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WO2017198559A1 - Bandage pneumatique comprenant un élément de renfort gainé - Google Patents

Bandage pneumatique comprenant un élément de renfort gainé Download PDF

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WO2017198559A1
WO2017198559A1 PCT/EP2017/061443 EP2017061443W WO2017198559A1 WO 2017198559 A1 WO2017198559 A1 WO 2017198559A1 EP 2017061443 W EP2017061443 W EP 2017061443W WO 2017198559 A1 WO2017198559 A1 WO 2017198559A1
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WO
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metal filaments
wire element
tire
sheath
delimited
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2017/061443
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English (en)
Inventor
Bastien LIMOZIN
Philippe LESOEURS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA filed Critical Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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    • D07B2205/2003—Thermoplastics

Definitions

  • the field of the present invention is that of sheathed reinforcing elements, used for reinforcing articles or semi-finished products of rubber, such as for example pneumatic tires.
  • sheathed reinforcing elements comprise a wire element, in particular a metallic element, as well as a layer of a thermoplastic polymeric composition sheathing the wire element.
  • the wire element generally comprises an assembly of several filaments, in particular metal monofilaments.
  • the invention is mainly applicable to heavy vehicles such as "heavy goods vehicles", that is to say subways, buses, agricultural or civil engineering machinery, aircraft or other vehicles for transport or handling.
  • the present invention relates to a tire comprising a reinforcing element.
  • the cladding of a metallic wire element by a layer of thermoplastic polymer composition is known per se.
  • the sheathing makes it possible to protect one or more metallic wire elements against various external aggressions such as oxidation or abrasion.
  • the sheathing is carried out in order to stiffen the reinforcing elements structurally, to join together if necessary several filaments, and thus to increase their resistance to buckling.
  • thermoplastic polymeric composition penetrates between the filaments of the wire element.
  • Such sheathing said heart of the wire element by the thermoplastic polymeric composition allows impregnation of the thermoplastic polymer composition and on the one hand, good adhesion between the metal of the filaments and the thermoplastic polymer composition of the sheath and secondly, good mechanical anchoring of the sheath in the metal filament element.
  • the element Filtril is conventionally heat treated prior to the cladding step, for example by heating.
  • the use of a core impregnated filament element as a reinforcing element of a carcass ply can decrease its performance in endurance bending / compression.
  • the temperature of the carcass ply is not homogeneous during the rolling of the tire.
  • the carcass ply has a lower rigidity due to the softening of the sheath in these high temperature zones. which results in the generation of a small radius of curvature located within the reinforcing element. This small localized radius of curvature generates significant stresses on the element film, which penalizes the performance of said endurance film element.
  • An object of the invention is to provide a tire comprising a sheathed reinforcing element having an improved endurance compared to the sheathed reinforcing element of the state of the art.
  • the reinforcement element comprising:
  • a film element comprising a plurality of metal filaments, the plurality of metal filaments comprising at least external metal filaments at least partly delimiting an outer surface of the filamentary element, and a sheath partially coating the outer surface of the wire element made of a thermoplastic polymeric composition
  • a raw blank of the tire is formed comprising the reinforced product in the green state
  • the raw blank is cooked so as to obtain the tire.
  • a reinforcing element of the tire according to the invention allows a movement of the metal filaments of the wire element in the sheath, while limiting the interactions between the wire element and the sheath.
  • a tire comprises the reinforcing element as defined above having undergone in particular the effects of pressure and temperature during the firing step.
  • the state of the reinforcing element, and in particular the geometrical characteristics of the sheath may vary between its state before the stages of flooding, formation of the blank and cooking, said green state, and its state after these stages. , said cooked state.
  • the variations that can be observed between the two states are in particular dependent on the cooking conditions, for example the pressure, the temperature and the cooking time, which are conditions that can be determined by those skilled in the art, in particular as a function of the size of the tire, of the different products. reinforced or not or the desired cooking kinetics.
  • the invention therefore relates to the pneumatic setting of the reinforcing element in its green state and as defined above having undergone the various steps of the method also set forth in the invention in order to obtain a tire comprising the element reinforcement in its cooked state.
  • raw state is meant a state in which the elastomer matrix is not crosslinked, unlike the cooked state in which, after the baking state, the elastomer matrix is crosslinked.
  • the tire according to the invention is implicitly in the fired state.
  • Sheath partially coating the outer surface is meant that the sheath is in contact with a portion of the outer surface.
  • the sheath surrounds the entirety of the wire element but only contacts a part, and only a part, of the outer surface of the wire element. In part, therefore, it is meant that the sheath is in contact with a part, and only a part of the outer surface, that is to say that there is a part of the outer surface which is devoid of contact with the sheath.
  • metal filament is meant an elemental metal monofilament and not an assembly of several elemental metal monofilaments.
  • a metal filament generally comprises a steel core and preferably a brass, bronze, copper or zinc coating.
  • the steel used is a carbon steel that is to say comprising between 0.2% and 1.1% carbon by weight.
  • polymeric thermoplastic composition is meant a composition having a thermoplastic behavior, that is to say having a softening and possibly a melting with the rise in the temperature of the composition.
  • Such an elastomer matrix preferably comprises an elastomer, advantageously a diene elastomer, a crosslinking system, for example comprising sulfur, at least one filler, for example carbon black and / or silica, and or several optional additives such as, for example, antioxidants, retarders or crosslinking accelerators.
  • a crosslinking system for example comprising sulfur
  • at least one filler for example carbon black and / or silica
  • optional additives such as, for example, antioxidants, retarders or crosslinking accelerators.
  • the diene type generally means an elastomer derived at least in part, ie a homopolymer or a copolymer, from diene monomers, that is to say from monomers bearing two carbon-carbon double bonds, conjugated or otherwise.
  • the diene elastomer is selected from the group consisting of polybutadienes (BR), synthetic polyisoprenes (IR), natural rubber (NR), butadiene copolymers, isoprene copolymers and mixtures of these elastomers.
  • Such copolymers are more preferably selected from the group consisting of butadiene-styrene copolymers (SBR), isoprene-butadiene copolymers (BIR), isoprene-styrene copolymers (SIR), isoprene-copolymers of butadiene-styrene (SBIR) and mixtures of such copolymers.
  • the elastomer matrices may contain a single diene elastomer or a mixture of several diene elastomers, the diene elastomer (s) may be used in combination with any type of synthetic elastomer other than diene, or with polymers other than elastomers, for example thermoplastic polymers.
  • the elastomer matrix comprises a reinforcing filler.
  • reinforcing filler When a reinforcing filler is used, it is possible to use any type of reinforcing filler known for its ability to reinforce an elastomer matrix that can be used for the manufacture of tires, for example an organic filler such as carbon black, an reinforcing inorganic filler such as silica, or a blend of these two types of filler, especially a blend of carbon black and silica.
  • an organic filler such as carbon black
  • an reinforcing inorganic filler such as silica
  • a blend of these two types of filler especially a blend of carbon black and silica.
  • carbon blacks are suitable all carbon blacks conventionally used in tires, so-called pneumatic grade blacks.
  • pneumatic grade blacks For example, mention will be made more particularly of reinforcing carbon blacks of the 100, 200 or 300 series (ASTM grades).
  • the carbon blacks could for example already be incorporated into the isoprene elastomer in the form of a masterbatch, as indicated for example WO 97 / applications. 36724 or WO 99/16600.
  • organic fillers other than carbon blacks
  • any inorganic or mineral filler whatever its color and its origin, for example natural or synthetic, also called “white” filler, charge “clear” or “charge non noir” ("non-black filler” in English) as opposed to carbon black, capable of reinforcing alone, with no other means than an intermediate coupling agent, an elastomer matrix intended for the manufacture of tires, in other words able to replace, in its reinforcing function, a conventional carbon black pneumatic grade.
  • Such a charge is generally characterized, in a known manner, by the presence of hydroxyl groups (-OH) on its surface.
  • the physical state in which the reinforcing inorganic filler is present is indifferent, whether in the form of powder, microbeads, granules, beads or any other suitable densified form.
  • Suitable reinforcing inorganic fillers include mineral fillers of the siliceous type, in particular silica (SiO 2), or of the aluminous type, in particular alumina (Al 2 O 3).
  • the silica used may be any reinforcing silica known to those skilled in the art, especially any precipitated or pyrogenated silica having a BET surface and a CTAB specific surface both less than 450 m 2 / g, preferably from 30 to 400 m 2 / boy Wut.
  • HDS highly dispersible precipitated silicas
  • the content of total reinforcing filler is in a range of 5 to 120 phr (part per cent of elastomer), more preferably from 5 to 100 phr and even more preferably from 5 to 90 phr.
  • the carbon black may advantageously be the only reinforcing filler or the majority reinforcing filler. Of course, it is possible to use a single carbon black or a blend of several carbon blacks of different ASTM grades. The carbon black may also be used in blending with other reinforcing fillers and in particular reinforcing inorganic fillers as described above, and in particular silica.
  • an inorganic filler for example silica
  • its content is in a range from 0 to 70 phr, preferably from 0 to 50 phr, in particular also from 5 to 70 phr, and even more preferably this proportion varies from 5 to 50 phr, particularly from 5 to 40 phr.
  • the elastomer matrix comprises various additives.
  • the elastomer matrices may also comprise all or part of the usual additives usually used in elastomer matrices intended for the manufacture of tires, for example plasticizers or extension oils, which are of a nature aromatic or non-aromatic, pigments, protective agents such as anti-ozone waxes, chemical antiozonants, anti-oxidants, anti-fatigue agents or even adhesion promoters.
  • plasticizers or extension oils which are of a nature aromatic or non-aromatic, pigments
  • protective agents such as anti-ozone waxes, chemical antiozonants, anti-oxidants, anti-fatigue agents or even adhesion promoters.
  • the elastomer matrix comprises a crosslinking system, more preferably a vulcanization system.
  • the vulcanization system comprises a sulfur donor agent, for example sulfur.
  • the vulcanization system comprises vulcanization activators such as zinc oxide and stearic acid.
  • the vulcanization system comprises a vulcanization accelerator and / or a vulcanization retarder.
  • the sulfur or sulfur donor agent is used at a preferred level within a range of 0.5 to 10 phr, more preferably in a range of 0.5 to 8.0 phr. All accelerators, retarders and vulcanization activators are used at a preferential rate within a range of 0.5 to 15 phr. The vulcanization activator (s) is or are used at a preferential rate within a range of 0.5 and 12 phr.
  • the actual crosslinking system is preferably based on sulfur and a primary vulcanization accelerator, in particular a sulfenamide type accelerator.
  • a primary vulcanization accelerator in particular a sulfenamide type accelerator.
  • various known secondary accelerators or vulcanization activators such as zinc oxide, stearic acid, guanidine derivatives (in particular diphenylguanidine), etc.
  • accelerator any compound capable of acting as an accelerator for vulcanizing diene elastomers in the presence of sulfur, in particular thiazole accelerators and their derivatives, thiuram type accelerators, and zinc dithiocarbamate type.
  • These accelerators are more preferably chosen from the group constituted by the 2-mercaptobenzothiazyl disulfide (abbreviated "MBTS”), N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (abbreviated “CBS”), ⁇ , ⁇ -dicyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (abbreviated “DCBS”), N-ter butyl-2-benzothiazyl sulfenamide (abbreviated “TBBS”), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenimide (abbreviated “TBSI”), zinc dibenzyldithiocarbamate (abbreviated "ZBEC”) and mixtures of these compounds.
  • MBTS 2-mercaptobenzothiazyl disulfide
  • CBS N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide
  • DCBS N-cyclohe
  • a primary accelerator of the sulfenamide type is used.
  • the reinforcement element of the tire according to the invention may also comprise one or more of the following characteristics, considered individually or according to all the possible combinations:
  • the plurality of metal filaments is arranged in at least one inner layer of M> 1 internal metallic filament (s) and at least one outer layer of P> 1 external metal filaments, the outer layer being wound around of the inner layer, the at least one internal gap delimited by the M> 1 internal filament (s) and the P> 1 external metal filaments being essentially free of the thermoplastic polymeric composition; and or
  • the P> 1 external metal filaments are in direct contact with the internal metal filament (s); and or
  • the plurality of metallic filaments of the wire element is arranged in at least one inner layer of M> 1 metal filament (s) internal (s), at least one outer layer of P> 1 external metal filaments and at least an intermediate layer of N> 1 intermediate metal filaments, the intermediate layer of metal filaments being arranged between the inner layer and the outer layer, the at least one internal gap delimited by the one or more M> 1 metal filament (s) internal (s) and the N> 1 intermediate metal filaments is essentially devoid of the thermoplastic polymeric composition and the at least one internal gap delimited by the N> 1 intermediate filaments and the P> 1 external metal filaments is essentially free of the polymeric composition thermoplastic; and or
  • the metal filaments of the inner layer are wound helically; and or the metal filaments of the outer layer are helically wound around the inner layer or around the intermediate layer; and or
  • the metallic filaments of the intermediate layer are wound helically around the inner layer;
  • the N> 1 intermediate metal filaments are in direct contact with the
  • the outer layer is compact; and or
  • the plurality of metal filaments of the filamentary element is arranged in a single layer of N> 1 external metal filaments, the central gap delimited by the N> 1 external metal filaments essentially being free of the thermoplastic polymeric composition; and or
  • the N> 1 external metal filaments are wound helically; and / or the diameter of each metal filament is between 0.1 mm and 0.5 mm; and or
  • the thickness of the sheath varies from 0.05 mm to 0.5 mm, preferably from 0.10 mm to 0.15 mm; and or
  • thermoplastic polymeric composition comprises a thermoplastic compound selected from the group consisting of non-elastomeric thermoplastic polymers (TP), thermoplastic elastomers
  • TPE vulcanized thermoplastic elastomers
  • TPV vulcanized thermoplastic elastomers
  • mixtures thereof and / or the sheath having an inner wall
  • the inner wall is circular or the inner wall is substantially circular so that the surface of the external interstices is smaller than the surface that would have the external interstices in the case of a sheath having a circular inner wall.
