WO2013068270A1 - Rubber composition containing a high level of elastomer with a low polydispersity index - Google Patents

Rubber composition containing a high level of elastomer with a low polydispersity index Download PDF

Info

Publication number
WO2013068270A1
WO2013068270A1 PCT/EP2012/071438 EP2012071438W WO2013068270A1 WO 2013068270 A1 WO2013068270 A1 WO 2013068270A1 EP 2012071438 W EP2012071438 W EP 2012071438W WO 2013068270 A1 WO2013068270 A1 WO 2013068270A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
elastomer
diene elastomer
composition according
block
tin
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/071438
Other languages
French (fr)
Inventor
Stéphanie CAMBON
Anne Veyland
Original Assignee
Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
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, Michelin Recherche Et Technique S.A. filed Critical Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Publication of WO2013068270A1 publication Critical patent/WO2013068270A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L15/00Compositions of rubber derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08CTREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00Chemical modification of rubber
    • C08C19/26Incorporating metal atoms into the molecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08CTREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00Chemical modification of rubber
    • C08C19/30Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
    • C08C19/42Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups
    • C08C19/44Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups of polymers containing metal atoms exclusively at one or both ends of the skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Definitions

  • the present invention relates to rubber compositions for use in the manufacture of various semi-finished products used in the construction of tires, such as for example treads, in particular for heavy goods vehicles, making it possible to obtain pneumatic tires having good wear resistance without degradation of endurance and tire resistance.
  • the tires that equip, in particular, heavy vehicles are generally subjected to severe stresses such as shocks against the sidewalk, climbs and curbs, penalizing the endurance of the tire.
  • These strong stresses result in very large deformations of the tire which cause a decrease in the resistance to aggression and / or the endurance of the tire, the damage being able to go from a crack until the tearing off of a part of the tire. the tread.
  • the use of one or more non-isoprenic synthetic diene elastomers for example styrene-butadiene copolymers or polybutadienes
  • the level of non-isoprene diene synthetic elastomer in the compositions usually used is most often less than or equal to 40 parts by weight per hundred parts of elastomer (pce) in vehicle tires. heavy weight, because of the severe stresses encountered by these tires, in particular in parking maneuver on asphalt or more generally on aggressive soil.
  • compositions that provide good wear resistance products comprising such compositions, without degradation of the resistance to attack and endurance of these products, while obtaining a implementation of these compositions in the unvulcanized state (thus productivity in industry) satisfactory.
  • the Applicant has surprisingly discovered a composition to meet this need by combining a high level of one or more functionalized diene elastomers, a low zinc content and a so-called "conventional" vulcanization system.
  • the functionalized diene elastomer (s) being composed of a specific diene elastomer functionalized at the chain end or in the middle of the chain by a tin function, and of a content of less than 15% by weight relative to the total weight of the elastomer functionalized diene of a particular non-functional tin elastomer, made it possible to achieve these objectives.
  • the invention relates to a rubber composition based on at least one or more functionalized diene elastomers at a total content greater than or equal to 40 parts by weight per hundred parts by weight of elastomer (phr), carbon black as majority reinforcing filler by weight, zinc at a rate within a range of 0 to 1 phr, and a sulfur-based crosslinking system and an accelerator such as the ratio of sulfur in phr and the accelerator rate in phr is strictly greater than 1; said functionalized diene elastomer (s) being composed of: a) a functional diene elastomer at the chain end or in the middle of the chain with a tin function and corresponding to the following formula: M.- - [ ,
  • [ L A] J or. : - A is a diene elastomer, the A blocks being identical to each other
  • X is a group containing tin
  • the elastomer A has a monomodal molecular weight distribution before possible functionalization and a polydispersity index before possible functionalization less than or equal to 1.3.
  • this composition makes it possible to improve the wear resistance without degrading the endurance and the resistance to attack while obtaining an implementation of these compositions in the non state. vulcanized (therefore productivity in industry) satisfactory. Moreover, such a composition makes it possible to reduce the rolling resistance.
  • the invention relates to a composition as defined above in which the functionalized diene elastomer comprises a tin diene elastomer (c) having the following formula: where - o and p are integers greater than or equal to 0 and such that o + p> 3, and o + p ⁇ 6
  • A is the diene elastomer as defined in claim 1, it being understood that it has a monomodal molecular weight distribution before staring and a polydispersity index before staring less than or equal to 1.3,
  • Y is a group containing tin.
  • the invention preferably relates to a composition as defined above in which the functionalized diene elastomer comprises from 5% to 45% by weight, preferably from 10% to 30% by weight relative to the total weight of the functionalized diene elastomer of said tin stellate elastomer c).
  • the invention relates to a composition as defined above in which the functionalized diene elastomer according to the invention comprises a level strictly greater than 0% by weight and less than 10% by weight, and more preferably, a level of less than 5% by weight relative to the total weight of the functionalized diene elastomer of said non-functional tin elastomer b).
  • the invention relates to a composition as defined above in which the functionalization of the diene elastomer a) is obtained with a mono-halo-tin or di-halo-tin functionalization agent; and preferably also, wherein the stellar of the diene elastomer c) can be obtained with a tri or tetrahalogenotin starring agent.
  • the invention relates to a composition as defined above in which the diene diene elastomer c) is a star-shaped elastomer 4 branches.
  • the invention relates to a composition as defined above in which the diene elastomer is chosen from polybutadienes, random copolymers or butadiene-styrene block, random copolymers or butadiene-isoprene block, copolymers statistics or butadiene-styrene-isoprene block, random copolymers or styrene-isoprene block and synthetic polyisoprene.
  • the invention relates to a composition as defined above in which the diene elastomer [A] - has the following formula: or :
  • the block B consists of a polyisoprene or a polybutadiene
  • the block C consists of a diene elastomer whose molar content of units derived from conjugated dienes is greater than 15%,
  • the number-average molecular mass Mn1 of block B varies from 2,500 to 20,000 g / mol
  • the number-average molecular mass Mn2 of block C varies from 80,000 to 350,000 g / mol
  • the rate of 1,2 chains in block B is between 1 and 20% in the case where B is a polybutadiene block
  • the rate of chains 3,4 in each block B is between 1 and 25% in the case where B is a polyisoprene block,
  • the copolymer B-C has a monomodal molecular weight distribution before optional functionalization and possible starter and a polydispersity index before possible functionalization and possible starter less than or equal to 1.3.
  • the ratio of the number-average molecular weight Mn1 of each end-B polybutadiene or polyisoprene block to the number-average molecular weight Mn2 of each of the C blocks varies from 5 to 20%; and preferably also, the block C is chosen from copolymers of styrene and butadiene, copolymers of styrene and isoprene, copolymers of butadiene and isoprene, styrene / butadiene / isoprene copolymers, polyisoprene when the neighboring B block is a polybutadiene, and the polybutadiene when the neighboring B block is a polyisoprene.
  • the invention relates to a composition as defined above in which, alternatively or simultaneously, the diene elastomer a) comprises an amino function at one or all ends of non-functionalized tin chains; the diene elastomer b) comprises an amino function at one of the chain ends; the diene elastomer c) comprises an amino function at the ends of non-starred tin chains.
  • the invention relates to a composition as defined above in which the carbon black content is in a range of more than 30 to 90 phr.
  • the invention relates to a composition as defined above in which the reinforcing filler is a blend of carbon black and silica.
  • the invention relates to a composition as defined above in which the reinforcing filler comprises a carbon black surface specific CTAB greater than or equal to 90 m 2 / g.
  • the invention relates to a composition as defined above in which the level of zinc is in a range of 0 to 0.7 phr; and more preferably the level of zinc is in a range from 0.1 to 0.5 phr.
  • the invention relates to a composition as defined above in which the ratio between the sulfur content in phr and the accelerator content in phr is greater than or equal to 2, and more preferably greater than or equal to 3.
  • the invention also relates to:
  • a semi-finished article for a tire comprising a composition as defined above, or a tire tread made of a composition as defined above, or
  • the object of the invention therefore relates to a rubber composition that can be used for the manufacture of tires, based on at least one or more functionalized diene elastomers, at a rate greater than or equal to 40 parts by weight per hundred parts by weight of elastomer (phr), carbon black as majority reinforcing filler by weight, zinc at a level ranging from 0 to 1 phr, and a crosslinking system based on sulfur and an accelerator such that the ratio between the sulfur content in phr and the accelerator content in phr is strictly greater than 1, the said functionalized diene elastomer (s) being composed of a particular diene elastomer functionalized with chain end or in the middle of the chain by a tin function, and a content of less than 15% by weight relative to the total weight of the functionalized diene elastomer of a non-elastomer functional particular tin.
  • phr elastomer
  • carbon black as majority reinforcing
  • composition based on is meant a composition comprising the mixture and / or the reaction product in situ of the various basic constituents used, some of these constituents being able to react and / or being intended to react. between them, at least partially, during the different phases of manufacture of the composition, or during the subsequent cooking, modifying the composition as originally prepared.
  • the compositions as implemented for the invention may be different in the uncrosslinked state and in the crosslinked state.
  • the invention preferably relates to a composition as defined above, in which the composition is in the uncrosslinked state or in the crosslinked state.
  • any range of values designated by the expression "between a and b" represents the range of values from more than a to less than b (i.e. terminals a and b excluded) while any range of values designated by the term “from a to b” means the range from a to b (i.e., including the strict limits a and b).
  • one or more functionalized diene elastomers are used, the functionalized diene elastomer (s) being composed of: (a) a diene elastomer functionalized at the chain end or in the middle of the chain by a tin function and having the following formula:
  • A is a diene elastomer, the A blocks being identical to each other
  • X is a group containing tin
  • the elastomer A has a monomodal molecular weight distribution before possible functionalization and a polydispersity index before possible functionalization less than or equal to 1.3.
  • the functionalized diene elastomer according to the invention comprises a tin diene elastomer c) having the following formula: or
  • o and p are integers greater than or equal to 0 and such that o + p> 3 and o + p ⁇ 6,
  • - A is the diene elastomer as defined above, it being understood that it has a monomodal molecular weight distribution before staring and a polydispersity index before staring less than or equal to 1.3
  • - Y is a group containing the tin.
  • the functionalized diene elastomer according to the invention comprises from 5% to 45% by weight, preferably from 10% to 30% by weight relative to the total weight of the functionalized diene elastomer of said star-shaped elastomer. tin c).
  • the functionalized diene elastomer according to the invention comprises a level strictly greater than 0% by weight and less than 10% by weight, and more preferentially a content of less than 5% by weight relative to the weight. total functionalized diene elastomer of said non-functional tin elastomer b).
  • the term functionalized diene elastomer a diene elastomer which comprises a group comprising one or more heteroatoms. This group can be at the end of the chain. It will then be said that the diene elastomer is functionalized at the end of the chain or at the end of the chain.
  • This is generally an elastomer obtained by reaction of a living elastomer with a functionalizing agent, that is to say any molecule at least mono functional, the function being any type of chemical group known to those skilled in the art for react with a piece of living chain.
  • This group may be in the linear main elastomeric chain. It will be said that the diene elastomer is coupled or functionalized in the middle of the chain, as opposed to the position "at the end of the chain” and although the group is not precisely in the middle of the elastomeric chain. It is generally an elastomer obtained by reaction of a living elastomer on a coupling agent, that is to say any molecule at least difunctional, the function being any type of chemical group known to those skilled in the art to react. with a piece of living chain.
  • This group may be central to which n chains or elastomer branches (n> 2) are bonded forming a star structure of the elastomer. It will then be said that the diene elastomer is starred with n branches. It is generally an elastomer obtained by reaction of a living elastomer on a starzing agent, that is to say any multifunctional molecule, the function being any type of chemical group known to those skilled in the art to react with a piece of living chain.
  • polydispersity index refers to the ratio by weight average molecular weight / number average molecular weight. The minimum theoretical value being 1.
  • the diene elastomer a) is functionalized at the end or in the middle of the chain by a tin function.
  • the functionalization may be obtained with a mono- halo-tin or di-halo-tin functionalization agent capable of satisfying the general formula Pv4- x SnX ° x , where x represents an integer of value 1 or 2, R represents an alkyl, cycloalkyl or aryl radical. , alkaryl or vinyl having 1 to 12 carbon atoms, preferably butyl, and X ° is a halogen atom, preferably chlorine.
  • a preferred functionalizing agent include tributyltin monochloride or dichloride, dibutyltin ⁇ .
  • the functionalization can be obtained with a functionalization agent derived from tin which can respond to the general formula (X'yR 1 B-ySnVO-CSnP zX'z) or R 1- y Sn) -0- (CH 2) e -0- (SnR 1 3_ X z 1 z), where y and z represent integers between 0 and 2 and y + z equal to 1 or 2, R 1 represents an alkyl, cycloalkyl, aryl, alkaryl or vinyl radical having 1 to 12 carbon atoms, preferably butyl, X 1 is a halogen atom, preferably chlorine, and e represents an integer of 1 to 20, preferably 4.
  • Starring may be obtained with a tri or tetrahalogenotin starring agent which may correspond to the general formula R 2 q SnX 2 4 q , where q represents an integer of value 0 or 1, R 2 represents an alkyl radical, cycloalkyl, aryl, alkaryl or vinyl having 1 to 12 carbon atoms, preferably butyl, and X 2 is a halogen atom, preferably chlorine.
  • a preferred starch agent mention may be made of butyl tin trichloride or tin tetrachloride.
  • the starring can be obtained with a functionalization agent derived from tin which can meet the general formula (X 3 k R 3 3 - k Sn) -O- (SnR 3 3 -iX 3 i) or ( X 3 R 3 k 3 - k Sn) -0- (CH2) 0- (SnR 3 3 3 _iX i), where k and 1 are integers between 0 and 3, k + 1 integers from 3 and 6, R 3 represents an alkyl, cycloalkyl, aryl, alkaryl or vinyl radical having from 1 to 12 carbon atoms, preferably butyl, X 3 is a halogen atom, preferably chlorine and f represents an integer of value from 1 to 20 preferably 4.
  • the diene elastomer a) is a diene elastomer functionalized with a tin function in the middle of the chain.
  • the diene elastomer c) is a star-branched diene elastomer with 4 branches.
  • the diene elastomer a) is a diene elastomer functionalised by a tin function in the middle of the chain and the diene elastomer c) is a tin diene elastomer with 4 branches.
  • the diene elastomer b) is non-functional tin. Said elastomer can be obtained during functionalization.
  • the diene elastomer a) functionalized at the chain end or in the middle of the chain by a tin function has a monomodal molecular weight distribution before functionalization and a polydispersity index before lower functionalization. or equal to 1.3.
  • the diene diene elastomer c), when present, has a monomodal molecular weight distribution before staring and a polydispersity index before staring less than or equal to 1.3.
  • diene elastomer is meant according to the invention any homopolymer obtained by polymerization of a conjugated diene monomer having 4 to 12 carbon atoms, or any block copolymer, random, sequential or microsequenced, obtained by copolymerization of a or more dienes conjugated to each other or to one or more vinylaromatic compounds having 8 to 20 carbon atoms.
  • copolymers these contain from 20% to 99% by weight of diene units, and from 1 to 80% by weight of vinylaromatic units.
  • 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene and 2,3-di (C 1 to C 5) alkyl are especially suitable.
  • 1,3-butadiene such as, for example, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2,3-diethyl-1,3-butadiene and 2-methyl-3-ethyl-1,3-butadiene.
  • vinylaromatic compounds are especially suitable styrene, ortho-, meta, para-methylstyrene, the commercial mixture "vinyltoluene", para-tert-butylstyrene, methoxy styrenes, vinylmesitylene, divinylbenzene, vinylnaphthalene, etc. .
  • the diene elastomer is chosen from polybutadienes, random copolymers or butadiene-styrene block, random copolymers or butadiene-isoprene block, random copolymers or butadiene-styrene-isoprene block, statistical copolymers or styrene-isoprene block and synthetic polyisoprene.
  • polystyrene resin examples include polystyrene resin, polystyrene resin, polystyrene resin, and in particular those having a content (mol%) in -1,2 units of between 4% and 80%, polyisoprenes, butadiene-styrene copolymers and in particular those having a Tg (glass transition temperature (Tg, measured according to ASTM D3418) between 0 ° C. and -70 ° C. and more particularly between -10 ° C.
  • Tg glass transition temperature
  • styrene content of between 5% and 60%> by weight and more particularly between 20% and 50%, a content (mol%) in -1,2 bonds of the butadiene part of between 4%> and 75%>, a content (%> molar) in trans-1 bonds , 4 between 10% and 80%, butadiene-isoprene copolymers and in particular those having an isoprene content of between 5% and 90% by weight and a Tg of -40 ° C. to -80 ° C., isoprene-styrene copolymers and in particular those having a styrene content of between 5% and 50% by weight and a Tg of between 5 ° C.
  • butadiene-styrene-isoprene copolymers those having a styrene content of between 5% and 50% by weight and more particularly of between 10% and 40%, and an isoprene content of between 15%, are especially suitable.
  • a butadiene content of between 5% and 50% by weight and more particularly between 20% and 40% a butadiene content of between 5% and 50% by weight and more particularly between 20% and 40%, a content (mol%) in units -1.2 of the butadiene part of between 4% and 85%, a content (mol%) in trans units -1.4 of the butadiene part of between 6% and 80%, a content (mol%) in units - 1.2 plus -3.4 of the isoprenic part of between 5% and 70% and a content (mol%) in trans units -1.4 of the isoprene part of between 10% and 50%, and more generally any copolymer butadiene-styrene-isoprene having a Tg between -5 ° C and -70 ° C.
  • the diene elastomer [A] " can satisfy the following formula: or :
  • the block B consists of a polyisoprene or a polybutadiene
  • block C consists of a diene elastomer whose molar level of units derived from conjugated dienes is greater than 15%
  • the number-average molecular mass Mn1 of block B varies from 2,500 to 20,000 g / mol
  • the number-average molecular mass Mn2 of block C varies from 80,000 to 350,000 g / mol
  • the rate of 1,2 chains in block B is between 1 and 20% in the case where B is a polybutadiene block
  • the rate of chains 3,4 in each block B is between 1 and 25% in the case where B is a polyisoprene block
  • the copolymer BC has a monomodal molecular weight distribution before possible functionalization or possible star-spiking and a polydispersity index before possible functionalization or possible star-ringing less than or equal to 1.3.
  • the ratio of the number-average molecular weight Mn1 of each end-B polybutadiene or polyisoprene block to the number-average molecular weight Mn2 of each of the C blocks varies from 5 to 20%.
  • the block or blocks C are chosen from copolymers of styrene and butadiene, copolymers of styrene and isoprene, copolymers of butadiene and isoprene, copolymers of styrene / butadiene / isoprene, polyisoprene when the neighboring B block is a polybutadiene, and polybutadiene when the neighboring B block is a polyisoprene.
  • the block or blocks C are chosen from copolymers of styrene and butadiene.
  • B is polyisoprene
  • C is a copolymer of styrene and butadiene
  • the block copolymer a) being functionalized with the dibutyltin dichloride functionalizing agent (Bu 2 SnCl 2 ) and the block copolymer c) being starred by the tin tetrachloride staining agent (SnCl 4 ).
  • B is polybutadiene
  • C is a copolymer of styrene and butadiene
  • the block copolymer a) being functionalized with the functionalizing agent dibutyltin dichloride (Bu 2 SnCl 2 ) and the block copolymer c) being starred by the tin tetrachloride staring agent (SnCl 4 ).
  • the diene elastomer a) may comprise an amine function at one or all ends of the non-functionalized tin chain.
  • the optionally present diene elastomer c) may comprise an amine function at the ends of the non-starred tin chains.
  • the non-functional tin diene elastomer b) may comprise an amine function at one end of the chain.
  • the polymerization of diene monomers is initiated by an initiator.
  • an initiator any known mono functional anionic initiator can be used.
  • an initiator containing an alkali metal such as lithium is used in a preferred manner.
  • organolithium initiators are particularly suitable those having a carbon-lithium bond.
  • an organolithium hydrocarbon initiator having no heteroatom Preferably, use will be made of an organolithium hydrocarbon initiator having no heteroatom.
  • Representative compounds are aliphatic organoliths such as ethyllithium, n-butyllithium (n-BuLi), isobutyl lithium.
  • organolithium compounds comprising a nitrogen-lithium bond
  • R 1 and R 2 denote an alkyl, cycloalkyl or aryl radical containing from 1 to 20 carbon atoms
  • R 3 a cyclic alkyl radical, branched or unbranched, containing from 3 to 16 carbon atoms
  • R 4 an alkyl, cycloalkyl, aryl radical containing from 1 to 20 carbon atoms
  • the polymerization is, as known per se, preferably carried out in the presence of an inert solvent which may be for example an aliphatic or alicyclic hydrocarbon such as pentane, hexane, heptane or isooctane, cyclohexane or an aromatic hydrocarbon such as benzene, toluene, xylene.
  • an inert solvent which may be for example an aliphatic or alicyclic hydrocarbon such as pentane, hexane, heptane or isooctane, cyclohexane or an aromatic hydrocarbon such as benzene, toluene, xylene.
  • the polymerization can be carried out continuously or batchwise, preferably batchwise.
  • the polymerization is generally carried out at a temperature of between 20 ° C. and 120 ° C. and preferably in the region of 30 ° C. to 90 ° C. It is of course also possible to add at the end of the polymerization a transmetallation agent for modifying the reactivity of the living-chain end.
  • the living diene elastomer resulting from the polymerization is then functionalized to prepare the functionalized diene elastomer according to the invention.
  • the block copolymer at the end of a living chain can be prepared in different stages:
  • the preparation of the essentially unsaturated diene elastomer used to obtain said block other than the polybutadiene or polyisoprene block According to this method of preparation, the polymerization of diene monomers, isoprene or butadiene, is initiated by said organolithium initiators to obtain a polyisoprene diene homopolymer or living polybutadiene.
  • the living diene homopolymer thus obtained is then used as an initiator (initiator) for the preparation of the diene elastomer to obtain a living block copolymer.
  • the living block copolymer resulting from the polymerization is then functionalized to prepare the functionalized diene elastomer according to the invention.
  • the functionalized diene elastomer a) and the optional diene diene elastomer c) are mixed in the proportions necessary to minimize the elastomer content b).
  • the functionalized diene elastomer a) can be obtained in a manner known per se by reaction of a tin derivative on the living diene elastomer resulting from the polymerization.
  • the optional star-shaped elastomer c) can be obtained in a manner known per se by reacting a tin-containing star-forming agent on the living diene elastomer resulting from the polymerization.
  • the two elastomers can be mixed in an inert solvent, for example an aliphatic or alicyclic hydrocarbon such as pentane, hexane, heptane, isooctane, cyclohexane or an aromatic hydrocarbon such as benzene, toluene, xylene, which may be the same as the polymerization solvent.
  • an inert solvent for example an aliphatic or alicyclic hydrocarbon such as pentane, hexane, heptane, isooctane, cyclohexane or an aromatic hydrocarbon such as benzene, toluene, xylene, which may be the same as the polymerization solvent.
  • the mixing is then carried out at a temperature of preferably between 20 ° C and 120 ° C, preferably in the region of 30 ° C to 90 ° C.
  • the living diene elastomer from the polymerization step is subjected to the reaction of a starter agent and that of a functionalizing agent.
  • the functionalization of the living diene elastomer resulting from the polymerization step can be carried out at a temperature ranging from 30 to 120 ° C., in the presence initially of an appropriate amount of a staring agent for staring preferably from 5 to 45% by weight of the living elastomer.
  • a staring agent for staring preferably from 5 to 45% by weight of the living elastomer.
  • the remaining living chains of the diene elastomer obtained after the first step are functionalized by adding a functionalization agent to tin, which can introduce at the end of the chain or in the middle of the chain a tin function.
  • the functionalization reaction of the diene elastomer is then stopped by the deactivation of the remaining living chains.
  • the overall rate of diene functionalized elastomers as defined above introduced into the rubber composition must be within a range from 40 phr to 100 phr, preferably 41 to 99 phr, more preferably 45 to 95 phr. more preferably from 50 to 95 phr and very preferably from 55 to 90 phr. Below 40 phr, the use of such elastomers is of less interest with regard to the rubber properties concerned.
  • the elastomeric matrix of the composition is then a diene (s) elastomer (s) cut (s) functionalized with at least one (i.e. one or more) elastomer not belonging to the category of functionalized diene elastomers as defined above.
  • the composition may contain a level of elastomer different from a functionalized diene elastomer as defined above, in a range from 0 to 60 phr, preferably from 1 to 59 phr, more preferably from 5 to 60 phr.
  • this or these different diene elastomers of the functionalized diene elastomer as defined above may be chosen from diene elastomers conventionally used in tires, such as natural rubber or a synthetic elastomer, or a other functionalized or star-shaped elastomer.
  • this elastomer is natural rubber.
  • Carbon black is used as the majority reinforcing filler by weight (that is to say, it represents the highest content in phr among the reinforcing fillers of the composition, and preferably, it represents more than 50% of the reinforcing filler), known for its ability to reinforce a rubber composition that can be used for the manufacture of tires, alone or in a blend with a reinforcing inorganic filler such as silica.
  • carbon blacks are suitable for all black carbon, including black type HAF, ISAF, SAF conventionally used in tires (so-called pneumatic grade black).
  • reinforcing carbon blacks such as "CRX1346” from Cabot, or blacks from the 100 or 200 series (ASTM grades), such as blacks NI 15, NI 34, N220, or N234, or, depending on the intended applications, blacks of higher series (for example N326, N330, N339, N347, N375, N660, N683, N772).
  • the carbon blacks could for example already be incorporated into the elastomer in the form of a masterbatch (see for example WO 97/36724 or WO 99/16600).
  • carbon blacks are preferentially suitable reinforcing carbon blacks having a specific surface CTAB (determined according to the French standard NF T 45-007 of November 1987, method B) greater than or equal to 90 m 2 / g, which corresponds to in particular to carbon blacks 100, 200 series (ASTM grades), as mentioned above. More preferably, the carbon blacks will have a specific surface area greater than 120 m 2 / g, more preferably in a range from 120 m 2 / g to 180 m 2 / g.
  • reinforcing filler may be used in blending with carbon black, in particular other reinforcing organic fillers or reinforcing inorganic fillers.
  • organic fillers other than carbon blacks mention may be made of the organic functionalized polyvinylaromatic fillers as described in applications WO-A-2006/069792 and WO-A-2006/069793.
  • any inorganic or mineral filler (whatever its color and its origin (natural or synthetic), also called “white” charge, charge “clear” or “non-black filler” as opposed to carbon black, capable of reinforcing on its own, with no other means than an intermediate coupling agent, a rubber composition for manufacturing tire, in other words able to replace, in its reinforcing function, a conventional carbon black pneumatic grade, such a charge is generally characterized, in known manner, by the presence of hydroxyl groups (-OH) at its area.
  • -OH hydroxyl groups
  • reinforcing inorganic filler is present indifferent, whether in the form of powder, microbeads, granules, beads or any other appropriate densified form.
  • reinforcing inorganic filler also refers to mixtures of different reinforcing inorganic fillers, in particular highly dispersible siliceous and / or aluminous fillers as described below.
  • reinforcing inorganic fillers are particularly suitable mineral fillers of the siliceous type, in particular of silica (SiO 2 ), or of the aluminous type, in particular of alumina (Al 2 O 3 ).
  • the silica used may be any reinforcing silica known to those skilled in the art, in particular any precipitated or fumed silica having a BET surface and a CTAB specific surface both less than 450 m 2 / g, preferably from 30 to 400 m 2 / g.
  • HDS highly dispersible precipitated silicas
  • a coupling agent or bonding agent
  • a coupling agent at least bifunctional intended to ensure a sufficient connection, of a chemical and / or physical nature, between the inorganic filler. (area of its particles) and the diene elastomer, in particular organosilanes or bifunctional polyorganosiloxanes.
  • polysulfide silanes called “symmetrical” or “asymmetrical” silanes, are used according to their particular structure, as described for example in the applications WO03 / 002648 (or US 2005/016651) and WO03 / 002649 (or US 2005 / 016650).
  • polysulphurized silanes mention may be made more particularly of the polysulfides (in particular disulphides, trisulphides or tetrasulfides) of bis- (C 1 -C 4 ) alkoxyl-C 1 -C 4 alkylsilyl-alkyl (C 1 -C 4 ) C4)), such as polysulfides of bis (3-trimethoxysilylpropyl) or bis (3-triethoxysilylpropyl).
  • polysulfides in particular disulphides, trisulphides or tetrasulfides of bis- (C 1 -C 4 ) alkoxyl-C 1 -C 4 alkylsilyl-alkyl (C 1 -C 4 ) C4)
  • TESPT bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide
  • TESPD bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide
  • TESPD bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide
  • TESPD bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide
  • polysulfides in particular disulphides, trisulphides or tetrasulfides
  • POS polyorganosiloxanes
  • WO 02/30939 or US Pat. No. 6,774,255
  • WO 02/31041 or US 2004/051210
  • silanes or POS bearing azo-dicarbonyl functional groups as described, for example, in the patent applications WO 2006 / 125532, WO 2006/125533, WO 2006/125534.
  • the rubber compositions in accordance with the invention contain coupling agents, in a known manner, their level is adjusted according to the level of silica, it is preferably in a range from 0.1 to 10 phr, more preferably from 0.2 to 8 and even more preferably from 0.5 to 5 phr.
  • the person skilled in the art knows how to adapt according to a part of the specific surface of the reinforcing filler and secondly according to the particular applications referred to, the total rate of total reinforcing filler (carbon black and reinforcing inorganic filler). such as silica). Indeed, the optimum is known in different ways depending on the specific applications targeted: the level of reinforcement expected on a bicycle tire, for example, is of course less than that required on a tire capable of driving at high speed in a sustained manner, for example a motorcycle tire, a tire for a passenger vehicle or for a commercial vehicle such as a truck.
  • this level is in a range from 30 to 90 phr, preferably from 30 to 70 phr, more preferably from 40 to 60 phr.
  • the reinforcing filler mainly contains, by weight, carbon black, that is to say that it represents the highest content in phr of the reinforcing fillers of the composition, preferentially the carbon represents more than 50% of the reinforcing filler, for example at a level within a range of 30 to 90 phr, preferably 30 to 70 phr, more preferably 40 to 60 phr.
  • the crosslinking system is preferably a vulcanization system, that is to say a system based on sulfur (that is to say sulfur or a sulfur donor agent) and a vulcanization accelerator.
  • a vulcanization system that is to say a system based on sulfur (that is to say sulfur or a sulfur donor agent) and a vulcanization accelerator.
  • various known vulcanization activators such as the zinc compounds defined below.
  • stearic acid or equivalent compounds incorporated during the first non-productive phase and / or during the production phase as described later.
  • guanidine derivatives in particular diphenylguanidine.
  • sulfur-donor agents there may be mentioned, for example, 2-mercaptobenzothiazyl (abbreviated as "MBTS”), or tetrabenzylthiuram disulphide (TBZTD).
  • MBTS 2-mercaptobenzothiazyl
  • TBZTD tetrabenzylthiuram disulphide
  • Sulfur is used at a preferential rate of between 0.5 and 12 phr, in particular between 1 and 10 phr, if a sulfur donor is used, its rate is adjusted so as to obtain such a sulfur content of vulcanization.
  • the vulcanization accelerator is used at a preferential rate of between 0.2 and 10 phr, more preferably between 0.3 and 6.0 phr. Any compound (or mixture of compounds) capable of acting as an accelerator for vulcanizing diene elastomers in the presence of sulfur, especially thiazole accelerators and their derivatives, type accelerators, may be used as accelerator. thiurams, zinc dithiocarbamates.
  • accelerators are for example selected from the group consisting of 2-mercaptobenzothiazyl disulfide (abbreviated "MBTS”), tetrabenzylthiuram disulfide (TBZTD), N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (CBS), N, N-dicyclohexyl-2 benzothiazyl sulfenamide (DCBS), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulphenamide (TBBS), N-tert-butyl-2-benzofhiazylsulphenide (TBSI), zinc dibenzyldithiocarbamate (ZBEC) and mixtures thereof.
  • MBTS 2-mercaptobenzothiazyl disulfide
  • TBZTD tetrabenzylthiuram disulfide
  • CBS N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide
  • DCBS N-dicy
  • the crosslinking system is such that the ratio between the sulfur content (that is to say the degree of vulcanization sulfur) in phr and the accelerator rate in phr. (that is to say the sum of accelerator rates if there are several) is strictly greater than 1 (so-called "conventional" vulcanization system), preferably greater than or equal to 2, more preferably greater than or equal to at 3, very preferably in a range from 3 to 12 and more preferably from 3 to 10.
  • zinc-based compounds can be used as vulcanization activators.
  • these compounds there are, for example, zinc oxide (ZnO), zinc carboxylates such as zinc ethyl hexanoate (ZEH), zinc acetate or salts of zinc fatty acids, for example , zinc laurate or zinc stearate.
  • ZnO zinc oxide
  • ZH zinc carboxylates
  • ZH zinc ethyl hexanoate
  • salts of zinc fatty acids for example , zinc laurate or zinc stearate.
  • zinc compounds such as zinc dithiocarbamates, for example zinc dibenzyldithiocarbamate (ZBEC), may also be present as vulcanization accelerators.
  • ZBEC zinc dibenzyldithiocarbamate
  • the level of zinc compounds introduced into the composition will be such that the total zinc level is less than 1 phr, preferably less than 0.7 phr, and most preferably within a range of 0.1 to 0.5 phr.
  • zinc oxide it is well known to those skilled in the art that it is useful to add a fatty acid, such as stearic acid, at a specific rate. preferably between 0.1 and 3 phr.
  • the rubber compositions in accordance with the invention may also comprise all or part of the usual additives normally used in elastomer compositions intended for the manufacture of tires, in particular treads, such as Examples of plasticizers or extension oils, whether these are of aromatic or non-aromatic nature, pigments, protective agents such as anti-ozone waxes, chemical antiozonants, anti-oxidants, anti-fatigue agents , reinforcing resins, acceptors (for example phenolic novolac resin) or methylene donors (for example HMT or H3M) as described for example in the application WO 02/10269, vulcanization activators provided of course in the case zinc-based activators to meet the recommended maximum zinc level.
  • plasticizers or extension oils whether these are of aromatic or non-aromatic nature
  • protective agents such as anti-ozone waxes, chemical antiozonants, anti-oxidants, anti-fatigue agents , reinforcing resins, acceptors (for example phenolic novolac resin) or methylene donors (
  • these compositions comprise, as preferential non-aromatic or very weakly aromatic plasticizing agent, at least one compound chosen from the group consisting of naphthenic, paraffinic oils, MES oils, TDAE oils, and esters (in particular glycerol particular trioleates), the hydrocarbon plasticizing resins having a high Tg preferably greater than 30 ° C, and mixtures of such compounds.
  • compositions may also contain, in addition to the coupling agents, coupling activators, reinforcing inorganic filler recovery agents or, more generally, processing aid agents that are capable in a known manner, thanks to an improvement of the dispersion of the inorganic filler in the rubber matrix and a lowering of the viscosity of the compositions, to improve their ability to implement in the green state, these agents being, for example, hydrolysable silanes such as alkylalkoxysilanes (in particular alkyltriethoxysilanes), polyols, polyethers (for example polyethylene glycols), primary, secondary or tertiary amines (for example trialkanol amines), hydroxylated or hydrolyzable POSs, for example ⁇ , ⁇ -dihydroxy- polyorganosiloxanes (especially ⁇ , ⁇ -dihydroxy-polydimethylsiloxanes), fatty acids, for example stearic acid.
  • the rubber compositions of the invention are manufactured in appropriate mixers, using two successive preparation phases according to a general procedure well known to those skilled in the art: a first phase of work or thermo-mechanical mixing (sometimes referred to as a "non-productive" phase) at a high temperature, up to a maximum temperature of between 130 ° C and 200 ° C, preferably between 145 ° C and 185 ° C, followed by a second mechanical working phase (sometimes referred to as a "productive" phase) at a lower temperature, typically less than 120 ° C., for example between 60 ° C. and 100 ° C., a finishing phase during which the crosslinking or vulcanization system is incorporated.
  • a first phase of work or thermo-mechanical mixing (sometimes referred to as a "non-productive" phase) at a high temperature, up to a maximum temperature of between 130 ° C and 200 ° C, preferably between 145 ° C and 185 ° C
  • a second mechanical working phase sometimes referred to as a "
  • all the basic constituents of the compositions of the invention are intimately incorporated, by kneading, with the diene elastomer during the so-called non-productive first phase, that is to say that is introduced into the mixer and which is thermomechanically kneaded, in a or several steps, at least these different basic constituents until reaching the maximum temperature between 130 ° C and 200 ° C, preferably between 145 ° C and 185 ° C.
  • the first phase (non-productive) is conducted in a single thermomechanical step during which is introduced into a suitable mixer such as a conventional internal mixer, all the necessary constituents, the possible additional coating or processing agents and other miscellaneous additives, with the exception of the vulcanisation system.
  • the total mixing time in this non-productive phase is preferably between 1 and 15 minutes.
  • the vulcanization system is then incorporated at low temperature, generally in an external mixer such as a roll mill; the whole is then mixed (productive phase) for a few minutes, for example between 2 and 15 min.
  • the final composition thus obtained is then calendered, for example in the form of a sheet or a plate, in particular for a characterization in the laboratory, or extruded, to form for example a rubber profile used for the manufacture semi-finished products such as treads.
  • the crosslinking (or vulcanization or cooking) is conducted in a known manner at a temperature generally between 130 ° C and 200 ° C, under pressure, for a sufficient time which may vary for example between 5 and 90 minutes depending in particular the firing temperature, the crosslinking system adopted, the kinetics crosslinking of the composition in question or the size of the tire.
  • the invention particularly relates to the use of a rubber composition according to the invention for the manufacture of tires or semi-finished rubber products for these tires, these semi-finished products being in particular chosen from the group constituted by the treads, the sub-layers intended for example to be placed under these treads, the crown plies, the sidewalls, the carcass plies, the heels, the protectors, the inner tubes and the waterproof inner tires for tire without a chamber.
  • the composition according to the invention is particularly suitable for the manufacture of treads of tires intended to equip passenger vehicles, vans, 4x4 vehicles (4-wheel drive), two wheels, "heavy vehicles” (that is, metro, bus, road transport vehicles (trucks, tractors, trailers), off-the-road vehicles), aircraft, civil engineering, agrarian, or handling equipment, these treads being able to be used in the manufacture of new tires or for the retreading of used tires.
  • the invention relates to these tires and treads both in the green (i.e., before firing) and the fired (i.e., after crosslinking or vulcanization) state.
  • the tread according to the invention is particularly suitable for tires intended to equip heavy-duty motor vehicles.
  • the measurements are carried out at 130 ° C., in accordance with the French NF standard.
  • T 43-005 The evolution of the consistometric index as a function of time allows determine the toasting time of the rubber compositions, evaluated according to the above-mentioned standard by parameter T5 (case of a large rotor), expressed in minutes, and defined as being the time necessary to obtain an increase in the consistometric index ( expressed in MU) of 5 units above the minimum value measured for this index. ⁇ -1-b Traction tests
  • VA4000 according to ASTM D 5992-96.
  • the response of a sample of vulcanized composition (cylindrical specimen 4 mm in height and 400 mm 2 in section), subjected to a sinusoidal stress in alternating simple shear, at the frequency of 10 Hz, at 60 ° C., is recorded.
  • a strain amplitude sweep is performed from 0.1% to 100% (forward cycle) and then from 100% to 0.1% (return cycle).
  • the results exploited are the complex dynamic shear modulus G * and the loss factor tan ( ⁇ ).
  • the maximum value of tan ( ⁇ ) observed, denoted tan ( ⁇ ) max the maximum value of tan ( ⁇ ) observed, denoted tan ( ⁇ ) max , as well as the value of the complex modulus at 50%> of peak-to-peak deformation denoted G * 50% cc are indicated .
  • the Mooney plasticity measurement is carried out according to the following principle: the raw composition (i.e., before firing) is molded in a cylindrical chamber heated to 100 ° C. After one minute of preheating, the rotor rotates within the test tube at 2 revolutions / minute and the useful torque is measured to maintain this movement after 4 minutes of rotation.
  • Standard TPE functional SBR with high polydispersity index polystyrene butadiene with the following mass ratios: 50%> 1,4-trans BR; 26%> 1,4-cis BR; 24%> of BR
  • the molecular weight Mn of this polymer, determined by the SEC technique, is 194,000 gmol -1 , the Ip is 1.18.
  • N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (CBS)
  • the compositions A0, Al, A2, A3, A4 and A5 are distinguished from each other in particular by the type of cutting and the nature of the elastomers, the oxide content zinc, the sulfur content and the accelerator rate in Table 1.
  • the rubber composition A0 is the control, corresponding to the composition used in the usual way in the treads of heavy weight. It contains 40 phr of synthetic elastomer conventionally used and usual rates of zinc oxide, sulfur and accelerator.
  • compositions Al, A2, A3, and A4 contain an NR / BR / SBR blend (15/10/75) and are distinguished from each other by the zinc oxide (ZnO), sulfur and accelerator content.
  • the composition A5 is the composition according to the invention and differs from A4 only by the nature of the SBR elastomer.
  • the level of 0.5 phr of ZnO corresponds to a level of 0.4 phr of zinc in this composition, the molar mass of ZnO being 83 g / mol, including 65 g / mol for zinc.
  • compositions A0 and Al highlights the expected fact that the G * modulus increases between A0 and Al, with the level of synthetic elastomer, which can result in an improvement in wear resistance. . Moreover, the increase in the level of synthetic elastomer penalizes the breaking properties of a rubber composition and thus decreases the endurance of the tread. Indeed there is a significant decrease in the elongation elongation of Al relative to AO. Mooney plasticity increases sharply.
  • compositions A0 and A2 demonstrates the fact that the reduction of the ZnO content from 3 phr to 0.5 phr, combined with the increase in the level of synthetic elastomers, also penalizes the properties at break. of a rubber composition conventionally used, even if the elongation of rupture is slightly improved with respect to Al. Mooney plasticity increases sharply.
  • compositions A0 and A3 highlights the fact that the modification of the sulfur content and the CBS content, so that the sulfur / CBS ratio changes from 1 (Al) to 4 (A3), combined.
  • the increase in the level of synthetic elastomers does not make it possible to find as good a property at break as that of the control A0, even if the elongation of rupture is slightly improved with respect to Al.
  • the Mooney plasticity increases strongly.
  • compositions A0 and A4 highlights the fact that the modification of the sulfur content and the CBS content, so that the sulfur / CBS ratio changes from 1 (Al) to 4 (A4) associated with the reduction of the ZnO level from 3 phr to 0.5 phr and combined with the increase in the level of synthetic elastomers makes it possible to find similar values of elongation of rupture and even leads to a slight improvement compared with the control A0.
  • the value of max tan ⁇ of the composition A4 is substantially identical to that of the composition A0, which corresponds to a rolling resistance of the tire similar to that of A0. Mooney plasticity increases sharply.
  • compositions A0 and A5 highlights the fact that the modification of the sulfur content and the CBS content, so that the sulfur / CBS ratio changes from 1 (Al) to 4 (A5) associated with the reduction of the ZnO level from 3 phr to 0.5 phr and combined with the increase in the level of functionalized diene elastomers specific as described for the purposes of the invention also makes it possible to find similar values of elongation of rupture and even leads to a slight improvement over witness A0.
  • a rubber composition which comprises a content of functionalized diene elastomer as defined according to the invention greater than 40 phr (75 phr in Example A5), a low level of zinc (0.4 in Example A5 ) and a sulfur content and accelerator characterized in that the ratio between sulfur content in pce and accelerator rate in pce is greater than 1 (4 in Example A5).

