EP4359226A1 - Inner sealing layer for a tyre against the proliferation of mosquitoes - Google Patents

Inner sealing layer for a tyre against the proliferation of mosquitoes

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Publication number
EP4359226A1
EP4359226A1 EP22744263.9A EP22744263A EP4359226A1 EP 4359226 A1 EP4359226 A1 EP 4359226A1 EP 22744263 A EP22744263 A EP 22744263A EP 4359226 A1 EP4359226 A1 EP 4359226A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
phr
waterproof layer
copper
inner waterproof
copolymers
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP22744263.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Aurore CROCHET
José-Carlos ARAUJO DA SILVA
Mathilde TOUSTOU
Salvatore Pagano
Stéphanie LAUBE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA filed Critical Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Publication of EP4359226A1 publication Critical patent/EP4359226A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0008Compositions of the inner liner
    • 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
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/06Sulfur
    • 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
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L15/00Compositions of rubber derivatives
    • C08L15/02Rubber derivatives containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08L23/20Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • C08L23/22Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/28Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
    • C08L23/283Halogenated homo- or copolymers of iso-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00Compositions of natural rubber
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    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • 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
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0016Plasticisers

Definitions

  • the present invention relates to the use of a particular copper salt in a rubber composition used in the manufacture of a tire and which prevents the proliferation of mosquitoes, in particular when the said tire can constitute a reservoir of stagnant water (storage or discharge outdoors).
  • the invention relates to an inner waterproof layer for a tire having a rubber composition comprising copper (II) gluconate.
  • the multiple beds of stagnant water thus formed contribute to the massive proliferation of mosquitoes which themselves are the vector of many infectious diseases such as malaria, yellow fever, West Nile fever, dengue fever, the zika virus or even chikungunya.
  • Application EP 3 498 493 proposes a tire comprising a layer intended to prevent or prevent the proliferation of mosquitoes.
  • This layer can be an inner layer, an area adjacent to an inner layer or an outer layer of the tire.
  • the chemical compound having repellent/insecticidal properties can be deposited on one of these layers or mixed with one of these layers.
  • This chemical compound is also defined very broadly and includes many compounds of different natures, including copper-based compounds. Indeed, copper salts are known for their biocidal properties, in particular vis-à-vis mosquito larvae. However, all the chemical compounds mixed with a rubber composition will not be able to migrate within the rubber composition in order to be able to be released and play their role against the proliferation of insects, in particular mosquitoes or their larvae.
  • the invention is based on the use of a particular copper (II) salt in the composition of the inner waterproof layer which is able by contact to transfer copper (II) to the rainwater which accumulates in the tire.
  • the first subject of the invention is an inner waterproof layer for a tire having a rubber composition based on at least:
  • an elastomeric matrix comprising at least 50 phr of one or more butyl rubbers
  • the rubber composition further comprises copper (II) gluconate.
  • the rubber composition comprises at least 0.5 phr, preferably up to 15 phr of copper (II) gluconate, in particular from 0.5 to 15 phr of copper (II) gluconate, more preferably from 0 .75 to 12 pc.
  • the butyl rubber(s) are advantageously chosen from isobutylene rubbers, copolymers of isobutylene and isoprene, bromobutyl rubbers such as bromoiisobutylene-isoprene copolymer, chlorobutyl rubbers such as chloroisobutylene-isoprene copolymer, and copolymers of isobutylene and styrene derivatives such as copolymers of isobutylene and brominated methylstyrene.
  • the elastomeric matrix can comprise 100 phr of one or more butyl rubbers.
  • the elastomeric matrix comprises up to 50 phr of a diene elastomer other than butyl rubber.
  • the diene elastomer other than butyl rubber is advantageously chosen from polybutadienes, synthetic polyisoprenes, natural rubber, butadiene copolymers, isoprene copolymers and mixtures of these elastomers.
  • the diene elastomer other than butyl rubber is chosen from polybutadienes, synthetic polyisoprenes, natural rubber, butadiene-styrene copolymers, isoprene-butadiene copolymers, isoprene-styrene copolymers, isoprene-butadiene-styrene copolymers and mixtures of these elastomers.
  • the rubber composition comprises a reinforcing filler chosen from carbon black, a reinforcing inorganic filler such as silica or a mixture of these fillers.
  • the rubber composition preferably comprises 10 to 100 phr of reinforcing filler.
  • the rubber composition may comprise an additional filler chosen from the group consisting of semi-reinforcing fillers, inert fillers and mixtures of these fillers.
  • the additional filler is advantageously chosen from the group consisting of graphite, kaolin, chalk, talc and their combinations.
  • the plasticizer is advantageously chosen from plasticizing oils, plasticizing resins or combinations thereof.
  • the rubber composition is based on a sulfur crosslinking system.
  • the invention also relates to a tire comprising an inner waterproof layer as defined previously and subsequently.
  • the invention also relates to the use of copper (II) gluconate in a rubber composition for tires for preventing or eradicating the proliferation of insects, in particular mosquito larvae present in water stagnant in the tire.
  • composition based on means a composition comprising the mixture and/or the in situ reaction product of the various constituents used, some of these constituents being able to react and/or being intended to react with one another, less partially, during the various phases of manufacture of the composition; the composition thus possibly being in the totally or partially crosslinked state or in the non-crosslinked state.
  • part by weight per hundred parts by weight of elastomer (or phr) is meant within the meaning of the present invention, the part, by mass per hundred parts by mass of elastomer.
  • inner tight layer means a layer tight to gases, namely to air and to any inflation gas, which is found in a conventional pneumatic tire of the "tubeless” type, i.e. say tubeless.
  • the radially inner face also called the radially inner face, comprises a layer impermeable to air (or more generally to any inflation gas) which allows inflation and maintenance under pressure of the tire. pneumatic tire. Its sealing properties allow it to guarantee a relatively low rate of pressure loss, allowing the bandage to be kept inflated in normal working condition for a sufficient period of time, normally several weeks or several months.
  • inner rubber inner liner
  • butyl rubber is meant an isobutylene homopolymer or a copolymer of isobutylene and isoprene, as well as the halogenated derivatives, in particular generally brominated or chlorinated, of these isobutylene homopolymers and copolymers of isobutylene and isoprene.
  • halogenated derivatives in particular generally brominated or chlorinated, of these isobutylene homopolymers and copolymers of isobutylene and isoprene.
  • butyl rubber will also include copolymers of isobutylene and of styrene derivatives.
  • elastomeric matrix within the meaning of the present invention, is meant all of the elastomers (or rubbers) of the rubber composition.
  • the matrix elastomer can in particular consist of a single elastomer but also of a blend of two or more elastomers; these elastomers possibly being diene elastomers and/or thermoplastic elastomers, preferably these elastomers are diene elastomers.
  • diene elastomer or indistinctly rubber
  • diene elastomer or indistinctly rubber
  • an elastomer consisting at least in part ie, a homopolymer or a copolymer
  • diene monomer units monomers bearing two double carbon-carbon bonds, conjugated or not
  • reinforcing inorganic filler should be understood here any inorganic or mineral filler, whatever its color and its origin (natural or synthetic), also called white filler, clear filler or even non-black filler as opposed to carbon black, capable of reinforcing on its own, without any means other than an intermediate coupling agent, a rubber composition intended for the manufacture of tires.
  • certain reinforcing inorganic fillers can be characterized in particular by the presence of hydroxyl groups (—OH) at their surface.
  • graphite we generally mean a collection of stacked graphene planes, graphene being an atomic-thick sheet in which the carbon atoms are organized in an essentially hexagonal lattice.
  • “Plasticizer” means a compound that is liquid or solid at room temperature (23° C.) and at atmospheric pressure (1.013.10 5 Pa) that is compatible, that is to say miscible at the rate used with the rubber composition at which it is intended, so as to act as a thinning agent.
  • the compounds mentioned in the description can be of fossil origin or biosourced. In the latter case, they can be, partially or totally, derived from biomass or obtained from renewable raw materials derived from biomass. Obviously, the compounds mentioned can also come from the recycling of materials already used, that is to say that they can be, partially or totally, from a recycling process, or even obtained from raw materials themselves. even from a recycling process. This concerns in particular polymers, plasticizers, fillers, etc.
  • FIG. 1 very schematically shows a radial section of a pneumatic tire according to the invention.
  • the previously defined gas-tight layer can advantageously be used in the tires of all types of vehicles, in particular passenger vehicles or industrial vehicles such as heavy goods vehicles.
  • fig. 1 appended represents very schematically (without respecting a specific scale), a radial section of a pneumatic tire according to the invention.
  • This pneumatic tire 1 comprises a crown 2 reinforced by a crown reinforcement or belt 6, two sidewalls 3 and two beads 4, each of these beads 4 being reinforced with a bead wire 5.
  • the crown 2 is surmounted by a tread not shown in this schematic figure.
  • a carcass reinforcement 7 is wound around the two bead wires 5 in each bead 4, the upturn 8 of this reinforcement 7 being for example arranged towards the outside of the tire 1 which is shown here mounted on its rim 9.
  • the carcass reinforcement 7 is in a manner known per se consisting of at least one ply reinforced by so-called radial cables, for example textile or metal, that is to say that these cables are arranged practically parallel to each other and extend from one bead to the other so as to form an angle of between 80° and 90° with the median circumferential plane (plane perpendicular to the axis of rotation of the tire which is located halfway between the two beads 4 and passes through the middle of the top frame 6).
  • the inner wall of the pneumatic tire 1 comprises an airtight layer 10, for example of thickness equal to approximately 0.9 mm, on the side of the inner cavity 11 of the pneumatic tire 1.
  • This waterproof layer covers the entire inner wall of the tire, extending from sidewall to sidewall, at least up to the level of the rim hook when the tire is in the mounted position. It defines the radially internal face of said tire intended to protect the carcass reinforcement from the diffusion of air coming from the space 11 inside the tire. It allows the tire to be inflated and maintained under pressure; its sealing properties must enable it to guarantee a relatively low rate of pressure loss, to keep the tire inflated, in normal working order, for a sufficient period of time, normally several weeks or several months.
  • An advantageous manufacturing variant for those skilled in the art of pneumatic tires, consists, for example, during a first step, in depositing the airtight layer flat directly on a building drum, in the form of a layer ("skim") of suitable thickness, before covering the latter with the rest of the tire structure, according to manufacturing techniques well known to those skilled in the art.
  • an elastomeric matrix comprising at least 50 phr of one or more butyl rubbers
  • the rubber composition further comprises copper (II) gluconate.
  • Copper (II) gluconate is also referred to as copper (2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanoate. Copper (II) gluconate is the salt of D-gluconic acid HOH2C-(CHOH)4-COOH and copper (II) Cu 2+ . Copper is chelated by two D-gluconic acid ligands.