  • the tire comprises a crown surmounted by a tread, two flanks, two beads, each flank connecting each bead at the top, a carcass reinforcement anchored in each of the beads and extending in the flanks and up to the top, the reinforced product forming at least in part the carcass reinforcement.
  • a reinforcing element as described above is manufactured according to a manufacturing method comprising a casing step in which it is partially coated.
  • the wire element of a sheath made of a thermoplastic polymeric composition so that the interstices external to the wire element delimited by the inner wall of the sheath and the outer surface of the wire element delimited by the outer metal filaments are essentially without the thermoplastic polymeric composition, and the at least one interstice internal to the wire member delimited by the plurality of metal filaments is essentially free of the thermoplastic polymeric composition.
  • the reinforcing element is at ambient temperature.
  • the step of casing the wire element at room temperature avoids penetration of the sheath inside the wire element.
  • the subject of the invention is also a method for manufacturing a tire, in which:
  • At least one reinforcing element is embedded in an elastomer matrix so as to form a reinforced product in the green state, the reinforcing element comprising:
  • a filament element comprising a plurality of metal filaments, the plurality of metal filaments comprising at least external metal filaments delimiting at least partly an external surface of the filamentary element
  • a raw blank of the tire is formed comprising the reinforced product in the green state
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a reinforcing element according to a first embodiment
  • FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of a reinforcing element according to a second embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a reinforcing element according to a third embodiment
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a carcass reinforcement according to one embodiment
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a carcass reinforcement according to another embodiment
  • FIG. 7 is a schematic transverse section of a pneumatic tire according to the invention.
  • FIG. 8 represents a step of a method of manufacturing a reinforcing element for a pneumatic tire according to the invention.
  • Figure 9 illustrates flexural stiffness variations of reinforced products as a function of temperature.
  • the subject of the invention is a tire comprising a reinforcing element.
  • Figures 1 to 4 show cross sections of various embodiments of a tire reinforcement member according to the invention.
  • a reinforcing element 10 comprises a wire element 12 and a sheath 20.
  • the reinforcing element 10 comprises a single wire element 12 coated with a
  • the reinforcing element 10 consists of the filament element 12 and the sheath 20.
  • a filament element is an elongated element having a length greater than the dimensions of its cross section, regardless of the shape of its cross section.
  • the cross section may have a circular, oblong, rectangular, square, or even flat shape.
  • the filament element is preferably rectilinear, but may also be non-rectilinear, for example twisted or corrugated.
  • the filament element 12 comprises a plurality of metal filaments 14. More specifically, the filament element 12 comprises an assembly of metal filaments, the metal filaments being arranged in one or more concentric layers, the metal filaments of which a same layer being wound helically around the direction of elongation of the filament element.
  • the metal filaments can be assembled by wiring or twisting. In the case of wiring, the metal filaments do not twist about their own axis because of synchronous rotation before and after the point of assembly. In the case of twisting, the metal filaments undergo both a collective twist and an individual twist around their own axis, which generates a detorsion torque on each of the metal filaments.
  • Each metal filament 14 preferably has a diameter of between 0.1 mm and 0.5 mm.
  • Each metal filament 14 comprises a metal core, for example steel. According to one embodiment of the invention, each metal filament 14 comprises a metal coating coating the metal core. The metal coating is for example zinc or brass. According to another embodiment, each metal filament 14 is devoid of metal coating coating the metal core.
  • the plurality of metal filaments 14 comprises at least external metal filaments 14 delimiting at least in part an outer surface 24 of the filament element 12.
  • the external metal filaments 14 of the Wired element 12 are hatched with the same hatching, different from the hatching of the other metal filaments of the wire element 12.
  • the sheath 20 partially covers the film element 12, and more specifically a portion of the outer surface 24 of the film element 12. In other words, a part of the wall internal 22 of the sheath is in contact with a portion of the outer surface 24 of the wire element 12, and therefore with a portion of the outer metal filaments 14 of the wire element 12.
  • the sheath 20 may be in contact with all the external metal filaments 14 of the wire element 12, as illustrated in FIGS.
  • the radial thickness of the sheath 20, that is to say the distance between the outer wall 30 of the sheath 20 and the inner wall 22 of the sheath 20, is substantially constant.
  • the sheath 20 in a cross section of the reinforcing element, is annular in shape, the inner wall 22 of the sheath being circular.
  • the volume delimited by the outer surface 24 of the wire element 12 and a theoretical circle in which the wire element is circumscribed is filled to less than 10% by the thermoplastic polymer composition.
  • the volume defined by the outer surface 24 of the wire element 12 and the theoretical circle circumscribing the wire element is filled to 0 %) by the thermoplastic polymeric composition. More precisely, when the inner wall 22 of the sheath is perfectly circular, the inner wall 22 of the sheath corresponds to the theoretical circle in which the wire element 12 is circumscribed.
  • the radial thickness of the sheath 20 varies.
  • the outer wall of the sheath is circular, and the inner wall of the sheath is substantially circular.
  • the volume delimited by the outer surface 24 of the wire element 12 and the theoretical circle circumscribing the wire element is filled to at most 50% by the thermoplastic polymer composition.
  • the volume delimited by the outer surface 24 of the wire element 12 and the theoretical circle circumscribing the wire element is filled to at most 30%, and more preferably to at most 10%, by the polymeric composition.
  • thermoplastic In other words, the thermoplastic polymeric composition enters the theoretical circle in which the wire element 12 is circumscribed.
  • the sheath has a minimum thickness of 0.05 mm, and a maximum thickness of 0.5 mm.
  • the sheath has an average thickness ranging from 0.10 mm to 0.15 mm.
  • the diameter of the reinforcing element is between 1 mm and 1.5 mm.
  • the sheath 20 is made of a thermoplastic polymeric composition.
  • the thermoplastic polymeric composition makes it possible to protect the element from fi lling against oxidation.
  • the sheath is an effective barrier against corrosive agents likely to penetrate the reinforcing element.
  • the sheath 20 comprises a single layer consisting of a thermoplastic polymeric composition.
  • the sheath comprises a plurality of concentric layers, at least the radially innermost layer being made of a thermoplastic polymeric composition.
  • Such sheaths are described in particular in WO2010 / 136389, WO2010 / 105975, WO2011 / 012521, WO2011 / 051204, WO2012 / 016757, WO2012 / 038340, WO2012 / 038341, WO2012 / 069346, WO2012 / 104279, WO2012 / 104280, WO2012 / 104281, WO2013 / 117474 and WO2013 / 117475.
  • thermoplastic polymer composition comprises a thermoplastic compound selected from the group consisting of non-elastomeric thermoplastic polymers (TP), thermoplastic elastomers (TPE), vulcanized thermoplastic elastomers (TPV), functionalized thermoplastic elastomers and mixtures of these compounds.
  • TP non-elastomeric thermoplastic polymers
  • TPE thermoplastic elastomers
  • TPV vulcanized thermoplastic elastomers
  • functionalized thermoplastic elastomers and mixtures of these compounds.
  • a non-elastomeric thermoplastic polymer when used, it is chosen from a polyester, a polyamide, a polyketone, a cellulose, a polyphenylene ether or a mixture of these materials.
  • a non-elastomeric thermoplastic polymer is chosen from a polyester and a polyamide and even more preferably a polyamide.
  • the polyester is chosen from a polyethylene terephthalate (PET), a polyethylene naphthalate (PEN), a polybutylene terephthalate (PBT), a polybutylene naphthalate (PBN), a polypropylene terephthalate (PPT) and a polypropylene naphthalate (PPN) and more preferably is polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PBN polybutylene naphthalate
  • PPT polypropylene terephthalate
  • PPN polypropylene naphthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • the polyamide is preferably an aliphatic polyamide, for example nylon.
  • thermoplastic elastomer when used, it is a styrenic elastomer (TPS).
  • TPE thermoplastic elastomer
  • TPS styrenic elastomer
  • TPE thermoplastic elastomer
  • TPE may be functionalized and / or unsaturated.
  • a reinforcing element 10 also comprises external interstices 38 and at least one internal gap 32.
  • the external interstices 38 to the wire element 12 are delimited by the inner wall 22 of the sheath and the outer surface 24 of the wire element delimited by the external metal filaments 14.
  • an external gap 38 is a space free of material between the sheath 20 and the wire element 12.
  • the inner wall 22 of the sheath is circular, as shown in FIGS. 1, 2 and 4, a outer gap 38 is delimited by the circle circumscribing the wire element 12, corresponding to the inner wall 22 of the sheath, and the outer surface 24 of the wire element 12.
  • an internal gap may be a space free of material between two successive layers of metal filaments or, in the case where the wire element comprises a single layer of N metal filaments, a free space of material radially internal to the outer layer of metal filaments.
  • the internal interstices 32 and the external interstices 38 are essentially devoid of the thermoplastic polymeric composition.
  • the internal interstices 32 and the external interstices 38 have a surface totally free of the thermoplastic polymeric composition greater than or equal to 90%.
  • at least 95% of the area of the internal interstices 32 is completely free of the thermoplastic polymeric composition
  • at least 95% of the area of the external interstices 38 is completely free of the thermoplastic polymeric composition.
  • the plurality of metal filaments 14 is arranged in two layers, an inner layer 16 and an outer layer 18.
  • the inner layer 16 comprises a number M greater than or equal to one of filament (s) internal metal (s), for example the number M of internal metal filament 14 is equal to one in Figure 1.
  • the outer layer 18 comprises a number P strictly greater than one of external metal filaments, for example the number P external wire filament 14 is equal to six in Figure 1.
  • the wire element 12 is a wire element with two layers M + P.
  • the outer layer 18 is wound around the inner layer 16.
  • the external metal filaments 14 are in direct contact with the internal metal filament (s) 14 (s).
  • the metal filaments 14 of the outer layer 18 are helically wound around the inner layer 16.
  • M> 1 the metal filaments 14 of the inner layer 16 are helically wound.
  • the outer layer 18 is compact. More specifically, the metal filaments 14 of the outer layer 18 are in pairs in contact with each other.
  • a compact outer layer 18 makes it possible to prevent the penetration of the thermoplastic polymer composition between the metal filaments 14 of the outer layer 18, and consequently in the internal interstices 32 to the wire element 12.
  • the outer 30 and inner walls 22 of the sheath are circular.
  • the external interstices 38 to the wire element 12 are delimited by the circle circumscribing the wire element and by the outer surface 24 of the wire element 12.
  • the internal interstices 32 to the wire element 12 are delimited by the inner layer 16 and the outer layer 18 of metal filaments 14 of the wire element 12.
  • the internal interstices 32 are delimited by the or the M > 1 metal filament (s) 14 internal (s) and external P filaments 14.
  • the internal interstices 32, six in number in Figure 1 are delimited by the internal metal filament 14 and the six external metal filaments 14.
  • the internal interstices 32 are essentially devoid of the thermoplastic polymeric composition. More specifically, by “substantially” without the thermoplastic polymeric composition, it is meant that at least 90%, and of Preferably at least 95% of the surface between the inner layer 16 and the outer layer 18 is completely devoid of thermoplastic polymeric composition. Otherwise, said, at most 10%, and preferably at most 5%, of the surface between the outer metal filaments 14 and the inner metal filaments 14 comprises thermoplastic polymeric composition.
  • the inner wall 22 of the sheath may be substantially circular.
  • the thickness of the sheath 20 can vary so that the surface of the external interstices 38 is smaller than the surface of the internal interstices 38 when the sheath is circular.
  • FIG. 1 A second embodiment of the reinforcing element is shown in FIG.
  • the plurality of metal filaments 14 is arranged in at least three layers, an inner layer 16, an intermediate layer 26 and an outer layer 18.
  • the inner layer 16 comprises a number M greater than or equal to to one of metal filament (s) internal (s), for example the number M of internal metal filament 14 is equal to one in Figure 2.
  • the intermediate layer 26 comprises a number N strictly greater than one of metal filaments intermediate, for example the number N of intermediate metal filaments is equal to six in Figure 2.
