprised in a range from 10 to 90 phr, preferably from 20 to 80 phr, more preferably from 30 to 70 phr, in particular from 40 to 60 phr.
  • said cutting when the cutting of elastomers A and B is not the only solid elastomer of the composition of the invention, said cutting preferably constitutes the solid elastomer. predominant by weight in the composition of the invention; more preferably, the overall level of the two elastomers A and B is then greater than 50 phr, more preferably greater than 70 phr, in particular greater than 80 phr.
  • the cutting of elastomers A and B could be associated with other elastomers (solid) minority by weight, whether they are unsaturated diene elastomers. or saturated (for example butyl), or elastomers other than diene, for example thermoplastic styrene elastomers (so-called "TPS"), for example selected from the group consisting of styrene / butadiene / styrene block copolymers (SBS), styrene / isoprene / styrene (SIS), styrene / butadiene / isoprene / styrene (SBIS), styrene / isobutylene / styrene (SIBS), styrene / ethylene / butylene / styrene (SEBS), styrene /
  • TPS thermoplastic sty
  • the second essential component of the self-sealing composition according to this embodiment is a hydrocarbon resin.
  • the denomination "resin” is reserved in this application, by definition known to those skilled in the art, to a compound that is solid at room temperature (23 ° C), as opposed to a liquid plasticizer such as an oil.
  • the hydrocarbon resins are polymers well known to those skilled in the art, essentially based on carbon and hydrogen, which can be used in particular as plasticizers or tackifiers in polymer matrices. They are inherently miscible (ie, compatible) with the levels used with the polymer compositions for which they are intended, so as to act as true diluents. They have been described, for example, in the book "Hydrocarbon Resins" by R. Mildenberg, M. Zander and G.
  • these hydrocarbon resins can also be called thermoplastic resins in the sense that they soften by heating and can thus be molded. They can also be defined by a point or softening point, the temperature at which the product, for example in the form of powder, agglutinates; this datum tends to replace the melting point, which is rather poorly defined, of resins in general.
  • the softening temperature of a hydrocarbon resin is generally about 50 to 60 ° C higher than the Tg value.
  • the softening temperature of the resin is preferably greater than 40 ° C (in particular between 40 ° C and 140 ° C), more preferably greater than 50 ° C ( in particular between 50 ° C and 135 ° C).
  • Said resin is used at a weight ratio of between 30 and 90 phr. Below 30 phr, the anti-puncture performance was found to be insufficient because of excessive rigidity of the composition, whereas beyond 90 phr, there is an insufficient mechanical strength of the material with in addition, a risk of degraded performance at high temperature (typically greater than 60 ° C).
  • the resin content is preferably between 40 and 80 phr, more preferably still at least 45 phr, especially in a range of 45 to 75 phr.
  • the hydrocarbon resin has at least one (any), preferably two, three and more preferably all of the following characteristics:
  • a softening point greater than 50 ° C (in particular between 50 ° C and 135 ° C);
  • Mn number-average molecular weight
  • this hydrocarbon resin has at least one (any), preferably two, three and more preferably all of the following characteristics:
  • Tg between 25 ° C and 100 ° C (especially between 30 ° C and 90 ° C);
  • Tg is measured according to ASTM D3418 (1999).
  • the softening point is measured according to ISO 4625 ("Ring and Ball” method).
  • the macrostructure (Mw, Mn and Ip) is determined by steric exclusion chromatography (SEC): solvent tetrahydrofuran; temperature 35 ° C; concentration 1 g / l; flow rate 1 ml / min; filtered solution on 0.45 ⁇ m porosity filter before injection; Moore calibration with polystyrene standards; set of 3 "WATERS” columns in series (“STYRAGEL” HR4E, HR1 and HR0.5); differential refractometer detection (“WATERS 2410") and its associated operating software (“WATERS EMPOWER”).
  • hydrocarbon resins examples include those selected from the group consisting of homopolymer resins or copolymers of cyclopentadiene (abbreviated as CPD) or dicyclopentadiene (abbreviated to DCPD), homopolymer resins. or terpene copolymer, homopolymer or copolymer resins of C5 cut and mixtures of these resins.
  • CPD cyclopentadiene
  • DCPD dicyclopentadiene
  • copolymer resins mention may be made more particularly of those selected from the group consisting of (D) CPD / vinylaromatic copolymer resins, (D) CPD / terpene copolymer resins, (D) copolymer resins CPD / C5 cut, terpene / vinylaromatic copolymer resins, C5 / vinylaromatic cut copolymer resins, and mixtures of these resins.
  • pene here combines in a known manner the alpha-pinene, beta-pinene and limonene monomers; preferably, a limonene monomer is used which is in a known manner in the form of three possible isomers: L-limonene (laevorotatory enantiomer), D-limonene (dextrorotatory enantiomer), or the dipentene, racemic of the dextrorotatory and levorotatory enantiomers. .
  • Suitable vinylaromatic monomers are, for example, styrene, alpha-methylstyrene, ortho-methylstyrene, metamethylstyrene, para-methylstyrene, vinyl-toluene, para-tert-butylstyrene, methoxystyrenes, chlorostyrenes, hydroxystyrenes, vinylmesitylene, divinylbenzene, vinylnaphthalene, any vinylaromatic monomer from a C 9 cut (or more generally from a CH to C 10 cut).
  • the resins selected from the group consisting of homopolymer resins (D) CPD, copolymer resins (D) CPD / styrene, polylimonene resins, limonene / styrene copolymer resins , limonene / D (CPD) copolymer resins, C5 / styrene cut copolymer resins, C5 / C9 cut copolymer resins, and mixtures of these resins.
  • D homopolymer resins
  • D copolymer resins
  • CPD / styrene polylimonene resins
  • limonene / styrene copolymer resins limonene / D
  • CPD limonene / D
  • composition of the self-sealing layer 11 has another essential feature of comprising from 0 to less than 120 phr of at least one (that is to say one or more) load .
  • the composition of the self-sealing layer 11 comprises from 0 to less than 30 phr of at least one (that is to say one or more) reinforcing filler.
  • charge here means any type of charge, it is reinforcing (typically nanometer particles, and preferably of average size by weight less than 500 nm, especially between 20 and 200 nm) or it is not -renforcing or inert
  • micrometric particles typically micrometric particles, and preferably of average size by weight greater than 1 mhi, for example between 2 and 200 mhi).
  • the average size by weight is measured in a manner well known to those skilled in the art (for example, according to the application WO2009 / 083160 paragraph 1.1).
  • fillers known to be reinforcing by a person skilled in the art, mention may in particular be made of carbon black or a reinforcing inorganic filler such as silica in the presence of a coupling agent, or a blend of these. two types of charge. Indeed, in a known manner, the silica is a reinforcing filler in the presence of a coupling agent allowing it to bind to the elastomer.
  • carbon blacks for example, all carbon blacks, especially blacks conventionally used in pneumatic tires, are suitable. Among these are, for example, carbon blacks of (ASTM) grade 300, 600, 700 or 900 (for example N326, N330, N347, N375, N683, N772, N990).
  • Suitable reinforcing inorganic fillers are, in particular, silica-dispersible (S102) highly dispersible inorganic fillers, especially precipitated or fumed silicas having a BET surface area of less than 450 m 2 / g, preferably 30 to 400 m 2 / g.
  • fillers other than reinforcing, or inert fillers known to those skilled in the art, mention will be made in particular of those selected from the group consisting of ashes (ie, combustion residues), carbonate microparticles of natural (chalk) or synthetic calcium, synthetic or natural silicates (such as kaolin, talc, mica, silicate), silicas (in the absence of coupling agent), titanium oxides, aluminas, aluminosilicates (clay, bentonite), and mixtures thereof.
  • Coloring or coloring fillers for example pigments, may advantageously be used to color the composition according to the desired color.
  • the composition of the invention comprises a non-reinforcing filler selected from the group consisting of chalk, talc, kaolin and mixtures thereof.
  • the physical state under which the charge occurs is indifferent, whether in the form of powder, microbeads, granules, beads or any other suitable densified form.
  • charge is also understood to mean mixtures of different fillers, reinforcing and / or non-reinforcing.
  • fillers reinforcing or otherwise, are usually there to give dimensional stability, that is to say, a minimum mechanical strength to the final composition. It is preferably all the less in the composition that the filler is known as reinforcing vis-à-vis an elastomer, especially a diene elastomer such as natural rubber or polybutadiene.
  • the composition of the invention comprises from 0 to less than 100 phr of filler, preferably from 0 to less than 70 phr, of which 0 to less than 30 phr of reinforcing filler, preferably from 0 to less than 15.
  • pce of reinforcing filler very preferably from 0 to less than 10 phr of reinforcing filler.
  • the composition of the invention comprises from 0 to 70 phr of charge of which 0 to less than 5 phr of reinforcing filler.
  • the composition of the invention comprises a non-reinforcing filler, at a rate ranging from 5 to 70 phr, preferably from 10 to 30 phr.
  • the invention may in particular be declined in two embodiments, depending on the charge rate.
  • a too high amount of charge penalizes the required properties of flexibility, deformability and creepability, while the presence of a certain amount of charge (for example from 30 to less than 120 phr), allows to improve the processability, and to reduce the cost.
  • the composition is very weakly charged, that is to say it comprises from 0 to less than 30 pce of charge in total (including 0 to less than 30 pce reinforcing filler), preferably 0 to less than 30 phr of filler, including 0 to less than 15 phr of reinforcing filler.
  • this composition has the advantage of allowing a self-sealing composition having good anti-puncture properties cold and hot.
  • a reinforcing filler is present in the composition of the invention, its level is preferably less than 5 phr (ie between 0 and 5 phr), in particular less than 2 pce (between 0 and 2 pce).
  • levels have proved particularly favorable to the manufacturing process of the composition of the invention, while offering the latter excellent self-sealing performance.
  • a rate of between 0.5 and 2 phr is more preferably used, in particular when it is carbon black.
  • a non-reinforcing filler if a non-reinforcing filler is used, its level is preferably from 5 to less than 30 phr, in particular from 10 to less than 30 phr.
  • the composition preferably comprises from 30 to less than 120 phr of filler, preferably from more than 30 to less than 100 phr, and more preferably from 35 to 80 phr, of which according to this second embodiment, 0 to less than 30 phr of reinforcing filler (more preferably 0 to less than 15 phr).
  • this composition has the advantage of improving the processability, and to reduce the cost while not being too penalized as to its properties of flexibility, deformability and creepability. Furthermore, this second embodiment gives the composition a significantly improved puncture performance.
  • a reinforcing filler is present in the composition of the invention, its content is preferably less than 5 phr (ie between 0 and 5 phr), in particular less than 2 pce (between 0 and 2 phr).
  • Such levels have proved particularly favorable to the method of manufacturing the composition of the invention, while offering the latter excellent self-sealing perfonnances.
  • a rate of between 0.5 and 2 phr is more preferably used, in particular when it is carbon black.
  • the non-reinforcing filler content is from 5 to less than 120 phr, in particular from 10 to less than 100 phr and more preferably from 15 to 80 phr.
  • the non-reinforcing filler content is in a range from 25 to 50 phr, more preferably from 30 to 50 phr.
  • composition of the self-sealing product layer 11 further comprises, at a rate of less than 60 phr (in other words from 0 to 60 phr), a liquid plasticizing agent (at 23.degree. C) said "low Tg” whose function is in particular to soften the matrix by diluting the diene elastomer and the hydrocarbon resin, improving in particular the performance of self-sealing "cold” (ie typically say for a temperature below 0 ° C); its Tg is by definition less than -20 ° C, it is preferably lower than -40 ° C.
  • any liquid elastomer, any extension oil, whether aromatic or non-aromatic, more generally any liquid plasticizer known for its plasticizing properties vis-à-vis elastomers, especially diene, is usable .
  • these plasticizers or these oils, more or less viscous are liquids (that is to say, as a reminder, substances having the capacity to eventually take on the shape of their container) , in particular as opposed to hydrocarbon resins which are inherently solid at room temperature.
  • low number average molecular weight (Mn) liquid elastomers are suitable, typically between 300 and 90,000, more generally between 400 and 50,000, for example in the form of depolymerized natural rubber, BR, SBR or Liquid IRs, as described, for example, in the aforementioned US Pat. Nos. 4,913,209, 5,085,942 and 5,295,525. Can also be used mixtures of such liquid elastomers with oils as described below.
  • Extensions oils are also suitable, especially those chosen from the group consisting of polyolefinic oils (that is to say derived from the polymerization of olefins, monoolefins or diolefins), paraffinic oils and naphthenic oils. (at low or high viscosity, hydrogenated or not), aromatic oils or DAE (Dislillale Aromatic Extracts), oils MES (Medium Extracted Solvates), Treated Distillate Aromatic Extracts (TDAE) oils, mineral oils, vegetable oils (and their oligomers, eg rapeseed oils, soybean, sunflower) and mixtures thereof.
  • polyolefinic oils that is to say derived from the polymerization of olefins, monoolefins or diolefins
  • paraffinic oils and naphthenic oils at low or high viscosity, hydrogenated or not
  • aromatic oils or DAE Dislillale Aromatic Extracts
  • oils MES Medium Extracted Solvates
  • a polybutene-type oil is used, for example a polyisobutylene oil (abbreviated as "PIB"), which has demonstrated an excellent compromise of properties compared to the other oils tested, in particular at a temperature of about 100.degree. conventional paraffinic type oil.
  • PIB polyisobutylene oil
  • PIB oils are sold in particular by UNIVAR under the name “Dynapak Poly” (eg “Dynapak Poly 190”), by BASF under the names “Glissopal” (eg “Glissopal 1000”) or "Oppanol "(Eg” Oppanol B12 "); paraffinic oils are marketed for example by EXXON under the name “Telura 618” or by Repsol under the name "Extensol 51".
  • plasticizers ethers, esters, phosphates, sulfonates, more particularly those selected from esters and phosphates.
  • phosphate plasticizers include those containing between 12 and 30 carbon atoms, for example trioctyl phosphate.
  • ester plasticizers mention may be made in particular of compounds selected from the group consisting of trimellitates, pyromellitates, phthalates, 1,2-cyclohexane dicarboxylates, adipates, azela- lates, sebacates, and glycerol triesters. mixtures of these compounds.
  • preferential glycerol triesters of those which consist for the most part (for more than 50%, more preferably for more than 80% by weight) of an unsaturated Cis fatty acid, ie that is, a fatty acid selected from the group consisting of oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, and mixtures of these acids. More preferably, whether of synthetic or natural origin (for example vegetable oils of sunflower or rapeseed), the fatty acid used is more than 50% by weight, more preferably still more than 80% by weight. % by weight of oleic acid.
  • an unsaturated Cis fatty acid ie that is, a fatty acid selected from the group consisting of oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, and mixtures of these acids. More preferably, whether of synthetic or natural origin (for example vegetable oils of sunflower or rapeseed), the fatty acid used is more than 50% by weight, more preferably still more than 80% by
  • Such high oleic acid triesters are well known, they have been described for example in the application WO 02/088238 (or US 2004/0127617), as plasticizers in treads for tires.
  • the number-average molecular mass (Mn) of the liquid plasticizer is preferably between 400 and 25,000 g / mol, more preferably between 800 and 10,000 g / mol.
  • Mn molecular mass
  • a mass Mn of between 1000 and 4000 g / mol has proved to be an excellent compromise for the intended applications, in particular for use in a tire.
  • the number-average molecular mass (Mn) of the plasticizer can be determined in known manner, in particular by SEC, the sample being solubilized beforehand in tetrahydrofuran at a concentration of approximately 1 g / l; then the solution is filtered through a 0.45 ⁇ m porosity filter before injection.
  • the equipment is the "WATERS alliance" chromatographic chain.
  • the elution solvent is tetrahydrofuran
  • the flow rate is 1 ml / min
  • the temperature of the system is 35 ° C.
  • the analysis time is 30 minutes.
  • the injected volume of the solution of the polymer sample is 100 m ⁇ .
  • the detector is a "WATERS 2410" differential refractometer and its associated software for the exploitation of chromatographic data is the “WATERS MILLENIUM” system.
  • the calculated average molecular weights are relative to a calibration curve made with polystyrene standards.
  • the liquid plasticizer is preferably selected from the group consisting of liquid elastomers, polyolefinic oils, naphthenic oils, paraffinic oils, DAE oils, MES oils, TDAE oils, mineral oils, vegetable oils, ethers plasticizers, ester plasticizers, phosphate plasticizers, sulphonate plasticizers and mixtures thereof. More preferably, this liquid plasticizer is selected from the group consisting of liquid elastomers, polyolefinic oils, vegetable oils and mixtures of these compounds.