Abstract

The invention relates to a rubber composition that can be used for producing tyres, based on at least one or a plurality of functionalised diene elastomers, at a level higher than or equal to 40 parts by weight per hundred parts (pce) by weight of elastomer, carbon black as the majority by weight of reinforcing filler, zinc at a level within a range from 0 to 1 pce, and a sulphur-based cross-linking system and an accelerator such that the ratio between the level of sulphur in pce and the level of accelerator in pce is strictly greater than 1, the functionalised diene elastomer or elastomers being composed of a particular diene elastomer functionalised at the end of the chain or in the middle of the chain by a tin function, and of a particular non-functional tin elastomer to a level of less than 15% by weight relative to the total weight of the functionalised diene elastomer.

Description

COMPOSITION DE CAOUTCHOUC A FORT TAUX D'ELASTOMERE  RUBBER COMPOSITION WITH HIGH ELASTOMER RATE
A FAIBLE INDICE DE POLYDISPERSITE  LOW POLYDISPERSITY INDEX
[0001] La présente invention concerne des compositions de caoutchouc utilisables pour la fabrication de divers produits semi-finis entrant dans la constitution de pneumatiques, tels que par exemple des bandes de roulement, en particulier pour des véhicules poids lourd, permettant d'obtenir des pneumatiques possédant une bonne résistance à l'usure sans dégradation de l'endurance et de la résistance aux agressions des pneumatiques. The present invention relates to rubber compositions for use in the manufacture of various semi-finished products used in the construction of tires, such as for example treads, in particular for heavy goods vehicles, making it possible to obtain pneumatic tires having good wear resistance without degradation of endurance and tire resistance.
[0002] En effet, les pneumatiques qui équipent, en particulier, les véhicules poids lourd sont généralement soumis à des sollicitations sévères telles que les chocs contre le trottoir, les montées et descentes de trottoir, pénalisant l'endurance du pneumatique. Ces fortes sollicitations se traduisent par des déformations très importantes du pneumatique qui engendrent une diminution de la résistance aux agressions et/ou de l'endurance du pneumatique, les dommages pouvant aller d'une fissure jusqu'à l'arrachement d'une partie de la bande de roulement. [0003] De manière connue, l'utilisation d'un ou plusieurs élastomères synthétiques diéniques non isopréniques (par exemple copolymères styrène-butadiène ou polybutadiènes) dans les compositions de caoutchouc par exemple pour bande de roulement conduit à une amélioration de la résistance à l'usure du matériau, mais peut malheureusement s'accompagner d'une pénalisation de la mise en œuvre de ces compositions à l'état non vulcanisé (donc de la productivité en industrie) par rapport à des compositions contenant majoritairement du caoutchouc naturel, et pouvant se traduire également par une dégradation des propriétés à la rupture des compositions pouvant induire une dégradation de la résistance aux agressions sévères et de l'endurance des produits finis comportant de telles compositions, par exemple des bandes de roulement. [0004] Ainsi, en poids lourd notamment, le taux d'élastomère synthétique diénique non isoprénique dans les compositions usuellement utilisées est le plus souvent inférieur ou égal à 40 parties en poids pour cent parties d'élastomère (pce) dans les pneumatiques de véhicule poids lourd, en raison des sollicitations sévères rencontrées par ces pneumatiques, en particulier en situation de manœuvre de parking sur sol bitumineux ou plus généralement sur sol agressif. [0005] Il existe donc un besoin industriel de trouver des compositions qui procurent une bonne résistance à l'usure des produits comportant de telles compositions, sans dégradation de la résistance aux agressions et de l'endurance de ces produits, tout en obtenant une mise en œuvre de ces compositions à l'état non vulcanisé (donc une productivité en industrie) satisfaisante. Par ailleurs, il est également d'intérêt pour les manufacturiers de diminuer la résistance au roulement des pneumatiques, afin de diminuer la consommation de carburant des véhicules équipés de ces pneumatiques. Indeed, the tires that equip, in particular, heavy vehicles are generally subjected to severe stresses such as shocks against the sidewalk, climbs and curbs, penalizing the endurance of the tire. These strong stresses result in very large deformations of the tire which cause a decrease in the resistance to aggression and / or the endurance of the tire, the damage being able to go from a crack until the tearing off of a part of the tire. the tread. In known manner, the use of one or more non-isoprenic synthetic diene elastomers (for example styrene-butadiene copolymers or polybutadienes) in the rubber compositions for example for tread leads to an improvement in the resistance to abrasion. material wear, but unfortunately can be accompanied by a penalty of the implementation of these compositions in the unvulcanized state (and therefore the productivity in industry) compared to compositions containing predominantly natural rubber, and can also result in a degradation of the properties at break of the compositions that can induce a degradation of the resistance to severe aggression and endurance of finished products comprising such compositions, for example treads. Thus, particularly in heavy weight, the level of non-isoprene diene synthetic elastomer in the compositions usually used is most often less than or equal to 40 parts by weight per hundred parts of elastomer (pce) in vehicle tires. heavy weight, because of the severe stresses encountered by these tires, in particular in parking maneuver on asphalt or more generally on aggressive soil. There is therefore an industrial need to find compositions that provide good wear resistance products comprising such compositions, without degradation of the resistance to attack and endurance of these products, while obtaining a implementation of these compositions in the unvulcanized state (thus productivity in industry) satisfactory. In addition, it is also of interest for manufacturers to reduce the rolling resistance of tires, in order to reduce the fuel consumption of vehicles equipped with these tires.
[0006] Poursuivant ses recherches, la demanderesse a découvert de manière surprenante une composition permettant de répondre à ce besoin en combinant un fort taux d'un ou plusieurs élastomères diéniques fonctionnalisés, un faible taux de zinc et un système de vulcanisation dit « conventionnel », le ou lesdits élastomères diéniques fonctionnalisés étant composés d'un élastomère diénique particulier fonctionnalisé en extrémité de chaîne ou en milieu de chaîne par une fonction étain, et d'un taux inférieur à 15% en poids par rapport au poids total de l'élastomère diénique fonctionnalisé d'un élastomère non fonctionnel étain particulier, permettait d'atteindre ces objectifs. Continuing its research, the Applicant has surprisingly discovered a composition to meet this need by combining a high level of one or more functionalized diene elastomers, a low zinc content and a so-called "conventional" vulcanization system. the functionalized diene elastomer (s) being composed of a specific diene elastomer functionalized at the chain end or in the middle of the chain by a tin function, and of a content of less than 15% by weight relative to the total weight of the elastomer functionalized diene of a particular non-functional tin elastomer, made it possible to achieve these objectives.
[0007] Ainsi, l'invention concerne une composition de caoutchouc à base d'au moins un ou plusieurs élastomères diéniques fonctionnalisés à un taux total supérieur ou égal à 40 parties en poids pour cent parties en poids d' élastomère (pce), du noir de carbone à titre de charge renforçante majoritaire en poids, du zinc à un taux compris dans un domaine variant de 0 à 1 pce, et un système de réticulation à base de soufre et d'un accélérateur tel que le rapport entre le taux de soufre en pce et le taux d'accélérateur en pce est strictement supérieur à 1 ; le ou lesdits élastomères diéniques fonctionnalisés étant composés : a) d'un élastomère diénique fonctionnalisé en extrémité de chaîne ou en milieu de chaîne par une fonction étain et répondant à la formule suivante : M.- -[ , Thus, the invention relates to a rubber composition based on at least one or more functionalized diene elastomers at a total content greater than or equal to 40 parts by weight per hundred parts by weight of elastomer (phr), carbon black as majority reinforcing filler by weight, zinc at a rate within a range of 0 to 1 phr, and a sulfur-based crosslinking system and an accelerator such as the ratio of sulfur in phr and the accelerator rate in phr is strictly greater than 1; said functionalized diene elastomer (s) being composed of: a) a functional diene elastomer at the chain end or in the middle of the chain with a tin function and corresponding to the following formula: M.- - [ ,
où n et m sont des entiers supérieurs ou égaux à 0 tels que n+m=l ou 2, b) d'un taux inférieur à 15% en poids par rapport au poids total de l'élastomère diénique fonctionnalisé d'un élastomère non fonctionnel étain répondant à la formule suivante : where n and m are integers greater than or equal to 0 such that n + m = 1 or 2, b) a level of less than 15% by weight relative to the total weight of the functionalized diene elastomer of a non-elastomer functional tin corresponding to the following formula:
[ LA] J ou . : - A est un élastomère diénique, les blocs A étant identiques entre eux [ L A] J or. : - A is a diene elastomer, the A blocks being identical to each other
- X est un groupe contenant de l'étain, X is a group containing tin,
- l'élastomère A présente une distribution de masses moléculaires monomodale avant fonctionnalisation éventuelle et un indice de polydispersité avant fonctionnalisation éventuelle inférieur ou égal à 1,3. the elastomer A has a monomodal molecular weight distribution before possible functionalization and a polydispersity index before possible functionalization less than or equal to 1.3.
[0008] Au niveau du pneumatique comportant une telle composition, cette composition permet d'améliorer, la résistance à l'usure sans dégrader l'endurance et la résistance aux agressions tout en obtenant une mise en œuvre de ces compositions à l'état non vulcanisé (donc une productivité en industrie) satisfaisante. Par ailleurs, une telle composition permet de diminuer la résistance au roulement. At the level of the tire comprising such a composition, this composition makes it possible to improve the wear resistance without degrading the endurance and the resistance to attack while obtaining an implementation of these compositions in the non state. vulcanized (therefore productivity in industry) satisfactory. Moreover, such a composition makes it possible to reduce the rolling resistance.
[0009] Elle présente en outre l'avantage d'être pratiquement dépourvue de zinc ou de dérivé de zinc, ce qui conduit à une réduction du coût de cette composition de caoutchouc et une diminution de l'impact environnemental connu de ces composés, notamment vis-à-vis de l'eau et des organismes aquatiques. [0010] De manière préférentielle, l'invention concerne une composition telle que définie ci- dessus dans laquelle l'élastomère diénique fonctionnalisé comprend un élastomère diénique c) étoilé étain répondant à la formule suivante :
Figure imgf000004_0001
où - o et p sont des entiers supérieurs ou égaux à 0 et tels que o+p>3, et o+p<6
It also has the advantage of being substantially free of zinc or zinc derivative, which leads to a reduction in the cost of this rubber composition and a reduction in the known environmental impact of these compounds, in particular vis-à-vis water and aquatic organisms. Preferably, the invention relates to a composition as defined above in which the functionalized diene elastomer comprises a tin diene elastomer (c) having the following formula:
Figure imgf000004_0001
where - o and p are integers greater than or equal to 0 and such that o + p> 3, and o + p <6
- A est l'élastomère diénique tel que défini à la revendication 1, étant entendu qu'il présente une distribution de masses moléculaires monomodale avant étoilage et un indice de polydispersité avant étoilage inférieur ou égal à 1,3, A is the diene elastomer as defined in claim 1, it being understood that it has a monomodal molecular weight distribution before staring and a polydispersity index before staring less than or equal to 1.3,
- Y est un groupe contenant de l'étain. [0011] De plus, l'invention concerne préférentiellement une composition telle que définie ci- dessus dans laquelle l'élastomère diénique fonctionnalisé comprend de 5% à 45% en poids, préférentiellement de 10% à 30% en poids par rapport au poids total de l'élastomère diénique fonctionnalisé dudit élastomère étoilé étain c). Y is a group containing tin. In addition, the invention preferably relates to a composition as defined above in which the functionalized diene elastomer comprises from 5% to 45% by weight, preferably from 10% to 30% by weight relative to the total weight of the functionalized diene elastomer of said tin stellate elastomer c).
[0012] Préférentiellement également, l'invention concerne une composition telle que définie ci-dessus dans laquelle l'élastomère diénique fonctionnalisé selon l'invention comprend un taux strictement supérieur à 0%> en poids et inférieur à 10%> en poids, et plus préférentiellement un taux inférieur à 5% en poids par rapport au poids total de l'élastomère diénique fonctionnalisé dudit élastomère non fonctionnel étain b). [0012] Preferably also, the invention relates to a composition as defined above in which the functionalized diene elastomer according to the invention comprises a level strictly greater than 0% by weight and less than 10% by weight, and more preferably, a level of less than 5% by weight relative to the total weight of the functionalized diene elastomer of said non-functional tin elastomer b).
[0013] De préférence, l'invention concerne une composition telle que définie ci-dessus dans laquelle la fonctionnalisation de l'élastomère diénique a) est obtenue avec un agent de fonctionnalisation mono-halogénoétain ou di-halogénoétain ; et de préférence également, dans laquelle l'étoilage de l'élastomère diénique c) peut être obtenu avec un agent d'étoilage tri ou tétra-halogénoétain. [0013] Preferably, the invention relates to a composition as defined above in which the functionalization of the diene elastomer a) is obtained with a mono-halo-tin or di-halo-tin functionalization agent; and preferably also, wherein the stellar of the diene elastomer c) can be obtained with a tri or tetrahalogenotin starring agent.
[0014] Préférentiellement également, l'invention concerne une composition telle que définie ci-dessus dans laquelle l'élastomère diénique étoilé c) est un élastomère étoilé 4 branches. [0015] De préférence, l'invention concerne une composition telle que définie ci-dessus dans laquelle l'élastomère diénique est choisi parmi les polybutadiènes, les copolymères statistiques ou bloc butadiène-styrène, les copolymères statistiques ou bloc butadiène- isoprène, les copolymères statistiques ou bloc butadiène-styrène-isoprène, les copolymères statistiques ou bloc styrène-isoprène et le polyisoprène de synthèse. [0016] Selon un mode de réalisation préférentiel, l'invention concerne une composition telle que définie ci-dessus dans laquelle l'élastomère diénique [A]- répond à la formule suivante :
Figure imgf000005_0001
où :
Also preferably, the invention relates to a composition as defined above in which the diene diene elastomer c) is a star-shaped elastomer 4 branches. Preferably, the invention relates to a composition as defined above in which the diene elastomer is chosen from polybutadienes, random copolymers or butadiene-styrene block, random copolymers or butadiene-isoprene block, copolymers statistics or butadiene-styrene-isoprene block, random copolymers or styrene-isoprene block and synthetic polyisoprene. According to a preferred embodiment, the invention relates to a composition as defined above in which the diene elastomer [A] - has the following formula:
Figure imgf000005_0001
or :
- le bloc B est constitué d'un polyisoprène ou d'un polybutadiène, the block B consists of a polyisoprene or a polybutadiene,
- le bloc C est constitué d'un élastomère diénique dont le taux molaire d'unités issues diènes conjugués est supérieur à 15%, the block C consists of a diene elastomer whose molar content of units derived from conjugated dienes is greater than 15%,
- la masse moléculaire moyenne en nombre Mnl du bloc B varie de 2 500 à 20 000 g/mol, - la masse moléculaire moyenne en nombre Mn2 du bloc C varie de 80 000 à 350 000 g/mol, the number-average molecular mass Mn1 of block B varies from 2,500 to 20,000 g / mol, the number-average molecular mass Mn2 of block C varies from 80,000 to 350,000 g / mol,
- le taux d'enchaînements 1,2 dans le bloc B est compris entre 1 et 20% dans le cas où B est un bloc polybutadiène, the rate of 1,2 chains in block B is between 1 and 20% in the case where B is a polybutadiene block,
- le taux d'enchaînements 3,4 dans chaque bloc B est compris entre 1 et 25% dans le cas où B est un bloc polyisoprène, the rate of chains 3,4 in each block B is between 1 and 25% in the case where B is a polyisoprene block,
- le copolymère B-C présente une distribution de masses moléculaires monomodale avant fonctionnalisation éventuelle et étoilage éventuel et un indice de polydispersité avant fonctionnalisation éventuelle et étoilage éventuel inférieur ou égal à 1,3. the copolymer B-C has a monomodal molecular weight distribution before optional functionalization and possible starter and a polydispersity index before possible functionalization and possible starter less than or equal to 1.3.
[0017] Préférentiellement selon ce mode de réalisation, le rapport de la masse moléculaire moyenne en nombre Mnl de chaque bloc polybutadiène ou polyisoprène d'extrémité B sur la masse moléculaire moyenne en nombre Mn2 de chacun des blocs C varie de 5 à 20% ; et de préférence aussi, le bloc C est choisi parmi les copolymères du styrène et du butadiène, les copolymères du styrène et de l'isoprène, les copolymères du butadiène et de l'isoprène les copolymères de styrène/butadiène/isoprène, le polyisoprène lorsque le bloc B voisin est un polybutadiène, et le polybutadiène lorsque le bloc B voisin est un polyisoprène. Preferably, according to this embodiment, the ratio of the number-average molecular weight Mn1 of each end-B polybutadiene or polyisoprene block to the number-average molecular weight Mn2 of each of the C blocks varies from 5 to 20%; and preferably also, the block C is chosen from copolymers of styrene and butadiene, copolymers of styrene and isoprene, copolymers of butadiene and isoprene, styrene / butadiene / isoprene copolymers, polyisoprene when the neighboring B block is a polybutadiene, and the polybutadiene when the neighboring B block is a polyisoprene.
[0018] De préférence, l'invention concerne une composition telle que définie ci-dessus dans laquelle, alternativement ou simultanément, Pélastomère diénique a) comprend une fonction aminé à l'une ou toutes les extrémités de chaînes non fonctionnalisée étain ; l'élastomère diénique b) comprend une fonction aminé à l'une des extrémités de chaînes ; l'élastomère diénique c) comprend une fonction aminé aux extrémités de chaînes non étoilées étain. [0018] Preferably, the invention relates to a composition as defined above in which, alternatively or simultaneously, the diene elastomer a) comprises an amino function at one or all ends of non-functionalized tin chains; the diene elastomer b) comprises an amino function at one of the chain ends; the diene elastomer c) comprises an amino function at the ends of non-starred tin chains.
[0019] De manière préférentielle également, l'invention concerne une composition telle que définie ci-dessus dans laquelle le taux de noir de carbone est compris dans un domaine variant de plus de 30 à 90 pce. Also preferably, the invention relates to a composition as defined above in which the carbon black content is in a range of more than 30 to 90 phr.
[0020] De préférence également, l'invention concerne une composition telle que définie ci- dessus dans laquelle la charge renforçante est un coupage de noir de carbone et de silice. [0020] Preferably also, the invention relates to a composition as defined above in which the reinforcing filler is a blend of carbon black and silica.
[0021] Préférentiellement, l'invention concerne une composition telle que définie ci-dessus dans laquelle la charge renforçante comprend un noir de carbone de surface spécifique CTAB supérieure ou égale à 90 m2/g. [0022] De préférence également, l'invention concerne une composition telle que définie ci- dessus dans laquelle le taux de zinc est compris dans un domaine variant de 0 à 0,7 pce ; et plus préférentiellement le taux de zinc est compris dans un domaine variant de 0,1 à 0,5 pce. Preferably, the invention relates to a composition as defined above in which the reinforcing filler comprises a carbon black surface specific CTAB greater than or equal to 90 m 2 / g. [0022] Preferably also, the invention relates to a composition as defined above in which the level of zinc is in a range of 0 to 0.7 phr; and more preferably the level of zinc is in a range from 0.1 to 0.5 phr.
[0023] De manière préférentielle, l'invention concerne une composition telle que définie ci- dessus dans laquelle le rapport entre le taux de soufre en pce et le taux d'accélérateur en pce est supérieur ou égal à 2, et plus préférentiellement supérieur ou égal à 3. Preferably, the invention relates to a composition as defined above in which the ratio between the sulfur content in phr and the accelerator content in phr is greater than or equal to 2, and more preferably greater than or equal to 3.
[0024] L'invention concerne également : The invention also relates to:
- un article semi-fini pour pneumatique comportant une composition telle que définie ci- dessus, ou - une bande de roulement de pneumatique constituée d'une composition telle que définie ci- dessus, ou a semi-finished article for a tire comprising a composition as defined above, or a tire tread made of a composition as defined above, or
- un pneumatique équipé d'un article semi-fini tel que défini ci-dessus ou une bande de roulement telle que définie ci-dessus. a tire equipped with a semi-finished article as defined above or a tread as defined above.
I- Description de l'invention [0025] L'objet de l'invention concerne donc une composition de caoutchouc utilisable pour la fabrication de pneumatiques, à base d'au moins un ou plusieurs élastomères diéniques fonctionnalisés, à un taux supérieur ou égal à 40 parties en poids pour cent parties en poids d'élastomère (pce), du noir de carbone à titre de charge renforçante majoritaire en poids, du zinc à un taux compris dans un domaine variant de 0 à 1 pce, et un système de réticulation à base de soufre et d'un accélérateur tel que le rapport entre le taux de soufre en pce et le taux d'accélérateur en pce est strictement supérieur à 1, le ou lesdits élastomères diéniques fonctionnalisés étant composés d'un élastomère diénique particulier fonctionnalisé en extrémité de chaîne ou en milieu de chaîne par une fonction étain, et d'un taux inférieur à 15% en poids par rapport au poids total de l'élastomère diénique fonctionnalisé d'un élastomère non fonctionnel étain particulier. I-Description of the Invention The object of the invention therefore relates to a rubber composition that can be used for the manufacture of tires, based on at least one or more functionalized diene elastomers, at a rate greater than or equal to 40 parts by weight per hundred parts by weight of elastomer (phr), carbon black as majority reinforcing filler by weight, zinc at a level ranging from 0 to 1 phr, and a crosslinking system based on sulfur and an accelerator such that the ratio between the sulfur content in phr and the accelerator content in phr is strictly greater than 1, the said functionalized diene elastomer (s) being composed of a particular diene elastomer functionalized with chain end or in the middle of the chain by a tin function, and a content of less than 15% by weight relative to the total weight of the functionalized diene elastomer of a non-elastomer functional particular tin.
