Brevet FR2400440A1 — publié le 19790316

La présente invention concerne essentiellement une enveloppe de bandage pneumatique à ceinture de renforcement. Plus particulièrement, la présente invention concerne un perfectionnement des enveloppes de bandage pneumatique de véhicule comprenant une carcasse de ciblé métallique ou en textile, en particulier de type radial, aussi bien que des anneaux ou tringles de talon autour desquels on a retourné les extrémités des bords de la carcasse, et, en outre une nappe de renforcement de la bande de roulement analogue à une ceinture, de préférence des nappes de câblé en acier et lesquelles enveloppes de bandage pneumatique contiennent, en outre, une paroi interne de préférence imperméable au gaz, des parois latérales, et la bande de roulement avec ses gravures. Avec des enveloppes de bandage pneumatique de véhicule il se produit des problèmes aux bords de la ceinture contenant des éléments de renforcement métalliques noyés dans le caoutchouc. Pour de nombreuses raisons, des séparations peuvent se produire à ce point, qui résultent en la destruction de 11 enveloppe de bandage pneumatique. Une des causes réside dans la diminution éventuelle de la force adhésive entre le caoutchouc et le métal à cause de sites microporeux qui existent dans le composé en caoutchouc ou élastomère et le ciblé métallique.Ces sites microporeux résultent du fait que le composé en caoutchouc ou élastomère ne s' écoule pas uniformément autour de chaque filament de cablé en acier individuel, qu'il ne peut pas, comme désiré, s'écouler dans les interstices entre les filaments de ciblé en acier de façon à former une enveloppe ou gaine dé caoutchouc ou élastomère unformément obturée sur les éléments de renforcement métalliques. Dans ce cas, il existera des sites micro-fissurés qui, dans le cas le plus défavorable, forment des séctions de rainuresminiatureset s'étendent dans certains circonstances sur toute la largeur de la ceinture et sont en relation avec les sections coupantes dépourvues de caoutchouc ou élastomère des bords de la ceinture. De tels sites microporeux dans la masse de caoutchouc ou d'élastomère ne provoquent pas en soi de problèmes supplémentaires, initialement. Dans la fabrication d'enveloppes de bandage pneumatique lorsque certains composants de 11 enveloppe doivent être assemblés, certaines inclusions d'air peuvent cependant ne pas être totalement évitées. En outre, des caoutchoucs ou élastomères non vulcanisés, en particulier dans le cas de stockage pendant une période de temps étendue ou prolongée, absorbent une certaine quantité de composants volatils., partiellement humides, à partir de l'atmosphère.Même si on désire enlever les particules d'air et d'humidité enfermées avant et pendant le procédé de vulcanisation par des moyens de succion par des procédés appropriés, il ne peut être évité, même pas dans cette phase de fabrication de 11 enveloppe de bandage pneumatique, que des parties Indésirablesdecesparticules restent-dans l'enveloppe de bandage pneumatique et graduellement atteignent et pénètrent dans les sites poreux de la masse caoutchouteuse ou d'élastomère vers le câblé de la ceinture en acier. Des inconvénients en résultent si les composants volatiles humides sont des points de formation de corrosion dans ltenveloppe de bandage pneumatique finie aux bords de la ceinture.Considéré sur un long essai, iB constibet un empêchement à l'adhésion entre le caoutchouc et le métal. C'est un but de la présente invention d'éviter ou d'empêcher effectivement les particules volatiles humides et d'air présentes dans l'enveloppe de bandage pneumatique d'entrer dans le composé caoutchouteux de la ceinture. Ce but est atteint selon la présente invention en disposant une nappe hermétique, étanche réalisée en caoutchouc ou élastomère entre la carcasse et la nappe de renforcement analogue à une ceinture. Ainsi, le but de 11 invention est de fournir une enveloppe de bandage pneumatique pour véhicule comprenant une carcasse de ciblé en textile ou en métal, en particulier de type radial et une nappe de renforcement de la bande de roulement analogue à une