  • the level of liquid plasticizer is in a range of 5 to 45 phr, more preferably in a range of 10 to 40 phr.
  • the elastomeric composition may have too rigidity for some applications while beyond the maximum recommended, there is a risk of insufficient cohesion of the composition and degraded auto-sealing properties.
  • the basic constituents of the self-sealing layer 11 previously described namely unsaturated diene elastomer, hydrocarbon plasticizing resin, liquid plasticizer and optional fillers are sufficient on their own for the self-sealing composition to fully fulfill its anti-adhesive function. puncture vis-à-vis the tires in which it is used.
  • additives may be added, typically in small amounts (preferably at levels of less than 20 phr, more preferably less than 15 phr), such as, for example, protective agents such as anti-UV, anti- oxidizing agents or antiozonants, various other stabilizers, coloring agents advantageously used for coloring the self-sealing composition.
  • protective agents such as anti-UV, anti- oxidizing agents or antiozonants
  • various other stabilizers such as, for example, coloring agents such as anti-UV, anti- oxidizing agents or antiozonants, various other stabilizers, coloring agents advantageously used for coloring the self-sealing composition.
  • fibers in the form of short fibers or pulp, could possibly be added to give more cohesion to the self-sealing composition.
  • the self-sealing composition further comprises a system for crosslinking the unsaturated diene elastomer which may consist of a single or multiple compounds.
  • This crosslinking agent is preferably a crosslinking agent based on sulfur and / or a sulfur donor. In other words, this crosslinking agent is an agent called "vulcanization".
  • the vulcanizing agent comprises sulfur and, as a vulcanization activator, a guanidine derivative, that is to say a substituted guanidine.
  • a guanidine derivative that is to say a substituted guanidine.
  • the substituted guanidines are well known to a person skilled in the art (see, for example, WO 00/05300): non-limiting examples are N, N'-diphenylguanidine (abbreviated as "DPG"), triphenylguanidine or else di-o-tolylguanidine. DPG is preferably used.
  • the sulfur content is for example between 0.1 and 1.5 phr, in particular between 0.2 and 1.2 phr (especially between 0.2 and 1.0 phr) and the
  • the level of guanidine derivative is itself between 0 and 1.5 phr, in particular between 0 and 1.0 phr (especially in a range of 0.2 to 0.5 phr).
  • Said crosslinking or vulcanization agent does not require the presence of a vulcanization accelerator.
  • the composition may therefore be devoid of such an accelerator, or at most comprise less than 1 phr, more preferably less than 0.5 phr.
  • any compound capable of acting as an accelerator for vulcanization of diene elastomers in the presence of sulfur, in particular accelerators of thiazoles and their derivatives, sulfenamides, thiurams, dithiocarbamates, dithiophosphates, thioureas and xanthates.
  • accelerators include the following compounds: 2-mercaptobenzothiazyl disulfide (abbreviated "MBTS”), N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (“CBS”), N, N-dicyclohexyl- 2-benzothiazyl sulfenamide (“DCBS”), N-tert-butyl-2-benzothiazyl sulfenamide (“TBBS”), N-tert-butyl-2-benzothiazyl sulfenimide (“TBSI”), zinc dibenzyldithiocarbamate (“ZBEC”) , 1-phenyl-2,4-dithiobiuret (“DTB”), zinc dibuthylphosphorodithioate (“ZBPD”), zinc 2-ethylhexylphosphorodithioate (“ZDT / S”), bis-0,0-di (2-ethylhexyl) disulfide ) -thio
  • the vulcanizing agent comprises a sulfur donor.
  • the amount of such a sulfur donor will preferably be adjusted between 0.5 and 15 phr, more preferably between 0.5 and 10 phr (especially between 1 and 5 phr), in particular so as to reach the preferential equivalent sulfur levels. previously indicated.
  • Sulfur donors are well known to those skilled in the art, mention may be made especially of thiuram polysulfides, known vulcanization accelerators and having formula (I):
  • x is a number (integer, or decimal in the case of polysulfide mixtures) which is equal to or greater than two, preferably within a range of 2 to 8;
  • R 1 and R 2 which may be identical or different, represent a hydrocarbon radical, preferably chosen from alkyls having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyls containing from 5 to 7 carbon atoms, aryls, aralkyls or alkaryl having from 6 to 10 atoms; of carbon.
  • R 1 and R 2 could form a divalent hydrocarbon radical having 4 to 7 carbon atoms.
  • thiuram polysulfides are more preferably selected from the group consisting of tetrabenzylthiuram disulfide ("TBzTD”), tetramethylthiuram disulfide (“TMTD”), dipentamethylenethiuram tetrasulfide (“DPTT”), and mixtures of Such compounds are more preferably used TBzTD, particularly at the preferential rates indicated above for a sulfur donor (ie between 0.1 and 15 phr, more preferably between 0.5 and 10 phr, in particular between 1 and 5 phr). .
  • TBzTD tetrabenzylthiuram disulfide
  • TMTD tetramethylthiuram disulfide
  • DPTT dipentamethylenethiuram tetrasulfide
  • composition of the invention may also comprise, preferably in a minor weight fraction relative to the unsaturated diene elastomer, one or more solid polymers other than elastomers, such as for example thermoplastic polymers, preferably compatible thermoplastic polymers (ie miscible) with unsaturated diene telastomere.
  • solid polymers other than elastomers such as for example thermoplastic polymers, preferably compatible thermoplastic polymers (ie miscible) with unsaturated diene telastomere.
  • composition of the self-sealing layer 11 may be manufactured by any appropriate means, for example by mixing and / or mixing in pallet or cylinder mixers, until the an intimate and homogeneous mixture of its different components.
  • any appropriate means for example by mixing and / or mixing in pallet or cylinder mixers, until the an intimate and homogeneous mixture of its different components.
  • a self-sealing composition manufacturing method described in WO 2013/017398, in particular in paragraph 1-4 are examples of WO 2013/017398, in particular in paragraph 1-4.
  • the pneumatic envelopes 1 of FIG. 1 can be manufactured, as indicated in document WO 2011/032886, by integrating a self-sealing layer 11 into a non-vulcanized tire blank using a manufacturing drum and the other techniques. usual in the manufacture of pneumatic tires 1.
  • a protective layer 12 for example a chlorinated thermoplastic film, is applied first to the manufacturing drum.
  • This protective layer 12 can be wound around the manufacturing drum and then welded. We can also put in place a protective sleeve welded beforehand.
  • the self-sealing product layer 11 is disposed directly on the protective layer 12.
  • This layer of PAO 11 has been previously pre-formed by any known technique, for example extrusion or calendering. Its thickness is preferably greater than 0.3 mm, more preferably between 0.5 and 10 mm (in particular for pneumatic tires of passenger vehicles between 1 and 5 mm). Subsequently, all the other usual components of the tire 1 are applied successively. Thus, a tight layer 10 is then put in place on the self-sealing layer 11, followed by the carcass ply 7.
  • the protective layer 12 consisting of a composition based on a chlorinated thermoplastic polymer film has a sufficiently low stiffness, a sufficient uniaxial and biaxial extensibility and is sufficiently bonded to the surface of the self-sealing layer 11 because of the adhesive this one to follow the movements of the tire blank without taking off or tearing.
  • the crown reinforcement 6 and the tread 9 are put in place on the blank of the tire.
  • the thus completed blank is placed in a baking mold and is vulcanized.
  • the protective layer 12 protects the baking membrane of the mold from any contact with the self-sealing layer 11.
  • the protective layer 12 remains attached to the self-sealing layer 11. This protective layer 12 has no cracks or tears and peels off without any difficulty from the baking membrane.
  • These tires 1 can also be manufactured using a rigid core imposing the shape of the inner cavity of the bandage.
  • the protective layer 12 is then applied first to the surface of the core and then to all the other constituents of the tire 1.
  • the application on the core is carried out in the order required by the final architecture. .
  • the constituents of the tire are placed directly in their final place, without undergoing any conformation at any time of manufacture.
  • This confection can in particular use the devices described in patent EP 0 243 851 for laying the son of the carcass reinforcement, EP 0 248 301 for laying the crown reinforcements and EP 0 264 600 for laying the rubber gums.
  • the tire may be molded and vulcanized as disclosed in US Pat. No. 4,895,692.
  • the presence of the protective layer 12 makes it possible, as in the case of the baking membrane, to easily separate the tire from the core at the end of the process. vulcanization phase.
  • the self-sealing product layer 11 shown in Figure 2 corresponds to the embodiment described above.
  • This layer 11 consists of a self-sealing composition comprising the three essential constituents that are natural rubber (100 phr), about 50 phr of hydrocarbon resin ("Escorez 2101” from Exxon Mobil - softening point equal to about 90 ° C.) and about 15 phr of liquid polybutadiene ("Ricon 154" from Sartomer Cray Valley - Mn equal to about 5200); it also comprises a very small amount (1 phr) of carbon black (N772).
  • the extruder used had two different feeds (hoppers) (NR on the one hand, liquid resin and plasticizer on the other hand premixed at a temperature of 130 to 140 ° C approximately) and a liquid injection pump under pressure for the liquid resin / plasticizer mixture (injected at a temperature of 100 to about 10 ° C); when the elastomer, the resin and the liquid plasticizer are thus intimately mixed, it has been found that the parasitic tackiness of the composition decreases very significantly.
  • the above extruder was provided with a die for extruding the masterbatch to the desired dimensions to an external cylinder mixer, for final incorporation of the other constituents, namely the sulfur vulcanization system (by example 0.5 or 1.2 phr) and DPG (for example 0.3 phr) and carbon black (at a rate of 1 phr), at a low temperature maintained at a value of less than + 30.degree. cylinders by circulation of water).
  • the sulfur vulcanization system by example 0.5 or 1.2 phr
  • DPG for example 0.3 phr
  • carbon black at a rate of 1 phr
  • Figure 3 shows some examples of perforating objects commonly encountered during punctures. They are nails 21 with a diameter of 3 millimeters, nails 22 with a diameter of 4 millimeters and nails 23 with a diameter of 5 millimeters, and screws with a diameter of 3.5 millimeters and lengths of 30 or 40 millimeters.
  • FIG. 4 presents cumulatively the distribution of nails observed on roads in China and in the United States. It can be seen that all the nails with diameters less than or equal to 5 millimeters correspond to more than 90% of the objects encountered.
  • FIG. 5 is a graph of the loss of rolling resistance performance for various pneumatic casing designs 1 having a layer of self-sealing product 11 according to the invention having a thickness of between 1.5 and 4.5. millimeters in relation to the same tire envelope having no layer of self-sealing product.
  • the pneumatic envelopes 1 of the same design have, in their version with a self-sealing product layer 11, the same product application area auro-sealing on the tire envelope 1.
  • each pneumatic casing design is the pneumatic casing design having no layer of self-sealing product. Measurements are made at speeds of over 140 km / h under the conditions of application of UNECE Regulation R117 Annex 6 for other test parameters such as, for example, the inflation pressure, the applied load, 'trial used, the measurements made and their treatments in order to obtain the rolling resistance coefficient. These rolling resistance coefficients are expressed in kg / T without aerodynamic mixing, with curvature correction for a steering wheel 2 meters in diameter and a temperature of 25 degrees Celsius.
  • a value of 100 means a rolling resistance coefficient value identical to that of a tire of similar design devoid of a self-sealing product layer. This value is obtained by the ratio between, placed in the numerator, the rolling resistance coefficient of a pneumatic envelope 1 equipped with a layer of PAO 11 and, placed at the denominator, that of a pneumatic envelope of the same design which in is lacking. All is expressed on a 100 basis.
  • a value less than 100 indicates a degradation of the rolling resistance coefficient of the tire casing 1 equipped with a layer of PAO 11 relative to the same casing devoid of the PAO layer.
  • Figure 5 shows the evolution of the rolling resistance of various designs of tourism-type and pickup envelope equipped with a layer of PAO variable thickness relative to their reference without PAO layer.
  • FIG. 6 is a graph of the loss of performance in limit speed of rolling straight line for various designs of pneumatic envelope 1 having a layer of self sealing product 11 according to the invention with a thickness of between 1.5 and 4.5 millimeters in relation to the same tire envelope having no layer of self-sealing product.
  • the pneumatic envelopes l of the same design have, in their version with self-sealing product layer 11, the same application surface on the tire envelope.
  • each pneumatic casing design 1 is the pneumatic casing design having no self-sealing product layer.
  • the measurements are made according to the conditions of application of UNECE Regulation R30 annex 7 for all the test parameters such as, for example, the inflation pressure, the load applied, the test means used, the measurements made and their treatments in order to obtain the limited speed coefficient.
  • the test continues to compensate for speed of 10km / h until an anomaly is found on the mounted assembly. These limit speed coefficients are expressed in km / h.
  • a value of 100 means a value of limited speed coefficient identical to that of a tire of similar design devoid of a self-sealing product layer. This value is obtained by the ratio between, placed in the numerator, the limit speed coefficient of a pneumatic envelope 1 equipped with a layer of PAO 11 and, placed at the denominator, that of a pneumatic envelope of the same design which is free. All is expressed on a 100 basis.
  • a value less than 100 indicates a degradation of the limit speed coefficient of the tire envelope 1 equipped with a PAO layer 11 relative to the same envelope devoid of the PAO layer.
  • Figure 6 shows the evolution of the speed limit of various tourism-type and pickup envelope design equipped with a layer of PAO 11 of varying thickness relative to their reference without PAO layer.

Abstract

Ensemble monté pour véhicule comportant une roue, une enveloppe pneumatique (1) et un dispositif de mesure de la pression de gonflage. L'enveloppe pneumatique est en forme de tore ouvert radialement intérieurement avec une paroi intérieure et une paroi extérieure, comprenant un sommet (2), deux flancs (3) et deux bourrelets (4), une armature de sommet (6) et une armature de carcasse (7) ancrée dans les deux bourrelets et s'étendant des bourrelets jusqu'au sommet. L'enveloppe pneumatique comprend une couche de produit auto-obturant (11) en regard du sommet. La couche de produit auto-obturant comporte : un élastomère diénique insaturé; entre 30 et 90 pce d'une résine hydrocarbonée; un plastifiant liquide à un taux pondéral compris de 0 à 60 pce; et de 0 à moins de 120 pce d'une charge. L'ensemble monté est caractérisé en ce que le dispositif de mesure de la pression de gonflage est monté sur la roue et la couche de produit auto-obturant a une épaisseur comprise entre 1,5 et 2,8 millimètres.

Description

ENSEMBLE PNEUMATIQUE-ROUE A MOBILITE ETENDUE
Domaine de l’invention
[0001] La présente invention est relative aux pneumatiques, et plus particulièrement aux ensembles montés, comprenant au moins une enveloppe pneumatique et une roue, adaptés pour procurer une mobilité étendue au véhicule qui en est équipé.
État de la technique
[0002] Lors d’une perforation de la paroi d’un pneumatique par un objet perforant tel une vis ou un clou, ou « crevaison », l’air de gonflage du pneumatique peut s’échapper par la perforation et la perte de pression consécutive entraîner une mise à plat du pneumatique et un arrêt du véhicule.
[0003] Pour résoudre ces problèmes de crevaison qui datent du début même de l’utilisation des roues chaussées de pneumatiques gonflés, la solution usuelle est de s’arrêter et de remplacer la roue concernée par une roue de secours.
[0004] D’autres solutions ont été imaginées et sont disponibles sur le marché pour éviter d’avoir à utiliser une roue de secours.
[0005] Les manufacturiers de pneumatiques ont ainsi proposé des pneumatiques pourvus sur leur paroi intérieure ou dans leur structure d’une couche de produits élastiques, visqueux ou pâteux, appelés « produits auto -obturants », permettant une obturation des perforations. Le document WO 2008/080556 Al présente un exemple d’un tel pneumatique. Ces pneumatiques ne sont pas en tant que tel increvables, mais les perforations sont normalement refermées ou obturées par le produit auto-obturant. Cependant, lorsque les objets perforants ont une taille trop importante ou lorsque les perforations se situent en dehors des zones en regard des couches de produit auto-obturant, ces pneumatiques ne règlent pas le problème des crevaisons. On peut estimer qu’ environ 70 % des problèmes conduisant à des pertes de pression sont traitées de façon satisfaisante avec ces pneumatiques équipés de produit auto-obturant. L’ensemble des problèmes de crevaison est même traité à plus de 90% et de façon très satisfaisante dans les pays où les infrastructures terrestres, aussi bien autoroutières que routières, sont régulièrement entretenues. Ce taux de satisfaction est obtenu avec des produits auto -obturants à base d’élastomère diénique insaturé présentant une couche d’épaisseur comprise entre 3,5 millimètres à 5 millimètres.
