Brevet FR2606781A1 — publié le 19880520

i L'invention concerne un pneumatique pour véhi- cule du type à carcasse radiale comportant une nappe de ren- forcement en forme de ceinture et une couche de revêtement en tissu, qui est constituée par des éléments de câblés ou des éléments de fils, qui sont disposés dans la direction cir- conférentielle, sont recouverts par un mélange de caoutchoucs vulcanisable et sont aptes à se contracter sous l'action de la chaleur. Les pneumatiques pour véhicules sont en général protégés d'une manière insuffisante vis-à-vis d'influences extérieures, lorsqu'il s'agit de la pénétration d'air et de particules d'humidité qui pénètrent depuis l'extérieur à tra- vers la bande de roulement dans le pneumatique, jusqu'à la ceinture formée de câbles d'acier. Les couches de revêtement connues conformément au brevet allemand N 21 10 145 et à la demande de brevet al- lemand publiée sous le N 28 53 006 sont des moyens confirmés servant à entourer à la manière d'un bandage et à protéger la ceinture formée d'un tissu d'acier, étant donné que les fibres ou les fils textiles sont constitués en un matériau qui n'est pas ou peu hygroscopique. D'autre part la réalisa- tion et la disposition des fils de trame, des fils d'aéra- tion et des fils de caractérisation pour une telle couche de revêtement d'après le modèle d'utilité allemand N 80 08 375 constituent un autre moyen approprié pour limiter le risque d'action de mèche des fils. Le mélange de caoutchoucs pour une telle couche de revêtement convient en tant que moyen supplémentaire de protection lorsqu'il est formé par la réunion de constituants qui possèdent une propriété d'étanchéité aux gaz allant d'une imperméabilité satisfaisante à une bonne imperméabilité. Le but de l'invention est de perfectionner le mélange de caoutchoucs de manière qu'il soit à même de réduire ou de supprimer la pénétration d'air et de composantes d'hu- midité. Le problème technique consiste à créer, pour la couche de revêtement, un mélange de caoutchoucs qui d'une part doit présenter une adhésivité élevée de confection et d'autre part et notamment doit réaliser une action de blocage vis-à-vis de particules d'humidité et de particules d'air pénétrant depuis l'extérieur, et empêcher que ces particules d'air ou d'humidité parviennent jusqu'aux éléments des câblés en acier de la ceinture formée de câblés en acier. Ce résultat est obtenu conformément à l'inven- tion grâce au fait que le mélange de caoutchoucs prévu pour la couche de revêtement est formé essentiellement par la réunion de deux constituants, dont l'un est un copolymère de styrène-butadiène polymérisé en émulsion ou en solution, qui intervient pour au moins 20 pour cent en poids et dont la te- neur en stèrne lié dans la molécule d'élastomère intervient pour au moins 30 pour cent en poids. L'autre constituant du caoutchouc est de préférence du caoutchouc naturel, qui pré- sente une bonne adhésivité de confection et, dans cette mesu- re, assume ce rôle partiel qui est lui dévolu, conformément à l'invention. Le mélange de caoutchoucs, qui comporte, dans la partie constituée par le copolymère de styrène-butadiène, au moins 30 % en poids de styrène lié dans la molécule d'élas- tomère, représente un mélange bien imperméable aux gaz et qui empêche de façon fiable que l'air et des particules d'humidi- té puissent pénétrer depuis l'extérieur jusqu'à la ceinture formée de câblés en acier, à travers la surface de roulement. L'autre constituant formé par du caoutchouc naturel garantit, en liaison avec le type de copolymère de styrène-butadiène, une adhérence élevée du caoutchouc à l'élément constituant la couche de revêtement et formé par le produit connu sous l'appellation commerciale Nylon, par de la rayonne, du poly- ester ou un polyamide ou un aramide, afin de bien recouvrir de façon permanente ces câblés ou fils pouvant se rétracter sous l'action de la chaleur. Le mélange de caoutchoucs peut également bien se lier aux particules voisines du pneumatique étant donné qu'il présente une caractéristique