  • the outer layer 18 comprises a number P strictly greater than one of external metal filaments, for example the number P of external metal filaments 14 is twelve on
  • the wire element 12 is a wire element with three layers M + N + P.
  • the intermediate layer 26 is arranged between the inner layer 16 and the outer layer 18.
  • the outer layer 18 is wound around the intermediate layer 26, and the intermediate layer 26 is wound around of the inner layer 16.
  • the N metal filaments 14 of the intermediate layer 26 are in direct contact with the M metal filaments 14 of the inner layer 16 and with the P metal filaments of the outer layer 18.
  • the P metal filaments 14 of the outer layer 18 are wound helically around the intermediate layer 26 and N metal filaments 14 of the intermediate layer
  • the outer layer 18 and the intermediate layer 26 are compact.
  • a compact outer layer 18 makes it possible to avoid a penetration of the thermoplastic polymeric composition into the internal interstices 34 of the filamentary element
  • a compact intermediate layer 26 makes it possible to prevent penetration of the thermoplastic polymeric composition into the internal interstices 36 of the filamentary element.
  • the external interstices 38 to the filament element 12 are delimited by the inner wall 22 of the sheath and by the external surface 24 of the filament element 12, the inside wall 22 of the sheath. being circular.
  • the internal interstices 34 to the wire element 12 are delimited by the M internal metal filaments 14 and N intermediate metal filaments 14.
  • the internal interstices 36 at the filament element 12 are delimited by the
  • the internal interstices 34 are delimited by the metal filaments 14 of the inner layer 16 and the intermediate layer 26 and the internal interstices 36 are delimited by the metal filaments 14 of the intermediate layer 26 and the outer layer 18.
  • the internal interstices 34, 36 are essentially free of the thermoplastic polymeric composition. More specifically, by “essentially” without the thermoplastic polymeric composition, it is meant that at least 90%, and preferably at least 95%, of the surface between the inner layers 16, intermediate 26, and outer 18 is completely free of composition thermoplastic polymer.
  • said at most 10%, and preferably at most 5%, of the surface between the outer metal filaments 14 and the intermediate metal filaments 14, and the surface between the inner metal filaments 14 and the intermediate metal filaments 14, comprises of the thermoplastic polymeric composition.
  • the inner wall 22 of the sheath is substantially circular, so that the thickness of the sheath 20, that is to say the distance between the outer wall 30 and the inner wall 22 of the sheath, varies.
  • the thickness of the sheath 20 is not radially uniform.
  • the space delimited by the outer surface 24 of the wire element 12 and the theoretical circle circumscribed by the wire element is filled to at most 50%, preferably at most 30%, and more. preferentially to not more than 10%>, by thermoplastic polymeric composition.
  • the thermoplastic polymeric composition enters the theoretical circle in which the film element 12 is circumscribed.
  • the surface of the external interstices 38 to the wire element 12 shown in FIG. 3 is smaller than the surface of the external interstices 38 to the wire element 12 represented by FIG. in Figure 2.
  • FIG. 1 A third embodiment of the reinforcing element is shown in FIG.
  • the filament element 12 is a filament element with a layer 1 ⁇ N, also called "open cord”.
  • the inner gap is here a central capillary 28, also called central gap, delimited by N external metal filaments 14.
  • the central capillary 28 is essentially free of the thermoplastic polymeric composition.
  • the thickness of the sheath 20 varies.
  • the inner wall 22 of the sheath may be substantially circular, so that the surface of the external interstices 38 is smaller than the surface of the external interstices 38 when the sheath is circular.
  • a cross section of a reinforced product 40 is shown in Figure 5.
  • the reinforced product 40 has a general shape of strip extending in the direction of elongation of the reinforcing member.
  • the reinforced product 40 comprises an elastomer matrix 42 in which is embedded at least one reinforcing element 10 as described above.
  • the reinforced product comprises a plurality of reinforcing elements according to the invention.
  • the reinforced product 40 may comprise three reinforcing elements 10, the reinforcing elements being aligned.
  • the tire 1 comprises a crown 2, two sides 3 and two beads 4.
  • the crown 2 is surmounted by a tread (not shown) and, preferably, reinforced by a frame from summit or a belt 6.
  • the beads 4 are preferably reinforced by a bead 5.
  • Each side 3 connects each bead 4 to the top 6.
  • a carcass reinforcement 7 is wound around the two rods 5.
  • the carcass reinforcement 7 is anchored in each bead 4.
  • the carcass reinforcement 7 extends in the flanks 3 and up to in the top 2.
  • the upturn 8 of the carcass reinforcement 7 is disposed towards the outside of the tire 1, which is here shown mounted on a rim 9.
  • the reinforced product 40 forms at least a portion of the tire carcass reinforcement 7.
  • a tire according to the invention has improved performance compared to a tire according to the prior art.
  • the crown reinforcement 6 comprises an elastomer matrix 42 in which is embedded at least one reinforcing element 10 as described above, and preferably a plurality of reinforcing elements such as than previously described.
  • the reinforcing elements of the tires tested comprise a wire element of structure (1 + 6 + 12) x 0.18 mm, that is to say a wire element comprising an internal layer of 1 internal metal filament, an intermediate layer of 6 intermediate metal filaments and an outer layer of 12 outer metal filaments, each metal filament having a diameter of 0.18 mm.
  • the sheath used for the tire P0 is PA 66 nylon.
  • the pneumatic tire according to the invention P2 has an improved performance of 28% with respect to the pneumatic tire P0 comprising non-sheathed wire elements, and an improved performance of 12% with respect to the tire PI including wire elements. impregnated to heart.
  • a reinforcing element comprising a core-impregnated filament element and a reinforcing element comprising a fluid element of the tire according to the invention.
  • a length of 10 cm of each film element is available which is sheathed over 5 cm and left bare for 5 cm.
  • the stripped part of the filament element is passed through a die and the die is abutted against the sheath of the sheathed portion. We fix the die and pull the unsheathed part. We then measure the force required to tear the sheath.
  • the reinforcement elements of the reinforced products E0, E1, E2 comprise a wire element of structure (1 + 6 + 12) x 0.18 mm.
  • the sheath used for the reinforcing elements E1, E2 is nylon PA 66.
  • the reinforcing elements of the reinforced products R0, R1, R2 comprise a wire element of structure (1 + 6 + 12) x 0.18 mm.
  • the sheath used for reinforced products RI, R2 is PA 66 nylon.
  • Each tested reinforced product comprises reinforcing elements arranged alternately with each other at a laying pitch of 1.7 mm and embedded in an elastomeric matrix usually used as a calendering composition.
  • Each reinforced product is in the fired state, i.e., the elastomeric matrix has been vulcanized.
  • Each tested reinforced product has the shape of a specimen measuring 10 x 20 cm.
  • Each specimen is fixed on one side to a fixed pivot and on the other side to a pivot mounted movable in translation in a slide.
  • a torsion torque of the same force and opposite direction is applied to each of the pivots.
  • the pivot mounted movable then approaches the fixed pivot and a constant radius of curvature is obtained along the specimen.
  • the reinforced product comprising unsheathed wire elements R0 has a substantially constant flexural stiffness Rf equal to 23 daN / mm 2 , whatever the temperature.
  • the flexural stiffness Rf of the reinforced product R0 comprising the unsheathed wire elements is represented by the straight line I in FIG. 9.
  • the obliquely hatched zone in FIG. 9 illustrates the flexural rigidity Rf supplied to the elastomer matrix by the elements. wired unsheathed.
  • the reinforced product of the tire according to the invention R2 has a flexural rigidity Rf decreasing with temperature and greater than the flexural rigidity Rf of the reinforced product R0.
  • the flexural stiffness Rf of the reinforced tire product according to the invention R2 is represented by line III in FIG. 9.
  • the vertically hatched area in FIG. 9 illustrates the excess of flexural stiffness Rf provided to the elastomer matrix. by the sheath with respect to the flexural rigidity Rf provided by the only unsheathed wire elements of the reinforced product R0.
  • the reinforced product comprising core impregnated wire elements RI has a flexural stiffness Rf decreasing with temperature and greater than the flexural stiffness Rf of the reinforced products R0 and R2.
  • the flexural stiffness Rf of the reinforced product RI is represented by line II in FIG. 9.
  • the hatched area horizontally in FIG. 9 illustrates the excess of flexural rigidity Rf supplied to the elastomer matrix by the impregnation at the core of the sheath with respect to the flexural stiffness Rf provided by the sheathed wire elements of the reinforced product of the tire according to the invention R2.
  • the reinforced product of the pneumatic tire according to the invention has the advantage of having a flexural stiffness Rf lower than the reinforced product comprising wire elements impregnated core RI.
  • the inventors at the origin of the invention explain that, in the reinforced product comprising core-impregnated wire elements RI, the movement of the filaments of the film element in the sheath are blocked by the impregnation at the heart of the thermoplastic polymeric composition.
  • the movement of the filaments metallic elements of the wire element in the sheath is possible, which has the effect of reducing the flexural stiffness Rf of the reinforced product of the tire according to the invention R2.
  • the difference in bending stiffness Rf of the reinforced tire product according to the invention R2 with the bending stiffness Rf of the reinforced product RO as a function of the temperature is lower than the difference in bending stiffness Rf of the invention. reinforced product according to the prior art RI with the bending stiffness Rf of the reinforced product RO with the temperature.
  • the bending stiffness Rf of the reinforced product comprising impregnated core elements RI varies from 24.5 daN / mm 2 from 20 ° C to 110 ° C
  • the flexural stiffness Rf of a reinforced product Pneumatic tire according to the invention R2 varies from 10 daN / mm 2 from 20 ° C to 110 ° C.
  • a small difference in bending stiffness Rf as a function of the temperature thus makes it possible to avoid the generation of a small radius of curvature located along the reinforcing element.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a tire as described above.
  • the manufacturing method of the tire reinforcing element comprises a supply step in which a wire element and a sheath are provided.
  • the wire element comprises a plurality of metal filaments comprising at least external metal filaments defining an outer surface of the wire element.
  • the sheath is made of a thermoplastic polymeric composition as described above.
  • the manufacturing method comprises a casing step, during which the wire element of the sheath is partially coated in such a way as to form a reinforcing element according to the invention.
  • the filament element is coated in part with the sheath so that the interstices external to the filament element delimited by the inner wall of the sheath and the outer surface of the filament element delimited by the outer metal filaments are essentially without the thermoplastic polymeric composition, and so that the at least one interstice inside the wire member delimited by the plurality of metal filaments is substantially free of the thermoplastic polymeric composition.
  • the method is implemented by means of a casing device shown in FIG. 8.
  • the casing device 44 comprises a guide 46 of the wire element 12 as well as an extrusion head 48 allowing the extruding the thermoplastic polymeric composition in the form of a ring 50 around the wire element 12 at the outlet of the Guide 46.
  • the device comprises a suction system 52 arranged to create a depression between the ring 50 and the wire element 12 so as to press the sheath around the wire element 12.
  • the ring 50 of thermoplastic polymer composition is driven in motion by the wire element 12.
  • the reinforcing element 10 that is the wire element 12 sheathed, is cooled to a temperature between ° C and 70 ° C, preferably between 5 ° C and 20 ° C, with air or another cold gas, or by passage in a water bath followed by a drying step.
  • the reinforcing element 10 is at ambient temperature.
  • the filament member 12 is stored wrapped around a storage spool, and is unrolled so as to be passed through the tubing device 44.
  • the filament member 12 is not preheated prior to the step of casing, so as not to promote the impregnation at heart of the filament element 12 by the thermoplastic polymeric composition.
  • At least one reinforcing element 10 is embedded in the elastomer matrix 42 so as to form the reinforced product 40 in the green state.
  • Such a step is carried out for example by calendering a plurality of reinforcing element 10 embedded between two skims of elastomer matrix 42.
  • a green blank of the tire 1 comprising the reinforced product in the green state.
  • the formation of a tire blank is well known to those skilled in the art. In particular, it uses a manufacturing drum on which it comes to have different products reinforced or not so as to produce the green blank.
  • the reinforced product 40 forms at least a portion of the carcass reinforcement 7.
  • the raw blank is cooked so as to obtain the tire.
  • This baking step is generally carried out by vulcanization in a mold.
  • the cooking conditions for example the pressure, the temperature and the cooking time are determinable by those skilled in the art depending in particular on the size of the tire, the various products reinforced or not or the desired cooking kinetics.

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Abstract

L'invention concerne un bandage pneumatique comprenant : - un élément filaire (12) comprenant une pluralité de filaments métalliques (14), la pluralité de filaments métalliques comprenant au moins des filaments métalliques (14) externes délimitant au moins en partie une surface externe (24) de l'élément filaire (12), - une gaine (20) revêtant en partie la surface externe (24) de l'élément filaire (12) réalisée en une composition polymérique thermoplastique, - des interstices externes (38) à l'élément filaire délimités par la paroi interne (22) de la gaine (20) et la surface externe (24) de l'élément filaire (12) délimitée par les filaments métalliques (14) externes, les interstices externes (38) étant essentiellement dépourvus de la composition polymérique thermoplastique, et - au moins un interstice interne (32) à l'élément filaire (12) délimité par la pluralité de filaments métalliques (14) étant essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique.