[0006] D’un autre côté, les produits auto-obturants de par leur nature et leur localisation dans l’enveloppe pneumatique ont une contribution négative à certaines performances de l’ensemble monté comme la résistance au roulement, la vitesse limite de roulage ou le bruit confort pour par exemple la rubrique non uniformité de l’ensemble monté. De plus, bien que la fonction anti crevaison soit rétablie grâce au produit auto obturant, la structure de l’enveloppe pneumatique peut être endommagée par la perforation. De ce fait, l’intégrité physique de l’enveloppe pneumatique est touchée tendant à fragiliser celle-ci vis-à-vis des fortes sollicitations thermomécaniques que l’enveloppe pneumatique peut subir en service.
[0007] L’invention tient à identifier une architecture de l’ensemble monté débouchant sur le meilleur compromis entre ces performances de l’ensemble monté et son aptitude de roulage en mode étendue.
Description brève de l’invention
[000S] L’invention a pour objet un ensemble monté pour véhicule automobile comportant une roue, un dispositif de mesure de la pression de gonflage et une enveloppe pneumatique en forme de tore ouvert radialement intérieurement avec une paroi intérieure et une paroi extérieure, ayant un sommet, deux flancs et deux bourrelets, une armature de sommet et une armature de carcasse ancrée dans les deux bourrelets et s’étendant desdits bourrelets jusqu’au sommet, l’enveloppe pneumatique comprenant une couche de produit auto- obturant en regard du sommet, ladite couche de produit auto-obturant comporte au moins (pce signifiant parties en poids pour cent parties d'élastomère solide) :
(a) à titre d'élastomère majoritaire, un élastomère diénique insaturé ;
(b) entre 30 et 90 pce d’une résine hydrocarbonée ;
(c) un plastifiant liquide dont la Tg (température de transition vitreuse) est inférieure à -20°C, à un taux pondéral compris de 0 à 60 pce ; et
(d) de 0 à moins de 120 pce d’une charge.
L’ensemble monté est caractérisé en ce que le dispositif de mesure de la pression de gonflage est monté sur la roue et en ce que la couche de produit obturant est comprise strictement entre 1,5 millimètres et 2,8 millimètres. Préférentiellement, cette couche de produit auto-obturant à une épaisseur minimale de 2,0 millimètres. Idéalement cette couche de produit auto-obturant a une épaisseur maximale de 2,5 millimètres.
[0009] En raison de la faible occurrence des objets perforants de type vis et clous sur les infrastructures terrestres bien entretenues, et notamment pour les objets présentant les diamètres les plus volumineux, c’est-à-dire ceux dont le diamètre est supérieur à 6 millimètres, une épaisseur de produit auto-obturant de 1,5 millimètres est satisfaisante pour colmater au moins partiellement les perforations engendrées par de tels objets. En effet, la plupart du temps ces objets perforants restant en place au sein du sommet de l’enveloppe pneumatique, l’orifice de fuite se limite alors à l’espace libre entre l’objet perforant et l’enveloppe pneumatique. Du fait de la mobilité éventuelle de l’objet perforant au sein du sommet, l’orifice de fuite évolue en fonction des sollicitations exercées sur l’objet perforant ce qui est particulièrement sensible dans le cas des vis pour lesquelles le diamètre extérieure est fonction du pas d’hélice de la vis. Ainsi la perforation par l’objet perforant conduit à une fuite qualifiée de lente de l’enveloppe pneumatique qui est inférieure à 1 bar par semaine en raison du faible volume de l’orifice de fuite.
[0010] Cependant il arrive que l’objet perforant soit expulsé du sommet de l’enveloppe pneumatique. A ce moment-là, le volume initialement occupé par l’objet perforant est au moins partiellement refermé par l’enveloppe pneumatique en raison du caractère élastique de ses mélanges mis sous contraintes initialement par l’objet perforant. Ainsi, l’orifice résiduel présente un diamètre plus faible que le diamètre de l’objet perforant. Le produit auto-obturant doit être en mesure de reboucher au moins partiellement cet orifice résiduel. De ce fait, une épaisseur de 1,5 voire 2,0 millimètres est largement suffisante à cet effet. Si ce rebouchage n’est que partiel, le débit de fuite de la pression de gonflage sera encore inférieure à la limite haute de 1 bar par semaine. Ce débit de fuite permet à l’usager du véhicule de poursuivre sa route avant d’intervenir sur le pneumatique pour résoudre la fuite d’air.
[0011] D’autre part, si l’objet perforant est de taille conséquente, c’est à-dire dont le diamètre est supérieure à 8 millimètres ce qui est un événement très rare sur les infrastructures entretenues, l’épaisseur de produit auto-obturant n’est pas alors suffisante pour colmater l’orifice de fuite en particulier dans le cas où l’objet perforant est retiré de l’enveloppe pneumatique. Ainsi, une fuite d’air de la cavité fluide supérieure à 1 bar par semaine intervient. Cela force à l’inspection assez rapide de l’enveloppe pneumatique par un spécialiste du pneumatique pour évaluer les dommages engendrés par cette perforation et entreprendre les réparations de l’enveloppe pneumatique si possible ou son changement pour des raisons sécuritaires. Une épaisseur de produit auto obturant inférieur à 2,8 millimètres est insuffisante pour colmater suffisamment un orifice résiduel formée par un objet perforant de diamètre 8 millimètres. De même, il ne sera pas non plus suffisant pour colmater un orifice de fuite pour un objet de diamètre supérieur à 10 millimètres.
[0012] De ce fait, le suivi de la chute de pression au travers du dispositif de mesure de la pression de gonflage permet d’évaluer la gravité de la perforation. Ce dispositif permet de suivre l’évolution de la taille de l’orifice résiduelle ou de l’orifice de fuite et évalue la pression de gonflage restante dans l’ensemble monté. Celle-ci peut être suffisante pour poursuivre sa route indéfiniment si l’orifice se referme totalement. Dans le pire des cas, le dispositif de mesure préviendra directement ou indirectement le conducteur de la durée de roulage potentielle avant qu’un arrêt définitif du véhicule ne soit nécessaire pour entreprendre la remise en état de l’ensemble monté par réparation de l’enveloppe pneumatique ou changement de celle-ci. La localisation du dispositif de mesure de la pression de gonflage au niveau de la roue assure de simplifierl’ équilibre dynamique de l’ensemble monté. Tout d’abord, le rayon d’implantation de ce dispositif sur la roue par rapport à l’axe naturel de rotation de l’ensemble monté est inférieur à celui d’une implantation de ce dispositif sur le pneumatique et tout particulièrement au droit du sommet du pneumatique. Ainsi, les forces centrifuges générées lors de la mise en rotation sont moins importantes. De plus, il est facile d’équilibrer dynamiquement le dispositif de meusre de la pression de gonflage lorsque celui-ci est monté sur la roue en raison de la rigidité structurelle de la roue relativement à celle du pneumatique ou de tout composant de plus faible rigidité que le métal.Par conséquent, l’implantation du dispositif de mesure de la pression de gonflage au niveau de la roue simplifie et minimise l’équilibrage dynamique de l’ensemble monté.
[0013] L’ajout mesurée de produit auto-obturant à base d’élastomère diénique insaturée permet de réduire la masse au niveau du sommet de l’enveloppe pneumatique de l’ordre d’au moins 300 grammes pour les enveloppes tourismes et camionnette. La diminution de la masse rotative au niveau de l’ensemble monté a un effet favorable sur le dimensionnement des organes fixes du véhicule en réduisant les contraintes thermo mécaniques exercées sur ces organes fixes par la masse rotative. De plus, la réduction de produit auto-obturant réduit le temps de fabrication de l’enveloppe pneumatique et notamment le temps de cuisson. Enfin, on améliore aussi la non uniformité du pneumatique par la diminutiuon de l’épaiseur de ce produit délicat à poser uniformément.
[0014] Cette diminution de la masse globale du sommet a aussi un impact favorable sur la résistance au roulement de l’enveloppe pneumatique elle-même ainsi qu’à son endurance en réduisant les forces centrifuges s’exerçant sur l’enveloppe pneumatique en service. Ces premiers effets sont accentués par la vitesse de roulage de l’enveloppe pneumatique. Ainsi, un gain de 0,05 kilogramme par tonne est attendu en réduisant l’épaisseur de la couche de produit auto-obturant de 1 millimètre pour les sollicitations à 80 kilomètre par heure. Ce gain monte jusqu’à 0,3 kilogramme par tonne, qui sera atteinte pour des sollicitations à plus haute vitesse comme par exemple 180 km/h ce qui devient significatif.
[0015] D’autre part, la réduction de produit fortement hystérétique au niveau du sommet améliore le rendement énergétique du sommet. Cela permet aussi de réduire la résistance au roulement de l’enveloppe pneumatique en condition de roulage .Le second effet est de limiter l’auto-échauffement du PAO (acronyme de Produit Auto Obturant) permettant d’améliorer ainsi l’endurance de l’enveloppe pneumatique et tout particulièrement son indice de vitesse limite ou VLI correspondant à la vitesse de roulage maximale avant qu’un endommagement irréversible de l’enveloppe pneumatique ne se produit par échauffement du bloc sommet. Cet effet, de l’ordre d’au moins 10km/h sur la vitesse limite, est visible principalement pour les enveloppes pneumatiques de fort indice de vitesse.
[0016] Enfin, les propriétés hyper élastiques du produit auto-obturant permet d’une part d’assurer un fluage statique maîtrisé permettant de limiter la formation de balourd lors d’un arrêt prolongé de l’ensemble monté en condition gonflée chargée qui est fortement néfaste pour la non uniformité. De plus, la diminution de la quantité de matière de produit auto-obturant limite le déplacement de matière par gravité. De ce fait la formation de ce balourd s’en trouve réduit.
[0017] Préférentiellement, la couche de produit auto obturant dans son état réticulé présente une valeur de tangente delta comprise entre 0,66 et 2,0, de préférence entre 0, 8 et 1,4. [0018] Ainsi, la couche de produit auto-obturant dans son état réticulé présente une souplesse suffisante pour venir colmater les orifices engendrés par la perforation de l’ensemble monté par des objets perforants comme des clous et des vis. Cet état réticulé est un état stable qui ne sera pas modifié par une élévation de la température de l’enveloppe pneumatique en service notamment en cas de perte de pression. Ainsi, la fonction de mobilité du produit auto obturant est conservée au cours de la vie de l’enveloppe pneumatique.
[0019] Toutefois, compte tenu de la spécificité des compositions auto -obturantes qui présentent des taux de rigidité très faibles, il s’avère difficile de mesurer avec précision le taux de vulcanisation à l’aide des moyens standards comme par exemple un rhéo mètre à chambre oscillante, selon la norme DIN 53529 (partie 3 (juin 1983), où les mesures sont traitées selon la norme DIN 53529 - partie 2 (mars 1983), dans lequel on considérera par assimilation que la vulcanisation est pratiquement achevée lorsque que le couple mesuré en sortie de la buse d’application est au moins égal à 80% du couple maximum.
[0020] Aussi, il est proposé de faire appel à des mesures substitutives permettant d’apprécier le degré de réticulation/vulcanisation, en déterminant la valeur tangente delta qui est le rapport du module visqueux et du module élastique G”/G’.
[0021] La méthode de mesure de G’ et de G” utilise un appareil de rhéologie à disque oscillant de type RPA, tel que le dispositif 2000 fourni par la Société Alpha TechnologieTM, équipé du capteur de viscosité standard 200 in.lbs (22.6 Nm). La machine RPA permet de solliciter en torsion un échantillon de matériau enfermé dans une chambre (ou enceinte) à parois biconiques. Cette méthode est décrite ci-après en référence à la norme ISO 3417 de février 2009, qui donne les paramètres de préparation et de tests pour analyser un temps de vulcanisation d’un échantillon dans le rhéomètre et dans laquelle certains paramètres ont été modifiés pour tenir compte de la très faible rigidité des mélanges de type auto-obturant.
[0022] Pour réaliser la mesure, on dépose un échantillon de matériau d’environ 30 millimètres de diamètre et de masse d’environ 6g dans l’enceinte du RPA (un volume total de 7 cm3 est considéré comme optimal ; la quantité est suffisante lorsqu’une petite quantité d’échantillon s’échappe de chaque côté de l’enceinte et qu’elle est visible à la fin du test). [0023] A la fin de cette opération, l’échantillon est parfaitement moulé dans l’enceinte fermée du RPA.
[0024] L’échantillon est ensuite porté à une température de consigne directement dans la chambre du RPA.
[0025] Il est alors possible de débuter la mesure de la valeur de G’ et G” à un taux de cisaillement dynamique alterné donné, et dans une gamme de fréquence et de température prédéfinie.
[0026] Dans le cas des compositions auto -obturantes décrites dans la présente demande, la mesure de la valeur de tangente delta s’effectue à une température de l30°C, à une amplitude de déformation alternée de 40% et pour une plage de fréquences comprises entre 0,033Hz et lHz. La valeur retenue pour la mesure da la tangente delta est la valeur observée à une fréquence de 0,033Hz.
[0027] Les mélanges auto -obturants présentent la particularité de voir la valeur de tangente delta baisser de manière sensible lorsqu’ils passent de l’état non vulcanisé à l’état vulcanisé. Cette diminution est d’au moins 0,1 et en règle générale supérieure à 0,2.
[0028] Ainsi, dans le cadre de l’invention et de la présente description on entend par mélange auto-obturant non réticulé/non vulcanisé, un mélange présentant une valeur de tangente delta comprise entre 1,2 et 3 et de préférence comprise entre 1,25 et 2,5. Et, on entend par mélange auto-obturant réticulé/vulcanisé, un mélange présentant, en sortie de la buse d’extrusion, une valeur de tangente delta comprise entre 0,66 et 2 et de préférence comprise entre 0,8 et 1,4.
[0029] Avantageusement, la dite couche de produit auto obturant est localisée radialement intérieurement à la paroi intérieure de l’enveloppe pneumatique.
[0030] Ainsi, la pose du produit auto-obturant peut avoir lieu après la fabrication de l’enveloppe pneumatique n’impactant pas la durée de fabrication de l’enveloppe pneumatique. Celle-ci peut être posée à l’état non réticulée ce qui nécessite une étape de réticulation de l’enveloppe pneumatique. Il peut être aussi posé à l’état vulcanisé en sortie de la buse d’extrusion par exemple, permettant une utilisation immédiate de l’enveloppe pneumatique. [0031] Avantageusement, la couche de produit auto-oburant s’étend axialement sur les flancs de l’enveloppe pneumatique.
[0032] La diminution de la couche de produit auto-obturant au niveau su bloc sommet permet à iso masse de produit auto-obturant de placer du produit au niveau des flancs de l’enveloppe pneumatique. De ce fait, on étend la zone de protection contre les crevaisons de l’enveloppe pneumatique tendant à améliorer le taux de résolution des problèmes de crevaison pour des objets perforants de taille moyenne. En revanche, pour des objets perforants de plus grand diamètre, souvent néfastes à l’intégrité physique de l’enveloppe pneumatique, la faible épaisseur de produit auto-obturant conduira à effectuer rapidement une visite de contrôle chez un spécialiste des enveloppes pneumatiques tout en assurant au conducteur une mobilité temporaire.
[0033] L'élastomère diénique insaturé est avantageusement choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes, le caoutchouc naturel, les polyisoprènes de synthèse, les copolymères de butadiènes, les copolymères d'isoprène et leurs mélanges.
[0034] L'élastomère diénique insaturé peut avantageusement être un élastomère isoprénique, de préférence choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel, les polyisoprènes de synthèse et leurs mélanges.
[0035] Avantageusement, le taux d’élastomère diénique insaturé est supérieur à 50 pce, de préférence supérieur à 70 pce.
[0036] Avantageusement, le dispositif de mesure de la pression de gonflage comprend un capteur de température, un accéléromètre.
[0037] Ainsi, à l’aide du capteur de température il sera possible d’évaluer une pression de gonflage corrigée des variations thermiques du fluide de la cavité interne de l’ensemble monté. De même, la mesure par un accéléromètre permet de remonter à une dimension de l’aire de contact qui est fonction en autre de la pression de gonflage. Ainsi, lorsque le véhicule roule à iso charge, il est possible d’évaluer une perte de pression par une augmentation de la dimension longitudinale de l’aire de contact. Cette seconde grandeur peut être obtenue par traitement des signaux de sortie de l’accéléromètre. [0038] Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de mesure de la pression de gonflage comprend un microcontrôleur, une mémoire et un microprocesseur. Préférentiellement, il comprend aussi une source d’énergie électrique.