ceinture, en particulier des nappes de ciblé en acier, avec les caractéristiques de la présente invention devant être considérées dans le fait qutune nappe de caoutchouc ou d'élastomère imperméable au gaz est vulcanisée entre la carcasse et la ceinture et couvre le dessous de la ceinture sur toute sa surface. La nappe de couverture en caoutchouc ou élastomère- imperméable au gaz de la présente invention comprend du caoutchouc SBR contenant un pourcentage élevé en styrène. De tels caoutchoucs de type SBR contenant d'importants pourcentages en styrène contiennent plus de 3046 en poids de styrène en comparaison avec des caoutchoucs SBR standards ayant une teneur de 25 parties en poids de styrène ou moins dans la molécule élastomère. Les caoutchoucs de type SBR comprenant d'importantes quantités de styrène et utilisés dans la couche de séparation caoutchouteuse imperméable au gaz selon la présente invention sont doués de la propriété désirée d'imperméabilité élevée au gaz. Cette imperméabilité peut être améliorée même en outre en employant certains matériaux formant charge dans la couche de séparation selon la présente invention. Un matériau formant charge préféré dans ce but est le mica, en particulier le mica de structure lamellaire et le mica en forme de poudre.De préférence, un tel matériau formant charge améliorant la perméabilité au gaz peut être présent en quantités comprises entre 10 et 90 pphr, de préférence 15-60 pphr, en particulier 30-40 pphr (parties en poids pour 100 parties en poids de caoutchouc). Le composant SBR contenant un pourcentage élevé en styrène constitue dans la nappe en caoutchouc imperméable au-gaz selon la présente invention (par rapport à la quantité totale de caoutchouc de cette couche de séparation caoutchouteuse) de préférence 25 à 100 pphr, en particulier au moins 40 pphr. A l'aide de composants de mélange additionnels pour la nappe caoutchouteuse imperméable au gaz selon la présente invention, on peut employer de manière appropriée un caoutchouc de butyl halogéné (halobutyle) qui peut titre fourni de préférence en des quantités allant jusqu'à 30 pphr même stil est en principe possible d'employer des quantités de ce composant caoutchouteux supérieures à 30 pphr. On peut s'attendre à certains problème;avec l'emploi de halobutyle d'autant plus que ce type de caoutchouc se combine avec difficulté avec le reste des composants caoutchouteux de l'enveloppe de bandage pneumatique.En tenant compte de lEdhé- sivité souhaitée à atteindre lors de la fabrication de l'enveloppe de bandage pneumatique entre le composant en caoutchouc de la nappe hermétique, étanche et les composants en caoutchouc de jonction de l'enveloppe de bandage pneumatique, il est indiqué d'employer, en plus du SBR contenant une quantité importante de styrène et dlhalobutyle qu'il est également possible d'employer, les types de caoutchouc standards qui ont une affinité pour l'adhésivité lors de la fabrication. Des exemples de tels types sont le caoutchouc naturel, le polyisoprène, le polybutadiène, ou le SBR standard qî, comme indiqué précédemment, contient dans la molécule élastomère moins-de 25 parties en poids de styrène.Cependant, ces composants du mélange ne promouvoient pas l'imperméabilité au gaz de la couche de séparation prévue selon la présente invention. Aussi longtemps qu'il est possible d'avoir recours à des adhésifs ou des ciments appropriés pendant la fabrication de l'enveloppe de bandage pneumatique ou pendant l'assemblage du composant de l'enveloppe de bandage pneumatique, il est possible de se dispenser de ces composants de mélange supplé mentaires ou additionnels La forme et la dispositioù de la nappe hermétique étanche dans 1'enveloppe de bandage pneumatique de véhicule terminée est telle que l'effet d'isolation recherché est atteint en une proportion optimale.De préférence, la nappe en caoutchouc imperméable au gaz se projette latéralement au-delà des bords de la ceinture. Elle peut, dans le mode de réalisation préféré, s' étendre dans la paroi latérale de l'enveloppe de bandage pneumatique sans cependant la pénétrer compuètement. Dans le mode-de réalisation