Brevet FR2910382A1 — publié le 20080627

P10-1916FR PNEUMATIQUE AVEC UNE COUCHE AUTO-OBTURANTE Domaine de l'invention [0001] La présente invention concerne un pneumatique comportant une couche auto- obturante ( self-sealing ) disposée sur sa paroi interne pour obturer d'éventuels trous dus à des perforations en service. Arrière-plan technologique [0002] Pour pouvoir être utilisable, une couche auto-obturante doit satisfaire à de nombreuses conditions de nature physique et chimique. Elle doit notamment être to efficace dans une très large gamme de températures d'utilisation et ce pendant toute la durée de vie des pneumatiques. Elle doit être capable d'obturer des trous lorsque l'objet perforant que nous appelons clou responsable reste en place. A l'expulsion du clou, la couche auto-obturante doit pouvoir combler le trou et rendre étanche le peumatique, notamment dans des conditions hivernales. 15 [0003] De nombreuses solutions ont été imaginées mais n'ont pu se développer pour des pneumatiques de véhicule de tourisme notamment par manque de stabilité dans le temps ou d'efficacité dans des conditions extrêmes de température d'utilisation. [0004] Pour contribuer à maintenir une bonne efficacité à haute température, le document US 4,113,799 propose une couche auto-obturante à base d'une combinaison 20 de caoutchoucs butyls de haute et basse masses moléculaires réticulés partiellement, en présence éventuellement d'une faible part d'élastomère thermoplastique styrénique. Pour une bonne efficacité d'obturation, les couches auto-obturantes proposées dans ce document ont aussi un module élastique d'extension préférentiellement compris entre 0,035 et 0,063 MPa. 25 [0005] US 4,426,468 présente des couches auto-obturantes pour pneumatique à base de caoutchouc butyl de haute masse moléculaire, réticulé et dont la formulation est 2910382 P10-1916FR 2 ajustée pour respecter des valeurs données pour les caractéristiques de contrainte rupture, allongement rupture et densité de réticulation. [0006] Ces revêtements pénalisent les pneumatiques en termes de résistance au roulement. Ils peuvent aussi présenter une efficacité insuffisante notamment après 5 l'expulsion d'un clou resté en place pendant une période notable dans la structure du pneumatique et/ou dans des conditions de température hivernales. [0007] Le document EP 1 090 069 Bl. divulgue une composition auto-obturante avec 100 parties en masse d'un élastomère thermoplastique à base de styrène, 110 à 190 parties en masse d'un agent adhésif, 80 à 140 parties en masse d'un plastifiant liquide et 2 à 20 parties en masse d'un additif Ce document ne donne aucun élément à propos des caractéristiques physiques des compositions. Celles-ci sont aussi susceptibles de pénaliser la résistance au roulement des pneumatiques qui les comprennent. Description de l'invention [0008] L'invention a pour objet un pneumatique comportant au moins deux flancs, un sommet pourvu radialement extérieurement d'une bande de roulement, une structure de renfort de type carcasse, une armature de sommet, la surface interne des flancs et du sommet formant une paroi interne du pneumatique, au moins une portion de la paroi interne étant recouverte par une couche autoobturante comportant un élastomère thermoplastique styrénique (dit TPS ) et le pneumatique étant apte à avoir une pression de gonflage en service Pg donnée. Ce pneumatique est caractérisé en ce que, pour toute température dans une gamme de températures donnée comprise entre +30 et +100 C, la couche auto-obturante a un facteur de perte tg 8 inférieur à 0,2 et un module dynamique G* inférieur à Pg ; tg 8 et G* étant mesurés à une fréquence de 10 Hz. [0009] La couche auto-obturante élastomère du pneumatique selon l'invention a l'avantage d'avoir dans une très large gamme de températures d'utilisation des pneumatiques un comportement mécanique pratiquement purement élastique. Ce comportement supprime pratiquement toute pénalisation en termes de résistance au roulement par rapport à un pneumatique ne comportant pas un tel revêtement et 2910382 P10-1916FR 3 améliore substantiellement la vitesse d'obturation lors du retrait d'un clou resté en place dans la structure du pneumatique pendant un temps notable. Par temps notable, on entend de quelques heures à quelques jours. [0010] On constate aussi que lorsque le module dynamique G* devient supérieur à la 5 pression de gonflage Pg dans la gamme de température donnée, les propriétés d'obturation de la couche auto-obturante se dégradent. En effet, le moteur de plusieurs des mécanismes d'obturation étant les efforts de compression liés à la pression de gonflage du pneumatique, lorsque la module dynamique G* d'une couche auto-obturante est supérieur ou égal à la pression de gonflage Pg, on constate que la couche 10 auto-obturante n'est plus assez déformable pour obturer efficacement les trous liés aux crevaisons notamment après expulsion de l'objet perforant. En revanche, certaines couches auto-obturantes trop rigides pour des pneumatiques de véhicules de tourisme dont la pression de service est entre 2 et 3 bar peuvent être utilisées avec