[0039] De ce fait, le dispositif de mesure de la pression de gonflage peut piloter les divers capteurs grâce au microcontrôleur et stocker les données brutes dans son espace mémoire. A partir du microprocesseur, des opérations simples sur ces données brutes peuvent être réalisées pour remonter à des grandeurs physiques pertinentes de l’ensemble monté comme la pression de gonflage corrigée ou la comparaison de la pression avec une pression nominale. Ces tâches nécessitent de l’énergie, le dispositif de mesure peut être autonome au travers de systèmes piézoélectriques mais afin de disposer de l’énergie suffisante à tout instant, une batterie peut aussi être envisagée.
[0040] Selon un mode de réalisation très particulier, le dispositif de mesure dispose d’un dispositif de transmission radiofréquence des UHF (acronyme d’Ultra Hautes Fréquences)
[0041] De ce fait, le dispositif de mesure de la pression de gonflage est autonome pour transmettre les données de l’ensemble monté vers l’extérieur de l’ensemble monté et en particulier le véhicule ou ses occupants afin de les alerter de la présence d’une perforation fuyante. Ce dispositif de transmission comprend une antenne radiofréquence et un émetteur de signaux radioélectriques. Afin d’émettre à longues distances de l’ensemble monté, il est préférable d’employer les ondes radioélectriques ultra hautes fréquences comprises entre 300MHz et 3 GHz.
[0042] Selon un mode de réalisation spécifique, le dispositif de mesure de la pression de gonflage comprend un dispositif de réception radiofréquence. Avantageusement celui-ci fonctionne dans la gamme de fréquences BF (acronyme de Basses Fréquences).
[0043] Ainsi, il est possible d’interroger le dispositif de mesure de la pression de gonflage pour compléter les informations qu’il aurait transmise, notamment dans le cas où une anomalie de pression aurait été constatée. De plus, ce dispositif de réception peut servir de système de réveil du dispositif de mesure de la pression de gonflage si celui-ci dispose d’un mode veille pour économiser sa source d’énergie. La bande de fréquences BF comprise entre 30 et 300 KHz et particulièrement la fréquence l25KHz est bien adaptée à cette fonction de réveil puisque les ondes radioélectriques sont alors insensibles aux perturbations engendrées par les objets métalliques. [0044] Un tel dispositif peut être un capteur de pression fixé à la valve de la roue ou à la surface interne du pneumatique. Préférentiellement un tel dispositif est fixé au droit du sommet de l’enveloppe pneumatique. Lorsque le dispositif est fixé à la valve de la roue, il est aisé de localiser la position d’un système d’équilibrage sur la roue pour annuler le balourd statique et dynamique généré par le dispositif de mesure de la pression de gonflage.
[0045] L'invention concerne particulièrement les pneumatiques destinés à équiper des véhicules à moteur de type tourisme ainsi que SUV {"Sport Utility Vehicles") et camionnettes.
Description brève des dessins
[0046] L’invention ainsi que ses avantages seront aisément compris à la lumière de la description et des exemples de réalisation qui suivent ainsi que des figures annexées qui schématisent de manière simple, sans respect d’une échelle spécifique :
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d’une enveloppe pneumatique comprenant une couche de PAO selon un objet de l’invention ;
- la figure 2 est une coupe axiale d’un second ensemble monté selon un objet de l’art antérieur.
- la figure 3 présente quelques objets perforants ;
- la figure 4 est une courbe, en fréquence cumulée, de la distribution des diamètres de clous observée en Chine et aux États-Unis ;
- la figure 5 est un graphe des niveaux de RRt (acronyme de Résistance au RoulemenT) à haute vitesse selon l’épaisseur de PAO ajouté à l’enveloppe pneumatique ; et
- la figure 6 est un graphe des niveaux de VLI (acronyme de Vitesse Limite Index) selon l’épaisseur de PAO ajoutée à l’enveloppe pneumatique.
Description détaillée de l’invention
[0047] Une direction « circonférentielle » est une direction qui est perpendiculaire à la fois à un rayon du pneumatique et à la direction axiale définie par l’axe naturel de rotation de l’enveloppe pneumatique. [0048] Dans le cadre de ce document, l’expression « mélange caoutchouteux » désigne une composition de caoutchouc comportant au moins un élastomère.
I. Ensembles pneumatiques et roues
[0049] La figure 1 représente de manière schématique une coupe radiale d'un bandage pneumatique ou enveloppe pneumatique 1 incorporant une couche de produit auto-obturant 11 avec une couche de protection 12 selon un mode de réalisation de l’invention.
[0050] Ce pneumatique 1 comporte un sommet 2 renforcé par une armature de sommet ou ceinture 6, deux flancs 3 et deux bourrelets 4, chacun de ces bourrelets 4 étant renforcé avec une tringle 5. Le montage de l’enveloppe pneumatique 1, par l’intermédiaire de ces bourrelets 4, sur la roue se fera au niveau des crochets de jante de la roue. L’armature de sommet 6 est surmontée radialement extérieurement d’une bande de roulement caoutchouteuse 9. Une armature de carcasse 7 est enroulée autour des deux tringles 5 dans chaque bourrelet 4, le retournement 8 de cette armature 7 étant par exemple disposé vers l’extérieur du pneumatique 1. L’armature de carcasse 7 est de manière connue en soi constituée d'au moins une nappe renforcée par des câbles dits « radiaux », par exemple textiles ou métalliques, c'est-à-dire que ces câbles sont disposés pratiquement parallèles les uns aux autres et s'étendent d'un bourrelet à l'autre de manière à former un angle compris entre 80° et 90° avec le plan circonférentiel médian (plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique qui est situé à mi-distance des deux bourrelets 4 et passe par le milieu de l'armature de sommet 6). Une couche étanche 10 s’étend d’un bourrelet à l’autre radialement intérieurement relativement à l’armature de carcasse 7.
[0051] Le pneumatique 1 est tel que sa paroi interne comporte une couche de produit auto-obturant 11. Conformément à un mode de réalisation préférentiel de l'invention, la couche de PAO 11 recouvre la couche étanche 10 dans la zone du sommet 2 du bandage pneumatique. La couche de produit auto-obturant 11 peut aussi se prolonger de la zone sommet jusqu’à mi- flanc (équateurs) du bandage pneumatique 1, voire au-delà. La couche de PAO 11 est recouverte radialement intérieurement par une couche de protection 12.
[0052] La couche de protection 12 permet d’éviter à la couche de produit auto-obturant 11 tout contact avec le tambour de fabrication du bandage pneumatique puis avec la membrane de cuisson du moule de vulcanisation. [0053] Dans ce premier exemple, le dispositif de mesure de la pression de gonflage est monté sur la roue (non représentée ici) de l’ensemble monté au niveau de la valve. Il s’agit d’un système TPMS (acronyme en anglais de « Tyre Pressure Monitoring System ») bien connu de l’homme du métier.
[0054] La figure 2 représente de manière schématique une coupe radiale d'un bandage pneumatique ou enveloppe pneumatique 1 incorporant une couche de produit auto-obturant 11 posée sur la gomme étanche 10 de l’enveloppe pneumatique 1, au droit du sommet, après cuisson du bandage pneumatique 1.
[0055] Préalablement un semi fini a été obtenu sur extrudeuse sous la forme d’une bandelette à l’état réticulé. Ces bandelettes sont ensuite posées radialement avec ou sans recouvrement axial afin de constituer la couche de produit auto-obturant 11 sur la largeur du bloc sommet bien qu’une extension sur la zone du flanc aurait pu aussi être envisagée pour étendre la zone de traitement anti crevaison. Cette pose après cuisson de l’enveloppe pneumatique 1 a pour avantage de s’effectuer hors du flux de fabrication de l’enveloppe pneumatique. L’opération de pose de la bandelette peut s’effectuer avec un traitement de surface de la gomme étanche 10 de l’enveloppe pneumatique 1 et avec ou sans l’application d’un promoteur d’adhésion gomme/gomme.
[0056] Le dispositif de mesure de la pression de gonflage, de type TMS (acronyme en anglais de « Tyre Mounted System ») a été placé sous le bloc sommet par l’intermédiaire d’un patch en mélange élastomère constituée d’une interface de liaison 13 présentant une surface de contact avec le produit auto obturant 11 et d’une cavité fermée 14 apte à recevoir le dispositif de mesure de la pression de gonflage. La cavité fermée 14 comprend un orifice 15 autorisant la communication fluidique entre l’intérieur de la cavité 14, en particulier le capteur de pression du dispositif de mesure de la pression de gonflage, et la cavité interne de l’ensemble monté délimitée par, d’une part, la jante de roue (non représentée) et d’autre part, la surface radialement intérieure de la gomme étanche 10 de l’enveloppe pneumatique 1. Une alternative est de fixer l’interface de liaison 13 sur la surface radialement intérieure de la gomme étanche 10 au niveau d’un des flancs 3 ou de l’un des bourrelets 4 de l’enveloppe pneumatique 1. Les techniques usuelles d’adhésion entre des éléments en mélange élastomère, si nécessaire, sont employées pour réaliser la fixation de l’interface de liaison 13 sur l’enveloppe pneumatique 1. Cette solution, similaire en ce qui concerne la position du dispositif de mesure de la pression de gonflage à celle du document US2013/0319085 Al, a pour principale inconvénient de générer un balourd statique et dynmqiue en raison de la pose du dispositif au droit du sommet sur un secteur angulaire réduit. L’invention propose une solution résolvant ce problème de non uniformité statique mais surtout dynamique de l’ensemble monté.
II. Couche de produit auto-obturant
[0057] Dans ce qui suit, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des % en masse.
[0058] D 'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « entre a et b » représente le domaine de valeurs supérieur à « a » et inférieur à « b » (c’est-à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l’expression « de a à b » signifie le domaine de valeurs allant de « a » jusqu'à « b » (c’est-à-dire incluant les bornes strictes a et b). Dans la présente, lorsqu’on désigne un intervalle de valeurs par l’expression "de a à b", on désigne également et préférentiellement l’intervalle représenté par l’expression "entre a et b".
[0059] L'abréviation « pce » (en anglais "phr") signifie parties en poids pour cent parties d’élastomère à l’état solide (du total des élastomères solides si plusieurs élastomères solides sont présents).
[0060] Par l'expression "composition à base de", il faut entendre une composition comportant le mélange et/ou le produit de réaction in situ des différents constituants utilisés, certains de ces constituants pouvant réagir et/ou étant destinés à réagir entre eux, au moins partiellement, lors des différentes phases de fabrication de la composition ; la composition pouvant ainsi être à l’état totalement ou partiellement réticulé ou à l’état non- réticulé.
A. Couche de produit auto-obturant à base d’élastomère diénique
[0061] Selon un exemple de réalisation préférentiel, la couche de produit auto-obturant 11 est constituée d’une composition élastomère comportant au moins, à titre d'élastomère majoritaire (préférentiellement pour plus de 50 pce), un élastomère diénique insaturé, entre 30 et 90 pce d’une résine hydrocarbonée et un plastifiant liquide de température de transition vitreuse ou Tg inférieure à -20°C, à un taux compris de 0 à 60 pce (pce signifiant parties en poids pour cent parties d'élastomère solide). Elle a pour autre caractéristique essentielle d'être dépourvue de charge ou d'en comporter moins de 120 pce.
• Élastomère diénique
[0062] Par élastomère ou caoutchouc « diénique », on rappelle que doit être compris, de manière connue, un élastomère issu au moins en partie (i.e., un homopolymère ou un copolymère) de monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone- carbone, conjuguées ou non).
[0063] Ces élastomères diéniques peuvent être classés dans deux catégories, saturés ou insaturés. On entend dans la présente demande par élastomère diénique « insaturé » (ou « essentiellement insaturé ») un élastomère diénique issu au moins en partie de monomères diènes conjugués et ayant un taux de motifs ou unités issus de diènes conjugués qui est supérieur à 30% (% en moles) ; c'est ainsi que sont exclus de cette définition des élastomères diéniques tels que les caoutchoucs butyl ou les copolymères de diènes et d'alpha-oléfïnes type EPDM qui peuvent être qualifiés d'élastomères diéniques « saturés » ou « essentiellement saturés » en raison de leur taux réduit de motifs d'origine diénique (toujours inférieur à 15% en moles).
[0064] On utilise préférentiellement un élastomère diénique insaturé dont le taux (% en moles) de motifs d'origine diénique (diènes conjugués) est supérieur à 50%, un tel élastomère diénique étant plus préférentiellement choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR), le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes de synthèse (IR), les copolymères de butadiènes (par exemple de butadiène-styrène ou SBR), les copolymères d'isoprène (bien entendu, autres que caoutchouc butyl) et les mélanges de tels élastomères.
[0065] Par opposition à des élastomères diéniques du type liquide, l'élastomère diénique insaturé de la composition est par définition solide. De préférence, sa masse moléculaire moyenne en nombre (Mn) est comprise entre 100 000 et 5 000 000, plus préférentiellement entre 200 000 et 4 000 000 g/mol. La valeur Mn est déterminée de manière connue, par exemple par SEC : solvant tétrahydrofuranne ; température 35°C; concentration 1 g/l ; débit 1 ml/min ; solution filtrée sur filtre de porosité 0,45 mhi avant injection ; étalonnage de Moore avec des étalons (polyisoprène) ; jeu de 4 colonnes « WATERS » en série (« STYRAGEL » HMW7, HMW6E, et 2 HT6E) ; détection par réfractomètre différentiel (« WATERS 2410 ») et son logiciel d’exploitation associé (« WATERS EMPOWER »). [0066] Plus préférentiellement, l'élastomère diénique insaturé de la composition de la couche auto -obturante 11 est un élastomère isoprénique. Par « élastomère isoprénique », on entend de manière connue un homopolymère ou un copolymère d'isoprène, en d'autres termes un élastomère diénique choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes de synthèse (IR), les copolymères de butadiène-isoprène (BIR), les copolymères de styrène-isoprène (SIR), les copolymères de styrène-butadiène-isoprène (SBIR) et les mélanges de ces élastomères.
[0067] Cet élastomère isoprénique est de préférence du caoutchouc naturel ou un polyisoprène cis-l,4 de synthèse; parmi ces polyisoprènes de synthèse, sont utilisés préférentiellement des polyisoprènes ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-l,4 supérieur à 90%, plus préférentiellement encore supérieur à 95%, notamment supérieur à 98%.
[0068] L'élastomère diénique insaturé ci-dessus, notamment du caoutchouc naturel, peut constituer la totalité de la matrice élastomère ou la majorité pondérale (de préférence pour plus de 50%, plus préférentiellement pour plus de 70%) de cette dernière lorsqu'elle comporte un ou plusieurs autre(s) élastomère(s), diéniques ou non diéniques, par exemple du type thermoplastiques. En d'autres termes et de préférence, dans la composition, le taux d'élastomère diénique insaturé (solide), de préférence de caoutchouc naturel, est supérieur à 50 pce, plus préférentiellement supérieur à 70 pce. Plus préférentiellement encore, ce taux d'élastomère diénique insaturé, de préférence de caoutchouc naturel, est supérieur à 80 pce.
[0069] Selon un mode de réalisation particulier, la couche de produit auto-obturant 11 comporte, préférentiellement à titre d'élastomère majoritaire, un coupage (ou « mélange ») d'au moins deux élastomères solides :
• au moins un (c’est-à-dire un ou plusieurs) polybutadiène ou copolymère de butadiène, dit "élastomère A", et
• au moins un (c’est-à-dire un ou plusieurs) caoutchouc naturel ou polyisoprène de synthèse, dit "élastomère B".