[0026] Par l'expression «composition à base de» il faut entendre une composition comportant le mélange et/ou le produit de réaction in situ des différents constituants de base utilisés, certains de ces constituants pouvant réagir et/ou étant destinés à réagir entre eux, au moins partiellement, lors des différentes phases de fabrication de la composition, ou lors de la cuisson ultérieure, modifiant la composition telle qu'elle est préparée au départ. Ainsi les compositions telles que mises en œuvre pour l'invention peuvent être différentes à l'état non réticulé et à l'état réticulé. By the expression "composition based on" is meant a composition comprising the mixture and / or the reaction product in situ of the various basic constituents used, some of these constituents being able to react and / or being intended to react. between them, at least partially, during the different phases of manufacture of the composition, or during the subsequent cooking, modifying the composition as originally prepared. Thus, the compositions as implemented for the invention may be different in the uncrosslinked state and in the crosslinked state.
[0027] D'une manière équivalente, l'invention concerne préférentiellement une composition telle que définie ci-dessus, dans laquelle la composition est à l'état non réticulé ou à l'état réticulé. In an equivalent manner, the invention preferably relates to a composition as defined above, in which the composition is in the uncrosslinked state or in the crosslinked state.
[0028] Dans la présente description, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des % en masse. D'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression "entre a et b" représente le domaine de valeurs allant de plus de a à moins de b (c'est-à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l'expression "de a à b" signifie le domaine de valeurs allant de a jusqu'à b (c'est-à-dire incluant les bornes strictes a et b). In the present description, unless otherwise expressly indicated, all the percentages (%) indicated are% by weight. On the other hand, any range of values designated by the expression "between a and b" represents the range of values from more than a to less than b (i.e. terminals a and b excluded) while any range of values designated by the term "from a to b" means the range from a to b (i.e., including the strict limits a and b).
1-1 Elastomère ou caoutchouc 1-1 Elastomer or rubber
[0029] De façon usuelle, on utilise indifféremment dans le texte les termes « élastomère » et « caoutchouc » qui sont interchangeables. In the usual way, the terms "elastomer" and "rubber" that are interchangeable are used interchangeably in the text.
I-l-a Elastomères diéniques fonctionnalisés I-I-a Functionalized Dienic Elastomers
[0030] On utilise pour les besoins de la présente invention, un ou plusieurs élastomères diéniques fonctionnalisés, le ou lesdits élastomères diéniques fonctionnalisés étant composés : a) d'un élastomère diénique fonctionnalisé en extrémité de chaîne ou en milieu de chaîne par une fonction étain et répondant à la formule suivante : For the purposes of the present invention, one or more functionalized diene elastomers are used, the functionalized diene elastomer (s) being composed of: (a) a diene elastomer functionalized at the chain end or in the middle of the chain by a tin function and having the following formula:
où n et m sont des entiers supérieurs ou égaux à 0 tels que n+m=l ou 2, b) d'un taux inférieur à 15% en poids par rapport au poids total de l'élastomère diénique fonctionnalisé d'un élastomère non fonctionnel étain répondant à la formule suivante : Où where n and m are integers greater than or equal to 0 such that n + m = 1 or 2, b) a level of less than 15% by weight relative to the total weight of the functionalized diene elastomer of a non-elastomer functional tin corresponding to the following formula: Or
- A est un élastomère diénique, les blocs A étant identiques entre eux - A is a diene elastomer, the A blocks being identical to each other
- X est un groupe contenant de l'étain, X is a group containing tin,
- l'élastomère A présente une distribution de masses moléculaires monomodale avant fonctionnalisation éventuelle et un indice de polydispersité avant fonctionnalisation éventuelle inférieur ou égal à 1,3. the elastomer A has a monomodal molecular weight distribution before possible functionalization and a polydispersity index before possible functionalization less than or equal to 1.3.
[0031] Selon un mode de réalisation préféré, l'élastomère diénique fonctionnalisé selon l'invention comprend un élastomère diénique c) étoilé étain répondant à la formule suivante :
Figure imgf000009_0001
According to a preferred embodiment, the functionalized diene elastomer according to the invention comprises a tin diene elastomer c) having the following formula:
Figure imgf000009_0001
or
- o et p sont des entiers supérieurs ou égaux à 0 et tels que o+p>3 et o+p<6, o and p are integers greater than or equal to 0 and such that o + p> 3 and o + p <6,
- A est l'élastomère diénique tel que défini précédemment, étant entendu qu'il présente une distribution de masses moléculaires monomodale avant étoilage et un indice de polydispersité avant étoilage inférieur ou égal à 1,3, - Y est un groupe contenant de l'étain. - A is the diene elastomer as defined above, it being understood that it has a monomodal molecular weight distribution before staring and a polydispersity index before staring less than or equal to 1.3, - Y is a group containing the tin.
[0032] A titre préférentiel, l'élastomère diénique fonctionnalisé selon l'invention comprend de 5% à 45% en poids, préférentiellement de 10% à 30%> en poids par rapport au poids total de l'élastomère diénique fonctionnalisé dudit élastomère étoilé étain c). Preferably, the functionalized diene elastomer according to the invention comprises from 5% to 45% by weight, preferably from 10% to 30% by weight relative to the total weight of the functionalized diene elastomer of said star-shaped elastomer. tin c).
[0033] De préférence, l'élastomère diénique fonctionnalisé selon l'invention comprend un taux strictement supérieur à 0%> en poids et inférieur à 10%> en poids, et plus préférentiellement un taux inférieur à 5% en poids par rapport au poids total de l'élastomère diénique fonctionnalisé dudit élastomère non fonctionnel étain b). Preferably, the functionalized diene elastomer according to the invention comprises a level strictly greater than 0% by weight and less than 10% by weight, and more preferentially a content of less than 5% by weight relative to the weight. total functionalized diene elastomer of said non-functional tin elastomer b).
[0034] Dans la présente description, on entend par élastomère diénique fonctionnalisé un élastomère diénique qui comporte un groupement comprenant un ou plusieurs hétéroatomes. [0035] Ce groupement peut se situer en bout de chaîne. On dira alors que l'élastomère diénique est fonctionnalisé en bout de chaîne ou en extrémité de chaîne. C'est généralement un élastomère obtenu par réaction d'un élastomère vivant sur un agent de fonctionnalisation, c'est à dire toute molécule au moins mono fonctionnelle, la fonction étant tout type de groupement chimique connu par l'homme de l'art pour réagir avec un bout de chaîne vivant. In the present description, the term functionalized diene elastomer a diene elastomer which comprises a group comprising one or more heteroatoms. This group can be at the end of the chain. It will then be said that the diene elastomer is functionalized at the end of the chain or at the end of the chain. This is generally an elastomer obtained by reaction of a living elastomer with a functionalizing agent, that is to say any molecule at least mono functional, the function being any type of chemical group known to those skilled in the art for react with a piece of living chain.
[0036] Ce groupement peut se situer dans la chaîne élastomère principale linéaire. On dira alors que l'élastomère diénique est couplé ou encore fonctionnalisé en milieu de chaîne, par opposition à la position "en bout de chaîne" et bien que le groupement ne se situe pas précisément au milieu de la chaîne élastomère. C'est généralement un élastomère obtenu par réaction d'un élastomère vivant sur un agent de couplage, c'est à dire toute molécule au moins difonctionnelle, la fonction étant tout type de groupement chimique connu par l'homme de l'art pour réagir avec un bout de chaîne vivant. This group may be in the linear main elastomeric chain. It will be said that the diene elastomer is coupled or functionalized in the middle of the chain, as opposed to the position "at the end of the chain" and although the group is not precisely in the middle of the elastomeric chain. It is generally an elastomer obtained by reaction of a living elastomer on a coupling agent, that is to say any molecule at least difunctional, the function being any type of chemical group known to those skilled in the art to react. with a piece of living chain.
[0037] Ce groupement peut être central auquel n chaînes ou branches élastomères (n>2) sont liées formant une structure en étoile de l'élastomère. On dira alors que l'élastomère diénique est étoilé à n branches. C'est généralement un élastomère obtenu par réaction d'un élastomère vivant sur un agent d'étoilage, c'est à dire toute molécule multifonctionnelle, la fonction étant tout type de groupement chimique connu par l'homme de l'art pour réagir avec un bout de chaîne vivant. This group may be central to which n chains or elastomer branches (n> 2) are bonded forming a star structure of the elastomer. It will then be said that the diene elastomer is starred with n branches. It is generally an elastomer obtained by reaction of a living elastomer on a starzing agent, that is to say any multifunctional molecule, the function being any type of chemical group known to those skilled in the art to react with a piece of living chain.
[0038] Par indice de polydispersité, on entend au sens de l'invention le rapport masse moléculaire moyenne en poids/masse moléculaire moyenne en nombre. La valeur théorique minimale étant de 1. For the purposes of the invention, the term "polydispersity index" refers to the ratio by weight average molecular weight / number average molecular weight. The minimum theoretical value being 1.
[0039] Comme expliqué précédemment, l'élastomère diénique a) est fonctionnalisé en extrémité ou en milieu de chaîne par une fonction étain. La fonctionnalisation peut être obtenue avec un agent de fonctionnalisation mono-halogénoétain ou di-halogénoétain pouvant répondre à la formule générale Pv4-xSnX°x, où x représente un entier de valeur 1 ou 2, R représente un radical alkyle, cycloalkyle, aryle, alkaryle ou vinyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence un butyle, et X° est un atome d'halogène, de préférence le chlore. A titre d'agent de fonctionnalisation préféré, on peut citer le monochlorure de tributyl étain ou le dichlorure de^dibutyl étain. De la même manière, la fonctionnalisation peut être obtenue avec un agent de fonctionnalisation dérivé de Γ étain pouvant répondre à la formule générale (X'yR1 B-ySnVO-CSnP zX'z) ou R1 3-ySn)-0-(CH2)e-0-(SnR13_zX1 z), où y et z représentent des entiers compris entre 0 et 2 et y+z égal à 1 ou 2, R1 représente un radical alkyle, cycloalkyle, aryle, alkaryle ou vinyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence un butyle, X1 est un atome d'halogène, de préférence le chlore, et e représente un entier de 1 à 20, de préférence 4. [0040] L'élastomère diénique c), lorsqu'il est présent, est étoilé par une fonction étain. L'étoilage peut être obtenu avec un agent d'étoilage tri ou tétra-halogénoétain pouvant répondre à la formule générale R2 qSnX2 4_q, où q représente un entier de valeur 0 ou 1, R2 représente un radical alkyle, cycloalkyle, aryle, alkaryle ou vinyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence un butyle, et X2 est un atome d'halogène, de préférence le chlore. A titre d'agent d'étoilage préféré, on peut citer le trichlorure de butyl étain ou le tétrachlorure d'étain. De la même manière, l'étoilage peut être obtenu avec un agent de fonctionnalisation dérivé de Γ étain pouvant répondre à la formule générale (X3 kR3 3-kSn)-0-(SnR3 3_iX3i) ou (X3 kR3 3-kSn)-0-(CH2)i-0-(SnR3 3_iX3i), où k et 1 représentent des entiers compris entre 0 et 3, k+1 des entiers compris entre 3 et 6, R3 représente un radical alkyle, cycloalkyle, aryle, alkaryle ou vinyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence un butyle, X3 est un atome d'halogène, de préférence le chlore et f représente un entier de valeur de 1 à 20 de préférence 4. As explained above, the diene elastomer a) is functionalized at the end or in the middle of the chain by a tin function. The functionalization may be obtained with a mono- halo-tin or di-halo-tin functionalization agent capable of satisfying the general formula Pv4- x SnX ° x , where x represents an integer of value 1 or 2, R represents an alkyl, cycloalkyl or aryl radical. , alkaryl or vinyl having 1 to 12 carbon atoms, preferably butyl, and X ° is a halogen atom, preferably chlorine. As a preferred functionalizing agent include tributyltin monochloride or dichloride, dibutyltin ^. In the same way, the functionalization can be obtained with a functionalization agent derived from tin which can respond to the general formula (X'yR 1 B-ySnVO-CSnP zX'z) or R 1- y Sn) -0- (CH 2) e -0- (SnR 1 3_ X z 1 z), where y and z represent integers between 0 and 2 and y + z equal to 1 or 2, R 1 represents an alkyl, cycloalkyl, aryl, alkaryl or vinyl radical having 1 to 12 carbon atoms, preferably butyl, X 1 is a halogen atom, preferably chlorine, and e represents an integer of 1 to 20, preferably 4. [0040] The diene elastomer c), when it is present, is starred by a tin function. Starring may be obtained with a tri or tetrahalogenotin starring agent which may correspond to the general formula R 2 q SnX 2 4 q , where q represents an integer of value 0 or 1, R 2 represents an alkyl radical, cycloalkyl, aryl, alkaryl or vinyl having 1 to 12 carbon atoms, preferably butyl, and X 2 is a halogen atom, preferably chlorine. As a preferred starch agent, mention may be made of butyl tin trichloride or tin tetrachloride. In the same way, the starring can be obtained with a functionalization agent derived from tin which can meet the general formula (X 3 k R 3 3 - k Sn) -O- (SnR 3 3 -iX 3 i) or ( X 3 R 3 k 3 - k Sn) -0- (CH2) 0- (SnR 3 3 3 _iX i), where k and 1 are integers between 0 and 3, k + 1 integers from 3 and 6, R 3 represents an alkyl, cycloalkyl, aryl, alkaryl or vinyl radical having from 1 to 12 carbon atoms, preferably butyl, X 3 is a halogen atom, preferably chlorine and f represents an integer of value from 1 to 20 preferably 4.
[0041] Selon un mode de réalisation préféré, l'élastomère diénique a) est un élastomère diénique fonctionnalisé par une fonction étain en milieu de chaîne. [0042] Selon un autre mode de réalisation préféré, l'élastomère diénique c) est un élastomère diénique étoilé étain à 4 branches. According to a preferred embodiment, the diene elastomer a) is a diene elastomer functionalized with a tin function in the middle of the chain. According to another preferred embodiment, the diene elastomer c) is a star-branched diene elastomer with 4 branches.
[0043] Selon un autre mode de réalisation préféré, l'élastomère diénique a) est un élastomère diénique fonctionnalisé par une fonction étain en milieu de chaîne et l'élastomère diénique c) est un élastomère diénique étoilé étain à 4 branches. [0044] Selon l'invention, l'élastomère diénique b) est non fonctionnel étain. Ledit élastomère peut être obtenu pendant la fonctionnalisation. According to another preferred embodiment, the diene elastomer a) is a diene elastomer functionalised by a tin function in the middle of the chain and the diene elastomer c) is a tin diene elastomer with 4 branches. According to the invention, the diene elastomer b) is non-functional tin. Said elastomer can be obtained during functionalization.
[0045] Selon l'invention, comme expliqué précédemment, l'élastomère diénique a) fonctionnalisé en extrémité de chaîne ou en milieu de chaîne par une fonction étain, présente une distribution de masses moléculaires monomodale avant fonctionnalisation et un indice de polydispersité avant fonctionnalisation inférieur ou égal à 1,3. [0046] De même, comme expliqué précédemment, l'élastomère diénique étoilé c), lorsqu'il est présent, présente une distribution de masses moléculaires monomodale avant étoilage et un indice de polydispersité avant étoilage inférieur ou égal à 1,3. According to the invention, as explained above, the diene elastomer a) functionalized at the chain end or in the middle of the chain by a tin function, has a monomodal molecular weight distribution before functionalization and a polydispersity index before lower functionalization. or equal to 1.3. Similarly, as explained above, the diene diene elastomer c), when present, has a monomodal molecular weight distribution before staring and a polydispersity index before staring less than or equal to 1.3.
[0047] Par élastomère diénique, on entend selon l'invention tout homopolymère obtenu par polymérisation d'un monomère diène conjugué ayant 4 à 12 atomes de carbone, ou tout copolymère à bloc, statistique, séquencé ou microséquencé, obtenu par copolymérisation d'un ou plusieurs diènes conjugués entre eux ou avec un ou plusieurs composés vinylaromatiques ayant de 8 à 20 atomes de carbone. Dans le cas de copolymères, ceux-ci contiennent de 20 % à 99 % en poids d'unités diéniques, et de 1 à 80 % en poids d'unités vinylaromatiques . By diene elastomer is meant according to the invention any homopolymer obtained by polymerization of a conjugated diene monomer having 4 to 12 carbon atoms, or any block copolymer, random, sequential or microsequenced, obtained by copolymerization of a or more dienes conjugated to each other or to one or more vinylaromatic compounds having 8 to 20 carbon atoms. In the case of copolymers, these contain from 20% to 99% by weight of diene units, and from 1 to 80% by weight of vinylaromatic units.
[0048] A titre de monomères diènes conjugués utilisables dans le procédé conforme à l'invention conviennent notamment le butadiène-1,3, le 2-méthyl-l,3-butadiène, les 2,3 di(alcoyle en Cl à C5)-l,3-butadiène tels que par exemple le 2,3-diméthyl-l,3-butadiène, le 2,3-diéthyl-l,3-butadiène, le 2-méthyl-3-éthyl-l ,3-butadiène, le 2-méthyl-3-isopropyl-l,3- butadiène, le phényl-l,3-butadiène, le 1,3-pentadiène, le 2,4-hexadiène. By way of conjugated diene monomers which can be used in the process according to the invention, 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene and 2,3-di (C 1 to C 5) alkyl are especially suitable. 1,3-butadiene, such as, for example, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2,3-diethyl-1,3-butadiene and 2-methyl-3-ethyl-1,3-butadiene. 2-methyl-3-isopropyl-1,3-butadiene, phenyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2,4-hexadiene.
[0049] A titre de composés vinylaromatiques conviennent notamment le styrène, l'ortho-, méta, para-méthylstyrène, le mélange commercial "vinyltoluène", le para-tertiobutylstyrène, les méthoxy styrènes, le vinylmésitylène, le divinylbenzène, le vinylnaphtalène, etc. As vinylaromatic compounds are especially suitable styrene, ortho-, meta, para-methylstyrene, the commercial mixture "vinyltoluene", para-tert-butylstyrene, methoxy styrenes, vinylmesitylene, divinylbenzene, vinylnaphthalene, etc. .
[0050] A titre préférentiel, l'élastomère diénique est choisi parmi les polybutadiènes, les copolymères statistiques ou bloc butadiène-styrène, les copolymères statistiques ou bloc butadiène-isoprène, les copolymères statistiques ou bloc butadiène-styrène-isoprène, les copolymères statistiques ou bloc styrène-isoprène et le polyisoprène de synthèse. Preferably, the diene elastomer is chosen from polybutadienes, random copolymers or butadiene-styrene block, random copolymers or butadiene-isoprene block, random copolymers or butadiene-styrene-isoprene block, statistical copolymers or styrene-isoprene block and synthetic polyisoprene.
[0051] A ce titre conviennent les polybutadiènes et en particulier ceux ayant une teneur (% molaire) en unités -1,2 comprise entre 4% et 80%, les polyisoprènes, les copolymères de butadiène-styrène et en particulier ceux ayant une Tg (température de transition vitreuse (Tg, mesurée selon ASTM D3418) comprise entre 0°C et - 70°C et plus particulièrement entre - 10°C et - 60°C, une teneur en styrène comprise entre 5%> et 60%> en poids et plus particulièrement entre 20% et 50%, une teneur (% molaire) en liaisons -1,2 de la partie butadiénique comprise entre 4%> et 75%>, une teneur (%> molaire) en liaisons trans-1,4 comprise entre 10% et 80%, les copolymères de butadiène-isoprène et notamment ceux ayant une teneur en isoprène comprise entre 5%> et 90%> en poids et une Tg de - 40°C à - 80°C, les copolymères isoprène-styrène et notamment ceux ayant une teneur en styrène comprise entre 5% et 50% en poids et une Tg comprise entre 5 °C et - 55°C. Dans le cas des copolymères de butadiène-styrène-isoprène conviennent notamment ceux ayant une teneur en styrène comprise entre 5% et 50%> en poids et plus particulièrement comprise entre 10%> et 40%>, une teneur en isoprène comprise entre 15% et 60%> en poids et plus particulièrement entre 20%> et 50%), une teneur en butadiène comprise entre 5% et 50% en poids et plus particulièrement comprise entre 20% et 40%, une teneur (% molaire) en unités -1,2 de la partie butadiénique comprise entre 4% et 85%, une teneur (% molaire) en unités trans -1,4 de la partie butadiénique comprise entre 6% et 80%, une teneur (% molaire) en unités -1,2 plus -3,4 de la partie isoprénique comprise entre 5% et 70% et une teneur (% molaire) en unités trans -1,4 de la partie isoprénique comprise entre 10% et 50%, et plus généralement tout copolymère butadiène-styrène-isoprène ayant une Tg comprise entre - 5°C et - 70°C. As such are suitable polybutadienes and in particular those having a content (mol%) in -1,2 units of between 4% and 80%, polyisoprenes, butadiene-styrene copolymers and in particular those having a Tg (glass transition temperature (Tg, measured according to ASTM D3418) between 0 ° C. and -70 ° C. and more particularly between -10 ° C. and -60 ° C., a styrene content of between 5% and 60%> by weight and more particularly between 20% and 50%, a content (mol%) in -1,2 bonds of the butadiene part of between 4%> and 75%>, a content (%> molar) in trans-1 bonds , 4 between 10% and 80%, butadiene-isoprene copolymers and in particular those having an isoprene content of between 5% and 90% by weight and a Tg of -40 ° C. to -80 ° C., isoprene-styrene copolymers and in particular those having a styrene content of between 5% and 50% by weight and a Tg of between 5 ° C. and -55 ° C. In the case of butadiene-styrene-isoprene copolymers, those having a styrene content of between 5% and 50% by weight and more particularly of between 10% and 40%, and an isoprene content of between 15%, are especially suitable. and 60%> by weight and more particularly between 20%> and 50%), a butadiene content of between 5% and 50% by weight and more particularly between 20% and 40%, a content (mol%) in units -1.2 of the butadiene part of between 4% and 85%, a content (mol%) in trans units -1.4 of the butadiene part of between 6% and 80%, a content (mol%) in units - 1.2 plus -3.4 of the isoprenic part of between 5% and 70% and a content (mol%) in trans units -1.4 of the isoprene part of between 10% and 50%, and more generally any copolymer butadiene-styrene-isoprene having a Tg between -5 ° C and -70 ° C.