d'adhésivité de confection compatible avec les particules voisines de caout- chouc du pneumatique pour véhicule, à savoir la nappe consti- tuée par la ceinture, la carcasse et la bande de roulement, de sorte qu'en rapport avec l'adhésivité de confection lors de l'étape de montage et dans le comportement à la vulcanisa- tion, il ne se pose aucun problème de durabilité dans le pro- duit terminé et la ceinture du pneumatique est-protégée de façon durable, par le mélange de caoutchoucs de la couche de revêtement, vis-à-vis des influences de l'air et/pu de parti- cules d'humidité. - D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence au dessin annexé, dont la figure uni- que représente une coupe transversale partielle, vue en pers- pective, d'un pneumatique à carcasse radiale. Le pneumatique 1 à carcasse radiale est consti- tué essentiellement par une carcasse radiale 2, les deux ta- lons 3 du pneumatique, qui sont disposés à une certaine dis- tance axiale et comportent chacun une -tringle 4.-résistant à la traction, les deux parois latérales 5, la nappt de renfor- cement 6 en forme de ceinture, la couche de revêtement 7 pour la nappe de renforcement et la bande de roulement profilée 8. La carcasse radiale 2 est constituée par des tissus textiles, dont les fils s'étendent sensiblement à 90. La nappe 6 de la ceinture est réalisée sous la forme de deux couches et est constituée par des couches de tissu d'acier, qui sont constituées essentiellement par des câblés d'acier possédant une constitution déterminée et qui sont orientés obliquement par rapport à la direction circon- férentielle, sur un angle de 12 à 14 , les deux couches de la ceinture étant disposées selon une disposition croisée l'une par rapport à l'autre. La couche de revêtement 7 est constituée par des éléments de fibres ou de fils, qui sont par exemple constitués par le produit désigné sous l'aopella- tion Nylon et disposés en faisant sensiblement un angle de 0 par rapport au plan médian du pneumatique, c'est-à-dire qu'ils sont sensiblement parallèles à ce plan. Ils se rétractent sous l'action de la chaleur et forment un bandage pour la ceinture du pneumatique. Ces éléments de la couche de revêtement sont recouverts par un mélange de caoutchoucs conforme à l'inven- tion, qui est constitué par 40 pour cent en poids de caout- chouc naturel et 20 pour cent en poids d'un copolymère de sty- rène-butadiène connu sous la désignation SBR 1500 ainsi que par 40 pour cent en poids d'un copolymère de styrène-butadiè- ne connu sous l'appellation SBR 1013. Le copolymère SBR du type 1500 possède une teneur en styrène lié égale à 23,5 pour cent et le type de caoutchouc SBR 1013 possède une teneur en styrène lié égale à 43 pour cent en poids. A la place de cette combinaison de types de caoutchoucs formés de copolymères de styrène-butadiène, il est également possible d'utiliser uniquement l'un ou l'autre type, mais alors avec un autre pourcentage pondéral. Le mélange de caoutchoucs prévu pour la couche de revêtement possède une imperméabilité relativement élevée aux gaz. C'est pour cette raison qu'il constitue un moyen sup- plémentaire important de protection de la ceinture formée d'un tissu d'acier, qui est disposé radialement au-dessous de cet- te couche de revêtement, vis-à-vis de la pénétration de l'air. Les particules d'air et/ou d'humidité, qui pénètrent naturel- lement depuis l'extérieur dans un pneumatique, par exemple dans le cas o ce dernier comporte une découpe, sont retenues au niveau du caoutchouc de la couche de revêtement, étant don- né que cette dernière possède une imperméabilité élevée aux gaz, ou sont empêchées pendant une longe duréede pénétrer jusqu'à la ceinture du pneumatique. Les ceintures formées de câblés métalliques sont ainsi protégées de façon efficace vis-à-vis d'influences qui, sinon, peuvent conduire à une formation pré- maturée de rouille et à la destruction consécutive desdites ceintures. Dans le tableau qui va suivre, on indique trois mélanges différents de caoutchoucs. Composition Standard Type A