préféré, lanappe en caoutchouc imperméable au gaz selon la présente invention est dans son extension axiale bilatéralement plus large que la ceinture (l'environ 20 à 50 mm. L'épaisséur de la nappe de la couche de caoutchouc imperméable au gaz peut normalement entre comprise entre 0,2 et 2 mm.Ces dimensions de la couche de séparation selon la présente invention dépendent des tailles ou dimensions particulières du pneumatique. La dureté de la nappe hermétique d'étanchéité imperméable au gaz selon la présente invention doit, comme règle, ne pas excéder une dureté de 65 à 70 shore et atteint habituellement approximativement 50 à 60 shore. Des jappes hermétiques d'étanchéité selon la présente invention doivent de manière store, appropriée, couvrir ou recouvrir les nappes de la ceinture de renforcement employées en pratique (par exemple 2 à 3 nappes de câblé en acier ayant une épaisseur de matériau d'approximativement 1,4 mm par nappe) contre la migration de lthumidité vers l'extérieur sous l'effet dé la pression interne du pneumatique. Selon un autre mode de réalisation préféré particulier de la présente invention, l'échappement de composants volatils, partiellement humides à partir de l'intérieur de l'enveloppe de bandage pneumatique vers l'extérieur est additîonnellement contré par le fait que les parois latérales de l'enveloppe pneumatique sont réales en un composé eRlastomère ou caoutchouteux ayant une perméabilité au gaz supérieure au reste des composants de l'enveloppe bandage pneumatique.Dans ce but, on peut employer en soi du caoutchouc naturel de type connu, du polybutadiène, ou d'autres types d'élastomères comparables en relation desquels il peut être préféré d'incor- porer dans les composes de caoutchouc de ces éléments d'enveloppe de bandage pneumatique des composants formant charges additionnels qui promouvoient la perméabilité du gaz. Une charge appropriée est par par exemple la craie qui peut être employée en des quantités allant de 10 à 150 pphr, de préférence dans le domaine avoisinant 50 pphr (parties en poids pour 100 parties en poids de caoutchouc). D'autres buts, avantages et caractéristiques de la prés ente inventinn apparalttront plus clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre faite en référence au dessin unique annexé qui constitue mn exemple d'une enveloppe de bandage pneumatique selon la présente invention, représenté schématiquement et enoeupe transversale. En réference à ce desin, une carcasse radiale constituée par exemple par deux nappes de câblé de rayonne est enveloppée autour de la tringle ou anneau-2 formant àme ou mèche qui est réalisé en fil d'acier et pourvu dans le talon et qui supporte la bande d'apex 3 réalisée en caoutchouc dur. La carcasse-est couverte ou recouverte dans sa partie inférieure par la paroi latérale 4 de l'enveloppe de bandage pneumatique et, dans sa partie supérieure, par la bande de roulement 5. A l'intérieur est disposeepar exemple la garniture ou paroi interne de caoutchouc 7 désignée comme couche perméable au gaz.Dans la région de la bande de roulement de l'enveloppe de bandage pneumatique est pourvue la nappe de renforcement 6 analogue à une ceinture qui peut être constituée par exemple de deux nappes de ciblé en acier ou d'une nappe de câblé plié. Dans la présente invention, la nappe hermétique étanche 8 de caoutchouc imperméable au gaz est maintenant vulcanisée entre ladite ceinture 6 et la carcasse 1 au moins dans la zone de la bande de roulement. Latéralement, cette nappe hermétique d'étanchéité 8 se projette au-delà de la ceinture 6 en acier. La nappe hermétique d'étanchéité 8 peut stétendre dans la région des parois latérales 4 de l'enveloppe de bandage pneumatique, mais laisse cependant libre une section suffisante de cette paroi latérale de l'enveloppe de bandage pneumatique pour permettre à ses sites le passage recherché de l'humidité à partir de l'intérieur de 1' enveloppe de bandage pneumatique vers l'extérieur pourvu selon le mode de réalisation préféré de la présente invention. Les exemples qui suivent constituent, tout d'abord, des modes de réalisation donnés à titre d'illustration