[0052] Selon un premier mode de réalisation particulier, Pélastomère diénique [A]" peut répondre à la formule suivante :
Figure imgf000013_0001
où :
According to a first particular embodiment, the diene elastomer [A] " can satisfy the following formula:
Figure imgf000013_0001
or :
- le bloc B est constitué d'un polyisoprène ou d'un polybutadiène, the block B consists of a polyisoprene or a polybutadiene,
- le bloc C est constitué d'un élastomère diénique dont le taux molaire d'unités issues de diènes conjugués est supérieur à 15%, block C consists of a diene elastomer whose molar level of units derived from conjugated dienes is greater than 15%,
- la masse moléculaire moyenne en nombre Mnl du bloc B varie de 2 500 à 20 000 g/mol, the number-average molecular mass Mn1 of block B varies from 2,500 to 20,000 g / mol,
- la masse moléculaire moyenne en nombre Mn2 du bloc C varie de 80 000 à 350 000 g/mol, the number-average molecular mass Mn2 of block C varies from 80,000 to 350,000 g / mol,
- le taux d'enchaînements 1,2 dans le bloc B est compris entre 1 et 20% dans le cas où B est un bloc polybutadiène, the rate of 1,2 chains in block B is between 1 and 20% in the case where B is a polybutadiene block,
- le taux d'enchaînements 3,4 dans chaque bloc B est compris entre 1 et 25% dans le cas où B est un bloc polyisoprène, - le copolymère B-C présente une distribution de masses moléculaires monomodale avant fonctionnalisation éventuelle ou étoilage éventuel et un indice de polydispersité avant fonctionnalisation éventuelle ou étoilage éventuel inférieur ou égal à 1,3. the rate of chains 3,4 in each block B is between 1 and 25% in the case where B is a polyisoprene block, the copolymer BC has a monomodal molecular weight distribution before possible functionalization or possible star-spiking and a polydispersity index before possible functionalization or possible star-ringing less than or equal to 1.3.
[0053] De préférence, le rapport de la masse moléculaire moyenne en nombre Mnl de chaque bloc polybutadiène ou polyisoprène d'extrémité B sur la masse moléculaire moyenne en nombre Mn2 de chacun des blocs C varie de 5 à 20%. Preferably, the ratio of the number-average molecular weight Mn1 of each end-B polybutadiene or polyisoprene block to the number-average molecular weight Mn2 of each of the C blocks varies from 5 to 20%.
[0054] Préférentiellement, le ou les blocs C sont choisis parmi les copolymères du styrène et du butadiène, les copolymères du styrène et de l'isoprène, les copolymères du butadiène et de l'isoprène, les copolymères de styrène/butadiène/isoprène, le polyisoprène lorsque le bloc B voisin est un polybutadiène, et le polybutadiène lorsque le bloc B voisin est un polyisoprène. Et plus préférentiellement, le ou les blocs C sont choisis parmi les copolymères du styrène et du butadiène. Preferably, the block or blocks C are chosen from copolymers of styrene and butadiene, copolymers of styrene and isoprene, copolymers of butadiene and isoprene, copolymers of styrene / butadiene / isoprene, polyisoprene when the neighboring B block is a polybutadiene, and polybutadiene when the neighboring B block is a polyisoprene. And more preferably, the block or blocks C are chosen from copolymers of styrene and butadiene.
[0055] Selon un sous-mode de réalisation particulièrement préféré, B est le polyisoprène, C est un copolymère du styrène et du butadiène, le copolymère à blocs a) étant fonctionnalisé par l'agent de fonctionnalisation dichlorure de dibutyl étain (Bu2SnCl2) et le copolymère à blocs c) étant étoilé par l'agent d'étoilage tétrachlorure d'étain (SnCl4). According to a particularly preferred sub-embodiment, B is polyisoprene, C is a copolymer of styrene and butadiene, the block copolymer a) being functionalized with the dibutyltin dichloride functionalizing agent (Bu 2 SnCl 2 ) and the block copolymer c) being starred by the tin tetrachloride staining agent (SnCl 4 ).
[0056] Selon un autre sous-mode de réalisation particulièrement préféré, B est le polybutadiène, C est un copolymère du styrène et du butadiène, le copolymère à blocs a) étant fonctionnalisé par l'agent de fonctionnalisation dichlorure de dibutyl étain (Bu2SnCl2) et le copolymère à blocs c) étant étoilé par l'agent d'étoilage tétrachlorure d'étain (SnCl4). According to another particularly preferred sub-embodiment, B is polybutadiene, C is a copolymer of styrene and butadiene, the block copolymer a) being functionalized with the functionalizing agent dibutyltin dichloride (Bu 2 SnCl 2 ) and the block copolymer c) being starred by the tin tetrachloride staring agent (SnCl 4 ).
[0057] Selon un deuxième mode de réalisation particulier de l'invention, l'élastomère diénique a) peut comprendre une fonction aminé à l'une ou toutes les extrémités de la chaîne non fonctionnalisée étain. De même, l'élastomère diénique c) éventuellement présent peut comprendre une fonction aminé aux extrémités des chaînes non étoilées étain. De même, l'élastomère diénique non fonctionnel étain b) peut comprendre une fonction aminé à l'une des extrémités de la chaîne. According to a second particular embodiment of the invention, the diene elastomer a) may comprise an amine function at one or all ends of the non-functionalized tin chain. Similarly, the optionally present diene elastomer c) may comprise an amine function at the ends of the non-starred tin chains. Similarly, the non-functional tin diene elastomer b) may comprise an amine function at one end of the chain.
[0058] La polymérisation de monomères diéniques est amorcée par un initiateur. En tant qu'initiateur de polymérisation, on peut utiliser tout initiateur anionique mono fonctionnel connu. Toutefois un initiateur contenant un métal alcalin tel que le lithium est utilisé à titre préférentiel. [0059] Comme initiateurs organolithiens conviennent notamment ceux comportant une liaison carbone-lithium. De préférence, on utilisera un initiateur organolithien hydrocarboné ne comportant pas d'hétéroatome. Des composés représentatifs sont les organolithiens aliphatiques tels que l'éthyllithium, le n-butyllithium (n-BuLi), l'isobutyllithium. [0060] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, lorsque l'élastomère diénique comprend une fonction aminé à l'une ou toutes les extrémités de la chaîne, on peut également citer les organolithiens comportant une liaison azote-lithium, tels que les composés répondant à la formule Li(NRiR2)a(NR3)b(R4)c, dans laquelle Ri et R2 désignent un radical alkyle, cycloalkyle, aryle contenant de 1 à 20 atomes de carbone, R3 un radical alkyle cyclique, ramifié ou non, contenant de 3 à 16 atomes de carbone, R4 un radical alkyle, cycloalkyle, aryle contenant de 1 à 20 atomes de carbone, et a, b et c sont des entiers compris entre 0 et 4 sous réserve que a+b+c=4 et a+b > 1. The polymerization of diene monomers is initiated by an initiator. As a polymerization initiator, any known mono functional anionic initiator can be used. However, an initiator containing an alkali metal such as lithium is used in a preferred manner. As organolithium initiators are particularly suitable those having a carbon-lithium bond. Preferably, use will be made of an organolithium hydrocarbon initiator having no heteroatom. Representative compounds are aliphatic organoliths such as ethyllithium, n-butyllithium (n-BuLi), isobutyl lithium. According to a particular embodiment of the invention, when the diene elastomer comprises an amino function at one or all of the ends of the chain, mention may also be made of organolithium compounds comprising a nitrogen-lithium bond, such as the compounds corresponding to the formula Li (NR 1 R 2 ) a (NR 3) b (R 4) c , in which R 1 and R 2 denote an alkyl, cycloalkyl or aryl radical containing from 1 to 20 carbon atoms, R 3 a cyclic alkyl radical, branched or unbranched, containing from 3 to 16 carbon atoms, R 4 an alkyl, cycloalkyl, aryl radical containing from 1 to 20 carbon atoms, and a, b and c are integers between 0 and 4 provided that a + b + c = 4 and a + b> 1.
[0061] La polymérisation est, comme connu en soi, de préférence effectuée en présence d'un solvant inerte qui peut être par exemple un hydrocarbure aliphatique ou alicyclique comme le pentane, l'hexane, l'heptane, l'iso-octane, le cyclohexane ou un hydrocarbure aromatique comme le benzène, le toluène, le xylène. The polymerization is, as known per se, preferably carried out in the presence of an inert solvent which may be for example an aliphatic or alicyclic hydrocarbon such as pentane, hexane, heptane or isooctane, cyclohexane or an aromatic hydrocarbon such as benzene, toluene, xylene.
[0062] La polymérisation peut être effectuée en continu ou en discontinu, de préférence en discontinu. On effectue généralement la polymérisation à une température comprise entre 20°C et 120°C et de préférence voisine de 30°C à 90°C. On peut bien entendu également ajouter en fin de polymérisation un agent de transmétallation pour modifier la réactivité de l'extrémité de chaîne vivante. The polymerization can be carried out continuously or batchwise, preferably batchwise. The polymerization is generally carried out at a temperature of between 20 ° C. and 120 ° C. and preferably in the region of 30 ° C. to 90 ° C. It is of course also possible to add at the end of the polymerization a transmetallation agent for modifying the reactivity of the living-chain end.
[0063] L'élastomère diénique vivant issu de la polymérisation est ensuite fonctionnalisé pour préparer l'élastomère diénique fonctionnalisé selon l'invention. The living diene elastomer resulting from the polymerization is then functionalized to prepare the functionalized diene elastomer according to the invention.
[0064] Selon un mode de préparation de l'élastomère diénique fonctionnalisé selon l'invention lorsque [A]- =[B-C]-, le copolymère à blocs en extrémité de chaîne vivant peut être préparé en différentes étapes : According to a mode of preparation of the functionalized diene elastomer according to the invention when [A] - = [B-C] -, the block copolymer at the end of a living chain can be prepared in different stages:
[0065] - la préparation du bloc d'extrémité polyisoprène ou polybutadiène vivant, et [0065] the preparation of the polyisoprene or polybutadiene end block which is alive, and
[0066] - la préparation de l'élastomère diénique essentiellement insaturé mis en oeuvre pour obtenir ledit bloc autre que le bloc polybutadiène ou polyisoprène. [0067] Selon ce mode de préparation, la polymérisation de monomères diéniques, isoprène ou butadiène, est amorcée par lesdits initiateurs organolithiens afin d'obtenir un homopolymère diénique polyisoprène ou polybutadiène vivant. L'homopolymère diénique vivant ainsi obtenu est ensuite utilisé comme initiateur (amorceur) pour la préparation de l'élastomère diénique afin d'obtenir un copolymère à bloc vivant. Le lecteur averti comprendrait que pendant la deuxième étape de préparation des conditions de mise en ouvres adéquates doivent être mise en place afin de limiter la formation d'homopolymère diénique polyisoprène ou polybutadiène mort ou désactivé générant ainsi des chaînes de basse masse moléculaire. Une quantité supérieure à 1% en poids de ces chaînes polyisoprène ou polybutadiène pourrait pénaliser les propriétés de l'élastomère diénique fonctionnalisé selon l'invention. - The preparation of the essentially unsaturated diene elastomer used to obtain said block other than the polybutadiene or polyisoprene block. According to this method of preparation, the polymerization of diene monomers, isoprene or butadiene, is initiated by said organolithium initiators to obtain a polyisoprene diene homopolymer or living polybutadiene. The living diene homopolymer thus obtained is then used as an initiator (initiator) for the preparation of the diene elastomer to obtain a living block copolymer. The discerning reader would understand that during the second stage of preparation, adequate working conditions must be put in place in order to limit the formation of dead or deactivated polyisoprene or polybutadiene diene homopolymer thus generating low molecular weight chains. An amount greater than 1% by weight of these polyisoprene or polybutadiene chains could penalize the properties of the functionalized diene elastomer according to the invention.
[0068] Le copolymère à bloc vivant issu de la polymérisation est ensuite fonctionnalisé pour préparer l'élastomère diénique fonctionnalisé selon l'invention. The living block copolymer resulting from the polymerization is then functionalized to prepare the functionalized diene elastomer according to the invention.
[0069] Selon une première variante de préparation de l'élastomère diénique fonctionnalisé présent dans la composition selon l'invention, on mélange l'élastomère diénique a) fonctionnalisé et l'éventuel élastomère diénique étoilé c), dans les proportions nécessaires pour minimiser le taux d' élastomère b). According to a first variant of preparation of the functionalized diene elastomer present in the composition according to the invention, the functionalized diene elastomer a) and the optional diene diene elastomer c) are mixed in the proportions necessary to minimize the elastomer content b).
[0070] L'élastomère diénique a) fonctionnalisé peut être obtenu de manière connue en soi par réaction d'un dérivé de l'étain sur l'élastomère diénique vivant issu de la polymérisation. [0071] L'élastomère étoilé c) éventuel peut être obtenu de manière connue en soi par réaction d'un agent d'étoilage contenant de l'étain sur l'élastomère diénique vivant issu de la polymérisation. The functionalized diene elastomer a) can be obtained in a manner known per se by reaction of a tin derivative on the living diene elastomer resulting from the polymerization. The optional star-shaped elastomer c) can be obtained in a manner known per se by reacting a tin-containing star-forming agent on the living diene elastomer resulting from the polymerization.
[0072] Le mélangeage des deux élastomères peut s'effectuer dans un solvant inerte, par exemple un hydrocarbure aliphatique ou alicyclique comme le pentane, l'hexane, l'heptane, l'iso-octane, le cyclohexane ou un hydrocarbure aromatique comme le benzène, le toluène, le xylène, qui peut être le même que le solvant de polymérisation. Le mélangeage est alors effectué à une température de préférence comprise entre 20°C et 120°C, de préférence voisine de 30°C à 90°C. The two elastomers can be mixed in an inert solvent, for example an aliphatic or alicyclic hydrocarbon such as pentane, hexane, heptane, isooctane, cyclohexane or an aromatic hydrocarbon such as benzene, toluene, xylene, which may be the same as the polymerization solvent. The mixing is then carried out at a temperature of preferably between 20 ° C and 120 ° C, preferably in the region of 30 ° C to 90 ° C.
[0073] Selon une deuxième variante de préparation de l'élastomère diénique fonctionnalisé présent dans la composition selon l'invention, dans le cas où l'élastomère diénique étoilé c) est présent, l'élastomère diénique vivant issu de l'étape de polymérisation est soumis à la réaction d'un agent d'étoilage et à celle d'un agent de fonctionnalisation. According to a second variant of preparation of the functionalized diene elastomer present in the composition according to the invention, in the case where the diene diene elastomer c) is present, the living diene elastomer from the polymerization step is subjected to the reaction of a starter agent and that of a functionalizing agent.
[0074] Ainsi, par exemple, la fonctionnalisation de l'élastomère diénique vivant issu de l'étape de polymérisation peut s'effectuer à une température variant de 30 à 120°C, en présence dans un premier temps d'une quantité appropriée d'un agent d'étoilage pour étoiler de préférence de 5 à 45% en poids de l'élastomère vivant. Puis, dans un deuxième temps, les chaînes vivantes restantes de l'élastomère diénique obtenu après la première étape sont fonctionnalisées par adjonction d'un agent de fonctionnalisation à l'étain, susceptible d'introduire en extrémité de chaîne ou en milieu de chaîne une fonction étain. La réaction de fonctionnalisation de l'élastomère diénique est ensuite stoppée par la désactivation des chaînes vivantes restantes. Thus, for example, the functionalization of the living diene elastomer resulting from the polymerization step can be carried out at a temperature ranging from 30 to 120 ° C., in the presence initially of an appropriate amount of a staring agent for staring preferably from 5 to 45% by weight of the living elastomer. Then, in a second step, the remaining living chains of the diene elastomer obtained after the first step are functionalized by adding a functionalization agent to tin, which can introduce at the end of the chain or in the middle of the chain a tin function. The functionalization reaction of the diene elastomer is then stopped by the deactivation of the remaining living chains.
[0075] Le lecteur averti comprendrait que pendant les étapes de préparation des élastomères diéniques fonctionnalisés a) et c), dans le cas où l'élastomère diénique étoilé c) est présent, des conditions de mise en oeuvre adéquates doivent être mises en place afin de limiter la formation de l'élastomère diénique b) non fonctionnalisé étain. The informed reader would understand that during the steps of preparation of the functionalized diene elastomers a) and c), in the case where the diene diene elastomer c) is present, suitable conditions of implementation must be put in place to to limit the formation of diene elastomer b) non-functionalized tin.
[0076] Le taux global d' élastomères diéniques fonctionnalisés tels que définis ci-dessus introduits dans la composition de caoutchouterie doit être compris dans un domaine allant de 40 pce à 100 pce, préférentiellement de 41 à 99 pce, plus préférentiellement de 45 à 95 pce, encore plus préférentiellement de 50 à 95 pce et de manière très préférentielle de 55 à 90 pce. En dessous de 40 pce, l'utilisation de tels élastomères présente moins d'intérêt au regard des propriétés de caoutchouterie visées. The overall rate of diene functionalized elastomers as defined above introduced into the rubber composition must be within a range from 40 phr to 100 phr, preferably 41 to 99 phr, more preferably 45 to 95 phr. more preferably from 50 to 95 phr and very preferably from 55 to 90 phr. Below 40 phr, the use of such elastomers is of less interest with regard to the rubber properties concerned.
I-l-b Autres élastomères de la composition I-l-b Other elastomers of the composition
[0077] Lorsque la composition de caoutchouc comprend un taux d'élastomère diénique fonctionnalisé tel que défini ci-dessus inférieur à 100 pce, la matrice élastomérique de la composition est alors un coupage d'élastomère(s) (s) diénique(s) fonctionnalisés(s) avec au moins un (c'est-à-dire un ou plusieurs) élastomère n'appartenant pas à la catégorie des élastomères diéniques fonctionnalisés tels que définis ci-dessus. En d'autres termes, la composition peut contenir un taux d'élastomère différent d'un élastomère diénique fonctionnalisé tel que défini ci-dessus compris dans un domaine variant de 0 à 60 pce, préférentiellement de 1 à 59 pce, plus préférentiellement de 5 à 55, encore plus préférentiellement de 5 à 50 pce et de manière très préférentielle de 10 à 45 pce. [0078] Par exemple, ce ou ces élastomères diéniques différents de l'élastomère diénique fonctionnalisé tel que défini ci-dessus peuvent être choisis parmi les élastomères diéniques conventionnellement utilisés dans les pneus, tel que le caoutchouc naturel ou un élastomère synthétique, ou encore un autre élastomère fonctionnalisé ou étoilé. Préférentiellement, cet élastomère est du caoutchouc naturel. When the rubber composition comprises a functionalized diene elastomer level as defined above less than 100 phr, the elastomeric matrix of the composition is then a diene (s) elastomer (s) cut (s) functionalized with at least one (i.e. one or more) elastomer not belonging to the category of functionalized diene elastomers as defined above. In other words, the composition may contain a level of elastomer different from a functionalized diene elastomer as defined above, in a range from 0 to 60 phr, preferably from 1 to 59 phr, more preferably from 5 to 60 phr. at 55, still more preferably from 5 to 50 phr and very preferably from 10 to 45 phr. For example, this or these different diene elastomers of the functionalized diene elastomer as defined above may be chosen from diene elastomers conventionally used in tires, such as natural rubber or a synthetic elastomer, or a other functionalized or star-shaped elastomer. Preferably, this elastomer is natural rubber.
1-2 Charge renforçante 1-2 Reinforcing filler
[0079] On utilise du noir de carbone comme charge renforçante majoritaire en poids (c'est-à- dire qu'il représente le plus fort taux en pce parmi les charges renforçantes de la composition, et préférentiellement, il représente plus de 50% de la charge renforçante), connu pour ses capacités à renforcer une composition de caoutchouc utilisable pour la fabrication de pneumatiques, seul ou en coupage avec une charge inorganique renforçante telle que la silice. Carbon black is used as the majority reinforcing filler by weight (that is to say, it represents the highest content in phr among the reinforcing fillers of the composition, and preferably, it represents more than 50% of the reinforcing filler), known for its ability to reinforce a rubber composition that can be used for the manufacture of tires, alone or in a blend with a reinforcing inorganic filler such as silica.
[0080] Comme noirs de carbone conviennent tous les noirs de carbone, notamment les noirs du type HAF, ISAF, SAF conventionnellement utilisés dans les pneumatiques (noirs dits de grade pneumatique). Parmi ces derniers, on citera plus particulièrement les noirs de carbone renforçants tels que le « CRX1346 » de la société Cabot, ou les noirs des séries 100 ou 200 (grades ASTM), comme par exemple les noirs NI 15, NI 34, N220, ou N234, ou encore, selon les applications visées, les noirs de séries plus élevées (par exemple N326, N330, N339, N347, N375, N660, N683, N772). Les noirs de carbone pourraient être par exemple déjà incorporés à l'élastomère sous la forme d'un masterbatch (voir par exemple demandes WO 97/36724 ou WO 99/16600). As carbon blacks are suitable for all black carbon, including black type HAF, ISAF, SAF conventionally used in tires (so-called pneumatic grade black). Among these, mention will be made more particularly of reinforcing carbon blacks such as "CRX1346" from Cabot, or blacks from the 100 or 200 series (ASTM grades), such as blacks NI 15, NI 34, N220, or N234, or, depending on the intended applications, blacks of higher series (for example N326, N330, N339, N347, N375, N660, N683, N772). The carbon blacks could for example already be incorporated into the elastomer in the form of a masterbatch (see for example WO 97/36724 or WO 99/16600).