Description

Bandage pneumatique comprenant un élément de renfort gainé
DOMAINE DE L'INVENTION [001] Le domaine de la présente invention est celui des éléments de renfort gainés, utilisables pour renforcer des articles ou produits semi-finis en caoutchouc, tels que par exemple des bandages pneumatiques. De tels éléments de renfort gainés comprennent un élément filaire, notamment métallique, ainsi qu'une couche d'une composition polymérique thermoplastique gainant l'élément filaire. L'élément filaire comprend généralement un assemblage de plusieurs filaments, notamment des monofilaments métalliques.
[002] L'invention s'applique principalement à des véhicules lourds tels que « Poids lourds », c'est-à-dire métros, bus, engins agricoles ou de génie civil, aéronef ou autres véhicules de transport ou de manutention.
[003] La présente invention a pour objet un bandage pneumatique comprenant un élément de renfort.
ETAT DE LA TECHNIQUE [004] Le gainage d'un élément filaire métallique par une couche de composition polymérique thermoplastique est connu en lui-même. Le gainage permet de protéger un ou plusieurs éléments fïlaires métalliques contre diverses agressions externes telles que des oxydations ou des abrasions. De plus, le gainage est réalisé en vue de rigidifïer les éléments de renfort structurellement, de solidariser entre eux le cas échéant plusieurs filaments, et ainsi d'augmenter leur résistance au flambage.
[005] Ces éléments fïlaires ainsi gainés peuvent être ensuite noyés dans des matrices d'élastomère, en particulier destinées à des bandages pneumatiques, et plus particulièrement à des nappes de carcasse de tels bandages pneumatiques.
[006] Le gainage d'un élément filaire métallique comprenant plusieurs filaments est réalisé de sorte que la couche de composition polymérique thermoplastique pénètre entre les filaments de l'élément filaire. Un tel gainage dit à cœur de l'élément filaire par la composition polymérique thermoplastique permet une imprégnation de la composition polymérique thermoplastique et d'une part, une bonne adhésion entre le métal des filaments et la composition polymérique thermoplastique de la gaine et d'autre part, un bon ancrage mécanique de la gaine dans l'élément fîlaire métallique.
[007] D'une part, afin d'obtenir une bonne interaction entre le métal des filaments et la composition de la gaine, et d'autre part, afin de favoriser la pénétration de la composition polymérique thermoplastique entre les filaments, l'élément fîlaire est classiquement traité thermiquement préalablement à l'étape de gainage, par exemple par chauffage.
[008] Cependant, l'utilisation d'un élément fîlaire imprégné à cœur en tant qu'élément de renfort d'une nappe de carcasse peut diminuer sa performance en endurance flexion/compression. En effet, la température de la nappe de carcasse n'est pas homogène lors du roulage du bandage pneumatique. Ainsi, en raison de la présence de la gaine, dans les zones de températures les plus élevées, notamment à l'épaule du bandage pneumatique, la nappe de carcasse présente une rigidité plus faible due au ramollissement de la gaine dans ces zones de températures élevées, ce qui a pour conséquence la génération d'un faible rayon de courbure localisé au sein de l'élément de renfort. Ce faible rayon de courbure localisé génère des contraintes importantes sur l'élément fîlaire, ce qui pénalise la performance dudit élément fîlaire en endurance.
[009] Un objectif de l'invention est de proposer un bandage pneumatique comprenant un élément de renfort gainé présentant une endurance améliorée par rapport à l'élément de renfort gainé de l'état de la technique.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION [010] Pour ce faire est proposé un bandage pneumatique obtenu par un procédé de fabrication dans lequel :
- on noie au moins un élément de renfort dans une matrice d'élastomère de façon à former un produit renforcé à l'état cru, l'élément de renfort comprenant :
un élément fîlaire comprenant une pluralité de filaments métalliques, la pluralité de filaments métalliques comprenant au moins des filaments métalliques externes délimitant au moins en partie une surface externe de l'élément fîlaire, et une gaine revêtant en partie la surface externe de l'élément filaire réalisée en une composition polymérique thermoplastique,
des interstices externes à l'élément filaire délimités par la paroi interne de la gaine et la surface externe de l'élément filaire délimitée par les filaments métalliques externes, les interstices externes étant essentiellement dépourvus de la composition polymérique thermoplastique, et
au moins un interstice interne à l'élément filaire délimité par la pluralité de filaments métalliques étant essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique ;
- on forme une ébauche crue du bandage pneumatique comprenant le produit renforcé à l'état cru,
- on cuit l'ébauche crue de façon à obtenir le bandage pneumatique.
[011] Avantageusement, un élément de renfort du bandage pneumatique selon l'invention permet un mouvement des filaments métalliques de l'élément filaire dans la gaine, tout en limitant les interactions entre l'élément filaire et la gaine. Un tel bandage pneumatique comprend l'élément de renfort tel que défini ci-dessus ayant subi notamment les effets de la pression et de la température lors de l'étape de cuisson. L'état de l'élément de renfort, et notamment les caractéristiques géométriques de la gaine, peuvent varier entre son état avant les étapes de noyage, de formation de l'ébauche et de cuisson, dit état cru, et son état après ces étapes, dit état cuit. Les variations observables entre les deux états sont notamment dépendantes des conditions de cuisson, par exemple la pression, la température et la durée de cuisson qui sont des conditions déterminables par l'homme du métier en fonction notamment de la taille du pneumatique, des différents produits renforcés ou non ou encore de la cinétique de cuisson souhaitée. L'invention concerne donc la mise en pneumatique de l'élément de renfort dans son état cru et tel que défini ci-dessus ayant subi les différentes étapes du procédé également énoncé dans l'invention afin d'obtenir un bandage pneumatique comprenant l'élément de renfort dans son état cuit.
[012] Par à l'état cru, on désigne un état dans lequel la matrice d'élastomère n'est pas réticulée contrairement à l'état cuit dans lequel, après l'état de cuisson, la matrice d'élastomère est réticulée. Ainsi le bandage pneumatique selon l'invention est implicitement à l'état cuit. [013] Par gaine revêtant en partie la surface externe, on entend que la gaine est au contact d'une partie de la surface externe. Ainsi, la gaine entoure l'intégralité de l'élément filaire mais n'est au contact que d'une partie, et une partie seulement, de la surface externe de l'élément filaire. Par en partie, on entend donc que la gaine est au contact d'une partie, et une partie seulement, de la surface externe, c'est-à-dire qu'il existe une partie de la surface externe qui est dépourvu de contact avec la gaine.
[014] Par filament métallique, on entend un monofilament métallique élémentaire et pas un assemblage de plusieurs monofilaments métalliques élémentaires. Un tel filament métallique comprend généralement une âme en acier et de préférence un revêtement laiton, bronze, cuivre ou zinc. L'acier utilisé est un acier au carbone c'est-à- dire comprenant entre 0,2% et 1,1% de carbone en masse.
[015] Par composition thermoplastique polymérique, on entend une composition présentant un comportement thermoplastique, c'est-à-dire présentant un ramollissement et éventuellement une fusion avec la hausse de la température de la composition.
[016] Une telle matrice d'élastomère comprend de préférence un élastomère, avantageusement un élastomère diénique, un système de réticulation, par exemple comprenant du soufre, au moins une charge, par exemple du noir de carbone et/ou de la silice et un ou plusieurs additifs optionnels tels que par exemple des antioxydants, des retardateurs ou accélérateurs de réticulation.
[017] Par élastomère ou caoutchouc, les deux termes étant synonymes, du type diénique, on entend de manière générale un élastomère issu au moins en partie, i.e. un homopolymère ou un copolymère, de monomères diènes, c'est-à-dire de monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non.
[018] De manière particulièrement préférentielle, l'élastomère diénique est choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR), les polyisoprènes de synthèse (IR), le caoutchouc naturel (NR), les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères. De tels copolymères sont plus préférentiellement choisis dans le groupe constitué par les copolymères de butadiène-styrène (SBR), les copolymères d'isoprène-butadiène (BIR), les copolymères d'isoprène-styrène (SIR), les copolymères d'isoprène-butadiène-styrène (SBIR) et les mélanges de tels copolymères.
[019] Les matrices d'élastomère peuvent contenir un seul élastomère diénique ou un mélange de plusieurs élastomères diéniques, le ou les élastomères diéniques pouvant être utilisés en association avec tout type d'élastomère synthétique autre que diénique, voire avec des polymères autres que des élastomères, par exemple des polymères thermoplastiques.
[020] De préférence, la matrice d'élastomère comprend une charge renforçante.
[021] Lorsqu'une charge renforçante est utilisée, on peut utiliser tout type de charge renforçante connue pour ses capacités à renforcer une matrice d'élastomère utilisable pour la fabrication de pneumatiques, par exemple une charge organique telle que du noir de carbone, une charge inorganique renforçante telle que de la silice, ou encore un coupage de ces deux types de charge, notamment un coupage de noir de carbone et de silice.
[022] Comme noirs de carbone conviennent tous les noirs de carbone conventionnellement utilisés dans les pneumatiques, noirs dits de grade pneumatique. Par exemple, on citera plus particulièrement les noirs de carbone renforçants des séries 100, 200 ou 300 (grades ASTM).
[023] Dans le cas d'une utilisation de noirs de carbone avec un élastomère isoprénique, les noirs de carbone pourraient être par exemple déjà incorporés à l'élastomère isoprénique sous la forme d'un masterbatch, comme indiqué par exemple demandes WO 97/36724 ou WO 99/16600.
[024] Comme exemples de charges organiques autres que des noirs de carbone, on peut citer les charges organiques de polyvinylaromatique fonctionnalisé telles que décrites dans les demandes WO- A-2006/069792 et WO- A-2006/069793.
[025] Par "charge inorganique renforçante", doit être entendu dans la présente demande, par définition, toute charge inorganique ou minérale, quelles que soient sa couleur et son origine, par exemple naturelle ou de synthèse, encore appelée charge "blanche", charge "claire" voire "charge non noire" ("non-black fïller" en anglais) par opposition au noir de carbone, capable de renforcer à elle seule, sans autre moyen qu'un agent de couplage intermédiaire, une matrice d'élastomère destinée à la fabrication de pneumatiques, en d'autres termes apte à remplacer, dans sa fonction de renforcement, un noir de carbone conventionnel de grade pneumatique. Une telle charge se caractérise généralement, de manière connue, par la présence de groupes hydroxyle (-OH) à sa surface.
[026] L'état physique sous lequel se présente la charge inorganique renforçante est indifférent, que ce soit sous forme de poudre, de micro-perles, de granules, de billes ou toute autre forme densifïée appropriée. Bien entendu, on entend également par charge inorganique renforçante des mélanges de différentes charges inorganiques renforçantes, en particulier de charges siliceuses et/ou alumineuses hautement dispersibles telles que décrites ci-après.
[027] Comme charges inorganiques renforçantes conviennent notamment des charges minérales du type siliceuse, en particulier de la silice (Si02), ou du type alumineuse, en particulier de l'alumine (A1203). La silice utilisée peut être toute silice renforçante connue de l'homme du métier, notamment toute silice précipitée ou pyrogenée présentant une surface BET ainsi qu'une surface spécifique CTAB toutes deux inférieures à 450 m2/g, de préférence de 30 à 400 m2/g. A titres de silices précipitées hautement dispersibles (dites "HDS"), on citera par exemple les silices "Ultrasil" 7000 et "Ultrasil" 7005 de la société Evonik, les silices "Zeosil" 1165MP, 1135MP et 1115MP de la société Rhodia, la silice "Hi-Sil" EZ150G de la société PPG, les silices "Zeopol" 8715, 8745 et 8755 de la Société Huber, les silices à haute surface spécifique telles que décrites dans la demande WO 03/16837.
[028] Enfin, l'homme du métier comprendra qu'à titre de charge équivalente de la charge inorganique renforçante décrite dans le présent paragraphe, pourrait être utilisée une charge renforçante d'une autre nature, notamment organique, dès lors que cette charge renforçante serait recouverte d'une couche inorganique telle que de la silice, ou bien comporterait à sa surface des sites fonctionnels, notamment hydroxyle, nécessitant l'utilisation d'un agent de couplage pour établir la liaison entre la charge et l'élastomère.
[029] De préférence, le taux de charge renforçante totale, c'est à dire de noir de carbone et/ou de charge inorganique renforçante telle que la silice, est compris dans un domaine de 5 à 120 pce (partie pour cent d'élastomère), plus préférentiellement de 5 à 100 pce et encore plus préférentiellement de 5 à 90 pce.
[030] Le noir de carbone peut avantageusement constituer la seule charge renforçante ou la charge renforçante majoritaire. Bien entendu, on peut utiliser un seul noir de carbone ou un coupage de plusieurs noirs de carbone de grades ASTM différents. Le noir de carbone peut être également utilisé en coupage avec d'autres charges renforçantes et en particulier des charges inorganiques renforçantes telles que décrites précédemment, et en particulier de la silice.