pour la composition de la nappe hermétique d'étanchéité imperméable au gaz selon la présente invention. Ensuite, on présente un moyen pour la paroi latérale de l'enveloppe de bandage pneumatique ayant une perméabilité au gaz améliorée. Exemples de modes de réalisation 1 à 8 (appe hermétique étanche) Exemple (parties en poids 1 2 3 4 5 6 7 8 Caoutohouo naturel 45 45 45 40 40 40 30 30 SBR ayant une teneur élevée 25 25 25 60 60 60 40 40 en styrène SBR 1712 étendu à l'huile 41,25 41,25 - - - - - Halobutyle - - - - - - - 30 Noir de carbone renforçant 65 60 65 65 65 60 65 60 Mica - 30 40 - 30 40 - 40 Huile aromatique 11 11 11 11 11 11 11 11 Oxyde de zinc 3 3 3 3 3 3 3 3 Acide stéarique 2 2 2 2 2 2 2 2 Accélérateur-DPG- 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 -CBS- 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 Mélange de soufre insoluble dans 3 3 3 3 3 3 3 3 l'huile dans la proportion de 2 : 1 Antioxydants et autres additifs standard Exemple 9 (paroi latérale externe de llenvelo pe de bandage pneumatique) Composants pphr (parties pour 100 parties en poids decaout chouc élastomère) Caoutchouc naturel 60 Polybutadiène 40 Agent masticant 0,06 Noir de carbone 40 Craie comme charge 40 Huile aromatique 9,25 Oxyde de zinc 3 Acide stéarique 1 Accélérateur 1,5 Mélange de soufre insoluble 2,25 dans l'huile dans le rapport de 2: :1 Bien entendu, l'invention n'est nullement "limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises enoeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Enveloppe de bandage pneumatique de véhicule comprenant une carcasse de ciblé métallique ou en textile, en-particulier de type radial, et une nappe de renforcement de la bande de roulement analogue à une ceinture, en particulier des nappes de câblé en acier, caractérisée en ce qu'il est prévu entre la carcasse et la ceinture une nappe en caoutchouc ou élastomère impermébIe au gaz qui couvre le dous de la ceinture sur la totalité de sa surface. 2. Enveloppe d6 bandage pneumatique selon 1arevendicat > on ,1, caractérisée en ce que la nappe de caoutchouc imperméable au gaz précitée se projette latéralement au-delà de la ceinture. 3. Enveloppe de bandage pneumatique selon la revendication 1 ou 2, caractérsée en ce que la nappe de caoutchouc imperméable au gaz précitée contient ou est réalisée en un caoutchouc SBR qui a une teneur élevée en styrène et qui est enfermée par vulcanisation, dans laquelle la teneur de SBR comprenant une quantité élevée de styrène constitue de préférence de 25 à 100 pphr, particulièrement de 40 à 100 pphr (partiespour 100 parties en poids du caoutchouc). 4. Enveloppe de bandage pneumatique selon la revendication 3, caractérisée en ce que la nappe-de caoutchouc imperméable au gaz précitée comprend, en plus de SBR ayant~une quantité élevée en styrène, du caoutchouc de butyle et/ou du caoutchouc préparé avec une adhésivité prête pour la fabrication d'enveloppes de bandage pneumatique, avec la teneur en caoutchouc d'halogène butyle n'excédant pas de préférence 30 pphr. 5. Enveloppe de bandage pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que du mica est incorporé dans la nappe de caoutchouc imperméable au gaz, de préférence en: des quantités comprises entre 10 et 90 pphr, en particulier en des quantités allant de 15 à 60 pphr, et le mica étant de préférence présent sous forme lamellaire ou sous forme de poudre. 6. Enveloppe de bandage pneumatique selon. l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les parois latérales de l'enveloppe de bandage pneumatique sont constituées de matériauKcomparativement moins imperméables au gaz comprenant, si désiré, unediarge, telle que de la craie, qui promouvoient la perméabilité au gaz. 7. Enveloppe de bandage pneumatique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la nappe de caoutchouc imperméable au gaz a une épaisseur comprise entre 0,2 et 2 mm. 8. Enveloppe de bandage pneumatique selon l'une des revendcations 1 à 7, caractérisée en ce que la nappe de caoutchouc imperméable au gaz se projette bilatéralement d'au moins 20 mm, de préférence 20 à 50 mm, au-delà de la ceinture de renforcement.