Brevet FR2622589A1 — publié le 19890505

La présente-invention concerne un mélange de caout- chouc réticulable, notamment apte pour une vulcanisation au soufre, formé de caoutchouc naturel et/ou de Cis i,4-polyisoprène synthéti- que avec des additifs de vulcanisation et une faible proportion de charges de renforcement, de noir de carbone (correspond au terme Anglo- saxon "Carbon black" et au terme allemand "'Rul") ou d'acide silicique qui est utilisable après réticulation ou vulcanisation comme un élément de coussin et qui est disposé dans les zones de bord de la ceinture et/ou de l'élément de renforcement de talon d'un pneumatique à ceinture. L'élément de coussin connu prévu dans des pneumatiques ceinture conformément au brevet DE-23 24290 a un contour de forme triangulaire et est disposé au moins entre le bord de la ceinture-et la bande de rou- lement sculptée. Une telle couche intermédiaire en forme de coussin peut se composer de fortes proportions de caoutchouc naturel, par exemple 90 %, et de faibles proportions de caoutchouc de butadiène, par exemple 10 %. Pour obtenir une dureté Shore.A nécessaire d'en- viron 80 , le mélange de caoutchouc est pourvu de 90 % de noir de carbone et de 5 % de soufre. En conséquence, la couche intermédiaire en forme de coussin est plus dure que le mélange de caoutchouc de la bande de roule- ment. La partie située en dessous du bord de la ceinture n'est ainsi cependant pas rembourrée (gepolstert). Pour que les parties fortement sollicitées de la ceinture notamment ses zones de bord, soient mieux protégées et rembourrées (gepolstert), il est prévu, confor- mément à la demande de brevet allemand DE-OS 23 28 042 une couche de caoutchouc d'enrobage plus dure et une plus molle. L'une enveloppe le bord de ceinture dans une couche de caoutchouc mou et l'autre protège cette couche d'enveloppement en caoutchouc par une bande de bord supérieure inférieure constituée d'un mé- lange de caoutchouc plus dur. A cet effet, on utilise avantageusement du caoutchouc naturel ou un polyiso- prène de synthèse ou bien un mélange de ces deux matières. Le module d'élasticité de l'un des éléments de coussin n'est pas inférieur a 107Pa (100 kg/cm2) et celui de l'autre élément de coussin n'est pas inférieur à 35.105Pa (35 kg/cm2). La proportion-de noir de carbone de ren- forcement s'élève, dans le cas de la bande dure, à pphr et dans le cas du coussin mou à 30 pphr (part per hundred rubber) ou exprimée en pour cent de gomme. Les bandes de protection de caoutchouc de talon, également connues du brevet DE-16 05 677, se composent de caoutchouc naturel et ce mélange de caoutchouc contient 25 parties de noir de carbone de renforcement pour 100 parties de caoutchouc. En consé- quence, on obtient une bande formant coussin de dureté moyenne, comprise entre environ 45 et 55 unités Shore A. Le module d'élasticité est de l'ordre de 40.10 5Pa (40 kg/cm2). A la place de ces bandes de caoutchouc connues, il est prévu dans le talon, conformément à la demande de brevet allemand DE-OS 27 10 446, un élément de talon en forme de coussin. Il se compose dans l'es- sentiel de caoutchouc naturel et ce mélange de caout- chouc contient 25 parties de noir de carbone de renforcement et 5 parties d'acide silicique actif pour 100 parties de caoutchouc. En conséquence, cet élément de coussin de talon a une dureté moyenne et une élasticité de rebondissement relativement élevée. Les charges de renforcement ont essentiel- lement une influence positive sur la résistance au déchirement mais elles présentent cependant l'incon- vénient que du fait de leur présence, le dégagement de chaleur augmente relativement fortement. En consé- quence, on n'obtient plus l'avantage d'une bonne résistance au déchirement lorsque la température du pneumatique augmente. Selon l'objet de l'invention, des sépara- tions du bord de ceinture et des séparations de talon par suite d'une résistance au déchirement insuffisante doivent être considérablement limitées ou évitées par le fait que les éléments en caoutchouc et en forme de coussin participent bien moins au dégagement de cha- leur que cela est le cas dans les constructions connues. Ce problème est résolu en ce que la propor- tion de la charge de renforcement dans les mélanges de caoutchouc naturel et/ou de caoutchouc et de polyiso- prène synthétique est comprise entre une valeur proche de zéro et au maximum 10 pphr pour 100 parties de caoutchouc. De cette manière, on obtient une grande résistance à l'entaillage, qui convient très bien pour des éléments de pneumatiques réalisés comme des mélanges coussins et se présentant sous la forme de protections placées dans une zone marginale de ceinture et/ou dans une zone de talon. Pour ces parties en caoutchouc, la génération de chaleur est relativement faible et en outre leur déformation permanente est très petite. Cela va être expliqué à l'aide d'un exemple concernant un mélange de caoutchouc vulcanisable au soufre, qui est utilisable comme vulcanisat (en alle- mand Vulkanisat) dans des pneumatiques à ceinture sous la forme d'un élément de coussin. Le mélange de caoutchouc se compose dans l'essentiel: - caoutchouc naturel: 70 parties pour 100 parties caoutchouc - polyisoprène: 30 parties pour 100 parties caoutchouc - noir de carbone: 4 parties pour 100 parties caoutchouc - soufre: 0,5 partie pour 100 parties caoutchouc. Les vulcanisats contiennent les autres additifs classiques comme l'oxyde de zinc, l'acide stéarique, de l'huile de traitement, des moyens de protection contre l'oxydation et des moyens auxiliaires de vulcanisation. La dureté Shore A de vulcanisat s'élève à 44 2 . La résistance au déchirement s'élève à 15 MPa au minimum. L'élasticité de rebondissement, déterminante pour le dégagement de chaleur, s'élève à 62 % 2 %, mesurée à une température ambiante de 22 C. Du fait que le mélange de caoutchouc précité contient relativement peu ou pas de noir de carbone, il engendre relativement peu de chaleur déjà lors du mas- ticage (mastizieren). Il est essentiel que, dans le vulcanisat, il se produise seulement un faible dégage- ment de chaleur interne dans le cas d'une sollicitation dynamique. Du fait de la grande résistance au déchire- ment de l'ordre d'au moins 15 MPa, ce mélange de caoutchouc convient très bien comme protection du bord de ceinture ou comme protection de renforcement de talon car les valeurs de résistance ne diminuent pas sous l'effet d'une augmentation de l'influence de la chaleur, mais elles sont maintenues intégralement à la valeur minimale du fait de l'absence de noir de carbone ou de la très faible quantité de charge. REVENDICATION Mélange de caoutchouc réticulable, notamment apte pour une vulcanisation au soufre, formé de caoutchouc naturel et/ou de Cis 1,4-polyisoprène synthétique avec des additifs de vulcanisation et une faible proportion de charges derenforcementdenoirdecarbone ou d'acide silicique, qui est utilisable après réticu- lation ou vulcanisation comme un élément de coussin et qui est disposé dans les zones de bord de la ceinture et/ou de l'élément de renforcement de talon d'un pneu- matique à ceinture, caractérisé en ce que la proportion du ou des charges de renforcement est comprise entre zéro et au moins 10 pphr, o "pphr" définit les propor- tions en parties pour cent de caoutchouc.