  • the rubber composition advantageously comprises at least 0.5 phr of copper (II) gluconate, preferably up to 15 phr of copper (II) gluconate, in particular from 0.5 to 15 phr of copper (II) gluconate ), more preferably from 0.75 to 12 phr.
  • the literature indicates that a copper concentration of between 500 ppb and 80 ppm in water is able to block the growth of larvae, in particular mosquito larvae, and therefore to present a larvicidal character.
  • copper(II) gluconate when incorporated into an inner waterproof layer rubber composition, is capable of releasing copper into water in contact with said composition.
  • concentration of copper (II) in the water is consistent with a mosquito larviciding effect.
  • a tire comprising as an inner waterproof layer this type of composition and in particular dumped in the wild or reused for any other application different from its primary destination (for example to hold silage tarpaulins), could make it possible to fight against the proliferation of mosquitoes by stagnation of rainwater inside the tyre.
  • the introduction of this copper gluconate does not modify the process for manufacturing a rubber composition for tires.
  • the rubber composition for the inner waterproof layer retains its ability to be cured, that is to say its ability to be crosslinked or vulcanized, which makes it possible to envisage the manufacture of such compositions on usual industrial manufacturing tools.
  • this copper gluconate does not modify the mechanical properties of the composition of the inner waterproof layer, which allows the properties of the tire to be maintained during its service.
  • the rubber composition comprises the usual components of a composition for an inner waterproof layer, namely:
  • an elastomeric matrix comprising at least 50 phr of one or more butyl rubbers; - at least 5 phr of one or more reinforcing fillers;
  • the butyl rubber(s) that can be used are chosen from isobutylene rubbers, copolymers of isobutylene and isoprene (IIR), bromobutyl rubbers such as bromoiisobutylene-isoprene copolymer (BIIR), chlorobutyl rubbers such as chloroisobutylene-isoprene copolymer (CMR), copolymers of isobutylene and of styrene derivatives such as copolymers of isobutylene and brominated methylstyrene (BIMS) of which the elastomer named EXXPRO, marketed by the company Exxon, forms part.
  • IIR isobutylene rubbers
  • BIIR bromobutyl rubbers
  • BIIR bromoiisobutylene-isoprene copolymer
  • CMR chlorobutyl rubbers
  • the butyl rubber or rubbers that can be used are chosen from isobutylene rubbers and copolymers of isobutylene and isoprene.
  • the butyl rubber(s) which can be used in the inner rubber of the present invention represent at least 50 phr, that is to say they represent at least 50% by weight of the total weight of the elastomeric matrix.
  • elastomers present in the elastomeric matrix in addition to the butyl rubber(s), mention may in particular be made of elastomers, in particular diene elastomers other than the butyl elastomers mentioned above.
  • diene elastomers can be classified into two categories: “essentially unsaturated” or “essentially saturated”.
  • the term “essentially unsaturated” generally means a diene elastomer derived at least in part from diene monomers conjugates, having a content of units or units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 15% (% in moles); thus diene elastomers such as butyl rubbers or copolymers of dienes and alpha-olefins of the EPDM type do not fall within the above definition and may in particular be qualified as "essentially saturated” diene elastomers (rate of units of weak or very weak diene origin, always less than 15% in moles).
  • the diene elastomers are by definition non-thermoplastic.
  • diene elastomer capable of being used in the compositions in accordance with the invention is meant in particular:
  • the other monomer can be ethylene, an olefin or a diene, conjugated or not.
  • Suitable conjugated dienes are conjugated dienes having from 4 to 12 carbon atoms, in particular 1,3-dienes, such as in particular 1,3-butadiene and isoprene.
  • Suitable non-conjugated dienes are non-conjugated dienes having 6 to 12 carbon atoms, such as 1,4-hexadiene, ethylidene norbornene, dicyclopentadiene.
  • Suitable olefins are vinylaromatic compounds having 8 to 20 carbon atoms and aliphatic ⁇ -monoolefins having 3 to 12 carbon atoms.
  • Suitable vinylaromatic compounds are, for example, styrene, ortho-, meta-, para-methylstyrene, the commercial “vinyl-toluene” mixture, para-tert/obutylstyrene.
  • Suitable aliphatic ⁇ -monoolefins are in particular acyclic aliphatic ⁇ -monoolefins having from 3 to 18 carbon atoms.
  • the diene elastomer is:
  • the diene elastomer is chosen from the group consisting of polybutadienes (BR), natural rubber (NR), synthetic polyisoprenes (IR), butadiene copolymers, isoprene copolymers, and mixtures of these elastomers.
  • BR polybutadienes
  • NR natural rubber
  • IR synthetic polyisoprenes
  • butadiene copolymers butadiene copolymers
  • isoprene copolymers and mixtures of these elastomers.
  • polybutadienes polybutadienes having a rate (% molar) of cis-1,4 bonds greater than 90%, more preferably still greater than 96%, are preferably used.
  • polyisoprenes having a rate (% molar) of cis-1,4 bonds greater than 90%, more preferably still greater than 98%, are preferably used.
  • isoprene copolymers SIR
  • isoprene-butadiene copolymers BIR
  • isoprene-butadiene-styrene copolymers SBIR
  • butadiene copolymers mention will be made in particular of butadiene-styrene copolymers (SBR), isoprene-butadiene copolymers (BIR) or isoprene-butadiene-styrene copolymers (SBIR).
  • SBR butadiene-styrene copolymers
  • BIR isoprene-butadiene copolymers
  • SBIR isoprene-butadiene-styrene copolymers
  • the diene elastomer is chosen from the group consisting of polybutadienes (BR), natural rubber (NR), synthetic polyisoprenes (IR), butadiene-styrene copolymers and mixtures of these elastomers.
  • the diene elastomer can be modified, that is to say either coupled and/or star-shaped, or functionalized, or coupled and/or star-shaped and simultaneously functionalized.
  • the diene elastomer can be coupled and/or starred, for example by means of a silicon or tin atom which binds the elastomer chains together.
  • the diene elastomer can be simultaneously or alternately functionalized and comprise at least one functional group.
  • functional group is meant a group comprising at least one heteroatom chosen from Si, N, S, O, P. he
  • the butyl rubber of the composition in accordance with the invention is preferably chosen from the group of essentially saturated diene elastomers consisting of copolymers of isobutene and isoprene and their halogenated derivatives, this essentially saturated elastomer being able to be used in blending with an elastomer chosen from the group of highly unsaturated diene elastomers consisting of polybutadienes (abbreviated as "BR"), synthetic polyisoprenes (IR), natural rubber (NR), butadiene copolymers, isoprene copolymers, and mixtures of these elastomers; more preferably still, this essentially saturated elastomer can be used in blending with an elastomer chosen from the group of highly unsaturated diene elastomers consisting of polybutadienes (abbreviated as "BR"), synthetic polyisoprenes (IR), natural rubber (NR) , butadiene-styrene
  • the composition also comprises a diene elastomer as mentioned above with a content of 0 to 40 phr of these elastomers, preferably from 0 to 35 phr, more preferably from 0 to 30 phr.
  • the composition comprises only a butyl rubber or a mixture of butyl rubbers.
  • the rubber composition comprises at least 5 phr of a reinforcing filler.
  • the rubber composition of the invention may comprise one or more reinforcing fillers.
  • reinforcing filler known for its ability to reinforce a rubber composition which can be used in particular for the manufacture of tires, for example an organic filler such as carbon black, a reinforcing inorganic filler such as silica or again a mixture of these two types of fillers.
  • Suitable carbon blacks are all carbon blacks, in particular the blacks conventionally used in tires or their treads. Among the latter, mention will be made more particularly of the reinforcing carbon blacks of the series 100, 200, 300, or 500, 600 or 700 series blacks (ASTM D-1765-2017 grades), such as blacks N115, N134, N234, N326, N330, N339, N347, N375, N550, N683 , N772). These carbon blacks can be used in the isolated state, as commercially available, or in any other form, for example as a carrier for some of the rubber additives used. The carbon blacks could for example already be incorporated into the diene elastomer, in particular isoprene in the form of a masterbatch (see for example applications W097/36724-A2 or W099/16600-A1).
  • organic fillers other than carbon blacks mention may be made of functionalized polyvinyl organic fillers as described in applications W02006/069792-A1, W02006/069793-A1, W02008/003434-A1 and W02008/003435-A1 .
  • Suitable reinforcing inorganic fillers are in particular mineral fillers of the siliceous type, preferably silica (S1O2) or of the aluminous type, in particular alumina (A 03).
  • the silica used can be any reinforcing silica known to those skilled in the art, in particular any precipitated or fumed silica having a BET specific surface area as well as a CTAB specific surface area, both of which are less than 450 m 2 /g, preferably comprised in a range ranging from 30 to 400 m 2 /g, in particular from 60 to 300 m 2 /g.
  • Non-HDS silica the following commercial silicas can be used: “Ultrasil® VN2GR” and “Ultrasil® VN3GR” silicas from Evonik, “Zeosil® 175GR” silica from Solvay, “Hi- Sil EZ120G(-D)”, “Hi-Sil EZ160G(-D)”, “Hi-Sil EZ200G(-D)”, “Hi-Sil 243LD”, “Hi-Sil 210", “Hi-Sil HDP 320G from PPG.
  • inorganic fillers capable of being used in the rubber compositions of the invention
  • mineral fillers of the alumina type in particular alumina (Al2O3), aluminum oxides, aluminum hydroxides, aluminosilicates, titanium oxides, silicon carbides or nitrides, all of the reinforcing type as described for example in applications W099/28376-A2, WOOO/73372-A1, W002/053634-A1 , W02004/003067-A1 , W02004/ 056915-A2, US6610261-B1 and US6747087-B2.
  • aluminas “Baikalox A125” or “CR125” (Ba ⁇ kowski company), “APA-100RDX” (Conchta Vista Company), “Aluminoxid C” (Evonik) or “AKP-G015” (Sumitomo Chemicals).
  • reinforcing inorganic filler also means mixtures of different reinforcing inorganic fillers, in particular of silicas as described above.
  • a reinforcing filler of another nature could be used, since this reinforcing filler of another nature would be covered with an inorganic layer.
  • an inorganic layer such as silica, or else would comprise functional sites, in particular hydroxyl sites, on its surface, requiring the use of a coupling agent to establish the bond between this reinforcing filler and the diene elastomer.
  • this content of total reinforcing filler is within a range ranging from 10 to 100 phr, more preferably from 15 to 100 phr, and even more preferably from 20 to 80 phr; the optimum being in a known manner different according to the particular applications targeted.
  • the carbon black can advantageously constitute the sole reinforcing filler or the majority reinforcing filler by mass.
  • majority by mass it is meant that the carbon black represents more than 50% by mass of the total mass of the reinforcing filler, more preferentially more than 55% by mass, more preferentially still more than 60% by mass.