[031] Lorsqu'une charge inorganique, par exemple de la silice, est utilisée, seule ou en coupage avec du noir de carbone, son taux est compris dans un domaine de 0 à 70 pce, préférentiellement de 0 à 50 pce, en particulier également de 5 à 70 pce, et encore plus préférentiellement cette proportion varie de 5 à 50 pce, particulièrement de 5 à 40 pce.
[032] De préférence, la matrice d'élastomère comprend des additifs divers.
[033] Les matrices d'élastomère peuvent comporter également tout ou partie des additifs usuels habituellement utilisés dans les matrices d'élastomères destinées à la fabrication de pneumatiques, comme par exemple des plastifiants ou des huiles d'extension, que ces derniers soient de nature aromatique ou non-aromatique, des pigments, des agents de protection tels que cires anti-ozone, anti-ozonants chimiques, anti-oxydants, des agents anti- fatigue ou bien encore des promoteurs d'adhésion.
[034] De préférence, la matrice d'élastomère comprend un système de réticulation, plus préférentiellement de vulcanisation.
[035] Le système de vulcanisation, comprend un agent donneur de soufre, par exemple du soufre.
[036] De préférence, le système de vulcanisation comprend des activateurs de vulcanisation tels que l'oxyde de zinc et l'acide stéarique.
[037] De préférence, le système de vulcanisation comprend un accélérateur de vulcanisation et/ou un retardateur de vulcanisation.
[038] Le soufre ou agent donneur de soufre est utilisé à un taux préférentiel compris dans un domaine de 0,5 à 10 pce, plus préférentiellement compris dans un domaine de 0,5 à 8,0 pce. L'ensemble des accélérateurs, retardateurs et activateurs de vulcanisation est utilisé à un taux préférentiel compris dans un domaine de 0,5 à 15 pce. Le ou les activateurs de vulcanisation est ou sont utilisés à un taux préférentiel compris dans un domaine de 0,5 et 12 pce.
[039] Le système de réticulation proprement dit est préférentiellement à base de soufre et d'un accélérateur primaire de vulcanisation, en particulier d'un accélérateur du type sulfénamide. A ce système de vulcanisation viennent s'ajouter, divers accélérateurs secondaires ou activateurs de vulcanisation connus tels qu'oxyde de zinc, acide stéarique, dérivés guanidiques (en particulier diphenylguanidine), etc.
[040] On peut utiliser comme accélérateur (primaire ou secondaire) tout composé susceptible d'agir comme accélérateur de vulcanisation des élastomères diéniques en présence de soufre, notamment des accélérateurs du type thiazole ainsi que leurs dérivés, des accélérateurs de type thiurame, et de type dithiocarbamate de zinc. Ces accélérateurs sont plus préférentiellement choisis dans le groupe constitue par le disulfure de 2-mercaptobenzothiazyle (en abrégé "MBTS"), N-cyclohexyl-2- benzothiazyle sulfénamide (en abrégé "CBS"), Ν,Ν-dicyclohexyl- 2-benzothiazyle sulfénamide (en abrégé "DCBS"), N-ter-butyl-2-benzothiazyle sulfénamide (en abrégé "TBBS"), N-ter-butyl-2-benzothiazyle sulfénimide (en abrégé "TBSI"), dibenzyldithiocarbamate de zinc (en abrégé "ZBEC") et les mélanges de ces composés.
De préférence, on utilise un accélérateur primaire du type sulfénamide.
[041] L'élément de renfort du bandage pneumatique selon l'invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons possibles :
- la pluralité de filaments métalliques est agencée en au moins une couche interne de M > 1 filament(s) métallique(s) interne(s) et au moins une couche externe de P > 1 filaments métalliques externes, la couche externe étant enroulée autour de la couche interne, le au moins un interstice interne délimité par les M > 1 filament(s) interne(s) et les P > 1 filaments métalliques externes étant essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique ; et/ou
les P > 1 filaments métalliques externes sont en contact direct avec le ou les M > 1 fîlament(s) métallique(s) interne(s) ; et/ou
la pluralité de filaments métalliques de l'élément filaire est agencée en au moins une couche interne de M > 1 fîlament(s) métallique(s) interne(s), au moins une couche externe de P>1 filaments métalliques externes et au moins une couche intermédiaire de N > 1 filaments métalliques intermédiaires, la couche intermédiaire de filaments métalliques étant agencée entre la couche interne et la couche externe, le au moins un interstice interne délimités par le ou les M > 1 filament(s) métallique(s) interne(s) et les N > 1 filaments métalliques intermédiaires est essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique et le au moins un interstice interne délimité par les N > 1 filaments intermédiaires et les P > 1 filaments métalliques externes est essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique ; et/ou
dans le cas où M > 1, les filaments métalliques de la couche interne sont enroulés en hélice ; et/ou les filaments métalliques de la couche externe sont enroulés en hélice autour de la couche interne ou autour de la couche intermédiaire ; et/ou
les filaments métalliques de la couche intermédiaire sont enroulés en hélice autour de la couche interne ; et/ou
- les N > 1 filaments métalliques intermédiaires sont en contact direct avec les
M > 1 fïlament(s) métallique(s) interne(s) et les P > 1 filaments métalliques externes ; et/ou
la couche externe est compacte ; et/ou
la pluralité de filaments métalliques de l'élément fïlaire est agencée en une unique couche de N > 1 filaments métalliques externes, l'interstice central délimité par les N > 1 filaments métalliques externes étant essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique ; et/ou
les N > 1 filaments métalliques externes sont enroulés en hélice ; et/ou le diamètre de chaque filament métallique est compris entre 0,1 mm et 0,5 mm ; et/ou
l'épaisseur de la gaine varie de 0,05 mm à 0,5 mm, de préférence de 0,10 mm à 0,15 mm ; et/ou
la composition polymérique thermoplastique comprend un composé thermoplastique choisi dans le groupe constitué par les polymères thermoplastiques non élastomériques (TP), les élastomères thermoplastiques
(TPE), les élastomères thermoplastiques vulcanisés (TPV), les élastomères thermoplastiques fonctionnalisés et les mélanges de ces composés ; et/ou la gaine présentant une paroi interne, la paroi interne est circulaire ou la paroi interne est sensiblement circulaire de sorte que la surface des interstices externes est inférieure à la surface qu'auraient les interstices externes dans le cas d'une gaine présentant une paroi interne circulaire.
[042] Selon un mode de réalisation, le bandage pneumatique comprend un sommet surmonté d'une bande de roulement, deux flancs, deux bourrelets, chaque flanc reliant chaque bourrelet au sommet, une armature de carcasse ancrée dans chacun des bourrelets et s 'étendant dans les flancs et jusque dans le sommet, le produit renforcé formant au moins en partie l'armature de carcasse.
[043] Un élément de renfort tel que décrit ci-dessus est fabriqué selon un procédé de fabrication comprenant une étape de tubage au cours de laquelle on revêt en partie l'élément fïlaire d'une gaine réalisée dans une composition polymérique thermoplastique de sorte que les interstices externes à l'élément fïlaire délimités par la paroi interne de la gaine et la surface externe de l'élément fïlaire délimitée par les filaments métalliques externes sont essentiellement dépourvus de la composition polymérique thermoplastique, et le au moins un interstice interne à l'élément fïlaire délimité par la pluralité de filaments métalliques est essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique.
[044] Selon un mode de réalisation du procédé de fabrication, lors de l'étape de tubage, l'élément de renfort est à température ambiante.
[045] Avantageusement, l'étape de tubage de l'élément fïlaire à température ambiante permet d'éviter une pénétration de la gaine à l'intérieur de l'élément fïlaire.
[046] L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un bandage pneumatique, dans lequel :
[047] - on noie au moins un élément de renfort dans une matrice d'élastomère de façon à former un produit renforcé à l'état cru, l'élément de renfort comprenant :
- un élément fïlaire comprenant une pluralité de filaments métalliques, la pluralité de filaments métalliques comprenant au moins des filaments métalliques externes délimitant au moins en partie une surface externe de l'élément fïlaire,
- une gaine revêtant en partie la surface externe de l'élément fïlaire réalisée en une composition polymérique thermoplastique,
- des interstices externes à l'élément fïlaire délimités par la paroi interne de la gaine et la surface externe de l'élément fïlaire délimitée par les filaments métalliques externes, les interstices externes étant essentiellement dépourvus de la composition polymérique thermoplastique, et
- au moins un interstice interne à l'élément fïlaire délimité par la pluralité de filaments métalliques étant essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique,
- on forme une ébauche crue du bandage pneumatique comprenant le produit renforcé à l'état cru,
- on cuit l'ébauche crue de façon à obtenir le bandage pneumatique. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[048] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description et des figures suivantes :
- la figure 1 est une vue en section transversale d'un élément de renfort selon un premier mode de réalisation,
les figures 2 et 3 sont des vues en section transversale d'un élément de renfort selon un deuxième mode de réalisation,
la figure 4 est une vue en section transversale d'un élément de renfort selon un troisième mode de réalisation,
la figure 5 est une vue en section transversale d'une armature de carcasse selon un mode de réalisation,
la figure 6 est une vue en section transversale d'une armature de carcasse selon un autre mode de réalisation,
- la figure 7 est une coupe transversale schématique d'un bandage pneumatique selon l'invention,
la figure 8 représente une étape d'un procédé de fabrication d'un élément de renfort pour bandage pneumatique selon l'invention, et
la figure 9 illustre des variations de rigidité de flexion de produits renforcés en fonction de la température.
[049] Il est à noter que ces dessins n'ont d'autre but que d'illustrer le texte de la description et ne constituent en aucune sorte une limitation de la portée de l'invention.
[050] Sur les différentes figures, les éléments analogues sont désignés par des références identiques.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[051] L'invention a pour objet un bandage pneumatique comprenant un élément de renfort. En particulier, les figures 1 à 4 représentent des sections transversales de différents modes de réalisation d'un élément de renfort du bandage pneumatique selon l'invention.
[052] Un élément de renfort 10, comprend un élément filaire 12 et une gaine 20. En l'espèce, l'élément de renfort 10 comprend un unique élément filaire 12 revêtu d'une unique gaine 20. Ici, l'élément de renfort 10 est constitué de l'élément fïlaire 12 et de la gaine 20.
[053] Un élément fïlaire est un élément longiligne présentant une longueur supérieure aux dimensions de sa section transversale, quelle que soit la forme de sa section transversale. En particulier, la section transversale peut présenter une forme circulaire, oblongue, rectangulaire, carrée, ou même plate. L'élément fïlaire est de préférence rectiligne, mais peut également être non rectiligne, par exemple torsadé ou ondulé.
[054] En particulier, l'élément fïlaire 12 comprend une pluralité de filaments métalliques 14. Plus précisément, l'élément fïlaire 12 comprend un assemblage de filaments métalliques, les filaments métalliques étant agencés en une ou plusieurs couches concentriques, les filaments métalliques d'une même couche étant enroulés en hélice autour de la direction d'élongation de l'élément fïlaire. Les filaments métalliques peuvent être assemblés par câblage ou par retordage. Dans le cas du câblage, les filaments métalliques ne subissent pas de torsion autour de leur propre axe, en raison d'une rotation synchrone avant et après le point d'assemblage. Dans le cas du retordage, les filaments métalliques subissent à la fois une torsion collective et une torsion individuelle autour de leur propre axe, ce qui génère un couple de détorsion sur chacun des filaments métalliques.
[055] Chaque filament métallique 14 présente de préférence un diamètre compris entre 0,1 mm et 0,5 mm.
[056] Chaque filament métallique 14 comprend une âme métallique, par exemple en acier. Selon un mode de réalisation de l'invention, chaque filament métallique 14 comprend un revêtement métallique revêtant l'âme métallique. Le revêtement métallique est par exemple en zinc ou en laiton. Selon un autre mode de réalisation, chaque filament métallique 14 est dépourvu de revêtement métallique revêtant l'âme métallique.
[057] En particulier, la pluralité de filaments métalliques 14 comprend au moins des filaments métalliques 14 externes délimitant au moins en partie une surface externe 24 de l'élément fïlaire 12. Sur les figures 1 à 4, les filaments métalliques 14 externes de l'élément filaires 12 sont hachurés avec les mêmes hachures, différentes des hachures des autres filaments métalliques de l'élément fïlaire 12.
[058] La gaine 20 revêt en partie l'élément fïlaire 12, et plus précisément une partie de la surface externe 24 de l'élément fïlaire 12. Autrement dit, une partie de la paroi interne 22 de la gaine est en contact avec une partie de la surface externe 24 de l'élément filaire 12, et par conséquent avec une partie des filaments métalliques 14 externes de l'élément filaire 12.
[059] Selon un mode de réalisation, la gaine 20 peut être en contact avec tous les filaments métalliques 14 externes de l'élément filaire 12, comme illustré sur les figures
1, 3 et 4, ou peut être en contact avec seulement une partie des filaments métalliques 14 externes de l'élément filaire 12, comme par exemple représenté sur la figure 2.