[0081] Comme noirs de carbone conviennent préférentiellement les noirs de carbone renforçants ayant une surface spécifique CTAB (déterminée selon la norme française NF T 45-007 de novembre 1987, méthode B) supérieure ou égale à 90 m2/g, ce qui correspond en particuliers à des noirs de carbone des séries 100, 200 (grades ASTM), tels que cités précédemment. Plus préférentiellement les noirs de carbone auront une surface spécifique supérieure à 120 m2/g, de manière plus préférentielle comprise dans un domaine allant de 120 m2/g à 180 m/g. As carbon blacks are preferentially suitable reinforcing carbon blacks having a specific surface CTAB (determined according to the French standard NF T 45-007 of November 1987, method B) greater than or equal to 90 m 2 / g, which corresponds to in particular to carbon blacks 100, 200 series (ASTM grades), as mentioned above. More preferably, the carbon blacks will have a specific surface area greater than 120 m 2 / g, more preferably in a range from 120 m 2 / g to 180 m 2 / g.
[0082] D'autres types de charge renforçante peuvent être utilisés en coupage avec le noir de carbone, notamment d'autres charges organiques renforçantes ou des charges inorganiques renforçantes. [0083] 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. Other types of reinforcing filler may be used in blending with carbon black, in particular other reinforcing organic fillers or reinforcing inorganic fillers. As examples of organic fillers other than carbon blacks, mention may be made of the organic functionalized polyvinylaromatic fillers as described in applications WO-A-2006/069792 and WO-A-2006/069793.
[0084] 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 (naturelle ou de synthèse), encore appelée charge "blanche", charge "claire" voire "charge non noire" ("non-black filler") par opposition au noir de carbone, capable de renforcer à elle seule, sans autre moyen qu'un agent de couplage intermédiaire, une composition de caoutchouc 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. By "reinforcing inorganic filler" must be understood in the present application, by definition, any inorganic or mineral filler (whatever its color and its origin (natural or synthetic), also called "white" charge, charge "clear" or "non-black filler" as opposed to carbon black, capable of reinforcing on its own, with no other means than an intermediate coupling agent, a rubber composition for manufacturing tire, in other words able to replace, in its reinforcing function, a conventional carbon black pneumatic grade, such a charge is generally characterized, in known manner, by the presence of hydroxyl groups (-OH) at its area.
[0085] L'état physique sous lequel se présente la charge inorganique renforçante est indifférent, que ce soit sous forme de poudre, de microperles, de granulés, 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. 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 appropriate densified form. Of course, the term "reinforcing inorganic filler" also refers to mixtures of different reinforcing inorganic fillers, in particular highly dispersible siliceous and / or aluminous fillers as described below.
[0086] 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 (AI2O3). La silice utilisée peut être toute silice renforçante connue de l'homme du métier, notamment toute silice précipitée ou pyrogénée 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 Degussa, 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. As reinforcing inorganic fillers are particularly suitable mineral fillers of the siliceous type, in particular of silica (SiO 2 ), or of the aluminous type, in particular of alumina (Al 2 O 3 ). The silica used may be any reinforcing silica known to those skilled in the art, in particular any precipitated or fumed silica having a BET surface and a CTAB specific surface both less than 450 m 2 / g, preferably from 30 to 400 m 2 / g. As highly dispersible precipitated silicas (referred to as "HDS"), mention may be made, for example, of the silicas "Ultrasil 7000" and "Ultrasil 7005" from the company Degussa, the silicas "Zeosil 1165MP", "1135MP" and "1115MP" of the Rhodia company, the "Hi-Sil EZ150G" silica of the PPG company, the "Zeopol 8715", "8745" and "8755" silicas of the Huber Company, the high surface area silicas as described in the application WO 03 / 16837.
[0087] Lorsqu'elle est présente dans la composition, on peut utiliser de manière connue un agent de couplage (ou agent de liaison) au moins bifonctionnel destiné à assurer une connexion suffisante, de nature chimique et/ou physique, entre la charge inorganique (surface de ses particules) et l'élastomère diénique, en particulier des organosilanes ou des polyorganosiloxanes bifonctionnels. When present in the composition, it is possible to use in known manner a coupling agent (or bonding agent) at least bifunctional intended to ensure a sufficient connection, of a chemical and / or physical nature, between the inorganic filler. (area of its particles) and the diene elastomer, in particular organosilanes or bifunctional polyorganosiloxanes.
[0088] On utilise notamment des silanes polysulfurés, dits "symétriques" ou "asymétriques" selon leur structure particulière, tels que décrits par exemple dans les demandes WO03/002648 (ou US 2005/016651) et WO03/002649 (ou US 2005/016650). In particular, polysulfide silanes, called "symmetrical" or "asymmetrical" silanes, are used according to their particular structure, as described for example in the applications WO03 / 002648 (or US 2005/016651) and WO03 / 002649 (or US 2005 / 016650).
[0089] A titre d'exemples de silanes polysulfurés, on citera plus particulièrement les polysulfurés (notamment disulfures, trisulfures ou tétrasulfures) de bis-(alkoxyl(Ci-C4)- alkyl(Ci-C4)silyl-alkyl(Ci-C4)), comme par exemple les polysulfurés de bis(3- triméthoxysilylpropyl) ou de bis(3-triéthoxysilylpropyl). Parmi ces composés, on utilise en particulier le tétrasulfure de bis(3-triéthoxysilylpropyl), en abrégé TESPT, de formule [(C2H50)3Si(CH2)3S2]2 ou le disulfure de bis-(triéthoxysilylpropyle), en abrégé TESPD, de formule [(C2H50)3Si(CH2)3S]2. On citera également à titre d'exemples préférentiels les polysulfurés (notamment disulfures, trisulfures ou tétrasulfures) de bis-(monoalkoxyl(Ci-C4)- dialkyl(Ci-C4)silylpropyl), plus particulièrement le tétrasulfure de bis- monoéthoxydiméthylsilylpropyl tel que décrit dans la demande de brevet WO 02/083782 (ou US 2004/132880). As examples of polysulphurized silanes, mention may be made more particularly of the polysulfides (in particular disulphides, trisulphides or tetrasulfides) of bis- (C 1 -C 4 ) alkoxyl-C 1 -C 4 alkylsilyl-alkyl (C 1 -C 4 ) C4)), such as polysulfides of bis (3-trimethoxysilylpropyl) or bis (3-triethoxysilylpropyl). Among these compounds, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, abbreviated to TESPT, of formula [(C 2 H 5 O) 3 Si (CH 2 ) 3 S 2] 2 or bis (triethoxysilylpropyl) disulfide, in abbreviated form, is especially used. TESPD, of formula [(C 2 H 5 O) 3 Si (CH 2) 3 S] 2. Mention may also be made, by way of preferred examples, of polysulfides (in particular disulphides, trisulphides or tetrasulfides) of bis (monoalkoxyl (Ci-C 4 ) -dialkyl (Ci-C 4 ) silylpropyl), more particularly bis-monoethoxydimethylsilylpropyl tetrasulfide. as described in patent application WO 02/083782 (or US 2004/132880).
[0090] A titre d'agent de couplage autre qu'alkoxysilane polysulfuré, on citera notamment des POS (polyorganosiloxanes) bifonctionnels ou encore des polysulfurés d'hydroxysilane (R2 = OH dans la formule III ci-dessus) tels que décrits dans les demandes de brevet WO 02/30939 (ou US 6,774,255) et WO 02/31041 (ou US 2004/051210), ou encore des silanes ou POS porteurs de groupements fonctionnels azo-dicarbonyle, tels que décrits par exemple dans les demandes de brevet WO 2006/125532, WO 2006/125533, WO 2006/125534. As coupling agent other than polysulfurized alkoxysilane, there may be mentioned in particular bifunctional POS (polyorganosiloxanes) or polysulfides of hydroxysilane (R 2 = OH in formula III above) as described in the patent applications. WO 02/30939 (or US Pat. No. 6,774,255) and WO 02/31041 (or US 2004/051210), or alternatively silanes or POS bearing azo-dicarbonyl functional groups, as described, for example, in the patent applications WO 2006 / 125532, WO 2006/125533, WO 2006/125534.
[0091] Lorsque les compositions de caoutchouc conformes à l'invention contiennent des agents de couplage, de manière connue, leur taux est ajusté selon le taux de silice, il est préférentiellement compris dans un domaine allant de 0,1 à 10 pce, plus préférentiellement de 0,2 à 8 et plus préférentiellement encore de 0,5 à 5 pce. When the rubber compositions in accordance with the invention contain coupling agents, in a known manner, their level is adjusted according to the level of silica, it is preferably in a range from 0.1 to 10 phr, more preferably from 0.2 to 8 and even more preferably from 0.5 to 5 phr.
[0092] L'homme du métier comprend 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 silice, ou bien comporterait à sa surface des sites fonctionnels, notamment hydroxyles, nécessitant l'utilisation d'un agent de couplage pour établir la liaison entre la charge et l'élastomère. Those skilled in the art understand that as an equivalent load of the reinforcing inorganic filler described in this paragraph, could be used a reinforcing filler of another nature, especially organic, since this reinforcing filler would be covered an inorganic layer such as silica, or would have on its surface functional sites, in particular hydroxyl sites, requiring the use of a coupling agent to establish the bond between the filler and the elastomer.
[0093] L'homme du métier sait adapter en fonction d'une part de la surface spécifique de la charge renforçante et d'autre part selon les applications particulières visées, le taux total de charge renforçante totale (noir de carbone et charge inorganique renforçante telle que silice). En effet, l'optimum est de manière connue différent selon les applications particulières visées: le niveau de renforcement attendu sur un pneumatique vélo, par exemple, est bien sûr inférieur à celui exigé sur un pneumatique apte à rouler à grande vitesse de manière soutenue, par exemple un pneu moto, un pneu pour véhicule de tourisme ou pour véhicule utilitaire tel qu'un poids lourd. De manière préférentielle, ce taux est compris dans un domaine allant de 30 à 90 pce, préférentiellement de 30 à 70 pce, plus préférentiellement de 40 à 60 pce. Pour les besoins de l'invention, la charge renforçante contient majoritairement en poids du noir de carbone, c'est-à-dire qu'il représente le plus fort taux en pce parmi les charges renforçantes de la composition, préférentiellement, le noir de carbone représente plus de 50% de la charge renforçante, par exemple à un taux compris dans un domaine variant de 30 à 90 pce, préférentiellement de 30 à 70 pce, plus préférentiellement de 40 à 60 pce. The person skilled in the art knows how to adapt according to a part of the specific surface of the reinforcing filler and secondly according to the particular applications referred to, the total rate of total reinforcing filler (carbon black and reinforcing inorganic filler). such as silica). Indeed, the optimum is known in different ways depending on the specific applications targeted: the level of reinforcement expected on a bicycle tire, for example, is of course less than that required on a tire capable of driving at high speed in a sustained manner, for example a motorcycle tire, a tire for a passenger vehicle or for a commercial vehicle such as a truck. Preferably, this level is in a range from 30 to 90 phr, preferably from 30 to 70 phr, more preferably from 40 to 60 phr. For the purposes of the invention, the reinforcing filler mainly contains, by weight, carbon black, that is to say that it represents the highest content in phr of the reinforcing fillers of the composition, preferentially the carbon represents more than 50% of the reinforcing filler, for example at a level within a range of 30 to 90 phr, preferably 30 to 70 phr, more preferably 40 to 60 phr.
1-3 Système de réticulation 1-3 Crosslinking system
[0094] Le système de réticulation est préférentiellement un système de vulcanisation, c'est-à- dire un système à base de soufre (c'est-à-dire de soufre ou d'un agent donneur de soufre) et d'un accélérateur de vulcanisation. A ce système de vulcanisation de base viennent s'ajouter, incorporés au cours de la première phase non-productive et/ou au cours de la phase productive telles que décrites ultérieurement, divers activateurs de vulcanisation connus tels que les composés zinciques définis ci-dessous, acide stéarique ou composés équivalents, dérivés guanidiques (en particulier diphénylguanidine). [0095] Parmi les agents donneurs de soufre, on peut citer par exemple le 2- mercaptobenzothiazyle (en abrégé "MBTS"), ou le disulfure de tetrabenzylthiurame (TBZTD). The crosslinking system is preferably a vulcanization system, that is to say a system based on sulfur (that is to say sulfur or a sulfur donor agent) and a vulcanization accelerator. To this basic vulcanization system are added, incorporated during the first non-productive phase and / or during the production phase as described later, various known vulcanization activators such as the zinc compounds defined below. stearic acid or equivalent compounds, guanidine derivatives (in particular diphenylguanidine). Among the sulfur-donor agents, there may be mentioned, for example, 2-mercaptobenzothiazyl (abbreviated as "MBTS"), or tetrabenzylthiuram disulphide (TBZTD).
[0096] Le soufre est utilisé à un taux préférentiel compris entre 0,5 et 12 pce, en particulier entre 1 et 10 pce, si un donneur de soufre est utilisé, son taux est ajusté de manière à obtenir un tel taux de soufre de vulcanisation. L'accélérateur de vulcanisation est utilisé à un taux préférentiel compris entre 0,2 et 10 pce, plus préférentiellement compris entre 0,3 et 6,0 pce. [0097] On peut utiliser comme accélérateur tout composé (ou mélange de composés) susceptible(s) d'agir comme accélérateur de vulcanisation des élastomères diéniques en présence de soufre, notamment des accélérateurs du type thiazoles ainsi que leurs dérivés, des accélérateurs de types thiurames, dithiocarbamates de zinc. Ces accélérateurs sont par exemple choisis dans le groupe constitué par disulfure de 2-mercaptobenzothiazyle (en abrégé "MBTS"), disulfure de tetrabenzylthiurame (TBZTD), N-cyclohexyl-2-benzothiazyle sulfénamide (CBS), N,N-dicyclohexyl-2-benzothiazyle sulfénamide (DCBS), N-ter-butyl-2- benzothiazyle sulfénamide (TBBS), N-ter-butyl-2-benzofhiazyle sulfénimide (TBSI), dibenzyldithiocarbamate de zinc (ZBEC) et les mélanges de ces composés. [0098] Pour les besoins de la présente invention, le système de réticulation est tel que le rapport entre le taux de soufre (c'est-à-dire le taux de soufre de vulcanisation) en pce et le taux d'accélérateur en pce (c'est-à-dire la somme des taux d'accélérateurs s'il y en a plusieurs) est strictement supérieur à 1 (système de vulcanisation dit « conventionnel »), préférentiellement supérieur ou égal à 2, plus préférentiellement supérieur ou égal à 3, très préférentiellement compris dans un domaine allant de 3 à 12 et plus préférentiellement encore de 3 à 10. Sulfur is used at a preferential rate of between 0.5 and 12 phr, in particular between 1 and 10 phr, if a sulfur donor is used, its rate is adjusted so as to obtain such a sulfur content of vulcanization. The vulcanization accelerator is used at a preferential rate of between 0.2 and 10 phr, more preferably between 0.3 and 6.0 phr. Any compound (or mixture of compounds) capable of acting as an accelerator for vulcanizing diene elastomers in the presence of sulfur, especially thiazole accelerators and their derivatives, type accelerators, may be used as accelerator. thiurams, zinc dithiocarbamates. These accelerators are for example selected from the group consisting of 2-mercaptobenzothiazyl disulfide (abbreviated "MBTS"), tetrabenzylthiuram disulfide (TBZTD), N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (CBS), N, N-dicyclohexyl-2 benzothiazyl sulfenamide (DCBS), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulphenamide (TBBS), N-tert-butyl-2-benzofhiazylsulphenide (TBSI), zinc dibenzyldithiocarbamate (ZBEC) and mixtures thereof. For the purposes of the present invention, the crosslinking system is such that the ratio between the sulfur content (that is to say the degree of vulcanization sulfur) in phr and the accelerator rate in phr. (that is to say the sum of accelerator rates if there are several) is strictly greater than 1 (so-called "conventional" vulcanization system), preferably greater than or equal to 2, more preferably greater than or equal to at 3, very preferably in a range from 3 to 12 and more preferably from 3 to 10.
1-4 Composés zinciques 1-4 Zinc compounds
[0099] En tant qu'activateurs de vulcanisation, des composés à base de zinc peuvent être utilisés. Parmi ces composés, on trouve par exemple l'oxyde de zinc (ZnO), des carboxylates de zinc tels que le 2 éthyl hexanoate de zinc (ZEH), l'acétate de zinc ou des sels d'acides gras de zinc comme par exemple, le laurate de zinc ou le stéarate de zinc. De tels composés sont plus amplement décrits dans les documents WO 2008/080582 ou K - 10-2004-0105992. As vulcanization activators, zinc-based compounds can be used. Among these compounds, there are, for example, zinc oxide (ZnO), zinc carboxylates such as zinc ethyl hexanoate (ZEH), zinc acetate or salts of zinc fatty acids, for example , zinc laurate or zinc stearate. Such compounds are more fully described in WO 2008/080582 or K-10-2004-0105992.
[00100] D'autres composés zinciques tels que les dithiocarbamates de zinc, par exemple le dibenzyldithiocarbamate de zinc (ZBEC), peuvent aussi être présents en tant qu'accélérateurs de vulcanisation. Other zinc compounds such as zinc dithiocarbamates, for example zinc dibenzyldithiocarbamate (ZBEC), may also be present as vulcanization accelerators.
[00101] Pour les besoins de la présente invention, le taux de composés zinciques introduits dans la composition sera tel que le taux total de zinc soit inférieur à 1 pce, préférentiellement inférieur à 0,7 pce et très préférentiellement compris dans un domaine variant de 0,1 à 0,5 pce. [00102] Dans le cas où l'on utilise de l'oxyde de zinc, il est bien connu de l'homme du métier qu'il est utile d'ajouter un acide gras, tel que l'acide stéarique, à un taux de préférence compris entre 0,1 et 3 pce. For the purposes of the present invention, the level of zinc compounds introduced into the composition will be such that the total zinc level is less than 1 phr, preferably less than 0.7 phr, and most preferably within a range of 0.1 to 0.5 phr. In the case where zinc oxide is used, it is well known to those skilled in the art that it is useful to add a fatty acid, such as stearic acid, at a specific rate. preferably between 0.1 and 3 phr.
1-5 Additifs divers [00103] Les compositions de caoutchouc conformes à l'invention peuvent comporter également tout ou partie des additifs usuels habituellement utilisés dans les compositions d'élastomères destinées à la fabrication de pneumatiques, en particulier de bandes de roulement, 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, des résines renforçantes, des accepteurs (par exemple résine phénolique novolaque) ou des donneurs de méthylène (par exemple HMT ou H3M) tels que décrits par exemple dans la demande WO 02/10269, des activateurs de vulcanisation à condition bien entendu dans le cas des activateurs à base de zinc de respecter le taux maximum de zinc préconisé. [00104] De préférence, ces compositions comportent, à titre d'agent plastifiant préférentiel non aromatique ou très faiblement aromatique, au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les huiles naphténiques, paraffmiques, huiles MES, huiles TDAE, les esters (en particulier trioléates) de glycérol, les résines plastifiantes hydrocarbonées présentant une haute Tg de préférence supérieure à 30°C, et les mélanges de tels composés. [00105] Ces compositions peuvent également contenir, en complément des agents de couplage, des activateurs de couplage, des agents de recouvrement de la charge inorganique renforçante ou plus généralement des agents d'aide à la mise en œuvre susceptibles de manière connue, grâce à une amélioration de la dispersion de la charge inorganique dans la matrice de caoutchouc et à un abaissement de la viscosité des compositions, d'améliorer leur faculté de mise en œuvre à l'état cru, ces agents étant par exemple des silanes hydrolysables tels que des alkylalkoxysilanes (notamment des alkyltriéthoxysilanes), des polyols, des polyéthers (par exemple des polyéthylèneglycols), des aminés primaires, secondaires ou tertiaires (par exemple des trialcanol-amines), des POS hydroxylés ou hydrolysables, par exemple des α,ω -dihydroxy-polyorganosiloxanes (notamment des α,ω-dihydroxy- polydiméthylsiloxanes), des acides gras comme par exemple l'acide stéarique. II- Préparation des compositions 1-5 Various additives [00103] The rubber compositions in accordance with the invention may also comprise all or part of the usual additives normally used in elastomer compositions intended for the manufacture of tires, in particular treads, such as Examples of plasticizers or extension oils, whether these are of aromatic or non-aromatic nature, pigments, protective agents such as anti-ozone waxes, chemical antiozonants, anti-oxidants, anti-fatigue agents , reinforcing resins, acceptors (for example phenolic novolac resin) or methylene donors (for example HMT or H3M) as described for example in the application WO 02/10269, vulcanization activators provided of course in the case zinc-based activators to meet the recommended maximum zinc level. Preferably, these compositions comprise, as preferential non-aromatic or very weakly aromatic plasticizing agent, at least one compound chosen from the group consisting of naphthenic, paraffinic oils, MES oils, TDAE oils, and esters (in particular glycerol particular trioleates), the hydrocarbon plasticizing resins having a high Tg preferably greater than 30 ° C, and mixtures of such compounds. These compositions may also contain, in addition to the coupling agents, coupling activators, reinforcing inorganic filler recovery agents or, more generally, processing aid agents that are capable in a known manner, thanks to an improvement of the dispersion of the inorganic filler in the rubber matrix and a lowering of the viscosity of the compositions, to improve their ability to implement in the green state, these agents being, for example, hydrolysable silanes such as alkylalkoxysilanes (in particular alkyltriethoxysilanes), polyols, polyethers (for example polyethylene glycols), primary, secondary or tertiary amines (for example trialkanol amines), hydroxylated or hydrolyzable POSs, for example α, ω -dihydroxy- polyorganosiloxanes (especially α, ω-dihydroxy-polydimethylsiloxanes), fatty acids, for example stearic acid. II- Preparation of compositions
[00106] Les compositions de caoutchouc de l'invention sont fabriquées dans des mélangeurs appropriés, en utilisant deux phases de préparation successives selon une procédure générale bien connue de l'homme du métier : une première phase de travail ou malaxage thermo -mécanique (parfois qualifiée de phase "non-productive") à haute température, jusqu'à une température maximale comprise entre 130°C et 200°C, de préférence entre 145°C et 185°C, suivie d'une seconde phase de travail mécanique (parfois qualifiée de phase "productive") à plus basse température, typiquement inférieure à 120°C, par exemple entre 60°C et 100°C, phase de finition au cours de laquelle est incorporé le système de réticulation ou vulcanisation. The rubber compositions of the invention are manufactured in appropriate mixers, using two successive preparation phases according to a general procedure well known to those skilled in the art: a first phase of work or thermo-mechanical mixing (sometimes referred to as a "non-productive" phase) at a high temperature, up to a maximum temperature of between 130 ° C and 200 ° C, preferably between 145 ° C and 185 ° C, followed by a second mechanical working phase ( sometimes referred to as a "productive" phase) at a lower temperature, typically less than 120 ° C., for example between 60 ° C. and 100 ° C., a finishing phase during which the crosslinking or vulcanization system is incorporated.