  • BET surface area is determined by gas adsorption using the Brunauer-Emmett-Teller method described in "The Journal of the American Chemical Society” (Vol. 60, page 309, February 1938) , and more specifically according to a method adapted from standard NF ISO 5794-1 , appendix E of June 2010 [method multipoint volumetric (5 points) - gas: nitrogen - vacuum degassing: one hour at 160°C - range of relative pressure p/po: 0.05 to 0.17].
  • CTAB N-bromide hexadecyl-N,N,N-trimethylammonium
  • the STSA specific surface area is determined according to the ASTM D6556-2016 standard.
  • an at least bifunctional coupling agent intended to ensure a sufficient connection, of a chemical and/or physical nature, between the filler inorganic (surface of its particles) and diene elastomer.
  • at least bifunctional organosilanes or polyorganosiloxanes are used.
  • bifunctional is meant a compound having a first functional group capable of interacting with the inorganic filler and a second functional group capable of interacting with the diene elastomer.
  • such a bifunctional compound may comprise a first functional group comprising a silicon atom, said first functional group being capable of interacting with the hydroxyl groups of an inorganic filler and a second functional group comprising a sulfur atom, said second functional group being capable of interacting with the diene elastomer.
  • the organosilanes are chosen from the group consisting of polysulphide organosilanes (symmetrical or asymmetrical) such as bis(3-triethoxysilylpropyl) tetrasulphide, abbreviated as TESPT marketed under the name “Si69” by the company Evonik or bis disulphide -(triethoxysilylpropyl), abbreviated as TESPD marketed under the name “Si75” by the company Evonik, polyorganosiloxanes, mercaptosilanes, blocked mercaptosilanes, such as S-(3-(triethoxysilyl)propyl) octanethioate marketed by the company Momentive under the name “NXT Silane”. More preferably, the organosilane is a polysulphide organosilane. Of course, mixtures of the coupling agents described above could also be used.
  • the content of coupling agent in the composition of the invention is advantageously less than or equal to 35 phr, it being understood that it is generally desirable to use as little as possible.
  • the rate of coupling agent represents from 0.5% to 15% in weight relative to the amount of reinforcing inorganic filler. Its content is preferably within a range ranging from 0.5 to 20 phr, more preferably within a range ranging from 2 to 10 phr. This rate is easily adjusted by those skilled in the art according to the rate of reinforcing inorganic filler used in the composition.
  • composition of the invention can also comprise another filler, called additional filler, which can be chosen from the group consisting of semi-reinforcing fillers, inert fillers and mixtures of these fillers.
  • additional filler can be a semi-reinforcing filler such as graphite.
  • Semi-reinforcing fillers are not capable of reinforcing by themselves a rubber composition intended for the manufacture of tires, in other words they are not suitable for replacing, in its reinforcing function, a conventional carbon black of pneumatic grade, however they allow an increase in the tensile modulus of a rubber composition in which they are incorporated, which is why they are called semi-reinforcing.
  • graphite As semi-reinforcing filler optionally present in the composition, mention may in particular be made of graphite.
  • graphite capable of being used in the context of the invention is understood more particularly:
  • any thermally expandable natural graphite i.e. in which a chemical compound in the liquid state, for example an acid, is intercalated between its graphene planes;
  • any expanded natural graphite being produced in two stages: intercalation of a chemical compound in the liquid state, for example an acid, between the graphene planes of a natural graphite by chemical treatment and expansion at high temperature ;
  • any synthetic graphite may contain a single graphite or a mixture of several graphites, thus for example there may be a blend of natural graphite and/or of expanded graphite and/or of synthetic graphite.
  • Graphite as defined previously, can be present on a morphological level in a lamellar form or not.
  • the graphite that can be used according to the invention is in lamellar form.
  • the content of the semi-reinforcing filler(s), in particular graphite, in the rubber composition of the invention is within a range ranging from 0 to 35 phr, preferably from 1 to 35 phr, and even more preferably from 1 to 20 phr.
  • composition of the invention may also comprise an inert filler.
  • inert fillers is meant non-reinforcing fillers.
  • inert fillers well known to those skilled in the art, mention will be made in particular of those chosen from the group consisting of microparticles of natural (chalk) or synthetic calcium carbonates, synthetic or natural silicates (such as kaolin, talc , mica, vermiculite), alumino-silicates (clay, bentonite, montmorillonite), glass microbeads, glass flakes and a mixture of these compounds.
  • silicates such as kaolin, talc , mica, vermiculite
  • alumino-silicates clay, bentonite, montmorillonite
  • glass microbeads glass flakes and a mixture of these compounds.
  • the content of the inert filler(s), in the rubber composition of the invention is within a range ranging from 1 to 40 phr, preferably ranging from 2 to 30 phr, more preferably still ranging from 2 at 25 pc.
  • the aforementioned inert fillers are in fact particularly interesting because they make it possible to improve the impermeability of the compositions in which they are dispersed with an adequate rate.
  • Suitable in particular as inert fillers are lamellar mineral fillers based on silicon.
  • suitable are phyllosilicates and particularly those included in the group consisting of smectites, kaolin, talc, mica and vermiculite.
  • the functionalized and in particular organo-modified phyllosilicates are also suitable for the invention.
  • the organic structure with which the inert filler is associated is a surfactant of formula: -M+R c R d R e - , where M represents a nitrogen, sulfur, phosphorus or pyridine and where R c , R d , and R e each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an allyl group, R c , R d , and R e being identical or different.
  • organo-modified montmorillonites are suitable for the invention.
  • montmorillonites modified with a surfactant such as a dioctadecyldimethyl-dihydrogenated quaternary ammonium salt.
  • a surfactant such as a dioctadecyldimethyl-dihydrogenated quaternary ammonium salt.
  • Such an organo-modified montmorillonite is marketed in particular by the company Southern Clay Products under the trade name “CLOISITE 6A” and “CLOISITE 20A”.
  • surfactants based on quaternary ammonium salts can also be used to modify the phyllosilicates as described in patent application WO2006/047509-A2.
  • the chalk is preferably in the form of microparticles whose average size (by mass) is greater than 1 ⁇ m.
  • the median size of the chalk microparticles, measurement obtained on a sedigraph, is preferentially within a range ranging from 0.5 to 200 ⁇ m, more particularly from 0.5 to 30 ⁇ m and even more preferentially from 1 to 20 ⁇ m.
  • the chalks known to those skilled in the art are natural (chalk) or synthetic calcium carbonates with or without coating (for example with stearic acid).
  • the composition comprises at least one reinforcing filler and optionally an additional filler chosen from a semi-reinforcing filler, an inert filler and combinations thereof.
  • the composition comprises at least carbon black and optionally an additional filler chosen from graphite, kaolin, chalk, talc and their combinations.
  • the rubber composition that can be used in the inner waterproof layer comprises from 0 to 40 phr of a plasticizer.
  • the plasticizer is chosen from plasticizing oils, plasticizing resins or combinations thereof.
  • a plasticizing oil is liquid at room temperature and atmospheric pressure.
  • This or these plasticizing oils generally have a low glass transition temperature, lower than -20° C. (Tg, measured according to ASTM D3418-1999), preferably lower than -40° C.
  • Tg glass transition temperature
  • the temperatures of glass transition are measured in a known manner by DSC (“Differential Scanning Calorimetry”) according to standard ASTM D3418-1999.
  • plasticizing oil it is possible to use all the so-called “extender” oils, whether aromatic or non-aromatic in nature, known for their plasticizing properties with respect to the elastomers used.
  • plasticizing oils chosen from the group consisting of liquid diene polymers, polyolefinic oils, naphthenic oils, paraffinic oils, DAE oils (Distillate Aromatic Extracts), MES oils (Medium Extracted Solvates), TDAE oils ( Treated Distillate Aromatic Extracts), RAE oils (Residual Aromatic Extracts), TRAE oils (Treated Residual Aromatic Extracts), SRAE oils (Safety Residual Aromatic Extracts), mineral oils, vegetable oils, ether plasticizers, ester plasticizers , phosphate plasticizers, sulfonate plasticizers and mixtures of these compounds.
  • liquid polymers derived from the polymerization of olefins or dienes such as those chosen from the group consisting of polybutenes, polydienes, in particular polybutadienes, polyisoprenes, copolymers of butadiene and isoprene, copolymers of butadiene or isoprene and styrene, and mixtures of these liquid polymers.
  • the number-average molar mass of such liquid polymers is preferably within a range ranging from 500 g/mol to 50,000 g/mol, more preferably from 1,000 g/mol to 10,000 g/mol.
  • polyisobutylene oils functionalized or not, having a molecular weight of between 200 g/mol and 40,000 g/mol.
  • the plasticizing oil(s) are vegetable oils (such as linseed, safflower, soya, corn, cottonseed, rape, castor, tung, pine, sunflower, palm, olive, coconut, peanut , grapeseed, and mixtures of these oils, in particular a sunflower oil).
  • vegetable oils such as linseed, safflower, soya, corn, cottonseed, rape, castor, tung, pine, sunflower, palm, olive, coconut, peanut , grapeseed, and mixtures of these oils, in particular a sunflower oil).
  • the plasticizing oil or oils are an ether such as, for example, polyethylene glycols or polypropylene glycols. Also suitable are plasticizing oils chosen from the group consisting of ester plasticizers, phosphate plasticizers, sulfonate plasticizers and mixtures of these compounds.
  • plasticizer can also be chosen from plasticizer resins.
  • plasticizing resin means a compound which is solid at room temperature (23° C.) and at atmospheric pressure (1.013 ⁇ 10 5 Pa). This or these plasticizing resins generally have a glass transition temperature, greater than 20° C. (Tg, measured according to ASTM D3418-1999), preferably greater than 30° C.
  • the plasticizing resins are hydrocarbon plasticizing resins.
  • Hydrocarbon resins are polymers well known to those skilled in the art, therefore miscible by nature in elastomer(s) compositions when they are further qualified as “plasticizers”.
  • hydrocarbon plasticizing resins generally have a glass transition temperature above 20° C. and a softening temperature below 170° C.
  • Softening temperatures (“softening point”) are measured according to standard ASTM E-28.
  • the plasticizer content in the rubber composition according to the invention varies from 0 to 40 phr, advantageously from 2 phr to 20 phr, more advantageously from 2 phr to 10 phr.
  • the rubber composition that can be used in the inner waterproof layer can also comprise all or some of the usual additives usually used in elastomer compositions intended for the manufacture of tires, such as, for example, protective agents such as chemical anti-ozonants, anti- oxidants, anti-fatigue agents, acceptors (eg phenol novolac resin) or methylene donors (eg HMT or H3M).