[0070] Comme polybutadiènes, on peut citer notamment ceux ayant une teneur en unités -1,2 comprise entre 4% et 80% ou ceux ayant une teneur en cis-l,4 supérieure à 80%. Comme copolymères de butadiène, on peut citer notamment les copolymères de butadiène- styrène (SBR), les copolymères de butadiène-isoprène (BIR), les copolymères de styrène- butadiène-isoprène (SBIR). Conviennent notamment les copolymères SBR ayant une teneur en styrène comprise entre 5% et 50% en poids et plus particulièrement entre 20% et 40%, une teneur en liaisons -1,2 de la partie butadiénique comprise entre 4% et 65% , une teneur en liaisons trans-l,4 comprise entre 20% et 80%, les copolymères BIR ayant une teneur en isoprène comprise entre 5% et 90% en poids et une Tg de -40°C à -80°C, les copolymères SBIR ayant une teneur en styrène comprise entre 5% et 50% en poids et plus particulièrement comprise entre 10% et 40%, une teneur en isoprène comprise entre 15% et 60% en poids et plus particulièrement entre 20% et 50%, une teneur en butadiène comprise entre 5% et 50% en poids et plus particulièrement comprise entre 20% et 40%, une teneur en unités -1,2 de la partie butadiénique comprise entre 4% et 85%, une teneur en unités trans -1,4 de la partie butadiénique comprise entre 6% et 80%, une teneur en unités -1,2 plus -3,4 de la partie isoprénique comprise entre 5% et 70% et une teneur en unités trans - 1,4 de la partie isoprénique comprise entre 10% et 50%, et plus généralement tout copolymère SBIR ayant une Tg comprise entre -20°C et -70°C.
[0071] Plus préférentiellement encore, l'élastomère A est un homopolymère de butadiène, en d'autres termes un polybutadiène (BR), ce polybutadiène ayant préférentiellement un taux (% molaire) de liaison cis-l,4 supérieur à 90%, plus préférentiellement supérieur à 95%.
[0072] L'élastomère B est du caoutchouc naturel ou un polyisoprène de synthèse ; parmi les polyisoprènes de synthèse, sont utilisés préférentiellement des polyisoprènes cis-l,4, préférentiellement ceux ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-l,4 supérieur à 90%, plus préférentiellement encore supérieur à 95%, notamment supérieur à 98%.
[0073] Les élastomères A et B ci-dessus peuvent être par exemple à blocs, statistiques, séquencés, microséquencés, et être préparés en dispersion ou en solution ; ils peuvent être couplés et/ou étoilés et/ou branchés ou encore fonctionnalisés, par exemple avec un agent de couplage et/ou d'étoilage ou de fonctionnalisation. Pour un couplage à du noir de carbone, on peut citer par exemple des groupes fonctionnels comprenant une liaison C-Sn ou des groupes fonctionnels aminés tels que benzophénone par exemple ; pour un couplage à une charge inorganique renforçante telle que silice, on peut citer par exemple des groupes fonctionnels silanol ou polysiloxane ayant une extrémité silanol (tels que décrits par exemple dans US 6 013 718), des groupes alkoxysilanes (tels que décrits par exemple dans US 5 977 238), des groupes carboxyliques (tels que décrits par exemple dans US 6 815 473 ou US 2006/0089445) ou encore des groupes polyéthers (tels que décrits par exemple dans US 6 503 973). A titre d'autres exemples de tels élastomères fonctionnalisés, on peut citer également des élastomères (tels que SBR, BR, NR ou IR) du type époxydés.
[0074] Selon un mode de réalisation préférentiel, le rapport pondéral élastomère A : élastomère B est préférentiellement compris dans un domaine de 10:90 à 90:10, de préférence de 20:80 à 80:20, plus préférentiellement encore compris dans un domaine de 30:70 à 70:30, en particulier de 40:60 à 60:40.
[0075] C'est dans de tels domaines de concentrations respectives des deux élastomères A et B que l'on a observé, selon les différentes utilisations particulières visées, les meilleurs compromis en termes de propriétés auto-obturantes et de température d’utilisation, en particulier lors d’une utilisation à basse température (notamment inférieure à 0°C), comparativement à l'utilisation de caoutchouc naturel seul ou de polybutadiène seul.
[0076] Les élastomères A et B sont par définition solides. Par opposition à liquide, on entend par solide toute substance n'ayant pas la capacité de prendre à terme, au plus tard au bout de 24 heures, sous le seul effet de la gravité et à température ambiante (23°C), la forme du récipient qui la contient.
[0077] Par opposition à des élastomères du type liquides utilisables éventuellement comme plastifiants liquides dans la composition de l’invention, les élastomères A et B et leur coupage se caractérisent par une viscosité très élevée : leur viscosité Mooney à l'état cru (i.e., non réticulé) ML (1+4), mesurée à l00°C, est de préférence supérieure à 20, plus préférentiellement supérieure à 30, en particulier comprise entre 30 et 130.
[0078] Pour rappel, la viscosité ou plasticité Mooney caractérise de manière connue des substances solides. On utilise un consistomètre oscillant tel que décrit dans la norme ASTM D1646 (1999). La mesure de plasticité Mooney se fait selon le principe suivant : l’échantillon analysé à l’état cru (i.e., avant cuisson) est moulé (mis en forme) dans une enceinte cylindrique chauffée à une température donnée (par exemple 35°C ou l00°C). Après une minute de préchauffage, le rotor tourne au sein de l'éprouvette à 2 tours/minute et on mesure le couple utile pour entretenir ce mouvement après 4 minutes de rotation. La viscosité Mooney (ML 1+4) est exprimée en "unité Mooney" (UM, avec 1 UM=0,83 Newton-mètre).
[0079] Selon une autre définition possible, on entend également par élastomère solide un élastomère à haute masse molaire, c’est-à-dire présentant typiquement une masse molaire moyenne en nombre (Mn) qui est supérieure à 100 000 g/mol ; de préférence, dans un tel élastomère solide, au moins 80%, plus préférentiellement au moins 90% de faire de la distribution des masses molaires (mesurée par SEC) est située au-delà de 100 000 g/mol.
[0080] De préférence, la masse molaire moyenne en nombre (Mn) de chacun des élastomères A et B est comprise entre 100 000 et 5 000 000 g/mol, plus préférentiellement entre 150 000 et 4 000 000 g/mol ; en particulier elle est comprise entre 200 000 et 3 000 000 g/mol, plus particulièrement entre 200 000 et 1 500 000 g/mol. Préférentiellement, leur indice de polymolécularité Ip (Mw/Mn) est compris entre 1,0 et 10,0, en particulier compris entre 1,0 et 3,0 en ce qui concerne l'élastomère A, entre 3,0 et 8,0 en ce qui concerne l'élastomère B.
[0081] L’homme du métier saura ajuster, à la lumière de la présente description et en fonction de l’application particulière visée pour la composition de l’invention, la masse molaire moyenne et/ou la distribution des masses molaires des élastomères A et B. Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, il pourra par exemple opter pour une large distribution de masses molaires. S'il souhaite privilégier la fluidité de la composition auto- obturante, il pourra favoriser plutôt la proportion de basses masses molaires. Selon un autre mode de réalisation particulier, combinable ou non au précédent, il pourra aussi privilégier la proportion de masses molaires intermédiaires en vue d’optimiser plutôt la fonction d'auto-obturation (remplissage) de la composition. Selon un autre mode de réalisation particulier, il pourra privilégier plutôt la proportion de hautes masses molaires en vue d’augmenter la tenue mécanique de la composition auto-obturante.
[0082] L'obtention de ces différentes distributions de masses molaires pourra se faire par exemple par mélangeage d'élastomères diéniques (élastomères A et/ou élastomères B) de départ différents.
[0083] Selon un mode de réalisation préférentiel de la couche auto-obturante 11, le coupage d'élastomères solides A et B ci-dessus constitue le seul élastomère solide présent dans la composition auto-obturante de l'invention, c’est-à-dire que le taux global des deux élastomères A et B est alors de 100 pce ; en d'autres termes, les taux d'élastomère A et d'élastomère B sont par conséquent chacun compris dans un domaine de 10 à 90 pce, de préférence de 20 à 80 pce, plus préférentiellement de 30 à 70 pce, en particulier de 40 à 60 pce.
[0084] Selon un autre mode de réalisation particulier de la couche auto -obturante 11, lorsque le coupage d'élastomères A et B ne constitue pas le seul élastomère solide de la composition de l’invention, ledit coupage constitue préférentiellement l’élastomère solide majoritaire en poids dans la composition de l’invention ; plus préférentiellement, le taux global des deux élastomères A et B est alors supérieur à 50 pce, plus préférentiellement supérieur à 70 pce, en particulier supérieur à 80 pce.
[0085] Ainsi, selon des modes de réalisation particuliers de l'invention, le coupage d'élastomères A et B pourrait être associé à d'autres élastomères (solides) minoritaires en poids, qu’il s'agisse d'élastomères diéniques insaturés ou saturés (par exemple butyl), ou encore d'élastomères autres que diéniques, par exemple des élastomères thermoplastiques styréniques (dits "TPS"), par exemple choisis dans le groupe constitué par les copolymères blocs styrène/ butadiène/ styrène (SBS), styrène/ isoprène/ styrène (SIS), styrène/ butadiène/ isoprène/ styrène (SBIS), styrène/ isobutylène/ styrène (SIBS), styrène/ éthylène/ butylène/ styrène (SEBS), styrène/ éthylène/ propylène/ styrène (SEPS), styrène/ éthylène/ éthylène/ propylène/ styrène (SEEPS) et les mélanges de ces copolymères.
[0086] De manière surprenante, le coupage d'élastomères A et B ci-dessus, non chargé (ou très faiblement chargé), s'est révélé capable, après ajout d'une résine hydrocarbonée thermoplastique dans le domaine étroit préconisé, de remplir la fonction d’une composition auto -obturante performante.
• Résine hydrocarbonée
[0087] Le deuxième constituant essentiel de la composition auto -obturante selon ce mode de réalisation est une résine hydrocarbonée.
[0088] La dénomination « résine » est réservée dans la présente demande, par définition connue de l'homme du métier, à un composé qui est solide à température ambiante (23°C), par opposition à un composé plastifiant liquide tel qu'une huile. [0089] Les résines hydrocarbonées sont des polymères bien connus de l'homme du métier, essentiellement à base de carbone et hydrogène, utilisables en particulier comme agents plastifiants ou agents tackifïants dans des matrices polymériques. Elles sont par nature miscibles (i.e., compatibles) aux taux utilisés avec les compositions de polymères auxquelles elles sont destinées, de manière à agir comme de véritables agents diluants. Elles ont été décrites par exemple dans l'ouvrage intitulé « Hydrocarbon Resins » de R. Mildenberg, M. Zander et G. Collin (New York, VCH, 1997, ISBN 3-527-28617-9) dont le chapitre 5 est consacré à leurs applications, notamment en caoutchouterie pneumatique (5.5. 'Rubber Tires and Mechanical Goods "). Elles peuvent être aliphatiques, cycloaliphatiques, aromatiques, aromatiques hydrogénées, du type aliphatique/aromatique c’est-à-dire à base de monomères aliphatiques et/ou aromatiques. Elles peuvent être naturelles ou synthétiques, à base ou non de pétrole (si tel est le cas, connues aussi sous le nom de résines de pétrole). Leur température de transition vitreuse (T g) est préférentiellement supérieure à 0°C, notamment supérieure à 20°C (le plus souvent comprise entre 30°C et 95°C).
[0090] De manière connue, ces résines hydrocarbonées peuvent être qualifiées aussi de résines thermoplastiques en ce sens qu'elles se ramollissent par chauffage et peuvent ainsi être moulées. Elles peuvent se définir également par un point ou température de ramollissement (en anglais, "softening point"), température à laquelle le produit, par exemple sous forme de poudre, s'agglutine ; cette donnée tend à remplacer le point de fusion, assez mal défini, des résines en général. La température de ramollissement d'une résine hydrocarbonée est généralement supérieure d’environ 50 à 60°C à la valeur de Tg.
[0091] Dans la composition de la couche auto-obturante 11, la température de ramollissement de la résine est préférentiellement supérieure à 40°C (en particulier comprise entre 40°C et l40°C), plus préférentiellement supérieure à 50°C (en particulier comprise entre 50°C et l35°C).
[0092] Ladite résine est utilisée à un taux pondéral compris entre 30 et 90 pce. En dessous de 30 pce, la performance anti-crevaison s'est avérée insuffisante en raison d'une rigidité trop importante de la composition, alors qu’au-delà de 90 pce, on s'expose à une tenue mécanique insuffisante du matériau avec en outre un risque de performance dégradée à haute température (typiquement supérieure à 60°C). Pour ces raisons, le taux de résine est préférentiellement compris entre 40 et 80 pce, plus préférentiellement encore au moins égal à 45 pce, notamment compris dans un domaine de 45 à 75 pce.
[0093] Selon un mode de réalisation préférentiel de la couche auto-obturante 11, la résine hydrocarbonée présente au moins une (quelconque), de préférence deux, trois et plus préférentiellement l'ensemble des caractéristiques suivantes :
une Tg supérieure à 25°C ;
un point de ramollissement supérieur à 50°C (en particulier compris entre 50°C et l35°C) ;
une masse moléculaire moyenne en nombre (Mn) comprise entre 400 et 2000 g/mol ;
un indice de polymolécularité (Ip) inférieur à 3 (rappel : Ip = Mw/Mn avec Mw masse moléculaire moyenne en poids).
[0094] Plus préférentiellement, cette résine hydrocarbonée présente au moins une (quelconque), de préférence deux, trois et plus préférentiellement l’ensemble des caractéristiques suivantes :
une Tg comprise entre 25°C et l00°C (notamment entre 30°C et 90°C) ;
un point de ramollissement supérieur à 60°C, en particulier compris entre 60°C et l35°C ;
une masse moyenne Mn comprise entre 500 et 1500 g/mol ;
un indice de polymolécularité Ip inférieur à 2.
[0095] La Tg est mesurée selon la norme ASTM D3418 (1999). Le point de ramollissement est mesuré selon la norme ISO 4625 (méthode "Ring and Ball"). La macrostructure (Mw, Mn et Ip) est déterminée par chromatographie d'exclusion stérique (SEC): solvant tétrahydrofuranne ; température 35°C ; concentration 1 g/l ; débit 1 ml/min ; solution filtrée sur filtre de porosité 0,45 mhi avant injection ; étalonnage de Moore avec des étalons de polystyrène ; jeu de 3 colonnes « WATERS » en série (« STYRAGEL » HR4E, HR1 et HR0.5) ; détection par réfractomètre différentiel (« WATERS 2410 ») et son logiciel d'exploitation associé (« WATERS EMPOWER »).
[0096] A titres d’exemples de telles résines hydrocarbonées, on peut citer celles choisies dans le groupe constitué par les résines d’homopolymère ou copolymère de cyclopentadiène (en abrégé CPD) ou dicyclopentadiène (en abrégé DCPD), les résines d’homopolymère ou copolymère terpène, les résines d’homopolymère ou copolymère de coupe C5 et les mélanges de ces résines. Parmi les résines de copolymères ci-dessus, on peut citer plus particulièrement celles choisies dans le groupe constitué par les résines de copolymère (D)CPD/ vinylaromatique, les résines de copolymère (D)CPD/ terpène, les résines de copolymère (D)CPD/ coupe C5, les résines de copolymère terpène/ vinylaromatique, les résines de copolymère coupe C5/ vinylaromatique, et les mélanges de ces résines.
[0097] Le terme « terpène » regroupe ici de manière connue les monomères alpha-pinène, beta-pinène et limonène ; préférentiellement est utilisé un monomère limonène, composé se présentant de manière connue sous la forme de trois isomères possibles : le L-limonène (énantiomère lévogyre), le D-limonène (énantiomère dextrogyre), ou bien le dipentène, racémique des énantiomères dextrogyre et lévogyre. A titre de monomère vinylaromatique conviennent par exemple le styrène, l'alpha-méthylstyrène, l'ortho-méthylstyrène, le méta- méthylstyrène, le para-méthylstyrène, le vinyle-toluène, le para-tertiobutylstyrène, les méthoxystyrènes, les chlorostyrènes, les hydroxystyrènes, le vinylmésitylène, le divinylbenzène, le vinylnaphtalène, tout monomère vinylaromatique issu d'une coupe C9 (ou plus généralement d’une coupe CH à Cio).
[0098] Plus particulièrement, on peut citer les résines choisies dans le groupe constitué par les résines d’homopolymère (D)CPD, les résines de copolymère (D)CPD/ styrène, les résines de polylimonène, les résines de copolymère limonène/ styrène, les résines de copolymère limonène/ D(CPD), les résines de copolymère coupe C5/ styrène, les résines de copolymère coupe C5/ coupe C9, et les mélanges de ces résines.
[0099] Toutes les résines ci-dessus sont bien connues de l’homme du métier et disponibles commercialement, par exemple vendues par la société DRT sous la dénomination « Dercolyte » pour ce qui concerne les résines polylimonène, par la société Neville Chemical Company sous dénomination « Super Nevtac » ou par Kolon sous dénomination « Hikorez » pour ce qui concerne les résines coupe C5/ styrène ou résines coupe C5/ coupe C9, ou encore par la société Struktol sous dénomination « 40 MS » ou « 40 NS » ou par la société Exxon Mobil sous dénomination « Escorez » (mélanges de résines aromatiques et/ou aliphatiques). • Charge
[00100] La composition de la couche auto -obturante 11 selon ce mode de réalisation, a pour autre caractéristique essentielle de comporter de 0 à moins de 120 pce d'au moins une (c’est-à-dire une ou plusieurs) charge.