[00107] Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, tous les constituants de base des compositions de l'invention, à l'exception du système de vulcanisation, à savoir la charge renforçante, l'agent de couplage le cas échéant, sont incorporés de manière intime, par malaxage, à l'élastomère diénique au cours de la première phase dite non-productive, c'est-à- dire que l'on introduit dans le mélangeur et que l'on malaxe thermomécaniquement, en une ou plusieurs étapes, au moins ces différents constituants de base jusqu'à atteindre la température maximale comprise entre 130°C et 200°C, de préférence comprise entre 145°C et 185°C. According to a preferred embodiment of the invention, all the basic constituents of the compositions of the invention, with the exception of the vulcanization system, namely the reinforcing filler, the coupling agent, if appropriate, are intimately incorporated, by kneading, with the diene elastomer during the so-called non-productive first phase, that is to say that is introduced into the mixer and which is thermomechanically kneaded, in a or several steps, at least these different basic constituents until reaching the maximum temperature between 130 ° C and 200 ° C, preferably between 145 ° C and 185 ° C.
[00108] A titre d'exemple, la première phase (non-productive) est conduite en une seule étape thermomécanique au cours de laquelle on introduit, dans un mélangeur approprié tel qu'un mélangeur interne usuel, tous les constituants nécessaires, les éventuels agents de recouvrement ou de mise en œuvre complémentaires et autres additifs divers, à l'exception du système de vulcanisation. La durée totale du malaxage, dans cette phase non-productive, est de préférence comprise entre 1 et 15 min. Après refroidissement du mélange ainsi obtenu au cours de la première phase non-productive, on incorpore alors le système de vulcanisation à basse température, généralement dans un mélangeur externe tel qu'un mélangeur à cylindres; le tout est alors mélangé (phase productive) pendant quelques minutes, par exemple entre 2 et 15 min. For example, the first phase (non-productive) is conducted in a single thermomechanical step during which is introduced into a suitable mixer such as a conventional internal mixer, all the necessary constituents, the possible additional coating or processing agents and other miscellaneous additives, with the exception of the vulcanisation system. The total mixing time in this non-productive phase is preferably between 1 and 15 minutes. After cooling the mixture thus obtained during the first non-productive phase, the vulcanization system is then incorporated at low temperature, generally in an external mixer such as a roll mill; the whole is then mixed (productive phase) for a few minutes, for example between 2 and 15 min.
[00109] La composition finale ainsi obtenue est ensuite calandrée, par exemple sous la forme d'une feuille ou d'une plaque, notamment pour une caractérisation au laboratoire, ou encore extrudée, pour former par exemple un profilé de caoutchouc utilisé pour la fabrication de semi-finis tels que des bandes de roulement. [00110] La réticulation (ou vulcanisation ou cuisson) est conduite de manière connue à une température généralement comprise entre 130°C et 200°C, sous pression, pendant un temps suffisant qui peut varier par exemple entre 5 et 90 minutes en fonction notamment de la température de cuisson, du système de réticulation adopté, de la cinétique réticulation de la composition considérée ou encore de la taille du pneumatique. The final composition thus obtained is then calendered, for example in the form of a sheet or a plate, in particular for a characterization in the laboratory, or extruded, to form for example a rubber profile used for the manufacture semi-finished products such as treads. The crosslinking (or vulcanization or cooking) is conducted in a known manner at a temperature generally between 130 ° C and 200 ° C, under pressure, for a sufficient time which may vary for example between 5 and 90 minutes depending in particular the firing temperature, the crosslinking system adopted, the kinetics crosslinking of the composition in question or the size of the tire.
[00111] L'invention a tout particulièrement pour objet l'utilisation d'une composition de caoutchouc conforme à l'invention pour la fabrication de pneumatiques ou de produits semi-finis en caoutchouc destinés à ces pneumatiques, ces produits semi-finis étant notamment choisis dans le groupe constitué par les bandes de roulement, les sous-couches destinées par exemple à être placées sous ces bandes de roulement, les nappes sommet, les flancs, les nappes carcasse, les talons, les protecteurs, les chambres à air et les gommes intérieures étanches pour pneu sans chambre. The invention particularly relates to the use of a rubber composition according to the invention for the manufacture of tires or semi-finished rubber products for these tires, these semi-finished products being in particular chosen from the group constituted by the treads, the sub-layers intended for example to be placed under these treads, the crown plies, the sidewalls, the carcass plies, the heels, the protectors, the inner tubes and the waterproof inner tires for tire without a chamber.
[00112] La composition conforme à l'invention est particulièrement adaptée à la fabrication de bandes de roulement de pneumatiques destinés à équiper des véhicules de tourisme, camionnettes, véhicules 4x4 (à 4 roues motrices), deux roues, "Poids-lourds" (c'est- à-dire métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), véhicules hors- la-route), avions, engins de génie civil, agraire, ou de manutention, ces bandes de roulement pouvant être utilisées lors de la fabrication de pneumatiques neufs ou pour le rechapage de pneumatiques usagés. L'invention concerne ces pneumatiques et bandes de roulement tant à l'état cru (i.e., avant cuisson) qu'à l'état cuit (i.e., après réticulation ou vulcanisation). La bande de roulement conforme à l'invention est particulièrement adaptée aux pneumatiques destinés à équiper des véhicules à moteur de type poids lourds. The composition according to the invention is particularly suitable for the manufacture of treads of tires intended to equip passenger vehicles, vans, 4x4 vehicles (4-wheel drive), two wheels, "heavy vehicles" ( that is, metro, bus, road transport vehicles (trucks, tractors, trailers), off-the-road vehicles), aircraft, civil engineering, agrarian, or handling equipment, these treads being able to be used in the manufacture of new tires or for the retreading of used tires. The invention relates to these tires and treads both in the green (i.e., before firing) and the fired (i.e., after crosslinking or vulcanization) state. The tread according to the invention is particularly suitable for tires intended to equip heavy-duty motor vehicles.
[00113] L'invention ainsi que ses avantages seront aisément compris à la lumière de la description détaillée qui suit. III- Exemples The invention as well as its advantages will be readily understood in light of the detailed description which follows. III- Examples
III- 1 Caractérisation des compositions de caoutchouterie III-1-a Temps de fixation (ou temps de grillage) III- 1 Characterization of rubber compositions III-1-a Fixing time (or roasting time)
[00114] Les mesures sont effectuées à 130°C, conformément à la norme française NFThe measurements are carried out at 130 ° C., in accordance with the French NF standard.
T 43-005. L'évolution de l'indice consistométrique en fonction du temps permet de déterminer le temps de grillage des compositions de caoutchouc, apprécié conformément à la norme précitée par le paramètre T5 (cas d'une grand rotor), exprimé en minutes, et défini comme étant le temps nécessaire pour obtenir une augmentation de l'indice consistométrique (exprimée en UM) de 5 unités au dessus de la valeur minimale mesurée pour cet indice. ΠΙ-1-b Essais de traction T 43-005. The evolution of the consistometric index as a function of time allows determine the toasting time of the rubber compositions, evaluated according to the above-mentioned standard by parameter T5 (case of a large rotor), expressed in minutes, and defined as being the time necessary to obtain an increase in the consistometric index ( expressed in MU) of 5 units above the minimum value measured for this index. ΠΙ-1-b Traction tests
[00115] Ces essais de traction permettent de déterminer les propriétés à la rupture : allongement à la rupture (en %). Toutes ces mesures de traction sont effectuées à 60°C, selon la norme française NF T 40-101 (décembre 1979). These tensile tests make it possible to determine the properties at break: elongation at break (in%). All these tensile measurements are carried out at 60 ° C, according to the French standard NF T 40-101 (December 1979).
III-l-c Propriétés dynamiques en cisaillement [00116] La propriété dynamique G* est mesurée sur un viscoanalyseur (MetravibIII-l-c Dynamic Shear Properties The dynamic property G * is measured on a viscoanalyzer (Metravib
VA4000), selon la norme ASTM D 5992-96. On enregistre la réponse d'un échantillon de composition vulcanisée (éprouvette cylindrique de 4 mm de hauteur et de 400 mm2 de section), soumis à une sollicitation sinusoïdale en cisaillement simple alterné, à la fréquence de 10Hz, à 60°C. On effectue un balayage en amplitude de déformation de 0,1% à 100% (cycle aller), puis de 100% à 0,1 % (cycle retour). Les résultats exploités sont le module complexe de cisaillement dynamique G* et le facteur de perte tan(ô). Pour le cycle aller, on indique la valeur maximale de tan(ô) observée, noté tan(ô)max, ainsi que la valeur du module complexe à 50%> de déformation crête à crête noté G*5o%cc. VA4000), according to ASTM D 5992-96. The response of a sample of vulcanized composition (cylindrical specimen 4 mm in height and 400 mm 2 in section), subjected to a sinusoidal stress in alternating simple shear, at the frequency of 10 Hz, at 60 ° C., is recorded. A strain amplitude sweep is performed from 0.1% to 100% (forward cycle) and then from 100% to 0.1% (return cycle). The results exploited are the complex dynamic shear modulus G * and the loss factor tan (δ). For the forward cycle, the maximum value of tan (δ) observed, denoted tan (δ) max , as well as the value of the complex modulus at 50%> of peak-to-peak deformation denoted G * 50% cc are indicated .
ΠΙ-1-d Viscosité Mooney [00117] On utilise un consistomètre oscillant tel que décrit dans la norme française NFΠΙ-1-d Mooney Viscosity [00117] An oscillating consistometer is used as described in the French NF standard
T 43-005 (1991). La mesure de plasticité Mooney se fait selon le principe suivant : la composition à l'état cru (i.e., avant cuisson) est moulée dans une enceinte cylindrique chauffée à 100°C. Après une minute de préchauffage, le rotor tourne au sein de l'éprouvette à 2 tours/minute et on mesure le couple utile pour entretenir ce mouvement après 4 minutes de rotation. La plasticité Mooney (ML 1+4) est exprimée en "unité Mooney" (UM, avec 1 UM=0,83 Newton.mètre). T 43-005 (1991). The Mooney plasticity measurement is carried out according to the following principle: the raw composition (i.e., before firing) is molded in a cylindrical chamber heated to 100 ° C. After one minute of preheating, the rotor rotates within the test tube at 2 revolutions / minute and the useful torque is measured to maintain this movement after 4 minutes of rotation. The Mooney plasticity (ML 1 + 4) is expressed in "Mooney unit" (UM, with 1 UM = 0.83 Newton.meter).
III-2 Exemples de compositions III-2 Examples of compositions
[00118] Les exemples présentés ci-après sont préparés comme indiqué ci-dessus, leur composition est donnée dans le tableau 1, en pce. Tableau 1 The examples presented below are prepared as indicated above, their composition is given in Table 1, in phr. Table 1
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000027_0001
(1) caoutchouc naturel (plastifié, peptisé) (Tg=-65°C)  (1) natural rubber (plasticized, peptized) (Tg = -65 ° C)
(2) polybutadiène avec 2,5% de 1,4-trans ; 92,5% de 1,4-cis ; 5,0% de 1-2 (Tg=-105°C) (2) polybutadiene with 2.5% 1,4-trans; 92.5% of 1,4-cis; 5.0% 1-2 (Tg = -105 ° C)
(3) SBR fonctionnel étain standard à indice de polydispersité élevé : polystyrène butadiène avec les taux massiques suivants : 50%> de BR 1,4-trans ; 26%> de BR 1,4-cis ; 24%> de BR(3) Standard TPE functional SBR with high polydispersity index: polystyrene butadiene with the following mass ratios: 50%> 1,4-trans BR; 26%> 1,4-cis BR; 24%> of BR
1,2 ; 15.5%) de styrène (Tg =-65°C). La masse moléculaire Mn de ce polymère, déterminée par la technique SEC, est de 145 000 g.mol-1, l'Ip est de 1.7. 1,2; 15.5%) of styrene (Tg = -65 ° C). The molecular weight Mn of this polymer, determined by the SEC technique, is 145,000 g / mol, the Ip is 1.7.
(4) SBR couplé étain à indice de polydispersité faible, conforme à l'invention : copolymère styrène butadiène avec les taux massiques suivants : 45,2% de BR 1,4-trans ; 30,5%> de BR 1,4-cis ; 24,3% de BR 1,2 ; 15,5% de styrène (Tg =-65°C). La masse moléculaire Mn de ce polymère, déterminée par la technique SEC, est de 194 000 g.mol"1, l'Ip est de 1,18. (4) tin-coupled SBR with a low polydispersity index, according to the invention: styrene-butadiene copolymer with the following mass ratios: 45.2% of 1,4-trans BR; 30.5% of 1,4-cis BR; 24.3% of BR 1,2; 15.5% styrene (Tg = -65 ° C). The molecular weight Mn of this polymer, determined by the SEC technique, is 194,000 gmol -1 , the Ip is 1.18.
(5) N234 pour la composition A0 et N134 pour les compositions Al à A5 (5) N234 for composition A0 and N134 for compositions A1 to A5
(6) N-1,3 diméthylbutyl N-phénylparaphénylènediamine (6-PPD) (6) N-1,3-dimethylbutyl N-phenylparaphenylenediamine (6-PPD)
(7) N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfénamide (CBS) [00119] Les compositions A0, Al, A2, A3, A4 et A5 se distinguent entre elles notamment par le type de coupage et la nature des élastomères, le taux d'oxyde de zinc, le taux de soufre et le taux d'accélérateur dans le tableau 1. [00120] La composition de caoutchouterie A0 est le témoin, correspondant à la composition utilisée de manière usuelle dans les bandes de roulement de poids lourd. Elle contient 40 pce d'élastomère synthétique classiquement utilisé et des taux usuels d'oxyde de zinc, de soufre et d'accélérateur. Elle contient par ailleurs 3 pce d'un agent de mise en œuvre, le « AFLUX 42 » commercialisé par la société Rhein Chemie, nécessaire de par son coupage d'élastomères et 0,5 pce de durcisseur et 0,25 pce de résine durcissante. Les compositions Al, A2, A3, et A4 contiennent un coupage NR/BR/SBR (15/10/75) et se distinguent entre elles par le taux d'oxyde de zinc (ZnO), de soufre et d'accélérateur. (7) N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (CBS) The compositions A0, Al, A2, A3, A4 and A5 are distinguished from each other in particular by the type of cutting and the nature of the elastomers, the oxide content zinc, the sulfur content and the accelerator rate in Table 1. The rubber composition A0 is the control, corresponding to the composition used in the usual way in the treads of heavy weight. It contains 40 phr of synthetic elastomer conventionally used and usual rates of zinc oxide, sulfur and accelerator. It also contains 3 phr of an implementing agent, the "AFLUX 42" marketed by Rhein Chemie, which is necessary because of its cutting of elastomers and 0.5 phr of hardener and 0.25 phr of hardening resin. . The compositions Al, A2, A3, and A4 contain an NR / BR / SBR blend (15/10/75) and are distinguished from each other by the zinc oxide (ZnO), sulfur and accelerator content.
[00121] La composition A5 est la composition conforme à l'invention et ne diffère de A4 que par la nature de l'élastomère SBR. Le taux de 0,5 pce de ZnO correspond à un taux de 0,4 pce de zinc dans cette composition, la masse molaire du ZnO étant de 83 g/mol dont 65 g/mol pour le zinc. The composition A5 is the composition according to the invention and differs from A4 only by the nature of the SBR elastomer. The level of 0.5 phr of ZnO corresponds to a level of 0.4 phr of zinc in this composition, the molar mass of ZnO being 83 g / mol, including 65 g / mol for zinc.
III-3 Propriétés des compositions III-3 Properties of the compositions
[00122] Les propriétés des compositions présentées ci-dessus sont présentées dans le tableau 2 ci-dessous. The properties of the compositions presented above are presented in Table 2 below.
Tableau 2 Table 2
Figure imgf000028_0001
Figure imgf000028_0001
[00123] La comparaison entre les compositions A0 et Al met en évidence le fait attendu que le module G* augmente entre A0 et Al, avec le taux d'élastomère synthétique, qui peut se traduire par une amélioration de la résistance à l'usure. Par ailleurs, l'augmentation du taux d'élastomère synthétique pénalise les propriétés à la rupture d'une composition de caoutchouc et donc diminue l'endurance de la bande de roulement. En effet on observe une baisse importante de l'allongement de rupture de Al par rapport à AO. La plasticité Mooney augmente fortement. The comparison between the compositions A0 and Al highlights the expected fact that the G * modulus increases between A0 and Al, with the level of synthetic elastomer, which can result in an improvement in wear resistance. . Moreover, the increase in the level of synthetic elastomer penalizes the breaking properties of a rubber composition and thus decreases the endurance of the tread. Indeed there is a significant decrease in the elongation elongation of Al relative to AO. Mooney plasticity increases sharply.
[00124] La comparaison entre les compositions A0 et A2 met en évidence le fait que la diminution du taux de ZnO de 3 pce à 0,5 pce, combiné à l'augmentation du taux d'élastomères synthétiques pénalise également les propriétés à la rupture d'une composition de caoutchouc classiquement utilisée, même si l'allongement de rupture est légèrement amélioré par rapport à Al . La plasticité Mooney augmente fortement. The comparison between the compositions A0 and A2 demonstrates the fact that the reduction of the ZnO content from 3 phr to 0.5 phr, combined with the increase in the level of synthetic elastomers, also penalizes the properties at break. of a rubber composition conventionally used, even if the elongation of rupture is slightly improved with respect to Al. Mooney plasticity increases sharply.
[00125] La comparaison entre les compositions A0 et A3 met en évidence le fait que la modification du taux de soufre et du taux de CBS, de sorte que le rapport soufre/CBS évolue de 1 (Al) à 4 (A3), combiné à l'augmentation du taux d'élastomères synthétiques ne permet pas de retrouver une aussi bonne propriété à la rupture que celle du témoin A0, même si l'allongement de rupture est légèrement amélioré par rapport à Al. La plasticité Mooney augmente fortement. The comparison between the compositions A0 and A3 highlights the fact that the modification of the sulfur content and the CBS content, so that the sulfur / CBS ratio changes from 1 (Al) to 4 (A3), combined. the increase in the level of synthetic elastomers does not make it possible to find as good a property at break as that of the control A0, even if the elongation of rupture is slightly improved with respect to Al. The Mooney plasticity increases strongly.
[00126] La comparaison entre les compositions A0 et A4 met en évidence le fait que la modification du taux de soufre et du taux de CBS, de sorte que le rapport soufre/CBS évolue de 1 (Al) à 4 (A4) associée à la diminution du taux de ZnO de 3 pce à 0,5 pce et combinée à l'augmentation du taux d'élastomères synthétiques permet de retrouver des valeurs similaires d'allongement de rupture et conduit même à une légère amélioration par rapport au témoin A0. La valeur de tanô max de la composition A4 est sensiblement identique à celle de la composition A0, ce qui correspond à une résistance au roulement du pneumatique similaire à celle de A0. La plasticité Mooney augmente fortement. The comparison between the compositions A0 and A4 highlights the fact that the modification of the sulfur content and the CBS content, so that the sulfur / CBS ratio changes from 1 (Al) to 4 (A4) associated with the reduction of the ZnO level from 3 phr to 0.5 phr and combined with the increase in the level of synthetic elastomers makes it possible to find similar values of elongation of rupture and even leads to a slight improvement compared with the control A0. The value of max tanδ of the composition A4 is substantially identical to that of the composition A0, which corresponds to a rolling resistance of the tire similar to that of A0. Mooney plasticity increases sharply.
[00127] La comparaison entre les compositions A0 et A5 met en évidence le fait que la modification du taux de soufre et du taux de CBS, de sorte que le rapport soufre/CBS évolue de 1 (Al) à 4 (A5) associée à la diminution du taux de ZnO de 3 pce à 0,5 pce et combinée à l'augmentation du taux d'élastomères diéniques fonctionnalisé spécifique tel que décrit pour les besoins de l'invention permet également de retrouver des valeurs similaires d'allongement de rupture et conduit même à une légère amélioration par rapport au témoin A0. De plus, ces propriétés sont accompagnées d'une diminution du niveau de tanô max de la composition, ce qui correspond à une amélioration de la résistance au roulement du pneumatique, sans que soit pénalisée de façon significative la mise en œuvre (plasticité Mooney) de la composition A5 et donc la productivité par rapport à la composition de référence A0. [00128] Ainsi ces résultats montrent qu'on peut augmenter le taux d'élastomère diénique fonctionnalisé tel que défini selon l'invention, et donc a priori améliorer la résistance à l'usure sans dégrader l'endurance, en améliorant la résistance au roulement, avec une composition de caoutchouterie qui comporte un taux d'élastomère diénique fonctionnalisé tel que défini selon l'invention supérieur à 40 pce (75 pce dans l'exemple A5), un faible taux de zinc (0,4 dans l'exemple A5) et un taux de soufre et d'accélérateur caractérisés en ce que le rapport entre taux de soufre en pce et taux d'accélérateur en pce est supérieur à 1 (4 dans l'exemple A5). The comparison between the compositions A0 and A5 highlights the fact that the modification of the sulfur content and the CBS content, so that the sulfur / CBS ratio changes from 1 (Al) to 4 (A5) associated with the reduction of the ZnO level from 3 phr to 0.5 phr and combined with the increase in the level of functionalized diene elastomers specific as described for the purposes of the invention also makes it possible to find similar values of elongation of rupture and even leads to a slight improvement over witness A0. In addition, these properties are accompanied by a decrease in the level of tanδ max of the composition, which corresponds to an improvement in the rolling resistance of the tire, without significantly penalizing the implementation (Mooney plasticity) of the composition A5 and therefore the productivity with respect to the reference composition A0. Thus, these results show that it is possible to increase the level of functionalized diene elastomer as defined according to the invention, and therefore a priori to improve the wear resistance without degrading the endurance, by improving the rolling resistance. with a rubber composition which comprises a content of functionalized diene elastomer as defined according to the invention greater than 40 phr (75 phr in Example A5), a low level of zinc (0.4 in Example A5 ) and a sulfur content and accelerator characterized in that the ratio between sulfur content in pce and accelerator rate in pce is greater than 1 (4 in Example A5).