  • the rubber composition that can be used in the inner waterproof layer can be manufactured in suitable mixers, using two successive preparation phases well known to those skilled in the art:
  • thermomechanical mixing (so-called "non-productive" phase) which can be carried out in a single thermomechanical step during which, in a suitable mixer such as a usual internal mixer (for example of the “Banbury”), all the necessary constituents, in particular the elastomeric matrix, the fillers, any other miscellaneous additives, with the exception of the crosslinking system.
  • a suitable mixer such as a usual internal mixer (for example of the “Banbury”), all the necessary constituents, in particular the elastomeric matrix, the fillers, any other miscellaneous additives, with the exception of the crosslinking system.
  • the incorporation of the filler into the elastomer can be carried out in one or more stages by mixing thermomechanically.
  • masterbatch in English
  • the non-productive phase can be carried out at high temperature, up to a maximum temperature of between 80° C. and 150° C., preferably between 100° C. and 140° C. for a period generally of between 2 and 10 minutes.
  • a second phase of mechanical work which is carried out in an external mixer such as a roller mixer, after cooling the mixture obtained during the first non-productive phase to a higher low temperature, typically below 120°C, for example between 40°C and 100°C.
  • the crosslinking system is then incorporated, and the whole is then mixed for a few minutes, for example between 5 and 15 min.
  • Copper (II) gluconate can be introduced during the so-called non-productive phase and/or during the so-called productive phase.
  • the crosslinking system can be any type of system known to those skilled in the art in the field of rubber compositions for tires. It may in particular be based on sulfur and/or bismaleimides.
  • the crosslinking system itself is advantageously sulfur-based.
  • the crosslinking system is preferably based on sulphur, one then speaks of a vulcanization system.
  • the sulfur can be provided in any form, in particular in the form of molecular sulfur, or of a sulfur-donating agent.
  • At least one vulcanization accelerator in particular an accelerator of the sulfenamide type, is also preferentially present, and, optionally, also preferentially, various known vulcanization activators can be used, such as zinc oxide, stearic acid or compound equivalent such as salts of stearic acid and salts of transition metals, guanidine derivatives (in particular diphenylguanidine), or alternatively known vulcanization retarders.
  • the sulfur is used at a preferential rate of between 0.5 and 12 phr, in particular between 1 and 10 phr.
  • the vulcanization accelerator is used at a preferential rate comprised between 0.1 and 10 phr, more preferentially comprised between 0.2 and 5.0 phr.
  • Any compound capable of acting as a vulcanization accelerator for diene elastomers in the presence of sulfur can be used as an accelerator, in particular accelerators of the thiazole type as well as their derivatives, accelerators of the sulfenamide, thiuram, dithiocarbamate, dithiophosphate, thiourea and xanthate type.
  • MBTS 2-mercaptobenzothiazyl disulphide
  • CBS N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide
  • DCBS N,N- dicyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide
  • TBBS N-ter-butyl-2-benzothiazyl sulfenamide
  • TSSI tetrabenzylthiuram disulfide
  • ZBEC zinc dibenzyldithiocarbamate
  • a primary accelerator of the sulfenamide type is used.
  • the final composition thus obtained can then be calendered, for example in the form of a sheet, a plate in particular for characterization in the laboratory, or even extruded in the form of a semi-finished (or profiled) rubber that can be used for example to form a rubber profile used for the manufacture of a waterproof inner layer.
  • the composition can be either in the green state (before crosslinking or vulcanization), or in the cured state (after crosslinking or vulcanization), can be a semi-finished product which can be used in a tire.
  • the crosslinking of the composition can be carried out in a manner known to those skilled in the art, for example at a temperature of between 130° C. and 200° C., under pressure.
  • the inner waterproof layer can be used in any type of pneumatic object.
  • pneumatic objects mention may be made of inflatable boats, balloons or balls used for games or sports.
  • the invention also relates to a tire comprising an inner waterproof layer as defined above.
  • the tire is in particular as described in FIG. 1.
  • the tire according to the invention is intended to be fitted to motor vehicles of the passenger car type, SUVs (“Sport Utility Vehicles”), two-wheelers (in particular motorcycles) , airplanes, agricultural tires, as well as industrial vehicles such as vans, trucks and other transport or handling vehicles.
  • a subject of the invention is also the use of copper (II) gluconate, as defined above, in a rubber composition for tires for preventing or eradicating the proliferation of insects, more precisely of larvae, in particular of mosquito larvae, present in stagnant water in the tire, that is to say water in contact with the inner waterproof layer and retained by the sidewalls.
  • the rubber composition is advantageously as described previously.
  • the literature indicates that a copper concentration of between 500 ppb and 80 ppm in water is able to block the growth of larvae, in particular mosquito larvae, and therefore to present a larvicidal character.
  • the copper (II) gluconate incorporated in a rubber composition is capable of releasing copper into water in contact with said composition.
  • the concentration of copper (II) in the water is consistent with a mosquito larviciding effect.
  • a tire comprising this type of composition as an inner waterproof layer and in particular dumped in the wild or reused for any other application different from its primary destination, can prevent the proliferation of mosquitoes by stagnation of rainwater inside. of the tire, and thus in contact with the inner waterproof layer.
  • the introduction of this copper gluconate does not modify the process for manufacturing a rubber composition for tires.
  • the rubber composition for the inner waterproof layer retains its ability to cure, that is to say its ability to be crosslinked or vulcanized, which makes it possible to envisage the manufacture of such compositions on usual industrial manufacturing tools. .
  • composition C-0 contains no copper salt. It used for reference.
  • Compositions C-1, C-2, C-3 and C-4 which comprise a copper (II) salt are presented for comparison and are not in accordance with the invention.
  • composition C-5 comprises copper (II) gluconate and is in accordance with the invention.
  • the mixtures were made by means of an internal mixer using a conventional mode of introduction with initial incorporation of the elastomer, the carbon black, the additives except the zinc oxide introduced just before extracting and recovering the masterbatch at a maximum temperature of 110-115°C.
  • the rheometry was carried out, according to the DIN53529-part 2 and 3 standard (June 1983) using an RPA 2000 oscillating chamber rheometer from the company Alpha Technologies.
  • the temperature is constant (i.e. variation of less than 2°C) and set at 170°C.
  • the monitoring of the rheometric torque (expressed in dN.m) over time is carried out in a measuring chamber oscillating at 1.67Hz and for a peak-peak deformation of 2.8%.
  • Cmax optimum vulcanization
  • the stresses at break (in MPa) and the elongations at break (in %) are measured under normal conditions of temperature (23°C, plus or minus 2°C) and hygrometry (50%, plus or minus 10% relative humidity).
  • a processing of the tensile recordings also makes it possible to plot the modulus curve as a function of the elongation.
  • the stress (MPa) and the elongation (%) at break of the various compositions are reported in Table 3 below, in base 100 with respect to the control composition.
  • the deionized water used in this example contains a residual of 0.04 ppm of Cu(ll). It is rather surprisingly noted that despite a rather diversified panel of copper salts retained in this comparison, only copper gluconate leads to a more substantial release into the water (about 20 times more). The concentration reached is close to 1 ppm of copper.
  • the literature indicates that a copper concentration of between 500ppb and 80ppm in water is able to block the growth of mosquito larvae and therefore present a larvicidal character.
  • the aim is to determine the quantity of copper II released into the water as a function of the quantity of copper II gluconate initially introduced into a composition in accordance with the present invention.
  • the release conditions are similar to Example 1 except for the soaking time which is reduced to 5 days.
  • the compositions are prepared by following the same procedure as in Example 1.
  • Composition C-0 is the same composition C-0 as in example 1. It is a control composition not comprising any copper salt.
  • Compositions C-6 to C-9 are compositions according to the invention.
  • the compositions considered with variable amounts of copper II gluconate are detailed in Table 5 below:
  • the permeability is measured by a device consisting of two chambers between which a mixture test piece is placed. A pressure difference is applied between the two chambers and the pressure increase in the lower pressure chamber is measured as a function of time. The temperature is set at 60°C ( ⁇ 2°C). The specimen is in the form of a 60mm disk with a thickness of 2mm. The amount of gas that has passed through the specimen is proportional to the increase in pressure measured over time by means of a differential sensor. The permeability coefficient can then be determined by exploiting this pressure difference.
  • the tensile tests are carried out according to the protocol described in example 1.
  • Table 6 groups together the properties at break (stress at break and elongation at break) as well as air permeability of compositions C-0, C-6 to C-9.
  • the copper gluconate level does not significantly affect the mechanical properties.
  • Table 7 indicates the concentrations of copper II measured in the water having been used for soaking the samples of mixtures of the various compositions with more or less additives of copper II gluconate and this, after 5 days of soaking at room temperature. An increasing and monotonous change in the concentration of copper II released into the water is noted in proportion to the amount initially introduced into each of the compositions of the invention. [Table 7]
  • the deionized water used in this example contains a residual of 0.02 ppm Cu(ll). It can be deduced from this that, from 0.5 pce of copper II gluconate in the composition and from 5 days of soaking, the resulting concentration of copper II in the water is 0.1 ppm, and is thus greater than 500 ppb recommended for the effect on mosquito larvae.

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Abstract

The present invention relates to an inner sealing layer for a tyre, comprising copper(II) gluconate for preventing or eradicating the proliferation of insects, in particular mosquito larvae present in stagnant water in the tyre.

Description

Couche étanche intérieure pour pneumatique contre la prolifération des moustiques DOMAINE DE L'INVENTION Inner waterproof layer for tires against the proliferation of mosquitoes FIELD OF THE INVENTION
La présente invention concerne l’utilisation d’un sel de cuivre particulier dans une composition de caoutchouc entrant dans la fabrication d’un pneumatique et qui empêche la prolifération des moustiques notamment lorsque le dit pneumatique peut constituer un réservoir d’eau stagnante (stockage ou décharge en extérieur). The present invention relates to the use of a particular copper salt in a rubber composition used in the manufacture of a tire and which prevents the proliferation of mosquitoes, in particular when the said tire can constitute a reservoir of stagnant water (storage or discharge outdoors).
Plus précisément l’invention porte sur un couche étanche intérieure pour pneumatique ayant une composition de caoutchouc comprenant du gluconate de cuivre (II). More specifically, the invention relates to an inner waterproof layer for a tire having a rubber composition comprising copper (II) gluconate.
ETAT DE LA TECHNIQUE La problématique de la fin de vie des pneumatiques ne se pose pas du tout de la même manière dans les zones tempérées et à forte concentration industrielle par rapport aux zones tropicales avec peu d’infrastructures. Dans le premier cas des filières de récupération sont bien en place pour alimenter et supporter une chaîne de valorisation. Dans le second cas il n’y quasiment pas ou peu de circuit de récupération et très souvent les pneumatiques en fin de vie sont jetés en décharge sauvage que ce soit par les particuliers voire même les professionnels réparateurs. STATE OF THE ART The problem of the end of life of tires does not arise at all in the same way in temperate zones and zones with a high industrial concentration compared to tropical zones with little infrastructure. In the first case, recovery channels are in place to supply and support a recovery chain. In the second case, there is almost no or very little recovery circuit and very often tires at the end of their life are thrown into wild dumps, whether by private individuals or even professional repairers.