Type B (100 parties en poids pour 100 parties en poids de caoutchouc) Caoutchouc naturel 50 40 40 Polybutadiène 20 - - SBR 1500 30 - 20 SBR 1013 - 60 40 Suie GPF N660 8 8 9 Huile aromatique 8 8 9 Soufre 0,25 0,25 0,25 Le mélange de caoutchoucs de type standard pos- sède une imperméabilité aux gaz mesurée en m2 10-17, qui S P possède une valeur comprise entre environ 8,5 et 8,6 dans la plage de températures avoisinant 30 C. Dans la plage de températures avoisinant 50 C, l'imperméabilité aux gaz augmente en passant à des valeurs défavorables comprises entre environ 20, 08 et 21 et dans la plage de températures avoisinant 70 , cette valeur est égale déjà environ à 37. Contrairement à cela, avec le mélange A confor- me à l'invention on obtient des valeurs avantageusement plus faibles pour l'imperméabilité aux gaz; en effet elles sont égales à seulement 3,8 à 30 C, environ entre 10 et 10,3 à 50 C et à seulement environ 20,4 à 70 C. Le mélange B conforme à l'invention fournit éga- lement des valeurs avantageusement plus faibles pour l'im- perméabilité aux gaz; en effet ici ces valeurs sont égales à environ 3,6 à 30 C, à environ 8,9 à 50 C et environ 18,1 à 70 C. Dans une certaine mesure, ces valeurs sont encore plus favorables que celles fournies le mélange A indiqué. On voit donc que ces valeurs sont nettement amé- liorées par rapport aux valeurs que fournit le mélange stan- dard indiqué. Le caoutchouc de la couche de revêtement garan- tit ainsi une fonction de protection pour la ceinture vis- à-vis de particules d'air et d'humidité pénétrant depuis l'ex- térieur. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le mélange de caoutchoucs prévus pour la couche de revêtement (7) recouvre d'une manière symétrique ou dis- symétrique les éléments de câblés ou de fils formés par de la rayonne, le produit connu sous l'appellation Nylon, du polyester, un polyamide, un polyamide aromatique (aramide), et que la couche de revêtement (7) comporte une ou plusieurs couches et se présente notamment également sous la forme d'un bandage ou d'une couche repliée. REVENDICATIONS 1. Pneumatique pour véhicule du type à carcasse radiale (2) comportant une nappe de renforcement (6) en forme de ceinture et une couche de revêtement en tissu (7), qui est constituée par des éléments de câblés ou des éléments de fils, qui sont disposés dans la direction circonférentielle, sont recouverts par un mélange de caoutchoucs vulcanisable et sont aptes à se contracter sous l'action de la chaleur, caractéri- sé en ce que le mélange de caoutchoucs prévu pour la couche de revêtement (7)est formé essentiellement par la réunion de deux constituants, dont l'un est un copolymère de styrène- butadiène polymérisé en émulsion ou en solution (E-SBR ou S- SBR), qui intervient pour au moins 20 pour cent en poids et dont la teneur en styrène lié dans la molécule d'élastomère intervient pour au moins 30 pour cent en poids, l'autre cons- tituant du caoutchouc étant présent sous la forme d'un élasto- mère possédant une bonne adhésivité de confection. 2. Pneumatique pour véhicule selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'il est prévu deux types diffé- rents de copolymères de styrène-butadiène, dont l'un est un copolymère de styrène-butadiène portant la désignation SBR 1500 et possédant une teneur en styrène lié de 23,5 pour cent en poids et dont l'autre est un copolymère de styrène-buta- diène portant la désignation SBR 1013 et possédant une teneur en styrène lié égale à 43 pour cent en poids. 3. Pneumatique pour véhicule selon les revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que le mélange de caout- choucs prévus pour la couche de revêtement (7) recouvre d'une manière symétrique ou dissymétrique les éléments de câblés ou de fils formés par de la rayonne, le produit connu sous l'appellation Nylon, du polyester, un polyamide, un polyamide aromatique (aramide), et que la couche de revêtement (7) com- porte une ou plusieurs couches et se présente notamment éga- lement sous la forme d'un bandage ou d'une couche repliée.