Claims

REVENDICATIONS
1. Composition de caoutchouc à base d'au moins un ou plusieurs élastomères diéniques fonctionnalisés à un taux total supérieur ou égal à 40 parties en poids pour cent parties en poids d'élastomère (pce), du noir de carbone à titre de charge renforçante majoritaire en poids, du zinc à un taux compris dans un domaine variant de 0 à 1 pce, et un système de réticulation à base de soufre et d'un accélérateur tel que le rapport entre le taux de soufre en pce et le taux d'accélérateur en pce est strictement supérieur à 1 ; le ou lesdits élastomères diéniques fonctionnalisés étant composés : a) d'un élastomère diénique fonctionnalisé en extrémité de chaîne ou en milieu de chaîne par une fonction étain et répondant à la formule suivante :
Figure imgf000031_0001
où n et m sont des entiers supérieurs ou égaux à 0 tels que n+m=l ou 2, b) d'un taux inférieur à 15% en poids par rapport au poids total de l'élastomère diénique fonctionnalisé d'un élastomère non fonctionnel étain répondant à la formule suivante :
1. A rubber composition based on at least one or more functionalized diene elastomers at a total content greater than or equal to 40 parts by weight per hundred parts by weight of elastomer (phr), carbon black as a reinforcing filler predominant by weight, zinc at a rate within a range of 0 to 1 phr, and a sulfur-based crosslinking system and an accelerator such as the ratio between the sulfur content in phr and the rate of accelerator in pce is strictly greater than 1; said functionalized diene elastomer (s) being composed of: a) a functional diene elastomer at the chain end or in the middle of the chain with a tin function and corresponding to the following formula:
Figure imgf000031_0001
where n and m are integers greater than or equal to 0 such that n + m = 1 or 2, b) a level of less than 15% by weight relative to the total weight of the functionalized diene elastomer of a non-elastomer functional tin corresponding to the following formula:
[ LA] J ou . : [ L A] J or. :
- A est un élastomère diénique, les blocs A étant identiques entre eux - A is a diene elastomer, the A blocks being identical to each other
- X est un groupe contenant de Γ étain, - l'élastomère A présente une distribution de masses moléculaires monomodale avant fonctionnalisation éventuelle et un indice de polydispersité avant fonctionnalisation éventuelle inférieur ou égal à 1,3. X is a group containing tin, elastomer A has a monomodal molecular weight distribution before possible functionalization and a polydispersity index before possible functionalization less than or equal to 1.3.
2. Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'élastomère diénique fonctionnalisé comprend un élastomère diénique c) étoilé étain répondant à la formule suivante : où 2. Composition according to claim 1 characterized in that the functionalized diene elastomer comprises a diene elastomer c) stellar tin corresponding to the following formula: or
- o et p sont des entiers supérieurs ou égaux à 0 et tels que o+p>3, et o+p<6 o and p are integers greater than or equal to 0 and such that o + p> 3, and o + p <6
- A est l'élastomère diénique tel que défini à la revendication 1, étant entendu qu'il présente une distribution de masses moléculaires monomodale avant étoilage et un indice de polydispersité avant étoilage inférieur ou égal à 1,3, A is the diene elastomer as defined in claim 1, it being understood that it has a monomodal molecular weight distribution before staring and a polydispersity index before staring less than or equal to 1.3,
- Y est un groupe contenant de l'étain. Y is a group containing tin.
3. Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'élastomère diénique fonctionnalisé comprend de 5% à 45% en poids, préférentiellement de 10% à 30%> en poids par rapport au poids total de l'élastomère diénique fonctionnalisé dudit élastomère étoilé étain c). 3. Composition according to claim 1 characterized in that the functionalized diene elastomer comprises from 5% to 45% by weight, preferably from 10% to 30% by weight relative to the total weight of the functionalized diene elastomer of said star-shaped elastomer. tin c).
4. Composition selon l'une quelconques des revendications 1, 2 ou 3 caractérisée en ce que l'élastomère diénique fonctionnalisé selon l'invention comprend un taux strictement supérieur à 0%> en poids et inférieur à 10%> en poids, et plus préférentiellement un taux inférieur à 5% en poids par rapport au poids total de l'élastomère diénique fonctionnalisé dudit élastomère non fonctionnel étain b). 4. Composition according to any one of claims 1, 2 or 3 characterized in that the diene functionalized elastomer according to the invention comprises a level strictly greater than 0%> by weight and less than 10%> by weight, and more preferentially a content of less than 5% by weight relative to the total weight of the functionalized diene elastomer of said non-functional tin elastomer b).
5. Composition selon l'une quelconques des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la fonctionnalisation de l'élastomère diénique a) est obtenue avec un agent de fonctionnalisation mono-halogénoétain ou di-halogénoétain. 5. Composition according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the functionalization of the diene elastomer a) is obtained with a mono-halo-tin or di-halo-tin functionalization agent.
6. Composition selon l'une quelconques des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'étoilage de l'élastomère diénique c) peut être obtenu avec un agent d'étoilage tri ou tétra- halogénoétain. 6. Composition according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the stellar diene elastomer c) can be obtained with a sorting agent tri or tetrahalo-tin.
7. Composition selon l'une quelconques des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'élastomère diénique étoilé c) est un élastomère étoilé 4 branches. 7. Composition according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the diene diene elastomer c) is a star-shaped elastomer 4 branches.
8. Composition selon l'une quelconques des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'élastomère diénique est choisi parmi les polybutadiènes, les copolymères statistiques ou bloc butadiène-styrène, les copolymères statistiques ou bloc butadiène-isoprène, les copolymères statistiques ou bloc butadiène-styrène-isoprène, les copolymères statistiques ou bloc styrène-isoprène et le polyisoprène de synthèse. 8. Composition according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the diene elastomer is chosen from polybutadienes, random copolymers or butadiene-styrene block, random copolymers or butadiene-isoprene block, random copolymers or butadiene-styrene-isoprene block, random copolymers or styrene-isoprene block and synthetic polyisoprene.
9. Composition selon l'une quelconques des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'élastomère diénique [A]- répond à la formule suivante : [B - C]- où : 9. Composition according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the diene elastomer [A] - has the following formula: [B - C] - where:
- le bloc B est constitué d'un polyisoprène ou d'un polybutadiène, the block B consists of a polyisoprene or a polybutadiene,
- le bloc C est constitué d'un élastomère diénique dont le taux molaire d'unités issues de diènes conjugués est supérieur à 15%, - la masse moléculaire moyenne en nombre Mnl du bloc B varie de 2 500 à 20 000 g/mol, block C consists of a diene elastomer whose molar level of units derived from conjugated dienes is greater than 15%; the number-average molecular mass Mn1 of block B varies from 2500 to 20 000 g / mol,
- la masse moléculaire moyenne en nombre Mn2 du bloc C varie de 80 000 à 350 000 g/mol, the number-average molecular mass Mn2 of block C varies from 80,000 to 350,000 g / mol,
- le taux d'enchaînements 1,2 dans le bloc B est compris entre 1 et 20% dans le cas où B est un bloc polybutadiène, the rate of 1,2 chains in block B is between 1 and 20% in the case where B is a polybutadiene block,
- le taux d'enchaînements 3,4 dans chaque bloc B est compris entre 1 et 25% dans le cas où B est un bloc polyisoprène, the rate of chains 3,4 in each block B is between 1 and 25% in the case where B is a polyisoprene block,
- le copolymère B-C présente une distribution de masses moléculaires monomodale avant fonctionnalisation éventuelle et étoilage éventuel et un indice de polydispersité avant fonctionnalisation éventuelle et étoilage éventuel inférieur ou égal à 1,3. the copolymer B-C has a monomodal molecular weight distribution before optional functionalization and possible starter and a polydispersity index before possible functionalization and possible starter less than or equal to 1.3.
10. Composition selon la revendication 9 caractérisée en ce que le rapport de la masse moléculaire moyenne en nombre Mnl de chaque bloc polybutadiène ou polyisoprène d'extrémité B sur la masse moléculaire moyenne en nombre Mn2 de chacun des blocs C varie de 5 à 20%. 10. Composition according to claim 9 characterized in that the ratio of the number-average molecular weight Mnl of each end-B polybutadiene or polyisoprene block to the number-average molecular mass Mn2 of each of the blocks C varies from 5 to 20%. .
11. Composition selon la revendication 9 ou 10 caractérisée en ce que le bloc C est choisi parmi les copolymères du styrène et du butadiène, les copolymères du styrène et de l'isoprène, les copolymères du butadiène et de l'isoprène les copolymères de styrène/butadiène/isoprène, le polyisoprène lorsque le bloc B voisin est un polybutadiène, et le polybutadiène lorsque le bloc B voisin est un polyisoprène. 11. Composition according to Claim 9 or 10, characterized in that the block C is chosen from copolymers of styrene and butadiene, copolymers of styrene and isoprene, copolymers of butadiene and isoprene, copolymers of styrene / butadiene / isoprene, polyisoprene when the neighboring B block is a polybutadiene, and polybutadiene when the neighboring B block is a polyisoprene.
12. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que l'élastomère diénique a) comprend une fonction aminé à l'une ou toutes les extrémités de chaînes non fonctionnalisée étain. 12. Composition according to any one of claims 1 to 8 characterized in that the diene elastomer a) comprises an amine function at one or all ends of non-functionalized tin chains.
13. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que l'élastomère diénique b) comprend une fonction aminé à l'une des extrémités de chaînes. 13. Composition according to any one of claims 1 to 8 characterized in that the diene elastomer b) comprises an amine function at one of the ends of chains.
14. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que l'élastomère diénique c) comprend une fonction aminé aux extrémités de chaînes non étoilées étain. 14. Composition according to any one of claims 1 to 8 characterized in that the diene elastomer c) comprises an amine function at the ends of non-starred tin chains.
15. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 caractérisée en ce que le taux de noir de carbone est compris dans un domaine variant de plus de 30 à 90 pce. 15. Composition according to any one of claims 1 to 14 characterized in that the carbon black content is in a range of more than 30 to 90 phr.
16. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 caractérisée en ce que la charge renforçante est un coupage de noir de carbone et de silice. 16. Composition according to any one of claims 1 to 15 characterized in that the reinforcing filler is a blend of carbon black and silica.
17. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 caractérisée en ce que la charge renforçante comprend un noir de carbone de surface spécifique CTAB supérieure ou égale à 90 m2/g. 17. Composition according to any one of claims 1 to 16 characterized in that the reinforcing filler comprises a carbon black surface specific CTAB greater than or equal to 90 m 2 / g.
18. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 caractérisée en ce que le taux de zinc est compris dans un domaine variant de 0 à 0,7 pce. 18. Composition according to any one of claims 1 to 17 characterized in that the zinc level is in a range of 0 to 0.7 phr.
19. Composition selon la revendication 18 caractérisée en ce que le taux de zinc est compris dans un domaine variant de 0,1 à 0,5 pce. 19. The composition of claim 18 characterized in that the zinc level is in a range of 0.1 to 0.5 phr.
20. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 19 caractérisée en ce que le rapport entre le taux de soufre en pce et le taux d'accélérateur en pce est supérieur ou égal à 2. 20. Composition according to any one of claims 1 to 19 characterized in that the ratio between the sulfur content in pce and the accelerator rate in pce is greater than or equal to 2.
21. Composition selon la revendication 20 caractérisée en ce que le rapport entre le taux de soufre en pce et le taux d'accélérateur en pce est supérieur ou égal à 3. 21. Composition according to claim 20 characterized in that the ratio between the sulfur content in pce and the accelerator rate in pce is greater than or equal to 3.
22. Bande de roulement de pneumatique caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 21. 22. Tire tread characterized in that it consists of a composition according to any one of claims 1 to 21.
PCT/EP2012/071438 2011-11-10 2012-10-30 Rubber composition containing a high level of elastomer with a low polydispersity index WO2013068270A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1160282 2011-11-10
FR1160282A FR2982614B1 (en) 2011-11-10 2011-11-10 HIGH ELASTOMER RATE RUBBER COMPOSITION WITH LOW POLYDISPERSITY INDEX

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013068270A1 true WO2013068270A1 (en) 2013-05-16

Family

ID=47088887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/071438 WO2013068270A1 (en) 2011-11-10 2012-10-30 Rubber composition containing a high level of elastomer with a low polydispersity index

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2982614B1 (en)
WO (1) WO2013068270A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2987813A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-24 Continental Reifen Deutschland GmbH Sulphur linkable natural rubber mixture and vehicle tyre
WO2017017123A1 (en) * 2015-07-29 2017-02-02 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Aircraft tyre
US10829622B2 (en) 2016-09-14 2020-11-10 Apollo Tyres Global R&D B.V. Rubber composition for tires with improved winter performance and abrasion resistance

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3081877B1 (en) * 2018-05-31 2020-05-22 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin TIRE PROVIDED WITH AN EXTERNAL SIDING COMPRISING ONE OR MORE THERMOPLASTIC ELASTOMERS AND ONE OR MORE SYNTHETIC DIENE ELASTOMERS

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5248722A (en) * 1992-06-02 1993-09-28 Bridgestone Corporation Tire tread composition
WO1997036724A2 (en) 1996-04-01 1997-10-09 Cabot Corporation Novel elastomer composites, method and apparatus
WO1999016600A1 (en) 1997-09-30 1999-04-08 Cabot Corporation Elastomer composite blends and methods for producing them
WO2002010269A2 (en) 2000-07-31 2002-02-07 Societe De Technologie Michelin Running tread for tyre
WO2002031041A1 (en) 2000-10-13 2002-04-18 Societe De Technologie Michelin Rubber composition comprising as coupling agent a polyfunctional organosilane
WO2002030939A1 (en) 2000-10-13 2002-04-18 Societe De Technologie Michelin Polyfunctional organosilane for use as coupling agent and method for obtaining same
WO2002083782A1 (en) 2001-04-10 2002-10-24 Societe De Technologie Michelin Tyre and running tread comprising as coupling agent a bis-alkoxysilane tetrasulphide
WO2003002649A1 (en) 2001-06-28 2003-01-09 Societe De Technologie Michelin Tyre tread reinforced with silica having a very low specific surface area
WO2003002648A1 (en) 2001-06-28 2003-01-09 Societe De Technologie Michelin Tyre tread reinforced with silica having a low specific surface area
WO2003016837A1 (en) 2001-08-17 2003-02-27 Volvo Lastvagnar Ab Method for estimation of the mass of a vehicle which is driven on a road with varying inclination and method for estimation of road inclination
KR20040105992A (en) 2003-06-10 2004-12-17 금호타이어 주식회사 Rubber composition for tire
EP1577339A1 (en) * 2004-03-17 2005-09-21 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition for tire and run flat tire using the same
WO2006069792A1 (en) 2004-12-31 2006-07-06 Societe De Technologie Michelin Functianalised polyvinylaromatic nanoparticles
WO2006069793A1 (en) 2004-12-31 2006-07-06 Societe De Technologie Michelin Elastomer composition which is reinforced with a functionalised polyvinylaromatic filler
WO2006125534A1 (en) 2005-05-26 2006-11-30 Societe De Technologie Michelin Rubber composition for tyre comprising an organosilicium coupling system
WO2006125533A1 (en) 2005-05-26 2006-11-30 Societe De Technologie Michelin Rubber composition for tyre comprising an organosilicium coupling agent and an inorganic filler covering agent
WO2006125532A1 (en) 2005-05-26 2006-11-30 Societe De Technologie Michelin Rubber composition for tyre comprising an organosiloxane coupling agent
WO2008080582A1 (en) 2006-12-28 2008-07-10 Societe De Technologie Michelin Rubber composition having a very low zinc content

Patent Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5248722A (en) * 1992-06-02 1993-09-28 Bridgestone Corporation Tire tread composition
WO1997036724A2 (en) 1996-04-01 1997-10-09 Cabot Corporation Novel elastomer composites, method and apparatus
WO1999016600A1 (en) 1997-09-30 1999-04-08 Cabot Corporation Elastomer composite blends and methods for producing them
WO2002010269A2 (en) 2000-07-31 2002-02-07 Societe De Technologie Michelin Running tread for tyre
US20040051210A1 (en) 2000-10-13 2004-03-18 Jean-Claude Tardivat Rubber composition comprising a polyfunctional organosilane as coupling agent
WO2002031041A1 (en) 2000-10-13 2002-04-18 Societe De Technologie Michelin Rubber composition comprising as coupling agent a polyfunctional organosilane
US6774255B1 (en) 2000-10-13 2004-08-10 Michelin Recherche Et Technique, S.A. Polyfunctional organosilane usable as a coupling agent and process for the obtainment thereof
WO2002030939A1 (en) 2000-10-13 2002-04-18 Societe De Technologie Michelin Polyfunctional organosilane for use as coupling agent and method for obtaining same
WO2002083782A1 (en) 2001-04-10 2002-10-24 Societe De Technologie Michelin Tyre and running tread comprising as coupling agent a bis-alkoxysilane tetrasulphide
US20040132880A1 (en) 2001-04-10 2004-07-08 Olivier Durel Tire and tread comprising a bis-alkoxysilane testrasulfide as coupling agent
US20050016650A1 (en) 2001-06-28 2005-01-27 Michelin Recherche Et Technique S.A. Tire tread reinforced with a silica of very low specific surface area
WO2003002649A1 (en) 2001-06-28 2003-01-09 Societe De Technologie Michelin Tyre tread reinforced with silica having a very low specific surface area
WO2003002648A1 (en) 2001-06-28 2003-01-09 Societe De Technologie Michelin Tyre tread reinforced with silica having a low specific surface area
US20050016651A1 (en) 2001-06-28 2005-01-27 Michelin Recherche Et Technique S.A. Tire tread reinforced with a silica of low specific surface area
WO2003016837A1 (en) 2001-08-17 2003-02-27 Volvo Lastvagnar Ab Method for estimation of the mass of a vehicle which is driven on a road with varying inclination and method for estimation of road inclination
KR20040105992A (en) 2003-06-10 2004-12-17 금호타이어 주식회사 Rubber composition for tire
EP1577339A1 (en) * 2004-03-17 2005-09-21 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition for tire and run flat tire using the same
WO2006069792A1 (en) 2004-12-31 2006-07-06 Societe De Technologie Michelin Functianalised polyvinylaromatic nanoparticles
WO2006069793A1 (en) 2004-12-31 2006-07-06 Societe De Technologie Michelin Elastomer composition which is reinforced with a functionalised polyvinylaromatic filler
WO2006125534A1 (en) 2005-05-26 2006-11-30 Societe De Technologie Michelin Rubber composition for tyre comprising an organosilicium coupling system
WO2006125533A1 (en) 2005-05-26 2006-11-30 Societe De Technologie Michelin Rubber composition for tyre comprising an organosilicium coupling agent and an inorganic filler covering agent
WO2006125532A1 (en) 2005-05-26 2006-11-30 Societe De Technologie Michelin Rubber composition for tyre comprising an organosiloxane coupling agent
WO2008080582A1 (en) 2006-12-28 2008-07-10 Societe De Technologie Michelin Rubber composition having a very low zinc content

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2987813A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-24 Continental Reifen Deutschland GmbH Sulphur linkable natural rubber mixture and vehicle tyre
WO2017017123A1 (en) * 2015-07-29 2017-02-02 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Aircraft tyre
FR3039556A1 (en) * 2015-07-29 2017-02-03 Michelin & Cie PNEUMATIC AIRCRAFT
CN108025592A (en) * 2015-07-29 2018-05-11 米其林集团总公司 Aero tyre
JP2018522988A (en) * 2015-07-29 2018-08-16 コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン Aircraft tires
US10829622B2 (en) 2016-09-14 2020-11-10 Apollo Tyres Global R&D B.V. Rubber composition for tires with improved winter performance and abrasion resistance

Also Published As

Publication number Publication date
FR2982614A1 (en) 2013-05-17
FR2982614B1 (en) 2014-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2486065B1 (en) Functionalised diene elastomer and composition thereof
EP2488373B1 (en) Rubber composition containing glycerol and functionalized elastomer and tread thereof
EP3478759B1 (en) Rubber composition comprising an epoxidized resin and a specific amine hardener
FR2877348A1 (en) Rubber composition, useful in making of e.g. a finished article or a semi-finished product used in the automobile, comprises a dienic elastomer, a reinforcing agent, a plasticizing system and a crosslinkig system
FR2889538A1 (en) PLASTICATING SYSTEM FOR COMBINING RUBBER.
WO2006013056A1 (en) Zinc-free or practically zinc-free rubber composition
WO2008141748A2 (en) Plasticizing system and rubber tyre composition including said system
WO2009077542A1 (en) Rubber composition in particular for the manufacture of tyres
WO2018104671A1 (en) Tyre comprising a rubber composition based on epoxidized polyisoprene
FR2889195A1 (en) Block elastomers useful in rubber compositions for tire manufacture comprise linear polydiene branches that are joined together at one end and have linear polydiene grafts at their other ends
FR3037590A1 (en) RUBBER COMPOSITION COMPRISING STYRENE AND BUTADIENE COPOLYMER WITH LOW GLASS TRANSITION TEMPERATURE, AND HIGH LOAD AND PLASTICIZING RATE
EP2104619A1 (en) Plasticizing system and rubber composition for tire containing said system
WO2014095588A1 (en) Tyre comprising a rubber composition comprising an epoxy resin and a polyacid
EP2643406B1 (en) Functional diene elastomer with a low pi and improved cold flow, and rubber composition containing same
EP3083814B1 (en) Latex composition containing a polyphenylene ether resin as plasticizer
EP3083813B1 (en) Latex composition comprising a polyphenylene ether resin as plastisizer
EP2758466B1 (en) Off-road tyre tread
WO2013068270A1 (en) Rubber composition containing a high level of elastomer with a low polydispersity index
WO2009125001A1 (en) Tyre having a ply border liner with low hysteresis
EP2643359B1 (en) Functional diene block elastomer with a low pi and improved cold flow, and rubber composition containing same
EP2643358B1 (en) Block diene elastomer for rubber compositions that can be used in pneumatic tires
EP2643407B1 (en) Composition containing a particular diene elastomer and a carbon black having a particular specific surface area
WO2009083428A1 (en) Polyvinylpyrrolidone rubber composition for tyre, use thereof for making a tread, and tyre
WO2013068269A1 (en) Rubber composition containing a high level of non-isoprene diene synthetic elastomer
EP3697840B1 (en) Rubber composition comprising a polyphenylene ether resin as plastizicer

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12779067

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12779067

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1