Ainsi jetés en décharge et soumis aux conditions extérieures ces pneumatiques constituent des récipients où l’eau de pluie va être retenue et stagner. Discarded in landfill and subjected to external conditions, these tires constitute containers where rainwater will be retained and stagnate.
Les multiples lits d’eau stagnante ainsi formés contribuent à la prolifération massive des moustiques qui eux-mêmes sont le vecteur de nombreuses maladies infectieuses telles que le paludisme, la fièvre jaune, la fièvre du Nil occidental, la dingue, le virus zika ou encore le chikungunya. The multiple beds of stagnant water thus formed contribute to the massive proliferation of mosquitoes which themselves are the vector of many infectious diseases such as malaria, yellow fever, West Nile fever, dengue fever, the zika virus or even chikungunya.
Faire en sorte d’incorporer un insecticide en surface ou dans le pneumatique en contact avec l’eau conduit à un effet mais qui disparaît avec le temps car les larves et les moustiques finissent par devenir résistants. Making sure to incorporate an insecticide on the surface or in the tire in contact with water leads to an effect but which disappears over time because the larvae and mosquitoes end up becoming resistant.
La demande EP 3 498 493 propose un pneumatique comprenant une couche destinée à prévenir ou empêcher la prolifération de moustiques. Cette couche peut être une couche intérieure, une zone adjacente à une couche intérieure ou une couche extérieure du pneumatique. Le composé chimique ayant des propriétés répulsives/insecticides peut être déposé sur une de ces couches ou mélangé à l’une de ces couches. Ce composé chimique est par ailleurs défini très largement et inclut de nombreux composés de natures différentes, incluant les composés à base de cuivre. En effet, les sels de cuivre sont connus pour leurs propriétés biocides, notamment vis-à-vis des larves de moustiques. Cependant, tous les composés chimiques mélangés à une composition de caoutchouc ne vont pas pouvoir migrer au sein de la composition de caoutchouc pour pouvoir être libérés et jouer leur rôle contre la prolifération des insectes, en particulier des moustiques ou leurs larves. Par ses recherches la demanderesse a trouvé un moyen de contourner cet inconvénient de résistance aux insecticides en agissant sur le processus de respiration et de nutrition des larves d’insectes, en particulier des larves de moustiques, au cours de leur développement. L’invention repose sur l’utilisation d’un sel de cuivre (II) particulier dans la composition de la couche étanche intérieure qui soit en mesure par contact de transférer du cuivre (II) à l’eau de pluie qui s’accumule dans le pneumatique. Application EP 3 498 493 proposes a tire comprising a layer intended to prevent or prevent the proliferation of mosquitoes. This layer can be an inner layer, an area adjacent to an inner layer or an outer layer of the tire. The chemical compound having repellent/insecticidal properties can be deposited on one of these layers or mixed with one of these layers. This chemical compound is also defined very broadly and includes many compounds of different natures, including copper-based compounds. Indeed, copper salts are known for their biocidal properties, in particular vis-à-vis mosquito larvae. However, all the chemical compounds mixed with a rubber composition will not be able to migrate within the rubber composition in order to be able to be released and play their role against the proliferation of insects, in particular mosquitoes or their larvae. Through her research, the applicant has found a means of circumventing this disadvantage of resistance to insecticides by acting on the process of respiration and nutrition of insect larvae, in particular mosquito larvae, during their development. The invention is based on the use of a particular copper (II) salt in the composition of the inner waterproof layer which is able by contact to transfer copper (II) to the rainwater which accumulates in the tire.
EXPOSE DE L'INVENTION DISCLOSURE OF THE INVENTION
L’invention a pour premier objet une couche étanche intérieure pour pneumatique ayant une composition de caoutchouc à base d’au moins : The first subject of the invention is an inner waterproof layer for a tire having a rubber composition based on at least:
- une matrice élastomérique comprenant au moins 50 pce d'un ou plusieurs caoutchoucs butyles ; - an elastomeric matrix comprising at least 50 phr of one or more butyl rubbers;
- 5 pce d'une ou plusieurs charges renforçantes ; - 5 phr of one or more reinforcing fillers;
- de 0 à 40 pce d'un agent plastifiant ; caractérisée en ce que la composition de caoutchouc comprend en outre du gluconate de cuivre (II). Avantageusement, la composition de caoutchouc comprend au moins 0,5 pce, de préférence jusqu’à 15 pce de gluconate de cuivre (II), en particulier de 0,5 à 15 pce de gluconate de cuivre (II), plus préférentiellement de 0,75 à 12 pce. - from 0 to 40 phr of a plasticizer; characterized in that the rubber composition further comprises copper (II) gluconate. Advantageously, the rubber composition comprises at least 0.5 phr, preferably up to 15 phr of copper (II) gluconate, in particular from 0.5 to 15 phr of copper (II) gluconate, more preferably from 0 .75 to 12 pc.
Le ou les caoutchoucs butyles sont avantageusement choisis parmi les caoutchoucs isobutylène, les copolymères d’isobutylène et d’isoprène, les caoutchoucs bromobutyles tels que le copolymère bromoisobutylène-isoprène, les caoutchoucs chlorobutyles tels que le copolymère chloroisobutylène-isoprène, et les copolymères d'isobutylène et de dérivés de styrène tels que les copolymères d'isobutylène et méthylstyrène bromé.The butyl rubber(s) are advantageously chosen from isobutylene rubbers, copolymers of isobutylene and isoprene, bromobutyl rubbers such as bromoiisobutylene-isoprene copolymer, chlorobutyl rubbers such as chloroisobutylene-isoprene copolymer, and copolymers of isobutylene and styrene derivatives such as copolymers of isobutylene and brominated methylstyrene.
La matrice élastomérique peut comprendre 100 pce d'un ou plusieurs caoutchoucs butyles. The elastomeric matrix can comprise 100 phr of one or more butyl rubbers.
Dans une autre variante, la matrice élastomérique comprend jusqu’à 50 pce d’un élastomère diénique autre que le caoutchouc butyle. L’élastomère diénique autre que le caoutchouc butyle est avantageusement choisi parmi les polybutadiènes, les polyisoprènes de synthèse, le caoutchouc naturel, les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères. In another variant, the elastomeric matrix comprises up to 50 phr of a diene elastomer other than butyl rubber. The diene elastomer other than butyl rubber is advantageously chosen from polybutadienes, synthetic polyisoprenes, natural rubber, butadiene copolymers, isoprene copolymers and mixtures of these elastomers.
En particulier, l’élastomère diénique autre que le caoutchouc butyle est choisi parmi les polybutadiènes, les polyisoprènes de synthèse, le caoutchouc naturel, les copolymères de butadiène-styrène, les copolymères d’isoprène-butadiène, les copolymères d'isoprène- styrène, les copolymères d’isoprène-butadiène-styrène et les mélanges de ces élastomères. In particular, the diene elastomer other than butyl rubber is chosen from polybutadienes, synthetic polyisoprenes, natural rubber, butadiene-styrene copolymers, isoprene-butadiene copolymers, isoprene-styrene copolymers, isoprene-butadiene-styrene copolymers and mixtures of these elastomers.
Avantageusement, la composition de caoutchouc comprend une charge renforçante choisie parmi le noir de carbone, une charge inorganique renforçante telle que la silice ou un mélange de ces charges. Advantageously, the rubber composition comprises a reinforcing filler chosen from carbon black, a reinforcing inorganic filler such as silica or a mixture of these fillers.
La composition de caoutchouc comprend de préférence 10 à 100 pce de charge renforçante. The rubber composition preferably comprises 10 to 100 phr of reinforcing filler.
La composition de caoutchouc peut comprendre une charge additionnelle choisie parmi le groupe constitué par les charges semi-renforçantes, les charges inertes et les mélanges de ces charges. The rubber composition may comprise an additional filler chosen from the group consisting of semi-reinforcing fillers, inert fillers and mixtures of these fillers.
La charge additionnelle est avantageusement choisie parmi le groupe constitué par le graphite, le kaolin, la craie, le talc et leurs combinaisons. The additional filler is advantageously chosen from the group consisting of graphite, kaolin, chalk, talc and their combinations.
L'agent plastifiant est avantageusement choisi parmi les huiles plastifiantes, les résines plastifiantes ou leurs combinaisons. The plasticizer is advantageously chosen from plasticizing oils, plasticizing resins or combinations thereof.
Avantageusement, la composition de caoutchouc est à base d’un système réticulation au soufre. Advantageously, the rubber composition is based on a sulfur crosslinking system.
L’invention a également pour objet un pneumatique comportant une couche étanche intérieure telle que définie précédemment et par la suite. The invention also relates to a tire comprising an inner waterproof layer as defined previously and subsequently.
L’invention a également pour objet l’utilisation de gluconate de cuivre (II) dans une composition de caoutchouc pour pneumatique pour la prévention ou l’éradication de la prolifération d’insectes, en particulier de larves de moustiques présentes dans de l’eau stagnant dans le pneumatique. The invention also relates to the use of copper (II) gluconate in a rubber composition for tires for preventing or eradicating the proliferation of insects, in particular mosquito larvae present in water stagnant in the tire.
DEFINITIONS DEFINITIONS
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 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 ; la composition pouvant ainsi être à l’état totalement ou partiellement réticulé ou à l’état non-réticulé. The expression "composition based on" means a composition comprising the mixture and/or the in situ reaction product of the various constituents used, some of these constituents being able to react and/or being intended to react with one another, less partially, during the various phases of manufacture of the composition; the composition thus possibly being in the totally or partially crosslinked state or in the non-crosslinked state.
Par l’expression "partie en poids pour cent parties en poids d’élastomère" (ou pce), il faut entendre au sens de la présente invention, la partie, en masse pour cent parties en masse d’élastomère. By the expression "part by weight per hundred parts by weight of elastomer" (or phr), is meant within the meaning of the present invention, the part, by mass per hundred parts by mass of elastomer.