[060] Selon un mode de réalisation de l'invention, l'épaisseur radiale de la gaine 20, c'est-à-dire la distance entre la paroi externe 30 de la gaine 20 et la paroi interne 22 de la gaine 20, est sensiblement constante. Par exemple, comme représenté sur les figures
1, 2 et 4, selon une section transversale de l'élément de renfort, la gaine 20 est de forme annulaire, la paroi interne 22 de la gaine étant circulaire. Le volume délimité par la surface externe 24 de l'élément filaire 12 et un cercle théorique dans lequel est circonscrit l'élément filaire est rempli à moins de 10% par de la composition polymérique thermoplastique. Lorsque la paroi interne 22 de la gaine est circulaire, comme représenté sur les figures 1, 2 et 4, le volume délimité par la surface externe 24 de l'élément filaire 12 et le cercle théorique circonscrit à l'élément filaire est rempli à 0%) par la composition polymérique thermoplastique. Plus précisément, lorsque la paroi interne 22 de la gaine est parfaitement circulaire, la paroi interne 22 de la gaine correspond au cercle théorique dans lequel est circonscrit l'élément filaire 12.
[061] Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'épaisseur radiale de la gaine 20 varie. Par exemple, comme représenté sur la figure 3, selon une section transversale de l'élément de renfort, la paroi externe de la gaine est circulaire, et la paroi interne de la gaine est sensiblement circulaire. Le volume délimité par la surface externe 24 de l'élément filaire 12 et le cercle théorique circonscrit à l'élément filaire est rempli à au plus 50%) par de la composition polymérique thermoplastique. De préférence, le volume délimité par la surface externe 24 de l'élément filaire 12 et le cercle théorique circonscrit à l'élément filaire est rempli à au plus 30%, et plus préférentiellement à au plus 10%), par de la composition polymérique thermoplastique. Autrement dit, de la composition polymérique thermoplastique pénètre dans le cercle théorique dans lequel est circonscrit l'élément filaire 12.
[062] De préférence, la gaine a une épaisseur minimale de 0,05 mm, et une épaisseur maximale de 0,5 mm. Préférentiellement, la gaine a une épaisseur moyenne allant de 0,10 mm à 0,15 mm. En général, le diamètre de l'élément de renfort est compris entre 1 mm et 1 ,5 mm.
[063] Avantageusement, un mouvement des filaments métalliques de l'élément fîlaire dans la gaine est possible, et les interactions entre les filaments métalliques internes de l'élément fîlaire et la gaine sont limitées. D'une part, l'absence d'imprégnation à cœur de l'élément fîlaire par la gaine et d'autre part, l'adhésion entre la gaine et l'élément fîlaire étant limitée aux filaments métalliques externes, on peut ainsi contrôler la rigidité de l'élément fîlaire, ainsi que le mouvement des filaments métalliques lors d'une sollicitation cyclique de l'élément de renfort, par exemple lorsque ce dernier est utilisé dans un bandage pneumatique.
[064] La gaine 20 est réalisée en une composition polymérique thermoplastique. Avantageusement, la composition polymérique thermoplastique permet de protéger l'élément fîlaire contre l'oxydation. En effet, la gaine constitue une barrière efficace contre les agents corrosifs susceptibles de pénétrer dans l'élément de renfort.
[065] Selon un mode de réalisation de l'invention, notamment illustré sur les figures 1 à 4, la gaine 20 comprend une unique couche constituée d'une composition polymérique thermoplastique. Selon une variante (non illustrée), la gaine comprend une pluralité de couches concentriques, au moins la couche radialement la plus interne étant réalisée en une composition polymérique thermoplastique. De telles gaines sont notamment décrites dans les documents WO2010/136389, WO2010/105975, WO2011/012521, WO2011/051204, WO2012/016757, WO2012/038340, WO2012/038341, WO2012/069346, WO2012/104279, WO2012/104280, WO2012/104281, WO2013/117474 et WO2013/117475.
[066] En particulier, la composition polymérique thermoplastique comprend un composé thermoplastique choisi dans le groupe constitué par les polymères thermoplastiques non élastomériques (TP), les élastomères thermoplastiques (TPE), les élastomères thermoplastiques vulcanisés (TPV), les élastomères thermoplastiques fonctionnalisés et les mélanges de ces composés.
[067] De préférence, lorsqu'un polymère thermoplastique non élastomérique est utilisé, celui-ci est choisi parmi un polyester, un polyamide, une polycétone, une cellulose, un polyphénylène éther ou un mélange de ces matériaux. Préférentiellement, un polymère thermoplastique non élastomérique est choisi parmi un polyester et un polyamide et encore plus préférentiellement un polyamide. [068] De façon préférée, le polyester est choisi parmi un polyéthylène téréphtalate (PET), un polyéthylène naphthalate (PEN), un polybutylène téréphtalate (PBT), un polybutylène naphthalate (PBN), un polypropylène téréphtalate (PPT) et un polypropylène naphthalate (PPN) et plus préférentiellement est le polyéthylène téréphtalate (PET).
[069] Le polyamide est préférentiellement un polyamide aliphatique, par exemple du nylon.
[070] De préférence, lorsqu'un élastomère thermoplastique (TPE) est utilisé, celui-ci est un élastomère styrénique (TPS). L'élastomère thermoplastique (TPE) peut être fonctionnalisé et/ou insaturé.
[071] Un élément de renfort 10, comprend également des interstices externes 38 et au moins un interstice interne 32.
[072] Les interstices externes 38 à l'élément filaire 12 sont délimités par la paroi interne 22 de la gaine et la surface externe 24 de l'élément filaire délimitée par les filaments métalliques 14 externes. Autrement dit, un interstice externe 38 est un espace libre de matière entre la gaine 20 et l'élément filaire 12. Par exemple, lorsque la paroi interne 22 de la gaine est circulaire, comme représenté sur les figures 1, 2 et 4, un interstice externe 38 est délimité par le cercle circonscrit à l'élément filaire 12, correspondant à la paroi interne 22 de la gaine, et la surface externe 24 de l'élément filaire 12.
[073] Les interstices internes à l'élément filaire 12 sont délimités par la pluralité de filaments métalliques 14. Par exemple, un interstice interne peut être un espace libre de matière entre deux couches successives de filaments métalliques ou, dans le cas où l'élément filaire comprend une unique couche de N filaments métalliques, un espace libre de matière radialement interne à la couche externe de filaments métalliques.
[074] En particulier, les interstices internes 32 et les interstices externes 38 sont essentiellement dépourvus de la composition polymérique thermoplastique. Autrement dit, selon une section transversale de l'élément de renfort, les interstices internes 32 et les interstices externes 38 présentent une surface totalement dépourvue de la composition polymérique thermoplastique supérieure ou égale à 90%. De préférence, au moins 95% de la surface des interstices internes 32 est totalement dépourvue de la composition polymérique thermoplastique, et au moins 95% de la surface des interstices externes 38 est totalement dépourvue de la composition polymérique thermoplastique. [075] Un premier mode de réalisation de l'élément de renfort est représenté en figure 1.
[076] Selon ce premier mode de réalisation, la pluralité de filaments métalliques 14 est agencée en deux couches, une couche interne 16 et une couche externe 18. La couche interne 16 comprend un nombre M supérieur ou égal à un de fîlament(s) métallique(s) interne(s), par exemple le nombre M de filament métallique 14 interne est égal à un sur la figure 1. La couche externe 18 comprend un nombre P strictement supérieur à un de filaments métalliques externes, par exemple le nombre P de filaments métalliques 14 externes est égal à six sur la figure 1. En particulier, l'élément filaire 12 est un élément filaire à deux couches M + P.
[077] La couche externe 18 est enroulée autour de la couche interne 16. De façon préférentielle, les P filaments métalliques 14 externes sont en contact direct avec le ou les M fîlament(s) métallique(s) 14 interne(s). Les filaments métalliques 14 de la couche externe 18 sont enroulés en hélice autour de la couche interne 16. Lorsque M > 1, les filaments métalliques 14 de la couche interne 16 sont enroulés en hélice.
[078] De façon avantageuse, la couche externe 18 est compacte. Plus précisément, les filaments métalliques 14 de la couche externe 18 sont deux à deux au contact l'un de l'autre. Avantageusement, une couche externe 18 compacte permet d'éviter la pénétration de la composition polymérique thermoplastique entre les filaments métalliques 14 de la couche externe 18, et par conséquent dans les interstices internes 32 à l'élément filaire 12.
[079] En particulier, les parois externe 30 et interne 22 de la gaine sont circulaires. Les interstices externes 38 à l'élément filaire 12 sont délimités par le cercle circonscrit à l'élément filaire et par la surface externe 24 de l'élément filaire 12.
[080] Les interstices internes 32 à l'élément filaire 12 sont délimités par la couche interne 16 et la couche externe 18 de filaments métalliques 14 de l'élément filaire 12. En particulier, les interstices internes 32 sont délimités par le ou les M > 1 fîlament(s) métallique(s) 14 interne(s) et les P filaments 14 externes. Par exemple, les interstices internes 32, au nombre de six sur la figure 1, sont délimités par le filament métallique 14 interne et les six filaments métalliques 14 externes.
[081] Les interstices internes 32 sont essentiellement dépourvus de la composition polymérique thermoplastique. Plus précisément, par « essentiellement » dépourvus de la composition polymérique thermoplastique, on entend que au moins 90%, et de préférence au moins 95%, de la surface entre la couche interne 16 et la couche externe 18 est totalement dépourvue de composition polymérique thermoplastique. Autrement, dit, au plus 10%>, et préférentiellement au plus 5%, de la surface entre les filaments métalliques 14 externes et les filaments 14 métalliques internes comprend de la composition polymérique thermoplastique.
[082] Selon une alternative, la paroi interne 22 de la gaine peut être sensiblement circulaire. Autrement dit, l'épaisseur de la gaine 20 peut varier de sorte que la surface des interstices externes 38 est inférieure à la surface des interstices internes 38 lorsque la gaine est circulaire.
[083] Un deuxième mode de réalisation de l'élément de renfort est représenté en figure 2.
[084] Selon ce deuxième mode de réalisation, la pluralité de filaments métalliques 14 est agencée en au moins trois couches, une couche interne 16, une couche intermédiaire 26 et une couche externe 18. La couche interne 16 comprend un nombre M supérieur ou égal à un de fîlament(s) métallique(s) interne(s), par exemple le nombre M de filament métallique 14 interne est égal à un sur la figure 2. La couche intermédiaire 26 comprend un nombre N strictement supérieur à un de filaments métalliques intermédiaires, par exemple le nombre N de filaments métalliques intermédiaires est égal à six sur la figure 2. La couche externe 18 comprend un nombre P strictement supérieur à un de filaments métalliques externes, par exemple le nombre P de filaments métalliques 14 externes vaut douze sur la figure 2. En particulier, l'élément filaire 12 est un élément filaire à trois couches M + N + P.
[085] Selon ce mode de réalisation, la couche intermédiaire 26 est agencée entre la couche interne 16 et la couche externe 18. Autrement dit, la couche externe 18 est enroulée autour de la couche intermédiaire 26, et la couche intermédiaire 26 est enroulée autour de la couche interne 16. Préférentiellement, les N filaments métalliques 14 de la couche intermédiaire 26 sont en contact direct avec les M filaments métalliques 14 de la couche interne 16 et avec les P filaments métalliques de la couche externe 18. Les P filaments métalliques 14 de la couche externe 18 sont enroulés en hélice autour de la couche intermédiaire 26 et les N filaments métalliques 14 de la couche intermédiaire
26 sont enroulés en hélice autour de la couche interne 16.
[086] De façon avantageuse, la couche externe 18 et la couche intermédiaire 26 sont compactes. De façon avantageuse, une couche externe 18 compacte permet d'éviter une pénétration de la composition polymérique thermoplastique dans les interstices internes 34 de l'élément fïlaire, et une couche intermédiaire 26 compacte permet d'éviter une pénétration de la composition polymérique thermoplastique dans les interstices internes 36 de l'élément fïlaire.
[087] Comme illustré sur la figure 2, les interstices externes 38 à l'élément fïlaire 12 sont délimités par la paroi interne 22 de la gaine et par la surface externe 24 de l'élément fïlaire 12, la paroi interne 22 de la gaine étant circulaire.
[088] Selon ce mode de réalisation, les interstices internes 34 à l'élément fïlaire 12 sont délimités par les M filaments métalliques 14 internes et les N filaments métalliques 14 intermédiaires. Les interstices internes 36 à l'élément fïlaire 12 sont délimités par les
N filaments métalliques 14 intermédiaires et les P filaments métalliques 14 externes. Autrement dit, les interstices internes 34 sont délimités par les filaments métalliques 14 de la couche interne 16 et de la couche intermédiaire 26, et les interstices internes 36 sont délimités par les filaments métalliques 14 de la couche intermédiaire 26 et de la couche externe 18.