succès pour des pneumatiques de véhicules poids lourd dont la pression de service est de l'ordre de 1 5 8 à I o bar. [0011] De préférence le facteur de perte tg 8 est continûment inférieur à 0,15. [0012] Cela permet d'assurer qu'il n'y a aucune pénalisation en résistance en roulement et une bonne efficacité d'obturation des crevaisons par le revêtement. [0013] Le module dynamique G* est aussi préférentiellement supérieur à Pg/30. Cela, 20 associé à la valeur très faible du facteur de perte permet une excellente stabilité de forme lors de roulage à haute vitesse et haute température. [0014] Les Demanderesses ont aussi constaté qu'une plage préférentielle pour le module dynamique G* est : 0,01 REVENDICATIONS 1. Pneumatique comportant au moins deux flancs, un sommet pourvu radialement extérieurement d'une bande de roulement, une structure de renfort de type carcasse, une armature de sommet, la surface interne des flancs et du sommet formant une paroi interne du pneumatique, au moins une portion de ladite paroi étant recouverte par une couche auto-obturante comportant un élastomère thermoplastique styrénique (dit TPS ) et le pneumatique étant apte à avoir une pression de gonflage en service Pg donnée, caractérisé en ce que, pour toute température dans une gamme de températures Io donnée, comprise entre +30 C et +100 C, la couche auto-obturante a un facteur de perte tg inférieur à 0,2 et un module dynamique G* inférieur à Pg ; tg et G* étant mesurés à une fréquence de 10 Hz. 2. Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel la couche auto-obturante 15 présente, pour toute température dans la gamme de températures donnée, un facteur de perte tg inférieur à 0,15. 3. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel la couche auto-obturante présente, pour toute température dans la gamme de températures 20 donnée, un module dynamique G* supérieur à P3g/0 . 4. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel la couche auto-obturante présente, pour toute température dans la gamme de températures donnée, un module dynamique G* supérieur à 0,01 MPa. 5. Pneumatique selon la revendication 4, dans lequel le module dynamique G* est tel que : 0,01 6. Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la gamme de températures donnée comprend en plus la plage [+10 ;+30] C et s'étend ainsi de +10 C à +100 C. 5 7. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la gamme de températures donnée comprend en plus la plage [+100 ; +130] C et s'étend ainsi de +10 C à +130 C. 8. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le 10 TPS est l'élastomère majoritaire de la couche auto-obturante. 9. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le TPS est choisi dans le groupe des co- polymères blocs styrène/butadiène/styrène (SBS), styrène/isoprène/styrène (SIS), styrène/éthylène/butylène/styrène (SEBS), 15 styrène/éthylène/propylène/styrène (SEPS), styrène/éthylène/éthylène/propylène/styrène (SEEPS), et les mélanges de ces copolymères. 10. Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la couche auto-obturante a une épaisseur minimale de 0,3 mm, et préférentiellement entre 0,5 et 20 10 mm. 11. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'allongement à la rupture ER de la couche auto-obturante est supérieur à 500 % et de préférence supérieur à 800 %. 12. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la contrainte à la rupture 6R de la couche auto-obturante est supérieure à 0,2 MPa. 13. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la 30 composition auto-obturante comporte une huile d'extension à un taux compris entre 200 et 700 pce (parties en poids pour cent d'élastomère). 20 2910382 P10-1916FR - 20 - 14. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant par ailleurs une couche d'étanchéité constituée d'une composition de caoutchouc sensiblement étanche au gaz de gonflage couvrant substantiellement toute la paroi 5 interne dudit pneumatique, dans lequel la couche auto-obturante recouvre, au moins en partie, la couche d'étanchéité du côté de la cavité interne du pneumatique. 15. Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, comprenant par ailleurs une couche d'étanchéité constituée d'une composition de caoutchouc sensiblement 1 o étanche au gaz de gonflage couvrant substantiellement toute la paroi interne dudit pneumatique, dans lequel la couche auto-obturante est disposée entre la couche d'étanchéité et le renfort de type carcasse. 16. Pneumatique selon l'une des revendications 14 et 15, dans lequel ladite couche 15 auto-obturante est disposée au niveau du sommet dudit pneumatique. 17. Pneumatique selon l'une des revendications 14 et 15, dans lequel ladite couche auto-obturante se prolonge avantageusement d'un flanc à l'autre, au moins jusqu'à une position radiale correspondant aux équateurs dudit pneumatique. 18. Pneumatique selon l'une des revendications 14 et 15, dans lequel ladite couche auto-obturante se prolonge avantageusement d'un flanc à l'autre, au moins jusqu'à une position radiale correspondant sensiblement au rebord du crochet de jante lorsque le pneumatique est en position montée. 25