Par « couche étanche intérieure », on entend une couche étanche aux gaz, à savoir à l’air et à tout gaz de gonflage, que l’on retrouve dans un bandage pneumatique conventionnel du type « tubeless », c’est-à-dire sans chambre à air. Dans un bandage pneumatique conventionnel du type « tubeless », la face radialement intérieure, également dénommée face radialement interne, comporte une couche étanche à l'air (ou plus généralement à tout gaz de gonflage) qui permet le gonflement et le maintien sous pression du bandage pneumatique. Ses propriétés d’étanchéité lui permettent de garantir un taux de perte de pression relativement faible, permettant de maintenir le bandage gonflé en état de fonctionnement normal pendant une durée suffisante, normalement de plusieurs semaines ou plusieurs mois. Elle a également pour fonction de protéger l'armature de carcasse et plus généralement le reste du pneumatique d'un risque d'oxydation dû à la diffusion d’air provenant de l’espace intérieur au bandage. Cette fonction de couche intérieure ou « gomme intérieure » (“inner liner”) étanche est aujourd'hui remplie par des compositions à base de caoutchouc butyl, reconnues depuis fort longtemps pour leurs excellentes propriétés d'étanchéité. The term "inner tight layer" means a layer tight to gases, namely to air and to any inflation gas, which is found in a conventional pneumatic tire of the "tubeless" type, i.e. say tubeless. In a conventional pneumatic tire of the "tubeless" type, the radially inner face, also called the radially inner face, comprises a layer impermeable to air (or more generally to any inflation gas) which allows inflation and maintenance under pressure of the tire. pneumatic tire. Its sealing properties allow it to guarantee a relatively low rate of pressure loss, allowing the bandage to be kept inflated in normal working condition for a sufficient period of time, normally several weeks or several months. It also has the function of protecting the carcass reinforcement and more generally the rest of the tire from a risk of oxidation due to the diffusion of air from the space inside the tire. This function of sealed inner layer or “inner rubber” (“inner liner”) is today fulfilled by compositions based on butyl rubber, recognized for a very long time for their excellent sealing properties.
Les termes « couche étanche aux gaz », « couche étanche intérieure », « couche étanche interne », « couche étanche », « couche interne », « couche intérieure », « gomme intérieure » sont, au sens de l’invention, des synonymes. The terms "gas-tight layer", "inner tight layer", "inner tight layer", "tight layer", "inner layer", "inner layer", "inner rubber" are, within the meaning of the invention, synonyms.
Par « caoutchouc butyle », on entend un homopolymère d'isobutylène ou un copolymère d'isobutylène et d'isoprène, ainsi que les dérivés halogénés, en particulier généralement bromés ou chlorés, de ces homopolymères d'isobutylène et copolymères d'isobutylène et d'isoprène. Par extension de la définition précédente, on inclura également sous l'appellation « caoutchouc butyle » des copolymères d'isobutylène et de dérivés de styrène. By "butyl rubber" is meant an isobutylene homopolymer or a copolymer of isobutylene and isoprene, as well as the halogenated derivatives, in particular generally brominated or chlorinated, of these isobutylene homopolymers and copolymers of isobutylene and isoprene. By extension of the preceding definition, the term “butyl rubber” will also include copolymers of isobutylene and of styrene derivatives.
Par « matrice élastomérique » au sens de la présente invention, on entend l’ensemble des élastomères (ou caoutchoucs) de la composition de caoutchouc. Ainsi, la matrice élastomérique peut notamment être constituée d’un seul élastomère mais aussi d’un coupage de deux ou de plusieurs élastomères ; ces élastomères pouvant être des élastomères diéniques et/ou des élastomères thermoplastiques, de préférence ces élastomères sont des élastomères diéniques. Par élastomère (ou indistinctement caoutchouc) diénique , qu’il soit naturel ou synthétique, doit être compris de manière connue un élastomère constitué au moins en partie (i.e., un homopolymère ou un copolymère) d’unités monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non).By “elastomeric matrix” within the meaning of the present invention, is meant all of the elastomers (or rubbers) of the rubber composition. Thus, the matrix elastomer can in particular consist of a single elastomer but also of a blend of two or more elastomers; these elastomers possibly being diene elastomers and/or thermoplastic elastomers, preferably these elastomers are diene elastomers. By diene elastomer (or indistinctly rubber), whether natural or synthetic, must be understood in a known manner an elastomer consisting at least in part (ie, a homopolymer or a copolymer) of diene monomer units (monomers bearing two double carbon-carbon bonds, conjugated or not).
Par charge inorganique renforçante , doit être entendu ici toute charge inorganique ou minérale, quelles que soient sa couleur et son origine (naturelle ou de synthèse), encore appelée charge blanche , charge claire ou même charge non-noire 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. De manière connue, certaines charges inorganiques renforçantes peuvent se caractériser notamment par la présence de groupes hydroxyle (- OH) à leur surface. By reinforcing inorganic filler, should be understood here any inorganic or mineral filler, whatever its color and its origin (natural or synthetic), also called white filler, clear filler or even non-black filler as opposed to carbon black, capable of reinforcing on its own, without any means other than an intermediate coupling agent, a rubber composition intended for the manufacture of tires. In a known manner, certain reinforcing inorganic fillers can be characterized in particular by the presence of hydroxyl groups (—OH) at their surface.
Par graphite , on entend de manière générale un ensemble de plans de graphène empilés, le graphène étant un feuillet d’épaisseur atomique dans lequel les atomes de carbone sont organisés dans un réseau essentiellement hexagonal. Par agent plastifiant , on entend un composé liquide ou solide à température ambiante (23°C) et à pression atmosphérique (1 ,013.105 Pa) compatible, c'est-à-dire miscible au taux utilisé avec la composition de caoutchouc à laquelle il est destiné, de manière à agir comme un agent diluant. By graphite, we generally mean a collection of stacked graphene planes, graphene being an atomic-thick sheet in which the carbon atoms are organized in an essentially hexagonal lattice. “Plasticizer” means a compound that is liquid or solid at room temperature (23° C.) and at atmospheric pressure (1.013.10 5 Pa) that is compatible, that is to say miscible at the rate used with the rubber composition at which it is intended, so as to act as a thinning agent.
Les composés mentionnés dans la description peuvent être d'origine fossile ou biosourcés. Dans ce dernier cas, ils peuvent être, partiellement ou totalement, issus de la biomasse ou obtenus à partir de matières premières renouvelables issues de la biomasse. Evidemment, les composés mentionnés peuvent également provenir du recyclage de matériaux déjà utilisés, c’est-à-dire qu’ils peuvent être, partiellement ou totalement, issus d’un procédé de recyclage, ou encore obtenus à partir de matières premières elles- mêmes issues d’un procédé de recyclage. Sont concernés notamment les polymères, les plastifiants, les charges, etc. The compounds mentioned in the description can be of fossil origin or biosourced. In the latter case, they can be, partially or totally, derived from biomass or obtained from renewable raw materials derived from biomass. Obviously, the compounds mentioned can also come from the recycling of materials already used, that is to say that they can be, partially or totally, from a recycling process, or even obtained from raw materials themselves. even from a recycling process. This concerns in particular polymers, plasticizers, fillers, etc.
DESCRIPTION DES FIGURES DESCRIPTION OF FIGURES
La figure 1 représente de manière très schématique une coupe radiale d’un bandage pneumatique conforme à l’invention. La couche étanche aux gaz précédemment définie est avantageusement utilisable dans les bandages pneumatiques de tous types de véhicules, en particulier véhicules tourisme ou véhicules industriels tels que Poids-lourd. FIG. 1 very schematically shows a radial section of a pneumatic tire according to the invention. The previously defined gas-tight layer can advantageously be used in the tires of all types of vehicles, in particular passenger vehicles or industrial vehicles such as heavy goods vehicles.
A titre d'exemple, la fig. 1 annexée représente de manière très schématique (sans respect d'une échelle spécifique), une coupe radiale d'un bandage pneumatique conforme à l'invention. By way of example, fig. 1 appended represents very schematically (without respecting a specific scale), a radial section of a pneumatic tire according to the invention.
Ce bandage pneumatique 1 comporte un sommet 2 renforcé par une armature de sommet ou ceinture 6, deux flancs 3 et deux bourrelets 4, chacun de ces bourrelets 4 étant renforcé avec une tringle 5. Le sommet 2 est surmonté d'une bande de roulement non représentée sur cette figure schématique. Une armature de carcasse 7 est enroulée autour des deux tringles 5 dans chaque bourrelet 4, le retournement 8 de cette armature 7 étant par exemple disposé vers l'extérieur du pneumatique 1 qui est ici représenté monté sur sa jante 9. L'armature de carcasse 7 est de manière connue en soi constituée d'au moins une nappe renforcée par des câbles dits radiaux , par exemple textiles ou métalliques, c'est-à-dire que ces câbles sont disposés pratiquement parallèles les uns aux autres et s'étendent d'un bourrelet à l'autre de manière à former un angle compris entre 80° et 90° avec le plan circonférentiel médian (plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique qui est situé à mi-distance des deux bourrelets 4 et passe par le milieu de l'armature de sommet 6). La paroi intérieure du bandage pneumatique 1 comporte une couche 10 étanche à l’air, par exemple d'épaisseur égale à environ 0,9 mm, du côté de la cavité intérieure 11 du bandage pneumatique 1. This pneumatic tire 1 comprises a crown 2 reinforced by a crown reinforcement or belt 6, two sidewalls 3 and two beads 4, each of these beads 4 being reinforced with a bead wire 5. The crown 2 is surmounted by a tread not shown in this schematic figure. A carcass reinforcement 7 is wound around the two bead wires 5 in each bead 4, the upturn 8 of this reinforcement 7 being for example arranged towards the outside of the tire 1 which is shown here mounted on its rim 9. The carcass reinforcement 7 is in a manner known per se consisting of at least one ply reinforced by so-called radial cables, for example textile or metal, that is to say that these cables are arranged practically parallel to each other and extend from one bead to the other so as to form an angle of between 80° and 90° with the median circumferential plane (plane perpendicular to the axis of rotation of the tire which is located halfway between the two beads 4 and passes through the middle of the top frame 6). The inner wall of the pneumatic tire 1 comprises an airtight layer 10, for example of thickness equal to approximately 0.9 mm, on the side of the inner cavity 11 of the pneumatic tire 1.
Cette couche étanche couvre toute la paroi intérieure du bandage pneumatique, se prolongeant d’un flanc à l’autre, au moins jusqu’au niveau du crochet de jante lorsque le bandage pneumatique est en position montée. Elle définit la face radialement interne dudit bandage destinée à protéger l'armature de carcasse de la diffusion d’air provenant de l’espace 11 intérieur au bandage. Elle permet le gonflement et le maintien sous pression du bandage pneumatique ; ses propriétés d’étanchéité doivent lui permettre de garantir un taux de perte de pression relativement faible, de maintenir le bandage gonflé, en état de fonctionnement normal, pendant une durée suffisante, normalement de plusieurs semaines ou plusieurs mois. This waterproof layer covers the entire inner wall of the tire, extending from sidewall to sidewall, at least up to the level of the rim hook when the tire is in the mounted position. It defines the radially internal face of said tire intended to protect the carcass reinforcement from the diffusion of air coming from the space 11 inside the tire. It allows the tire to be inflated and maintained under pressure; its sealing properties must enable it to guarantee a relatively low rate of pressure loss, to keep the tire inflated, in normal working order, for a sufficient period of time, normally several weeks or several months.