[089] Les interstices internes 34, 36 sont essentiellement dépourvus de la composition polymérique thermoplastique. Plus précisément, par « essentiellement » dépourvus de la composition polymérique thermoplastique, on entend que au moins 90%, et de préférence au moins 95%, de la surface entre les couches interne 16, intermédiaire 26, et externe 18 est totalement dépourvue de composition polymérique thermoplastique.
Autrement, dit, au plus 10%, et préférentiellement au plus 5%, de la surface entre les filaments métalliques 14 externes et les filaments métalliques 14 intermédiaires, et de la surface entre les filaments métalliques 14 internes et les filaments métalliques 14 intermédiaires, comprend de la composition polymérique thermoplastique.
[090] Une alternative au deuxième mode de réalisation de l'élément de renfort est représentée en figure 3.
[091] Dans cette alternative, la paroi interne 22 de la gaine est sensiblement circulaire, de sorte que l'épaisseur de la gaine 20, c'est-à-dire la distance entre la paroi externe 30 et la paroi interne 22 de la gaine, varie. Autrement dit, selon une section transversale de l'élément de renfort 10, l'épaisseur de la gaine 20 n'est pas radialement uniforme.
[092] En particulier, l'espace délimité par la surface externe 24 de l'élément fïlaire 12 et le cercle théorique circonscrit à l'élément fïlaire est rempli à au plus 50%, de préférence à au plus 30%>, et plus préférentiellement à au plus 10%>, par de la composition polymérique thermoplastique. Comme visible sur la figure 3, de la composition polymérique thermoplastique pénètre dans le cercle théorique dans lequel est circonscrit l'élément fïlaire 12.
[093] En outre, selon une section transversale de l'élément de renfort 10, la surface des interstices externes 38 à l'élément fïlaire 12 représentés en figure 3 est inférieure à la surface des interstices externes 38 à l'élément fïlaire 12 représentés en figure 2.
[094] Un troisième mode de réalisation de l'élément de renfort est représenté en figure 4.
[095] Selon ce troisième mode de réalisation, la pluralité de filaments métalliques 14 est agencée en une unique couche de N > 1 filaments métalliques externes enroulés en hélice, par exemple N = 5 filaments métalliques 14 externes sur la figure 4. Tous les filaments métalliques 14 de l'élément fïlaire sont des filaments métalliques externes. En particulier, l'élément fïlaire 12 est un élément fïlaire à une couche 1 x N, également appelé « open cord ».
[096] Selon ce mode de réalisation, l'interstice interne est ici un capillaire central 28, également appelé interstice central, délimité par les N filaments métalliques 14 externes. Le capillaire central 28 est essentiellement dépourvus de la composition polymérique thermoplastique.
[097] Selon une alternative, l'épaisseur de la gaine 20 varie. Autrement dit, la paroi interne 22 de la gaine peut être sensiblement circulaire, de sorte que la surface des interstices externes 38 est inférieure à la surface des interstices externes 38 lorsque la gaine est circulaire.
[098] Une section transversale d'un produit renforcé 40 est représenté en figure 5. Le produit renforcé 40 présente une forme générale de bande s 'étendant selon la direction d'élongation de l'élément de renfort. Le produit renforcé 40 comprend une matrice d'élastomère 42, dans laquelle est noyé au moins un élément de renfort 10 tel que décrit précédemment. Avantageusement, le produit renforcé comprend une pluralité d'éléments de renforts selon l'invention. Par exemple, comme représenté sur la figure 6, le produit renforcé 40 peut comprendre trois d'éléments de renforts 10, les éléments de renforts étant alignés.
[099] Selon un mode de réalisation, le bandage pneumatique 1 comprend un sommet 2, deux flancs 3 et deux bourrelets 4. Le sommet 2 est surmonté d'une bande de roulement (non représentée) et, de préférence, renforcé par une armature de sommet ou une ceinture 6. Les bourrelets 4 sont de préférence renforcés par une tringle 5. Chaque flanc 3 relie chaque bourrelet 4 au sommet 6.
[100] Selon un mode de réalisation, une armature de carcasse 7 est enroulée autour des deux tringles 5. L'armature de carcasse 7 est ancrée dans chaque bourrelet 4. L'armature de carcasse 7 s'étend dans les flancs 3 et jusque dans le sommet 2. Le retournement 8 de l'armature de carcasse 7 est disposé en direction de l'extérieur du bandage pneumatique 1, qui est ici représenté monté sur une jante 9. Le produit renforcé 40 forme au moins une partie de l'armature de carcasse 7.
[101] De façon avantageuse, un bandage pneumatique selon l'invention présente des performances améliorées par rapport à un bandage pneumatique selon l'art antérieur.
[102] Dans un autre mode de réalisation, l'armature de sommet 6 comprend une matrice d'élastomère 42 dans laquelle est noyé au moins un élément de renfort 10 tel que décrit précédemment, et de préférence une pluralité d'éléments de renforts tels que décrits précédemment.
[103] Tests de roulage
[104] Des tests réalisés sur des bandages pneumatiques selon l'invention comprenant, dans l'armature de carcasse, des éléments de renforts P2, sur des bandages pneumatiques comprenant des éléments de renforts de l'état de la technique dans lesquels les éléments fïlaires sont imprégnés à cœur PI, et sur des bandages pneumatiques comprenant des éléments fïlaires de l'état de la technique non gainés P0, ont permis de mettre en évidence les performances améliorées du bandage pneumatique selon l'invention. Lors de ces tests, on a sollicité, lors du roulage des pneumatiques testés, les pneumatiques dans des conditions extrêmement sollicitantes, notamment dans des conditions de forte dérive, de vitesse élevée, et de charge élevée. Les éléments de renfort des bandages pneumatiques testés comprennent un élément filaire de structure (1+6+12) x 0,18 mm, c'est-à-dire un élément filaire comprenant une couche interne de 1 filament métallique interne, une couche intermédiaire de 6 filaments métalliques intermédiaires et une couche externe de 12 filaments métalliques externes, chaque filament métallique ayant un diamètre de 0,18 mm. La gaine utilisée pour le bandage pneumatique P0 est du nylon PA 66.
[105] On a mesuré la distance parcouru par chaque bandage pneumatique P0, PI et P2. Les résultats de ces tests sont rassemblés dans le tableau 1 ci-dessous et sont indiqués par rapport à la distance parcourue par le bandage pneumatique PO, la valeur de cette distance de référence étant égale à 100. Ainsi, une valeur supérieure à 100 signifie que le bandage pneumatique testé a parcouru une distance supérieure à la distance parcourue par le bandage pneumatique P0. A l'inverse, une valeur inférieure à 100 signifie que le bandage pneumatique testé a parcouru une distance inférieure à la distance parcourue par le bandage pneumatique P0.
[106] Tableau 1
Figure imgf000023_0001
[107] Ainsi, le bandage pneumatique selon l'invention P2 a une performance améliorée de 28% par rapport au bandage pneumatique P0 comprenant des éléments filaires non gainés, et une performance améliorée de 12% par rapport au bandage pneumatique PI comprenant des éléments filaires imprégnés à cœur.
[108] Tests de déchaussement
[109] Des tests de déchaussement entre l'élément fîlaire et la gaine ont également été réalisés. Lors de ces tests, on prépare un élément de renfort comprenant un élément fîlaire imprégné à cœur et un élément de renfort comprenant un élément fîlaire du bandage pneumatique selon l'invention. On dispose d'une longueur de 10 cm de chaque élément fîlaire que l'on gaine sur 5 cm et que l'on laisse dénudé sur 5 cm. On passe la partie dénudée de l'élément fîlaire dans une filière et on vient mettre en butée la filière contre la gaine de la partie gainée. On fixe la filière et on tractionne la partie dégainée. On mesure alors la force nécessaire à l'arrachement de la gaine.
[110] Ces tests ont mis en avant que la force moyenne d'arrachement d'une gaine en PA 66 d'un élément de renfort comprenant un élément fîlaire de structure (1+6+12) x 0,18 mm imprégnés à cœur est de 175 N, tandis que la force moyenne d'arrachement de cette même gaine d'un élément de renfort du bandage pneumatique selon l'invention comprenant un fîlaire de même structure est de 45 N.
[111] Ainsi, ces tests montrent que la force nécessaire à l'arrachement de la gaine d'un élément de renfort du bandage pneumatique selon l'invention est 3,9 fois inférieure à la force nécessaire à l'arrachement de la gaine d'un élément de renfort dont l'élément fîlaire est imprégné à cœur. Ainsi, l'interaction entre la gaine et l'élément fîlaire au sein de l'élément de renfort du bandage pneumatique selon l'invention est relativement faible ce qui augmente l'endurance de l'élément de renfort du bandage pneumatique selon l'invention. [112] Tests de fatigue en flexion
[113] Des tests de fatigue en flexion ont également été réalisés sur éléments de renforts du bandage pneumatique selon l'invention E2, sur des éléments de renforts de l'état de la technique dans lesquels les éléments fïlaires sont imprégnés à cœur El, et sur des éléments fïlaires de l'état de la technique non gainés EO.
[114] On réalise ces tests sur une machine de traction dynamique. Chaque élément de renfort d'une longueur de 90 mm est pincé entre deux mors de traction. La distance initiale entre les deux mors est fixée à 30 mm. On impose alternativement une contrainte en traction de 10 daN et un déplacement en compression de 4 mm. On effectue ce cycle de traction-compression jusqu'à rupture de l'élément de renfort testé. Des capteurs mesurent le nombre de cycles avant rupture.
[115] Les éléments de renfort des produits renforcés E0, El, E2 comprennent un élément filaire de structure (1+6+12) x 0,18 mm. La gaine utilisée pour les éléments de renfort El, E2 est du nylon PA 66.
[116] Les résultats de ces tests sont rassemblés dans le tableau 2 ci-dessous et sont indiqués par rapport au nombre de cycles et à la force de répulsion résiduelle mesurée à la rupture de l'élément de renfort E0, ce nombre de cycles et la valeur de cette force de répulsion résiduelle mesurée à la rupture étant égaux à 100. Ainsi, une valeur supérieure à 100 signifie que l'élément de renfort a subit un nombre de cycles supérieur au nombre de cycles de l'élément de renfort E0 avant rupture. A l'inverse, une valeur inférieure à 100 signifie que l'élément de renfort testé a subit un nombre de cycles inférieur au nombre de cycles de l'élément de renfort E0 avant rupture. Il en est de même pour la force de répulsion résiduelle.
[117] Tableau 2
Elément de renfort E0 El E2
Force de répulsion initiale 100 100 100
Force de répulsion résiduelle 100 261 304
Nombre de cycles avant rupture 100 150 383 [118] Ces résultats montrent que la force de répulsion résiduelle de l'élément de renfort du bandage pneumatique selon l'invention E2 est largement supérieure à la force de répulsion résiduelle de l'élément de renfort E0 et du même ordre de grandeur que celle de l'élément de renfort El . D'une façon surprenante, le nombre de cycles que peut subir l'élément de renfort du bandage pneumatique selon l'invention E2 est largement supérieur aux nombres de cycles que peuvent subir les éléments de renfort E0 et El, démontrant une endurance largement améliorée.
[119] Tests de rigidité en flexion en fonction de la température
[120] Des tests de rigidité de flexion en fonction de la température ont également été réalisés sur des produits renforcés du bandage pneumatique selon l'invention R2 et sur des produits renforcés comprenant des éléments de renforts de l'état de la technique dans lesquels les éléments filaires sont imprégnés à cœur RI . Comme la rigidité de la composition polymérique thermoplastique évolue en fonction de la température, un produit renforcé comprenant des éléments filaires de l'état de la technique non gainés R0 est pris comme référence.
[121] Les éléments de renfort des produits renforcés R0, RI, R2 comprennent un élément filaire de structure (1+6+12) x 0,18 mm. La gaine utilisée pour les produits renforcés RI, R2 est du nylon PA 66.
[122] Chaque produit renforcé testé comprend des éléments de renfort disposés parrallèllement les uns aux autres selon un pas de pose de 1,7 mm et noyés dans une matrice élastomérique habituellement utilisée en tant que composition de calandrage. Chaque produit renforcé est à l'état cuit, c'est-à-dire que la matrice élastomérique a été vulcanisée. Chaque produit renforcé testé présente la forme d'une éprouvette de dimensions 10 x 20 cm.
[123] Chaque éprouvette est fixée d'un côté à un pivot fixe et de l'autre côté à un pivot monté mobile en translation dans une glissière. On applique un couple de torsion de même effort et de sens opposé à chacun des pivots. Le pivot monté mobile se rapproche alors du pivot fixe et on obtient un rayon de courbure constant le long de l'éprouvette. En fonction du rayon de courbure, on détermine la rigidité de flexion de
Γ éprouvette.
[124] Afin de déterminer la variation de la rigidité de flexion en fonction de la température, on reproduit la mesure à différentes températures. [125] On a représenté l'évolution de la rigidité de flexion Rf en fonction de la température T pour les produits renforcés R0, RI, R2 sur la figure 9.