[00101] Selon un mode de réalisation particulier, la composition de la couche auto- obturante 11 comprend de 0 à moins de 30 pce d'au moins une (c’est-à-dire une ou plusieurs) charge renforçante.
[00102] Par charge, on entend ici tout type de charge, qu'elle soit renforçante (typiquement à particules nanométriques, et préférentiellement de taille moyenne en poids inférieure à 500 nm, notamment entre 20 et 200 nm) ou qu’elle soit non-renforçante ou inerte
(typiquement à particules micrométriques, et préférentiellement de taille moyenne en poids supérieure à 1 mhi, par exemple entre 2 et 200 mhi). La taille moyenne en poids étant mesurée de manière bien connue de l’homme du métier (à titre d’exemple, selon la demande W02009/083160 paragraphe 1.1).
[00103] A titre d’exemples de charges connues comme renforçantes par l’homme du métier, on citera notamment du noir de carbone ou une charge inorganique renforçante telle que la silice en présence d’un agent de couplage, ou un coupage de ces deux types de charge. En effet, de manière connue, la silice est une charge renforçante en présence d’un agent de couplage lui permettant de se lier à l’élastomère.
[00104] Comme noirs de carbone, par exemple, conviennent tous les noirs de carbone, notamment les noirs conventionnellement utilisés dans les bandages pneumatiques. Parmi ces derniers, on citera par exemple les noirs de carbone de grade (ASTM) 300, 600, 700 ou 900 (par exemple N326, N330, N347, N375, N683, N772, N990). Comme charges inorganiques renforçantes conviennent notamment des charges minérales hautement dispersibles du type silice (S1O2), notamment les silices précipitées ou pyrogénées présentant une surface BET inférieure à 450 m2/g, de préférence de 30 à 400 m2/g.
[00105] A titre d'exemples de charges autres que renforçantes, ou charges inertes connues par l’homme du métier, on citera notamment celles choisies dans le groupe constitué par les cendres (i.e., résidus de combustion), les microparticules de carbonates de calcium naturels (craie) ou synthétiques, les silicates synthétiques ou naturels (tels que kaolin, talc, mica, cloisite), les silices (en l’absence d’agent de couplage), les oxydes de titane, les alumines, les aluminosilicates (argile, bentonite), et leurs mélanges. Des charges colorantes ou colorées par exemple par des pigments pourront être avantageusement utilisées pour colorer la composition selon la couleur désirée. Préférentiellement, la composition de l’invention comporte une charge autre que renforçante choisie parmi le groupe constitué par la craie, le talc, le kaolin et leurs mélanges.
[00106] L'état physique sous lequel se présente la charge est indifférent, que ce soit sous forme de poudre, de microperles, de granulés, de billes ou toute autre forme densifiée appropriée. Bien entendu, on entend également par charge des mélanges de différentes charges, renforçantes et/ou non renforçantes.
[00107] Ces charges, renforçantes ou autres, sont habituellement là pour donner de la stabilité dimensionnelle, c’est-à-dire une tenue mécanique minimale à la composition finale. On en met de préférence d’autant moins dans la composition que la charge est connue comme renforçante vis-à-vis d’un élastomère, notamment d’un élastomère diénique tel que du caoutchouc naturel ou du polybutadiène.
[00108] L’homme de l'art saura, à la lumière de la présente description, ajuster le taux de charge de la composition de l’invention afin d’atteindre les niveaux de propriétés souhaités et adapter la formulation à l’application spécifique envisagée. Préférentiellement, la composition de l’invention comporte de 0 à moins de 100 pce de charge, de préférence de 0 à moins de 70 pce de charge, dont 0 à moins de 30 pce de charge renforçante, de préférence de 0 à moins de 15 pce de charge renforçante, très préférentiellement de 0 à moins de 10 pce de charge renforçante. Plus préférentiellement encore, la composition de l’invention comporte de 0 à 70 pce de charge dont 0 à moins de 5 pce de charge renforçante.
[00109] De manière très préférentielle, la composition de l’invention comporte une charge autre que renforçante, à un taux pouvant aller de 5 à 70 pce, de préférence de 10 à 30 pce.
[00110] Selon l’application envisagée, l’invention peut notamment se décliner en deux modes de réalisation, selon le taux de charge. En effet, une quantité de charge trop élevée, pénalise les propriétés requises de souplesse, de déformabilité et d'aptitude au fluage, tandis que la présence d’une certaine quantité de charge (par exemple de 30 à moins de 120 pce), permet d’améliorer la processabilité, et de diminuer le coût. [00111] Ainsi, selon un premier mode particulier de réalisation, la composition est très faiblement chargée, c'est-à-dire qu’elle comporte de 0 à moins de 30 pce de charge au total (dont 0 à moins de 30 pce de charge renforçante), préférentiellement 0 à moins de 30 pce de charge, dont 0 à moins de 15 pce de charge renforçante. Selon ce premier mode de réalisation, cette composition a pour avantage de permettre une composition auto -obturante ayant de bonnes propriétés anti-crevaison à froid et à chaud.
[00112] De manière plus préférentielle selon ce premier mode particulier de réalisation, si une charge renforçante est présente dans la composition de l’invention, son taux est préférentiellement inférieur à 5 pce (soit entre 0 et 5 pce), en particulier inférieur à 2 pce (soit entre 0 et 2 pce). De tels taux se sont avérés particulièrement favorables au procédé de fabrication de la composition de l’invention, tout en offrant à cette dernière d’excellentes performances auto -obturantes. On utilise plus préférentiellement un taux compris entre 0,5 et 2 pce, en particulier lorsqu'il s'agit de noir de carbone.
[00113] Préférentiellement également selon ce premier mode particulier de réalisation, si une charge autre que renforçante est utilisée, son taux est de préférence de 5 à moins de 30 pce, en particulier de 10 à moins de 30 pce.
[00114] Par ailleurs, selon un second mode particulier de réalisation, préférentiel, la composition comporte de 30 à moins de 120 pce de charge, préférentiellement de plus de 30 à moins de 100 pce, et plus préférentiellement de 35 à 80 pce, dont, selon ce second mode de réalisation, 0 à moins de 30 pce de charge renforçante (plus préférentiellement de 0 à moins de 15 pce). Selon ce second mode particulier de réalisation, cette composition a pour avantage d’améliorer la processabilité, et de diminuer le coût tout en n’étant pas trop pénalisée quant à ses propriétés de souplesse, de déformabilité et d'aptitude au fluage. Par ailleurs, ce second mode de réalisation confère à la composition une performance anti- crevaison nettement améliorée.
[00115] De manière préférentielle selon ce second mode particulier de réalisation, si une charge renforçante est présente dans la composition de l’invention, son taux est préférentiellement inférieur à 5 pce (soit entre 0 et 5 pce), en particulier inférieur à 2 pce (soit entre 0 et 2 pce). De tels taux se sont avérés particulièrement favorables au procédé de fabrication de la composition de l’invention, tout en offrant à cette dernière d’excellentes perfonnances auto -obturantes. On utilise plus préférentiellement un taux compris entre 0,5 et 2 pce, en particulier lorsqu'il s'agit de noir de carbone.
[00116] Préférentiellement selon ce second mode particulier de réalisation, le taux de charge autre que renforçante est de 5 à moins de 120 pce, en particulier de 10 à moins de 100 pce et plus préférentiellement de 15 à 80 pce. De manière très préférentielle, le taux de charge autre que renforçante est compris dans un domaine allant de 25 à 50 pce, plus préférentiellement encore de 30 à 50 pce.
• Plastifiant liquide
[00117] La composition de la couche de produit auto-obturante 11 selon le mode de réalisation comporte en outre, à un taux inférieur à 60 pce (en d’autres termes de 0 à 60 pce), un agent plastifiant liquide (à 23°C) dit « à basse Tg » dont la fonction est notamment de ramollir la matrice en diluant l’élastomère diénique et la résine hydrocarbonée, améliorant en particulier les performances d’auto -obturation « à froid » (c’est-à-dire typiquement pour une température inférieure à 0°C) ; sa Tg est par définition inférieure à - 20°C, elle est de préférence inférieure à -40°C.
[00118] Tout élastomère liquide, toute huile d'extension, qu'elle soit de nature aromatique ou non-aromatique, plus généralement tout agent plastifiant liquide connu pour ses propriétés plastifiantes vis-à-vis d'élastomères, notamment diéniques, est utilisable. A température ambiante (23°C), ces plastifiants ou ces huiles, plus ou moins visqueux, sont des liquides (c’est-à-dire, pour rappel, des substances ayant la capacité de prendre à terme la forme de leur contenant), par opposition notamment à des résines hydrocarbonées qui sont par nature solides à température ambiante.
[00119] Conviennent notamment des élastomères liquides à faible masse moléculaire moyenne en nombre (Mn), typiquement comprise entre 300 et 90 000, plus généralement entre 400 et 50 000, par exemple sous la forme de caoutchouc naturel dépolymérisé, de BR, SBR ou IR liquides, tels que décrits par exemple dans les documents brevet US 4 913 209, US 5 085 942 et US 5 295 525 précités. Peuvent être également utilisés des mélanges de tels élastomères liquides avec des huiles telles que décrites ci-après.
[00120] Conviennent également des huiles d’extension, notamment celles choisies dans le groupe constitué par les huiles polyoléfïniques (c’est-à-dire issues de la polymérisation d'oléfïnes, monooléfïnes ou dioléfïnes), les huiles paraffiniques, les huiles naphténiques (à basse ou haute viscosité, hydrogénées ou non), les huiles aromatiques ou DAE (Dislillale Aromatic Extracts), les huiles MES {Medium Extracted Solvatés), les huiles TDAE ( Treated Distillate Aromatic Extracts), les huiles minérales, les huiles végétales (et leurs oligomères, e.g. huiles de colza, soja, tournesol) et les mélanges de ces huiles.
[00121] Selon un mode de réalisation particulier, on utilise par exemple une huile du type polybutène, en particulier une huile polyisobutylène (en abrégé « PIB »), qui a démontré un excellent compromis de propriétés comparativement aux autres huiles testées, notamment à une huile conventionnelle du type paraffinique. A titre d'exemples, des huiles PIB sont commercialisées notamment par la société UNIVAR sous la dénomination « Dynapak Poly » (e.g. « Dynapak Poly 190 »), par BASF sous les dénominations « Glissopal » (e.g. « Glissopal 1000 ») ou « Oppanol » (e.g. « Oppanol B12 ») ; des huiles paraffiniques sont commercialisées par exemple par EXXON sous la dénomination « Telura 618 » ou par Repsol sous la dénomination « Extensol 51 ».
[00122] Conviennent également, à titre de plastifiants liquides, des plastifiants éthers, esters, phosphates, sulfonates, plus particulièrement ceux choisis parmi esters et phosphates. A titre de plastifiants phosphates préférentiels, on peut citer ceux qui contiennent entre 12 et 30 atomes de carbone, par exemple le trioctyle phosphate. A titre de plastifiants esters préférentiels, on peut citer notamment les composés choisis dans le groupe constitué par les trimellitates, les pyromellitates, les phtalates, les l,2-cyclohexane dicarboxylates, les adipates, les azélaates, les sébacates, les triesters de glycérol et les mélanges de ces composés. Parmi les triesters ci-dessus, on peut citer comme triesters de glycérol préférentiels ceux qui sont constitués majoritairement (pour plus de 50 %, plus préférentiellement pour plus de 80 % en poids) d’un acide gras insaturé en Cis, c'est-à-dire d'un acide gras choisi dans le groupe constitué par l’acide oléique, l’acide linoléique, l’acide linolénique et les mélanges de ces acides. Plus préférentiellement, qu’il soit d’origine synthétique ou naturelle (cas par exemple d'huiles végétales de tournesol ou de colza), l’acide gras utilisé est constitué pour plus de 50% en poids, plus préférentiellement encore pour plus de 80% en poids d’acide oléique. De tels triesters (trioléates) à fort taux d’acide oléique sont bien connus, ils ont été décrits par exemple dans la demande WO 02/088238 (ou US 2004/0127617), à titre d’agents plastifiants dans des bandes de roulement pour pneumatiques. [00123] La masse moléculaire moyenne en nombre (Mn) du plastifiant liquide est préférentiellement comprise entre 400 et 25 000 g/mol, plus préférentiellement encore comprise entre 800 et 10 000 g/mol. Pour des masses Mn trop basses, il existe un risque de migration du plastifiant à l'extérieur de la composition, tandis que des masses trop élevées peuvent entraîner une rigidifïcation excessive de cette composition. Une masse Mn comprise entre 1 000 et 4 000 g/mol s’est avérée constituer un excellent compromis pour les applications visées, en particulier pour une utilisation dans un pneumatique.
[00124] La masse moléculaire moyenne en nombre (Mn) du plastifiant peut être déterminée de manière connue, notamment par SEC, l’échantillon étant préalablement solubilisé dans du tétrahydrofuranne à une concentration d’environ 1 g/l ; puis la solution est filtrée sur filtre de porosité 0,45 mhi avant injection. L’appareillage est la chaîne chromatographique « WATERS alliance ». Le solvant d’élution est le tétrahydrofuranne, le débit de 1 ml/min, la température du système de 35°C et la durée d’analyse de 30 min. On utilise un jeu de deux colonnes « WATERS » de dénomination « STYRAGEL HT6E ». Le volume injecté de la solution de l’échantillon de polymère est de 100 mΐ. Le détecteur est un réfractomètre différentiel « WATERS 2410 » et son logiciel associé d’exploitation des données chromatographiques est le système « WATERS MILLENIUM ». Les masses moléculaires moyennes calculées sont relatives à une courbe d’étalonnage réalisée avec des étalons de polystyrène.
[00125] En résumé, le plastifiant liquide est préférentiellement choisi dans le groupe constitué par les élastomères liquides, les huiles polyoléfïniques, les huiles naphténiques, les huiles paraffiniques, les huiles DAE, les huiles MES, les huiles TDAE, les huiles minérales, les huiles végétales, les plastifiants éthers, les plastifiants esters, les plastifiants phosphates, les plastifiants sulfonates et les mélanges de ces composés. Plus préférentiellement, ce plastifiant liquide est choisi dans le groupe constitué par les élastomères liquides, les huiles polyoléfïniques, les huiles végétales et les mélanges de ces composés.
[00126] L’homme du métier saura, à la lumière de la description et des exemples de réalisation qui suivent, ajuster la quantité de plastifiant liquide en fonction des conditions particulières d'usage de la composition auto-obturante, notamment du pneumatique dans lequel elle est destinée à être utilisée. [00127] De préférence, le taux de plastifiant liquide est compris dans un domaine de 5 à 45 pce, plus préférentiellement dans un domaine de 10 à 40 pce. En dessous des minima indiqués, la composition élastomère risque de présenter une rigidité trop forte pour certaines applications tandis qu'au-delà des maxima préconisés, on s'expose à un risque de cohésion insuffisante de la composition et de propriétés auto-obturantes dégradées.
• Additifs divers
[00128] Les constituants de base de la couche auto -obturante 11 précédemment décrits, à savoir élastomère diénique insaturé, résine plastifiante hydrocarbonée, plastifiant liquide et charge optionnels sont suffisants à eux seuls pour que la composition auto -obturante remplisse totalement sa fonction anti-crevaison vis-à-vis des pneumatiques dans lesquels elle est utilisée.
[00129] Toutefois, divers autres additifs peuvent être ajoutés, typiquement en faible quantité (préférentiellement à des taux inférieurs à 20 pce, plus préférentiellement inférieurs à 15 pce), comme par exemple des agents de protection tels que des anti-UV, anti-oxydants ou anti-ozonants, divers autres stabilisants, des agents colorants avantageusement utilisables pour la coloration de la composition auto-obturante. Selon l'application visée, des fibres, sous forme de fibres courtes ou de pulpe, pourraient être éventuellement ajoutées pour donner plus de cohésion à la composition auto-obturante.
[00130] Selon un mode de réalisation préférentiel du mode de réalisation de la composition de la couche de produit auto-obturant 11, la composition auto-obturante comporte en outre un système de réticulation de l'élastomère diénique insaturé pouvant être constitué d'un seul ou plusieurs composés. Cet agent de réticulation est préférentiellement un agent de réticulation à base de soufre et/ou d'un donneur de soufre. En d'autres termes, cet agent de réticulation est un agent dit "de vulcanisation".