Une variante de fabrication avantageuse, pour l'homme du métier des bandages pneumatiques, consiste par exemple au cours d'une première étape, à déposer à plat la couche étanche à l'air directement sur un tambour de confection, sous la forme d'une couche (« skim ») d'épaisseur adaptée, avant de recouvrir cette dernière avec le reste de la structure du bandage pneumatique, selon des techniques de fabrication bien connues de l'homme du métier. An advantageous manufacturing variant, for those skilled in the art of pneumatic tires, consists, for example, during a first step, in depositing the airtight layer flat directly on a building drum, in the form of a layer ("skim") of suitable thickness, before covering the latter with the rest of the tire structure, according to manufacturing techniques well known to those skilled in the art.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L’invention a pour objet une couche étanche intérieure pour pneumatique ayant une composition de caoutchouc à base d’au moins : DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The subject of the invention is an inner waterproof layer for a tire having a rubber composition based on at least:
- une matrice élastomérique comprenant au moins 50 pce d'un ou plusieurs caoutchoucs butyles ; - an elastomeric matrix comprising at least 50 phr of one or more butyl rubbers;
- 5 pce d'une ou plusieurs charges renforçantes ; - de 0 à 40 pce d'un agent plastifiant ; caractérisée en ce que la composition de caoutchouc comprend en outre du gluconate de cuivre (II). - 5 phr of one or more reinforcing fillers; - from 0 to 40 phr of a plasticizer; characterized in that the rubber composition further comprises copper (II) gluconate.
Le gluconate de cuivre (II) est également dénommé (2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6- pentahydroxyhexanoate de cuivre. Le gluconate de cuivre (II) est le sel d'acide D- gluconique HOH2C-(CHOH)4-COOH et de cuivre (II) Cu2+. Le cuivre est chélaté par deux ligands acide-D-gluconique. Copper (II) gluconate is also referred to as copper (2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanoate. Copper (II) gluconate is the salt of D-gluconic acid HOH2C-(CHOH)4-COOH and copper (II) Cu 2+ . Copper is chelated by two D-gluconic acid ligands.
La composition de caoutchouc comprend avantageusement au moins 0,5 pce de gluconate de cuivre (II), de préférence jusqu’à 15 pce de gluconate de cuivre (II), en particulier de 0,5 à 15 pce de gluconate de cuivre (II), plus préférentiellement de 0,75 à 12 pce. La littérature indique qu’une concentration en cuivre comprise entre 500 ppb et 80 ppm dans l’eau est en mesure de bloquer la croissance des larves, notamment des larves de moustique, et donc de présenter un caractère larvicide. The rubber composition advantageously comprises at least 0.5 phr of copper (II) gluconate, preferably up to 15 phr of copper (II) gluconate, in particular from 0.5 to 15 phr of copper (II) gluconate ), more preferably from 0.75 to 12 phr. The literature indicates that a copper concentration of between 500 ppb and 80 ppm in water is able to block the growth of larvae, in particular mosquito larvae, and therefore to present a larvicidal character.
Parmi tous les sels de cuivre testés, seul le gluconate de cuivre (II), lorsqu’il est incorporé dans une composition de caoutchouc couche étanche intérieure, est capable de relarguer du cuivre dans de l’eau en contact avec ladite composition. La concentration en cuivre (II) dans l’eau est consistante avec un effet larvicide des moustiques. De fait, un pneumatique comprenant en guise de couche étanche intérieure ce type de composition et notamment mis en décharge sauvage ou réutilisé pour toute autre application différente de sa destination première (par exemple pour tenir les bâches d’ensilage), pourra permettre de lutter contre la prolifération des moustiques par stagnation d’eau de pluie à l’intérieur du pneumatique. Of all the copper salts tested, only copper(II) gluconate, when incorporated into an inner waterproof layer rubber composition, is capable of releasing copper into water in contact with said composition. The concentration of copper (II) in the water is consistent with a mosquito larviciding effect. In fact, a tire comprising as an inner waterproof layer this type of composition and in particular dumped in the wild or reused for any other application different from its primary destination (for example to hold silage tarpaulins), could make it possible to fight against the proliferation of mosquitoes by stagnation of rainwater inside the tyre.
De plus, l’introduction de ce gluconate de cuivre ne modifie le procédé de fabrication d’une composition de caoutchouc pour pneumatique. En particulier, la composition de caoutchouc pour couche étanche intérieure conserve sa capacité à cuire, c’est-à-dire sa capacité à être réticulée ou vulcanisée, ce qui permet d’envisager la fabrication de telles compositions sur des outils de fabrication industrielle usuels. Furthermore, the introduction of this copper gluconate does not modify the process for manufacturing a rubber composition for tires. In particular, the rubber composition for the inner waterproof layer retains its ability to be cured, that is to say its ability to be crosslinked or vulcanized, which makes it possible to envisage the manufacture of such compositions on usual industrial manufacturing tools.
De plus l’introduction de ce gluconate de cuivre ne modifie pas les propriétés mécaniques de la composition de couche étanche intérieure ce qui permet un maintien des propriétés du pneumatique au cours de son service. In addition, the introduction of this copper gluconate does not modify the mechanical properties of the composition of the inner waterproof layer, which allows the properties of the tire to be maintained during its service.
La composition de caoutchouc comprend les composants usuels d’une composition pour couche étanche intérieure, à savoir : The rubber composition comprises the usual components of a composition for an inner waterproof layer, namely:
- une matrice élastomérique comprenant au moins 50 pce d'un ou plusieurs caoutchoucs butyles ; - au moins 5 pce d'une ou plusieurs charges renforçantes; - an elastomeric matrix comprising at least 50 phr of one or more butyl rubbers; - at least 5 phr of one or more reinforcing fillers;
- de 0 à 40 pce d'un agent plastifiant ; - from 0 to 40 phr of a plasticizer;
- optionnellement une charge additionnelle choisie parmi les charges semi- renforçantes et les charges inertes ; - optionally an additional filler chosen from semi-reinforcing fillers and inert fillers;
- optionnellement un système de réticulation ; - optionnellement tout ou partie des additifs usuels habituellement utilisés dans les compositions d'élastomères destinées à la fabrication de pneumatiques. - optionally a crosslinking system; - optionally all or part of the usual additives usually used in elastomer compositions intended for the manufacture of tires.
De manière préférée, le ou les caoutchoucs butyles utilisables sont choisis parmi les caoutchoucs isobutylène, les copolymères d’isobutylène et d’isoprène (IIR), les caoutchoucs bromobutyles tels que le copolymère bromoisobutylène-isoprène (BIIR), les caoutchoucs chlorobutyles tels que le copolymère chloroisobutylène-isoprène (CMR), les copolymères d'isobutylène et de dérivés de styrène tels que les copolymères d'isobutylène et méthylstyrène bromé (BIMS) dont fait notamment partie l'élastomère nommé EXXPRO commercialisé par la société Exxon. Preferably, the butyl rubber(s) that can be used are chosen from isobutylene rubbers, copolymers of isobutylene and isoprene (IIR), bromobutyl rubbers such as bromoiisobutylene-isoprene copolymer (BIIR), chlorobutyl rubbers such as chloroisobutylene-isoprene copolymer (CMR), copolymers of isobutylene and of styrene derivatives such as copolymers of isobutylene and brominated methylstyrene (BIMS) of which the elastomer named EXXPRO, marketed by the company Exxon, forms part.
De manière particulièrement préférée, le ou les caoutchoucs butyles utilisables sont choisis parmi les caoutchoucs isobutylène et les copolymères d’isobutylène et d’isoprène. Particularly preferably, the butyl rubber or rubbers that can be used are chosen from isobutylene rubbers and copolymers of isobutylene and isoprene.
Le ou les caoutchoucs butyles utilisables dans la gomme intérieure de la présente invention représentent au moins 50 pce, c'est-à-dire qu’ils représentent au moins 50 % en poids du poids total de la matrice élastomérique. The butyl rubber(s) which can be used in the inner rubber of the present invention represent at least 50 phr, that is to say they represent at least 50% by weight of the total weight of the elastomeric matrix.
A titre d’autres élastomères présents dans la matrice élastomérique en complément du ou des caoutchoucs butyles, on peut notamment citer les élastomères, en particulier les élastomères diéniques autres que les élastomères butyles précédemment cités. As other elastomers present in the elastomeric matrix in addition to the butyl rubber(s), mention may in particular be made of elastomers, in particular diene elastomers other than the butyl elastomers mentioned above.
Ces élastomères diéniques peuvent être classés dans deux catégories : « essentiellement insaturés » ou « essentiellement saturés ». On entend en général par « essentiellement insaturé », un élastomère diénique issu au moins en partie de monomères diènes conjugués, ayant un taux de motifs ou unités d'origine diénique (diènes conjugués) qui est supérieur à 15% (% en moles) ; c'est ainsi que des élastomères diéniques tels que les caoutchoucs butyle ou les copolymères de diènes et d'alpha-oléfines type EPDM n'entrent pas dans la définition précédente et peuvent être notamment qualifiés d'élastomères diéniques « essentiellement saturés » (taux de motifs d'origine diénique faible ou très faible, toujours inférieur à 15 % en moles). These diene elastomers can be classified into two categories: “essentially unsaturated” or “essentially saturated”. The term “essentially unsaturated” generally means a diene elastomer derived at least in part from diene monomers conjugates, having a content of units or units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 15% (% in moles); thus diene elastomers such as butyl rubbers or copolymers of dienes and alpha-olefins of the EPDM type do not fall within the above definition and may in particular be qualified as "essentially saturated" diene elastomers (rate of units of weak or very weak diene origin, always less than 15% in moles).
Dans la présente demande, les élastomères diéniques sont par définition non thermoplastiques. In the present application, the diene elastomers are by definition non-thermoplastic.
On entend particulièrement par élastomère diénique susceptible d'être utilisé dans les compositions conformes à l'invention : By diene elastomer capable of being used in the compositions in accordance with the invention is meant in particular:
(a) tout homopolymère d’un monomère diène, conjugué ou non, ayant de 4 à 18 atomes de carbon ; (a) any homopolymer of a diene monomer, conjugated or not, having from 4 to 18 carbon atoms;
(b) tout copolymère d'un diène, conjugué ou non, ayant de 4 à 18 atomes de carbone et d’au moins un autre monomère. (b) any copolymer of a diene, conjugated or not, having 4 to 18 carbon atoms and at least one other monomer.
L’autre monomère peut être l’éthylène, une oléfine ou un diène, conjugué ou non.The other monomer can be ethylene, an olefin or a diene, conjugated or not.