[126] Le produit renforcé comprenant des éléments filaires non gainés R0 a une rigidité de flexion Rf sensiblement constante et égale à 23 daN/mm2, et ce quelle que soit la température. La rigidité de flexion Rf du produit renforcé R0 comprenant les éléments filaires non gainés est représentée par la droite I sur la figure 9. La zone hachurée obliquement sur la figure 9 illustre la rigidité de flexion Rf apportée à la matrice d'élastomère par les éléments filaires non gainés.
[127] Le produit renforcé du bandage pneumatique selon l'invention R2 a une rigidité de flexion Rf décroissante avec la température et supérieure à la rigidité de flexion Rf du produit renforcé R0. La rigidité de flexion Rf du produit renforcé du bandage pneumatique selon l'invention R2 est représentée par la droite III sur la figure 9. La zone hachurée verticalement sur la figure 9 illustre le surplus de rigidité de flexion Rf apportée à la matrice d'élastomère par la gaine par rapport à la rigidité de flexion Rf apportée par les seuls éléments filaires non gainés du produit renforcé R0.
[128] Le produit renforcé comprenant des éléments filaires imprégnés à cœur RI a une rigidité de flexion Rf décroissante avec la température et supérieure à la rigidité de flexion Rf des produits renforcés R0 et R2. La rigidité de flexion Rf du produit renforcé RI est représentée par la droite II sur la figure 9. La zone hachurée horizontalement sur la figure 9 illustre le surplus de rigidité de flexion Rf apportée à la matrice d'élastomère par l'imprégnation a cœur de la gaine par rapport à la rigidité de flexion Rf apportée par les éléments filaires gainés du produit renforcé du bandage pneumatique selon l'invention R2.
[129] Ces tests ont mis en avant que plus la température est élevée, plus la rigidité de flexion Rf des produits renforcés RI et R2 se rapproche de la rigidité de flexion Rf d'un produit de renfort comprenant des éléments filaires non gainés. Le produit renforcé du bandage pneumatique selon l'invention R2 a pour avantage de présenter une rigidité de flexion Rf plus faible que le produit renforcé comprenant des éléments filaires imprégnés à cœur RI . A posteriori, les inventeurs à l'origine de l'invention expliquent que, dans le produit renforcé comprenant des éléments filaires imprégnés à cœur RI, le mouvement des filaments de l'élément fîlaire dans la gaine sont bloqués par l'imprégnation à cœur de la composition polymérique thermoplastique. Dans le produit renforcé du bandage pneumatique selon l'invention R2, le mouvement des filaments métalliques de l'élément fïlaire dans la gaine est possible, ce qui a pour conséquences de diminuer la rigidité de flexion Rf du produit renforcé du bandage pneumatique selon l'invention R2. En outre, l'écart de rigidité de flexion Rf du produit renforcé du bandage pneumatique selon l'invention R2 avec la rigidité de flexion Rf du produit renforcé RO en fonction de la température est plus faible que l'écart de rigidité de flexion Rf du produit renforcé selon l'art antérieur RI avec la rigidité de flexion Rf du produit renforcé RO avec la température. En effet, la rigidité de flexion Rf du produit renforcé comprenant des éléments fïlaires imprégnés à cœur RI varie de 24,5 daN/mm2 de 20°C à 110°C, tandis que la rigidité de flexion Rf d'un produit renforcé du bandage pneumatique selon l'invention R2 varie de 10 daN/mm2 de 20°C à 110°C. Un faible écart de rigidité de flexion Rf en fonction de la température permet ainsi d'éviter la génération d'un faible rayon de courbure localisé le long de l'élément de renfort.
[130] L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un bandage pneumatique tel que décrit précédemment.
[131] Le procédé de fabrication de l'élément de renfort pour bandage pneumatique comprend une étape de fourniture au cours de laquelle un élément fïlaire et une gaine sont fournis. En particulier, l'élément fïlaire comprend une pluralité de filaments métalliques comportant au moins des filaments métalliques externes délimitant une surface externe de l'élément fïlaire. La gaine est réalisée dans une composition polymérique thermoplastique telle que décrite précédemment.
[132] Le procédé de fabrication comprend une étape de tubage, au cours de laquelle on revêt en partie l'élément fïlaire de la gaine de sorte à former un élément de renfort conforme à l'invention.
[133] L'élément fïlaire est revêtu en partie de la gaine de sorte que les interstices externes à l'élément fïlaire délimités par la paroi interne de la gaine et la surface externe de l'élément fïlaire délimitée par les filaments métalliques externes sont essentiellement dépourvus de la composition polymérique thermoplastique, et de sorte que le au moins un interstice interne à l'élément fïlaire délimité par la pluralité de filaments métalliques est essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique.
[134] Le procédé est mis en œuvre au moyen d'un dispositif de tubage représenté sur la figure 8. Le dispositif de tubage 44 comprend un guide 46 de l'élément fïlaire 12 ainsi qu'une tête d'extrusion 48 permettant l'extrusion de la composition polymérique thermoplastique sous la forme d'un anneau 50 autour de l'élément fïlaire 12 en sortie du guide 46. Le dispositif comprend un système d'aspiration 52 agencé pour créer une dépression entre l'anneau 50 et l'élément fïlaire 12 de façon à plaquer la gaine autour de l'élément fïlaire 12. L'anneau 50 de composition polymérique thermoplastique est entraîné en mouvement par l'élément fïlaire 12. En sortie de la tête d'extrusion 48, l'élément de renfort 10, c'est-à-dire l'élément fïlaire 12 gainé, est refroidit à une température comprise entre 5°C et 70°C, préférentiellement comprise entre 5°C et 20°C, avec de l'air ou un autre gaz froid, ou par passage dans un bain d'eau suivi d'une étape de séchage.
[135] De façon avantageuse, lors de l'étape de tubage, l'élément de renfort 10 est à température ambiante. En effet, l'élément fïlaire 12 est stocké enroulé autour d'une bobine de stockage, et est déroulé de sorte à être passé à travers le dispositif de tubage 44. L'élément fïlaire 12 n'est pas préchauffé avant l'étape de tubage, afin de ne pas favoriser l'imprégnation à cœur de l'élément fïlaire 12 par la composition polymérique thermoplastique.
[136] Puis, on noie au moins un élément de renfort 10 dans la matrice d'élastomère 42 de façon à former le produit renforcé 40 à l'état cru. Une telle étape est réalisée par exemple par calandrage d'une pluralité d'élément de renfort 10 noyés entre deux skims de matrice d'élastomère 42.
[137] Ensuite, on forme une ébauche crue du bandage pneumatique 1 comprenant le produit renforcé à l'état cru. La formation d'une ébauche de pneumatique est bien connue de l'homme du métier. En particulier, on utilise un tambour de confection sur lequel on vient disposer différents produits renforcés ou non de façon à fabriquer l'ébauche crue. Lors de cette étape de formation, le produit renforcé 40 forme au moins une partie de l'armature de carcasse 7.
[138] Puis, on cuit l'ébauche crue de façon à obtenir le bandage pneumatique. Cette étape de cuisson est généralement mise en œuvre par vulcanisation dans un moule. Les conditions de cuisson, par exemple la pression, la température et la durée de cuisson sont déterminables par l'homme du métier en fonction notamment de la taille du pneumatique, des différents produits renforcés ou non ou encore de la cinétique de cuisson souhaitée.
[139] On obtient alors le bandage pneumatique 1 tel que décrit ci-dessus.
[140] Dans les revendications, le mot « comprenant » n'exclut pas d'autres éléments ou étapes, et l'article indéfini « un » ou « une » n'exclut pas une pluralité. Le simple fait que différentes caractéristiques soient citées dans différentes revendications dépendantes n'indique pas qu'une combinaison de ces caractéristiques ne peut être avantageusement envisagée. Tout signe de référence dans les revendications ne doit pas être interprété comme limitant la portée de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Bandage pneumatique (1) caractérisé en ce qu'il est obtenu par un procédé de fabrication dans lequel :
- on noie au moins un élément de renfort (10) dans une matrice d'élastomère de façon à former un produit renforcé à l'état cru, l'élément de renfort (10) comprenant :
un élément filaire (12) comprenant une pluralité de filaments métalliques (14), la pluralité de filaments métalliques comprenant au moins des filaments métalliques externes délimitant au moins en partie une surface externe (24) de l'élément filaire (12),
une gaine (20) revêtant en partie la surface externe (24) de l'élément filaire (12) réalisée en une composition polymérique thermoplastique,
des interstices externes (38) à l'élément filaire délimités par la paroi interne (22) de la gaine (20) et la surface externe (24) de l'élément filaire (12) délimitée par les filaments métalliques (14) externes, les interstices externes (38) étant essentiellement dépourvus de la composition polymérique thermoplastique, et au moins un interstice interne (32) à l'élément filaire (12) délimité par la pluralité de filaments métalliques (14) étant essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique ;
- on forme une ébauche crue du bandage pneumatique (1) comprenant le produit renforcé à l'état cru,
- on cuit l'ébauche crue de façon à obtenir le bandage pneumatique (1).
2. Bandage pneumatique (1) selon la revendication 1, dans lequel, la pluralité de filaments métalliques (14) est agencée en au moins une couche interne (16) de M > 1 fïlament(s) métallique(s) (14) interne(s) et au moins une couche externe (18) de P > 1 filaments métalliques (14) externes, la couche externe (18) étant enroulée autour de la couche interne (16), le au moins un interstice interne (32) délimité par les M > 1 fïlament(s) métalliques (14) interne(s) et les P > 1 filaments métalliques (14) externes étant essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique.
3. Bandage pneumatique (1) selon la revendication 1, dans lequel la pluralité de filaments métalliques (14) de l'élément filaire (12) est agencée en au moins une couche interne (16) de M > 1 fîlament(s) métallique(s) (14) interne(s), au moins une couche externe (18) de P > 1 filaments métalliques (14) externes et au moins une couche intermédiaire (26) de N > 1 filaments métalliques (14) intermédiaires, la couche intermédiaire (26) étant agencée entre la couche interne (16) et la couche externe (18), le au moins un interstice interne (34) délimité par le ou les M > 1 filament(s) métallique(s) (14) interne(s) et les N > 1 filaments métalliques (14) intermédiaires est essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique et le au moins un interstice interne (36) délimités par les N > 1 filaments métalliques (14) intermédiaires et les P > 1 filaments métalliques (14) externes est essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique.
4. Bandage pneumatique (1) selon la revendication 1, dans lequel la pluralité de filaments métalliques (14) de l'élément filaire (12) est agencée en une unique couche de
N > 1 filaments métalliques (14) externes, l'interstice interne (28) délimité par les N > 1 filaments métalliques (14) externes étant essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique.
5. Bandage pneumatique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la composition polymérique thermoplastique comprend un composé thermoplastique choisi dans le groupe constitué par les polymères thermoplastiques non élastomériques (TP), les élastomères thermoplastiques (TPE), les élastomères thermoplastiques vulcanisés (TPV), les élastomères thermoplastiques fonctionnalisés et les mélanges de ces composés.
6. Bandage pneumatique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le diamètre de chaque filament métallique (14) est compris entre 0,1 mm et 0,5 mm.
7. Bandage pneumatique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur de la gaine (20) varie de 0,05 mm à 0,5 mm, de préférence de 0,10 mm à 0,15 mm.
8. Bandage pneumatique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un sommet (2) surmonté d'une bande de roulement, deux flancs (3), deux bourrelets (4), chaque flanc (3) reliant chaque bourrelet (4) au sommet (2), une armature de carcasse (7) ancrée dans chacun des bourrelets (4) et s'étendant dans les flancs (3) et jusque dans le sommet (2), le produit renforcé (40) formant au moins en partie l'armature de carcasse (7).
9. Procédé de fabrication d'un bandage pneumatique (1), dans lequel :
- on noie au moins un élément de renfort (10) dans une matrice d'élastomère de façon à former un produit renforcé à l'état cru, l'élément de renfort (10) comprenant :
- un élément filaire (12) comprenant une pluralité de filaments métalliques (14), la pluralité de filaments métalliques comprenant au moins des filaments métalliques externes délimitant au moins en partie une surface externe (24) de l'élément filaire (12), - une gaine (20) revêtant en partie la surface externe (24) de l'élément filaire
(12) réalisée en une composition polymérique thermoplastique,
- des interstices externes (38) à l'élément filaire délimités par la paroi interne (22) de la gaine (20) et la surface externe (24) de l'élément filaire (12) délimitée par les filaments métalliques (14) externes, les interstices externes (38) étant essentiellement dépourvus de la composition polymérique thermoplastique, et
- au moins un interstice interne (32) à l'élément filaire (12) délimité par la pluralité de filaments métalliques (14) étant essentiellement dépourvu de la composition polymérique thermoplastique,
- on forme une ébauche crue du bandage pneumatique (1) comprenant le produit renforcé à l'état cru,
- on cuit l'ébauche crue de façon à obtenir le bandage pneumatique (1).
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