[00131] Selon un mode de réalisation préférentiel, l’agent de vulcanisation comporte du soufre et, à titre d'activateur de vulcanisation, un dérivé guanidique c’est-à-dire une guanidine substituée. Les guanidines substituées sont bien connues de l'homme du métier (voir par exemple WO 00/05300) : on citera à titre d’exemples non limitatifs la N,N'- diphénylguanidine (en abrégé "DPG"), la triphénylguanidine ou encore la di-o- tolylguanidine. On utilise de préférence la DPG. Le taux de soufre est par exemple compris entre 0,1 et 1,5 pce, en particulier entre 0,2 et 1,2 pce (notamment entre 0,2 et 1,0 pce) et le taux de dérivé guanidique est lui-même compris entre 0 et 1 ,5 pce, en particulier entre 0 et 1,0 pce (notamment dans un domaine de 0,2 à 0,5 pce).
[00132] Ledit agent de réticulation ou vulcanisation ne nécessite pas la présence d'un accélérateur de vulcanisation. Selon un mode de réalisation préférentiel, la composition peut donc être dépourvue d'un tel accélérateur, ou tout au plus en comporter moins de 1 pce, plus préférentiellement moins de 0,5 pce.
[00133] Toutefois, de manière générale, si un tel accélérateur est utilisé, on peut citer comme exemple tout composé (accélérateur dit primaire ou secondaire) susceptible d'agir comme accélérateur de vulcanisation des élastomères diéniques en présence de soufre, notamment des accélérateurs du type thiazoles ainsi que leurs dérivés, des accélérateurs de types sulfénamides, thiurames, dithiocarbamates, dithiophosphates, thiourées et xanthates. A titre d'exemples de tels accélérateurs, on peut citer notamment les composés suivants : disulfure de 2-mercaptobenzothiazyle (en abrégé "MBTS"), N-cyclohexyl-2-benzothiazyle sulfénamide ("CBS"), N,N-dicyclohexyl-2-benzothiazyle sulfénamide ("DCBS"), N-ter- butyl-2-benzothiazyle sulfénamide ("TBBS"), N-ter-butyl-2-benzothiazyle sulfénimide ("TBSI"), dibenzyldithiocarbamate de zinc ("ZBEC"), l-phényl-2,4-dithiobiuret ("DTB"), dibuthylphosphorodithioate de zinc ("ZBPD"), 2-éthylhexylphosphorodithioate de zinc ("ZDT/S"), disulfure de bis 0,0-di(2-éthylhexyl)-thiophosphonyle ("DAPD"), dibutylthiourée ("DBTU"), isopropyl-xanthate de zinc ("ZIX") et les mélanges de ces composés. Selon un autre mode de réalisation avantageux, le système de vulcanisation ci- dessus peut être dépourvu de zinc ou d'oxyde de zinc (connus comme activateurs de vulcanisation), ou tout au plus en comporter moins de 1 pce, plus préférentiellement moins de 0,5 pce.
[00134] Selon un autre mode de réalisation particulier préférentiel de l’invention, l’agent de vulcanisation comporte un donneur de soufre. La quantité d'un tel donneur de soufre sera ajustée de préférence entre 0,5 et 15 pce, plus préférentiellement entre 0,5 et 10 pce (notamment entre 1 et 5 pce), notamment de manière à atteindre les taux de soufre équivalents préférentiels indiqués précédemment.
[00135] Les donneurs de soufre sont bien connus de l'homme du métier, on citera notamment les polysulfures de thiurame, connus accélérateurs de vulcanisation et ayant pour formule (I) :
Figure imgf000033_0001
dans laquelle :
x est un nombre (entier, ou décimal dans le cas de mélanges de polysulfures) qui est égal ou supérieur à deux, de préférence compris dans un domaine de 2 à 8 ;
- Ri et R2, identiques ou différents, représentent un radical hydrocarboné, de préférence choisi parmi les alkyles ayant 1 à 6 atomes de carbone, les cycloalkyles ayant 5 à 7 atomes de carbone, les aryles, aralkyles ou alkaryles ayant 6 à 10 atomes de carbone.
[00136] Dans la formule (I) ci-dessus, Ri et R2 pourraient former un radical hydrocarboné bivalent comportant 4 à 7 atomes de carbone.
[00137] Ces polysulfures de thiurame sont choisis plus préférentiellement dans le groupe constitué par le disulfure de tétrabenzylthiurame ("TBzTD"), le disulfure de tétraméthylthiurame ("TMTD”), le tétrasulfure de dipentaméthylènethiurame ("DPTT"), et les mélanges de tels composés. Plus préférentiellement est utilisé le TBzTD, particulièrement aux taux préférentiels indiqués ci-dessus pour un donneur de soufre (soit entre 0,1 et 15 pce, plus préférentiellement entre 0,5 et 10 pce, notamment entre 1 et 5 pce).
[00138] Outre les élastomères solides et autres additifs précédemment décrits, la composition de l'invention pourrait aussi comporter, préférentiellement selon une fraction pondérale minoritaire par rapport à l’élastomère diénique insaturé, un ou plusieurs polymères solides autres que des élastomères, tels que par exemple des polymères thermoplastiques, de préférence des polymères thermoplastiques compatibles (i.e. miscibles) avec Télastomère diénique insaturé.
• Fabrication de la couche de produit auto-obturant
[00139] La composition de la couche auto-obturante 11 selon le mode de réalisation précédemment décrit peut être fabriquée par tout moyen approprié, par exemple par mélangeage et/ou malaxage dans des mélangeurs à palette ou à cylindres, jusqu'à obtention d’un mélange intime et homogène de ses différents composants. On peut notamment utiliser un procédé de fabrication de composition auto -obturante décrit dans la demande WO 2013/017398, en particulier au paragraphe 1-4.
III. Fabrication d’un pneumatique avec couche auto-obturante
[00140] Les enveloppes pneumatiques 1 de la figure 1 peuvent être fabriquées, comme l’indique le document WO 2011/032886 en intégrant une couche auto-obturante 11 dans une ébauche non vulcanisée de pneumatique en utilisant un tambour de fabrication et les autres techniques usuelles dans la fabrication des bandages pneumatiques 1.
[00141] Plus précisément, une couche de protection 12, par exemple un film thermoplastique chloré, est appliquée en premier sur le tambour de fabrication. Cette couche de protection 12 peut être enroulée tout autour du tambour de fabrication puis soudée. On peut aussi mettre en place un manchon de protection soudé au préalable.
[00142] La couche de produit auto-obturant 11 est disposée directement sur la couche de protection 12. Cette couche de PAO 11 a été au préalable pré-formée par toute technique connue, par exemple extrusion ou calandrage. Son épaisseur est préférentiellement supérieure à 0,3 mm, plus préférentiellement comprise entre 0,5 et 10 mm (en particulier pour des bandages pneumatiques de véhicules de tourisme entre 1 et 5 mm). On applique ensuite, successivement, tous les autres composants usuels du bandage pneumatique 1. Ainsi une couche étanche 10 est alors mise en place sur la couche auto-obturante 11 , suivie par la nappe carcasse 7.
[00143] Dans un procédé de fabrication deux temps, l’ébauche de pneumatique est alors conformée pour prendre la forme d’un tore. La couche de protection 12 constituée d’une composition à base d’un film polymère thermoplastique chloré a une rigidité suffisamment faible, une extensibilité uniaxiale et biaxiale suffisantes et est suffisamment liée à la surface de la couche auto-obturante 11 en raison du collant de celle-ci pour suivre les mouvements de l’ébauche de pneumatique sans se décoller ni se déchirer.
[00144] Après la conformation, L’armature de sommet 6 et la bande de roulement 9 sont mises en place sur l’ébauche du pneumatique. L’ébauche ainsi achevée est placée dans un moule de cuisson et est vulcanisée. Pendant la vulcanisation, la couche de protection 12 protège la membrane de cuisson du moule de tout contact avec la couche auto-obturante 11. [00145] A la sortie du moule de cuisson, la couche de protection 12 reste attachée à la couche auto -obturante 11. Cette couche de protection 12 ne comporte aucune fissure ni déchirure et se décolle sans aucune difficulté de la membrane de cuisson.
[00146] Ces pneumatiques 1 peuvent aussi être fabriqués en utilisant un noyau rigide imposant la forme de la cavité intérieure du bandage. Dans ce procédé, on applique alors en premier la couche de protection 12 sur la surface du noyau, puis l’ensemble des autres constituants du bandage pneumatique 1. L’application sur le noyau est réalisée dans l'ordre requis par l'architecture finale. Les constituants du pneumatique sont disposés directement à leur place finale, sans subir de conformation à aucun moment de la confection. Cette confection peut notamment utiliser les dispositifs décrits dans le brevet EP 0 243 851 pour la pose des fils du renfort de carcasse, EP 0 248 301 pour la pose des renforts de sommet et EP 0 264 600 pour la pose des gommes caoutchouteuses. Le pneumatique peut être moulé et vulcanisé comme exposé dans le brevet US 4 895 692. La présence de la couche de protection 12 permet, comme dans le cas de la membrane de cuisson, de séparer aisément le pneumatique du noyau à l’issue de la phase de vulcanisation.
[00147] Il est aussi possible de mettre en place la couche de produit auto-obturant 11 après la vulcanisation du bandage pneumatique 1, comme dans l’exemple de la figure 2 par tout moyen approprié, par exemple par collage, par pulvérisation ou encore extrusion directe sur la surface interne constituée par la couche étanche 10 du bandage pneumatique 1
[00148] La couche de produit auto-obturant 11 présentée à la figure 2 correspond au mode de réalisation décrit précédemment. Cette couche 11 est constituée d'une composition auto- obturante comportant les trois constituants essentiels que sont du caoutchouc naturel (100 pce), environ 50 pce de résine hydrocarbonée ("Escorez 2101" de la société Exxon Mobil - point de ramollissement égal à environ 90°C) et environ 15 pce de polybutadiène liquide ("Ricon 154" de la société Sartomer Cray Valley - Mn égale à 5200 environ) ; elle comporte en outre une très faible quantité (1 pce) de noir de carbone (N772).
[00149] La composition auto -obturante ci-dessus a été préparée à l'aide d'une extrudeuse mono-vis (L/D = 40) telle que décrit dans le document WO 2011/092179 Al ; le mélange des trois constituants de base (NR, résine et plastifiant liquide) a été réalisé à une température (comprise entre 100 et l30°C) supérieure à la température de ramollissement de la résine. L’extrudeuse utilisée comportait deux alimentations (trémies) différentes (NR d'une part, résine et plastifiant liquide d'autre part préalablement mélangés à un température de 130 à l40°C environ) et une pompe d’injection liquide sous pression pour le mélange résine/ plastifiant liquide (injecté à une température de 100 à l lO°C environ) ; quand l'élastomère, la résine et le plastifiant liquide sont ainsi intimement mélangés, on a constaté que le pouvoir collant parasite de la composition diminuait de manière très significative.
[00150] L’extrudeuse ci-dessus était pourvue d’une filière permettant d'extrader le masterbatch aux dimensions voulues vers un mélangeur externe à cylindres, pour incorporation finale des autres constituants, à savoir le système de vulcanisation à base de soufre (par exemple 0,5 ou 1,2 pce) et DPG (par exemple 0,3 pce) et du noir de carbone (à un taux de 1 pce), à basse température maintenue à une valeur inférieure à +30°C (refroidissement des cylindres par circulation d'eau).
[00151] La figure 3 présente quelques exemples d’objets perforants couramment rencontrés lors de crevaison. Il s’agit de clous 21 de diamètre 3 millimètre, de clous 22 de diamètre 4 millimètres et de clous 23 de diamètre 5 millimètres ainsi que de vis 25 de diamètre 3,5 millimètres, de longueur 30 ou 40 millimètres.
[00152] La figure 4 présente en fréquence cumulée la distribution des clous observés sur des routes en Chine et aux États-Unis. On constate que l’ensemble des clous de diamètres inférieurs ou égaux à 5 millimètres correspond à plus de 90 % des objets rencontrés.
[00153] La figure 5 est un graphe de la perte de performance de résistance en roulement pour diverses conceptions d’enveloppe pneumatique 1 présentant une couche de produit auto obturant 11 selon l’invention d’épaisseur comprise entre 1,5 et 4,5 millimètres en relatif par rapport à la même enveloppe pneumatique ne présentant pas de couche de produit auto obturant. Dans ce cas précis, les enveloppes pneumatiques 1 de même conception ont, dans leur version avec couche de produit auto-obturant 11, la même surface d’application de produit auro-obturant sur l’enveloppe pneumatique 1.
[00154] La référence pour chaque conception d’enveloppe pneumatique est la conception d’enveloppe pneumatique ne présentant pas de couche de produit auto-obturant. Les mesures sont faites à des vitesses de roulage supérieures à 140 km/h dans les conditions d’application du Règlement R117 de UNECE annexe 6 pour les autres paramètres de test tels que par exemple la pression de gonflage, la charge appliquée, le moyen d’essai employé, les mesures effectuées et leurs traitements afin d’obtenir les coefficient de résistance au roulement. Ces coefficients de résistance au roulement sont exprimés en kg/T sans brassage aérodynamique, avec correction de courbure pour un volant de 2 mètres de diamètre et une température de 25 degrés Celsius.
[00155] Une valeur de 100 signifie une valeur de coefficient de résistance au roulement identique à celle d’une enveloppe pneumatique de conception similaire dépourvue de couche de produit auto-obturant. Cette valeur est obtenue par le rapport entre, placé au numérateur, le coefficient de résistance au roulement d’une enveloppe pneumatique 1 équipée d’une couche de PAO 11 et, placé au dénominateur, celui d’une enveloppe pneumatique de même conception qui en est dépourvue. Le tout est exprimé sur une base 100.
[00156] Ainsi, une valeur inférieure à 100 indique une dégradation du coefficient de résistance au roulement de l’enveloppe pneumatique 1 équipée d’une couche de PAO 11 par rapport à la même enveloppe dépourvue de la couche de PAO.
[00157] La figure 5 donne l’évolution de la résistance au roulement de diverses conceptions d’enveloppe de type tourisme et camionnette équipée d’une couche de PAO d’épaisseur variable relativement à leur référence dépourvue de couche de PAO.
[00158] On note, quelle que soit la conception de l’enveloppe pneumatique, une dégradation du coefficient de résistance au roulement jugée significative par rapport à la différence critique du test évaluée entre 2 et 4 points.
[00159] Ainsi, une diminution de l’épaisseur de la couche de PAO 11 à iso surface d’application sur le bloc sommet 2 entraîne une amélioration significative de la résistance au roulement de l’enveloppe pneumatique 1. Cependant, le gain maximale est obtenue pour les conceptions d’enveloppe pneumatique de type été, comme indiquée sur les courbes 101 et 104 présentant des gommes avec une température de transition vitreuse plus haute et une quantité massique de gomme moins élevée. Ces deux paramètres tendent à accroître la sensibilité de la couche de PAO à la valeur de résistance au roulement qui est alors déjà basse. A l’inverse, pour des conceptions d’enveloppe présentant des résultats moins performants en résistance au roulement comme les enveloppes de type hiver représentées par la courbe 102 ou les structures à flanc étroit représentées par la courbe 103, la sensibilité de la couche de PAO à la résistance au roulement globale de l’enveloppe pneumatique 1 est moindre.
[00160] La figure 6 est un graphe de la perte de performance en vitesse limite de roulage ligne droite pour diverses conceptions d’enveloppe pneumatique 1 présentant une couche de produit auto obturant 11 selon l’invention d’épaisseur comprise entre 1,5 et 4,5 millimètres en relatif par rapport à la même enveloppe pneumatique ne présentant pas de couche de produit auto obturant. Dans ce cas précis, les enveloppes pneumatiques lde même conception ont, dans leur version avec couche de produit auto-obturant 11 , la même surface d’application sur l’enveloppe pneumatique.
[00161] La référence pour chaque conception d’enveloppe pneumatique 1 est la conception d’enveloppe pneumatique ne présentant pas de couche de produit auto- obturant. Les mesures sont faites selon les conditions d’application du Règlement R30 de UNECE annexe 7 pour l’ensemble des paramètres de test tels que par exemple la pression de gonflage, la charge appliquée, le moyen d’essai employé, les mesures effectuées et leurs traitements afin d’obtenir les coefficient de vitesse limité. Cependant contrairement au Règlement R30 UNECE, le test continue par pallier de vitesse de 10km/h jusqu’à ce qu’une anomalie soit constatée sur l’ensemble monté. Ces coefficients de vitesse limite sont exprimés en km/h.
[00162] Une valeur de 100 signifie une valeur de coefficient de vitesse limité identique à celle d’une enveloppe pneumatique de conception similaire dépourvue de couche de produit auto-obturant. Cette valeur est obtenue par le rapport entre, placé au numérateur, le coefficient de vitesse limite d’une enveloppe pneumatique 1 équipée d’une couche de PAO 11 et, placé au dénominateur, celui d’une enveloppe pneumatique de même conception qui en est dépourvue. Le tout est exprimé sur une base 100.
[00163] Ainsi, une valeur inférieure à 100 indique une dégradation du coefficient de vitesse limite de l’enveloppe pneumatique 1 équipée d’une couche de PAO 11 par rapport à la même enveloppe dépourvue de la couche de PAO.
[00164] La figure 6 donne l’évolution de la vitesse limite de diverses conceptions d’enveloppe de type tourisme et camionnette équipées d’une couche de PAO 11 d’épaisseur variable relativement à leur référence dépourvue de couche de PAO. [00165] On note, quelle que soit la conception de l’enveloppe pneumatique, une dégradation du coefficient de vitesse limite jugée significative par rapport à la différence critique du test évaluée entre 1 et 2 points.
[00166] Ainsi, une diminution de l’épaisseur de la couche de PAO 11 à iso surface de recouvrement de la surface interne de l’enveloppe pneumatique 1 entraîne une amélioration significative de la vitesse limite de l’enveloppe pneumatique 1. Cependant, le gain maximale est obtenue pour les conceptions d’enveloppe pneumatique de type été, comme les courbes 201 et 204, présentant des gommes avec une température de transition vitreuse plus haute et une quantité massique de gomme moins élevée. Ces deux paramètres tendent à accroître la sensibilité de la couche de PAO 11 à la valeur de vitesse limite qui est alors déjà basse. A l’inverse, pour des conceptions d’enveloppe présentant des conceptions de type hiver comme la courbe indexée 202 ou à structures à flanc étroit comme la courbe indexée 203, la sensibilité de la couche de PAO à la résistance au roulement globale de l’enveloppe pneumatique est moindre. Ceci conduit même parfois à rendre insensible la couche de PAO 11 à la performance en vitesse limite de l’enveloppe pneumatique 1 comme noté sur la courbe 202.

Claims

RE VENDIC ATION S
1. Ensemble monté pour véhicule automobile comportant au moins une roue, une enveloppe pneumatique 1 et un dispositif de mesure de la pression de gonflage, la dite enveloppe pneumatique 1 en forme de tore ouvert radialement intérieurement avec une paroi intérieure 10 et une paroi extérieure, comprenant un sommet 2, deux flancs 3 et deux bourrelets 4, une armature de sommet 6 et une armature de carcasse 7 ancrée dans les deux bourrelets 4 et s’étendant au moins desdits bourrelets 4 jusqu’au sommet 2, ladite enveloppe pneumatique 1 comprenant une couche de produit auto-obturant 11 en regard du sommet 2, ladite couche de produit auto-obturant 11 comporte au moins (pce signifiant parties en poids pour cent parties d'élastomère solide) :
(a) à titre d'élastomère majoritaire, un élastomère diénique insaturé ;
(b) entre 30 et 90 pce d’une résine hydrocarbonée ;
(c) un plastifiant liquide dont la Tg (température de transition vitreuse) est inférieure à -20°C, à un taux pondéral compris de 0 à 60 pce ; et
(d) de 0 à moins de 120 pce d’une charge.
caractérisé en ce que le dispositif de mesure de la pression de gonflage est monté sur la roue et en ce que ladite couche de produit auto-obturant 11 a une épaisseur comprise entre 1,5 et 2,8 millimètres.
2. Ensemble monté selon la revendication 1, dans lequel ladite couche de produit auto- obturant 11 a une épaisseur minimale de 2,0 millimètres.
3. Ensemble monté selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel ladite couche de produit auto-obturant 11 a une épaisseur maximale de 2,5 millimètres.
4. Ensemble monté selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite couche de produit auto obturant 11 présente une valeur de tangente delta à cuit comprise entre 0,66 et 2,0, de préférence entre 0, 8 et 1,4.
5. Ensemble monté selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite couche de produit auto-obturant 11 est localisée radialement intérieurement à la gomme étanche 10 de l’enveloppe pneumatique 1
6. Ensemble monté selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite couche de produit auto-obturant 11 s’étend sur les flancs 3 de l’enveloppe pneumatique 1.
7. Ensemble monté selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel l'élastomère diénique insaturé est choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes, le caoutchouc naturel, les polyisoprènes de synthèse, les copolymères de butadiènes, les copolymères d'isoprène et leurs mélanges.
8. Ensemble monté selon la revendication 1 à 6, dans lequel l’élastomère diénique insaturé est un élastomère isoprénique, de préférence choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel, les polyisoprènes de synthèse et leurs mélanges.
9. Ensemble monté selon la revendication 1 à 6, dans lequel l’élastomère diénique insaturé est un coupage d'au moins deux élastomère solides, un élastomère polybutadiène ou copolymère de butadiène, dit « élastomère A », et un élastomère caoutchouc naturel ou polyisoprène de synthèse, dit « élastomère B », le rapport pondéral élastomère A : élastomère B étant compris dans un domaine de 10:90 à 90:10.
10. Ensemble monté selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comportant 0 à moins de 100 pce de charge, de préférence 0 à moins de 70 pce de charge, dont 0 à moins de 15 pce de charge renforçante, de préférence 0 à moins de 10 pce de charge renforçante.
11. Ensemble monté selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, comportant de 5 à 70 pce de charge autre que renforçante, préférentiellement de 10 à 30 pce.
12. Ensemble monté selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, comportant en outre un agent de réticulation comportant du soufre et/ou un donneur de soufre.
13. Ensemble monté selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel le dispositif de mesure de la pression de gonflage comprenant un ou plusieurs capteurs compris dans le groupe comprenant capteur de température, accéléromètre.
14. Ensemble monté selon l’une des revendications 1 à 13, dans lequel le dispositif de mesure de la pression de gonflage comprend un microcontrôleur, une mémoire et un microprocesseur.
15. Ensemble monté selon l’une des revendications 1 à 14, dans lequel le dispositif de mesure de la pression de gonflage comprend au moins une source d’énergie électrique.
16. Ensemble monté selon l’une des revendications 1 à 15, dans lequel le dispositif de mesure de la pression de gonflage comprend un dispositif de transmission radiofréquence destiné à émettre des informations vers l’extérieur de l’ensemble monté.
17. Ensemble monté selon la revendication 16, dans lequel le dispositif de transmission radiofréquence fonctionne dans la bande des Ultra Hautes Fréquences.
18. Ensemble monté selon l’une des revendications 1 à 17, dans lequel le dispositif de mesure de la pression de gonflage comprend un dispositif de réception radiofréquence destiné à écouter des requêtes provenant de l’extérieur de l’ensemble monté.
19. Ensemble monté selon la revendication 18, dans lequel le dispositif de réception radiofréquence fonctionne dans la bande des Basses Fréquences.
20. Ensemble monté selon l’une quelconque des revendications 1 à 19, dans lequel le dispositif de mesure de la pression de gonflage est fixé à la valve.
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Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0243851A1 (fr) 1986-04-25 1987-11-04 MICHELIN & CIE (Compagnie Générale des Etablissements Michelin) Société dite: Procédé et appareil de fabrication de renforcements pour pneumatiques
EP0248301A1 (fr) 1986-06-02 1987-12-09 MICHELIN & CIE (Compagnie Générale des Etablissements Michelin) Société dite: Procédé et machine de fabrication d'un renforcement pour pneumatique
EP0264600A1 (fr) 1986-09-17 1988-04-27 MICHELIN & CIE (Compagnie Générale des Etablissements Michelin) Société dite: Procédé de fabrication d'un pneumatique avec des produits caoutchouteux sur un support ferme, dispositif de pose selon un tel procédé, machine utilisant de tels dispositifs
US4895692A (en) 1986-04-25 1990-01-23 Compagnie Generale Des Establissements Michelin Mold for the molding and vulcanizing of a rubber tire
US4913209A (en) 1985-01-22 1990-04-03 The Uniroyal Goodrich Tire Company Sealant product, laminate thereof, and pneumatic tire constructed therewith
US5085942A (en) 1985-01-22 1992-02-04 The Uniroyal Goodrich Tire Company Sealant product, laminate thereof, and pneumatic tire constructed therewith
US5295525A (en) 1992-06-22 1994-03-22 Michelin Recherche Et Technique S.A. Puncture sealant formulation
US5977238A (en) 1997-07-11 1999-11-02 Michelin & Cie Rubber composition based on carbon black having silica fixed to its surface and on diene polymer functionalized with alkoxysilane
US6013718A (en) 1995-11-07 2000-01-11 Michelin & Cie Rubber composition based on silica and on functionalized diene polymer which has a silanol end functional group
WO2000005300A1 (fr) 1998-07-22 2000-02-03 Societe De Technologie Michelin Systeme de couplage (charge blanche/elastomere dienique) a base d'alkoxysilane polysulfure, d'enamine et de derive guanidique
US20020033051A1 (en) * 2000-08-03 2002-03-21 Kazuhiro Shimura Internal information detector for pressure vessel
WO2002088238A1 (fr) 2001-03-12 2002-11-07 Societe De Technologie Michelin Composition de caoutchouc pour bande de roulement de pneumatique
US6503973B2 (en) 2000-02-24 2003-01-07 Michelin Recherche Et Technique S.A. Vulcanizable rubber composition usable for the manufacture of a tire, and a tire comprising this composition
US6815473B2 (en) 2000-05-26 2004-11-09 Michelin Recherche Et Technique S.A. Rubber composition usable as a tire tread
US20060089445A1 (en) 2003-04-29 2006-04-27 Michelin Recherche Et Technique S.A. Process for obtaining a grafted elastomer having functional groups along the chain and a rubber composition
EP1889736A1 (fr) * 2005-06-09 2008-02-20 Zhejiang Geely Holding Group Co., Ltd. Systeme de suivi du comportement d'un pneumatique
WO2008080556A1 (fr) 2006-12-22 2008-07-10 Societe De Technologie Michelin Pneumatique avec une couche auto-obturante
WO2009083160A1 (fr) 2007-12-28 2009-07-09 Societe De Techologie Michelin Pneumatique dont la bande de roulement est pourvue de cavites comportant un materiau de remplissage specifique
WO2010012413A1 (fr) * 2008-08-01 2010-02-04 Societe De Technologie Michelin Composition auto-obturante pour objet pneumatique
WO2011032886A1 (fr) 2009-09-15 2011-03-24 Societe De Technologie Michelin Bandage pneumatique avec couche auto-obturante et couche de protection integrees
WO2011092179A1 (fr) 2010-01-28 2011-08-04 Societe De Technologie Michelin Procede de fabrication d'une composition auto-obturante
EP2535209A1 (fr) * 2010-02-10 2012-12-19 Steelmate Co., Ltd. Système de contrôle de la pression des pneumatiques et dispositif de mesure de la pression des pneumatiques embarqué associé
WO2013017398A1 (fr) 2011-07-29 2013-02-07 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Composition d'elastomere pour objet pneumatique, a propriete auto-obturante
US20130319085A1 (en) 2011-02-07 2013-12-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vehicle Pneumatic Tire Having a Sealing Material on the Inside of the Tire
WO2014128241A1 (fr) * 2013-02-25 2014-08-28 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Pneumatique auto-obturant comportant une armature de flanc supplementaire
DE102015213149A1 (de) * 2015-07-14 2017-01-19 Continental Reifen Deutschland Gmbh Fahrzeugreifen mit einem Reifenmodul

Patent Citations (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4913209A (en) 1985-01-22 1990-04-03 The Uniroyal Goodrich Tire Company Sealant product, laminate thereof, and pneumatic tire constructed therewith
US5085942A (en) 1985-01-22 1992-02-04 The Uniroyal Goodrich Tire Company Sealant product, laminate thereof, and pneumatic tire constructed therewith
EP0243851A1 (fr) 1986-04-25 1987-11-04 MICHELIN & CIE (Compagnie Générale des Etablissements Michelin) Société dite: Procédé et appareil de fabrication de renforcements pour pneumatiques
US4895692A (en) 1986-04-25 1990-01-23 Compagnie Generale Des Establissements Michelin Mold for the molding and vulcanizing of a rubber tire
EP0248301A1 (fr) 1986-06-02 1987-12-09 MICHELIN & CIE (Compagnie Générale des Etablissements Michelin) Société dite: Procédé et machine de fabrication d'un renforcement pour pneumatique
EP0264600A1 (fr) 1986-09-17 1988-04-27 MICHELIN & CIE (Compagnie Générale des Etablissements Michelin) Société dite: Procédé de fabrication d'un pneumatique avec des produits caoutchouteux sur un support ferme, dispositif de pose selon un tel procédé, machine utilisant de tels dispositifs
US5295525A (en) 1992-06-22 1994-03-22 Michelin Recherche Et Technique S.A. Puncture sealant formulation
US6013718A (en) 1995-11-07 2000-01-11 Michelin & Cie Rubber composition based on silica and on functionalized diene polymer which has a silanol end functional group
US5977238A (en) 1997-07-11 1999-11-02 Michelin & Cie Rubber composition based on carbon black having silica fixed to its surface and on diene polymer functionalized with alkoxysilane
WO2000005300A1 (fr) 1998-07-22 2000-02-03 Societe De Technologie Michelin Systeme de couplage (charge blanche/elastomere dienique) a base d'alkoxysilane polysulfure, d'enamine et de derive guanidique
US6503973B2 (en) 2000-02-24 2003-01-07 Michelin Recherche Et Technique S.A. Vulcanizable rubber composition usable for the manufacture of a tire, and a tire comprising this composition
US6815473B2 (en) 2000-05-26 2004-11-09 Michelin Recherche Et Technique S.A. Rubber composition usable as a tire tread
US20020033051A1 (en) * 2000-08-03 2002-03-21 Kazuhiro Shimura Internal information detector for pressure vessel
WO2002088238A1 (fr) 2001-03-12 2002-11-07 Societe De Technologie Michelin Composition de caoutchouc pour bande de roulement de pneumatique
US20040127617A1 (en) 2001-03-12 2004-07-01 Didier Vasseur Rubber composition for tire tread
US20060089445A1 (en) 2003-04-29 2006-04-27 Michelin Recherche Et Technique S.A. Process for obtaining a grafted elastomer having functional groups along the chain and a rubber composition
EP1889736A1 (fr) * 2005-06-09 2008-02-20 Zhejiang Geely Holding Group Co., Ltd. Systeme de suivi du comportement d'un pneumatique
WO2008080556A1 (fr) 2006-12-22 2008-07-10 Societe De Technologie Michelin Pneumatique avec une couche auto-obturante
WO2009083160A1 (fr) 2007-12-28 2009-07-09 Societe De Techologie Michelin Pneumatique dont la bande de roulement est pourvue de cavites comportant un materiau de remplissage specifique
WO2010012413A1 (fr) * 2008-08-01 2010-02-04 Societe De Technologie Michelin Composition auto-obturante pour objet pneumatique
WO2011032886A1 (fr) 2009-09-15 2011-03-24 Societe De Technologie Michelin Bandage pneumatique avec couche auto-obturante et couche de protection integrees
WO2011092179A1 (fr) 2010-01-28 2011-08-04 Societe De Technologie Michelin Procede de fabrication d'une composition auto-obturante
EP2535209A1 (fr) * 2010-02-10 2012-12-19 Steelmate Co., Ltd. Système de contrôle de la pression des pneumatiques et dispositif de mesure de la pression des pneumatiques embarqué associé
US20130319085A1 (en) 2011-02-07 2013-12-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vehicle Pneumatic Tire Having a Sealing Material on the Inside of the Tire
WO2013017398A1 (fr) 2011-07-29 2013-02-07 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Composition d'elastomere pour objet pneumatique, a propriete auto-obturante
WO2014128241A1 (fr) * 2013-02-25 2014-08-28 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Pneumatique auto-obturant comportant une armature de flanc supplementaire
DE102015213149A1 (de) * 2015-07-14 2017-01-19 Continental Reifen Deutschland Gmbh Fahrzeugreifen mit einem Reifenmodul

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R. MILDENBERGM. ZANDERT G. COLLIN: "Hydrocarbon Resins", 1997, VCH

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