A titre de diènes conjugués conviennent les diènes conjugués ayant de 4 à 12 atomes de carbone, en particulier les 1 ,3-diènes, tels que notamment le 1 ,3-butadiène et l’isoprène.Suitable conjugated dienes are conjugated dienes having from 4 to 12 carbon atoms, in particular 1,3-dienes, such as in particular 1,3-butadiene and isoprene.
A titre de diènes non conjugués conviennent les diènes non conjugués ayant de 6 à 12 atomes de carbone, tels que le 1 ,4-hexadiène, l'éthylidène norbornène, le dicyclopentadiène. Suitable non-conjugated dienes are non-conjugated dienes having 6 to 12 carbon atoms, such as 1,4-hexadiene, ethylidene norbornene, dicyclopentadiene.
A titre d’oléfines conviennent les composés vinylaromatiques ayant de 8 à 20 atomes de carbone et les a-monooléfines aliphatiques ayant de 3 à 12 atomes de carbone. Suitable olefins are vinylaromatic compounds having 8 to 20 carbon atoms and aliphatic α-monoolefins having 3 to 12 carbon atoms.
A titre de composés vinylaromatiques conviennent par exemple le styrène, l'ortho-, méta- , para-méthylstyrène, le mélange commercial « vinyle-toluène », le para- tert/obutylstyrène. Suitable vinylaromatic compounds are, for example, styrene, ortho-, meta-, para-methylstyrene, the commercial “vinyl-toluene” mixture, para-tert/obutylstyrene.
A titre d’a-monooléfines aliphatiques conviennent notamment les a-monooléfines aliphatiques acycliques ayant de 3 à 18 atomes de carbone. Suitable aliphatic α-monoolefins are in particular acyclic aliphatic α-monoolefins having from 3 to 18 carbon atoms.
Plus particulièrement, l’élastomère diénique est : More particularly, the diene elastomer is:
(a’) tout homopolymère d’un monomère diène conjugué, notamment tout homopolymère obtenu par polymérisation d'un monomère diène conjugué ayant de 4 à 12 atomes de carbone ; (a’) any homopolymer of a conjugated diene monomer, in particular any homopolymer obtained by polymerization of a conjugated diene monomer having from 4 to 12 carbon atoms;
(b’) tout copolymère 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 ; (b') any copolymer obtained by copolymerization of one or more conjugated dienes with one another or with one or more vinylaromatic compounds having from 8 to 20 carbon;
(c’) tout copolymère obtenu par copolymérisation d'un ou plusieurs diènes, conjugués ou non, avec l’éthylène, une a-monooléfine ou leur mélange comme par exemple les élastomères obtenus à partir d'éthylène, de propylène avec un monomère diène non conjugué du type précité. (c') any copolymer obtained by copolymerization of one or more dienes, conjugated or not, with ethylene, an α-monoolefin or their mixture such as for example the elastomers obtained from ethylene, propylene with a diene monomer unconjugated of the aforementioned type.
Préférentiellement, l'élastomère diénique est choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR), le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes de synthèse (IR), les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène, et les mélanges de ces élastomères. Parmi ces polybutadiènes sont utilisés de préférence des polybutadiènes ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-1 ,4 supérieur à 90%, plus préférentiellement encore supérieur à 96%. Preferably, the diene elastomer is chosen from the group consisting of polybutadienes (BR), natural rubber (NR), synthetic polyisoprenes (IR), butadiene copolymers, isoprene copolymers, and mixtures of these elastomers. Among these polybutadienes, polybutadienes having a rate (% molar) of cis-1,4 bonds greater than 90%, more preferably still greater than 96%, are preferably used.
Parmi ces polyisoprènes de synthèse, sont utilisés de préférence des polyisoprènes ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-1 ,4 supérieur à 90 %, plus préférentiellement encore supérieur à 98 %. Among these synthetic polyisoprenes, polyisoprenes having a rate (% molar) of cis-1,4 bonds greater than 90%, more preferably still greater than 98%, are preferably used.
Parmi les copolymères d'isoprène, on citera en particulier les copolymères d'isoprène- styrène (SIR), les copolymères d'isoprène-butadiène (BIR) ou les copolymères d'isoprène- butadiène-styrène (SBIR). Among the isoprene copolymers, mention will be made in particular of isoprene-styrene copolymers (SIR), isoprene-butadiene copolymers (BIR) or isoprene-butadiene-styrene copolymers (SBIR).
Parmi les copolymères du butadiène, on citera en particulier les copolymères de butadiène-styrène (SBR), les copolymères d'isoprène-butadiène (BIR) ou les copolymères d'isoprène-butadiène-styrène (SBIR). Among the butadiene copolymers, mention will be made in particular of butadiene-styrene copolymers (SBR), isoprene-butadiene copolymers (BIR) or isoprene-butadiene-styrene copolymers (SBIR).
Plus préférentiellement encore, l'élastomère diénique est choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR), le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes de synthèse (IR), les copolymères de butadiène-styrène et les mélanges de ces élastomères. L’élastomère diénique peut être modifié, c’est à dire soit couplé et/ou étoilé, soit fonctionnalisé, soit couplé et/ou étoilé et simultanément fonctionnalisé. Even more preferably, the diene elastomer is chosen from the group consisting of polybutadienes (BR), natural rubber (NR), synthetic polyisoprenes (IR), butadiene-styrene copolymers and mixtures of these elastomers. The diene elastomer can be modified, that is to say either coupled and/or star-shaped, or functionalized, or coupled and/or star-shaped and simultaneously functionalized.
Ainsi, l’élastomère diénique peut être couplé et/ou étoilé, par exemple au moyen d’un atome silicium ou d’étain qui lie entre elles les chaînes élastomères. Thus, the diene elastomer can be coupled and/or starred, for example by means of a silicon or tin atom which binds the elastomer chains together.
L’élastomère diénique peut être simultanément ou alternativement fonctionnalisé et comprendre au moins groupe fonctionnel. Par groupe fonctionnel, on entend un groupe comprenant au moins un hétéroatome choisi parmi Si, N, S, O, P. il The diene elastomer can be simultaneously or alternately functionalized and comprise at least one functional group. By functional group is meant a group comprising at least one heteroatom chosen from Si, N, S, O, P. he
En résumé, le caoutchouc butyle de la composition conforme à l'invention est choisi préférentiellement dans le groupe des élastomères diéniques essentiellement saturés constitué par les copolymères d’isobutène et d’isoprène et leurs dérivés halogénés, cet élastomère essentiellement saturé pouvant être utilisé en coupage avec un élastomère choisi dans le groupe des élastomère diéniques fortement insaturés constitué par les polybutadiènes (en abrégé "BR"), les polyisoprènes (IR) de synthèse, le caoutchouc naturel (NR), les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène, et les mélanges de ces élastomères ; plus préférentiellement encore cet élastomère essentiellement saturé pouvant être utilisé en coupage avec un élastomère choisi dans le groupe des élastomères diéniques fortement insaturés constitué par les polybutadiènes (en abrégé "BR"), les polyisoprènes (IR) de synthèse, le caoutchoucs naturel (NR), les copolymères de butadiène-styrène (SBR), les copolymères d’isoprène-butadiène (BIR), les copolymères d'isoprène-styrène (SIR), les copolymères d’isoprène-butadiène-styrène (SBIR) et les mélanges de ces élastomères. Préférentiellement le taux de caoutchouc butyle va de 60 à 100 pce, de préférence de 65 à 100 pce, plus préférentiellement de 70 à 100 pce. In summary, the butyl rubber of the composition in accordance with the invention is preferably chosen from the group of essentially saturated diene elastomers consisting of copolymers of isobutene and isoprene and their halogenated derivatives, this essentially saturated elastomer being able to be used in blending with an elastomer chosen from the group of highly unsaturated diene elastomers consisting of polybutadienes (abbreviated as "BR"), synthetic polyisoprenes (IR), natural rubber (NR), butadiene copolymers, isoprene copolymers, and mixtures of these elastomers; more preferably still, this essentially saturated elastomer can be used in blending with an elastomer chosen from the group of highly unsaturated diene elastomers consisting of polybutadienes (abbreviated as "BR"), synthetic polyisoprenes (IR), natural rubber (NR) , butadiene-styrene copolymers (SBR), isoprene-butadiene copolymers (BIR), isoprene-styrene copolymers (SIR), isoprene-butadiene-styrene copolymers (SBIR) and mixtures of these elastomers. Preferably, the content of butyl rubber ranges from 60 to 100 phr, preferably from 65 to 100 phr, more preferably from 70 to 100 phr.
Selon une variante de réalisation de l’invention, la composition comprend également un élastomère diénique tel que cité précédemment avec un taux de 0 à 40 pce de ces élastomères, de préférence de 0 à 35 pce, plus préférentiellement de 0 à 30 pce. Selon une autre variante préférée de l’invention, la composition comprend uniquement un caoutchouc butyle ou un mélange de caoutchoucs butyles. According to one variant embodiment of the invention, the composition also comprises a diene elastomer as mentioned above with a content of 0 to 40 phr of these elastomers, preferably from 0 to 35 phr, more preferably from 0 to 30 phr. According to another preferred variant of the invention, the composition comprises only a butyl rubber or a mixture of butyl rubbers.
La composition de caoutchouc comprend au moins 5 pce d’une charge renforçante.The rubber composition comprises at least 5 phr of a reinforcing filler.
La composition de caoutchouc de l’invention peut comprendre une ou plusieurs charges renforçantes. The rubber composition of the invention may comprise one or more reinforcing fillers.
On peut utiliser tout type de charge dite renforçante, connue pour ses capacités à renforcer une composition de caoutchouc utilisable notamment pour la fabrication de pneumatiques, par exemple une charge organique telle que du noir de carbone, une charge inorganique renforçante telle que de la silice ou encore un mélange de ces deux types de charges. It is possible to use any type of so-called reinforcing filler, known for its ability to reinforce a rubber composition which can be used in particular for the manufacture of tires, for example an organic filler such as carbon black, a reinforcing inorganic filler such as silica or again a mixture of these two types of fillers.
Comme noirs de carbone conviennent tous les noirs de carbone, notamment les noirs conventionnellement utilisés dans les pneumatiques ou leurs bandes de roulement. Parmi ces derniers, on citera plus particulièrement les noirs de carbone renforçants des séries 100, 200, 300, ou les noirs de série 500, 600 ou 700 (grades ASTM D-1765-2017), comme par exemple les noirs N115, N134, N234, N326, N330, N339, N347, N375, N550, N683, N772). Ces noirs de carbone peuvent être utilisés à l'état isolé, tels que disponibles commercialement, ou sous tout autre forme, par exemple comme support de certains des additifs de caoutchouterie utilisés. Les noirs de carbone pourraient être par exemple déjà incorporés à l'élastomère diénique, notamment isoprénique sous la forme d'un masterbatch (voir par exemple demandes W097/36724-A2 ou W099/16600-A1 ). Suitable carbon blacks are all carbon blacks, in particular the blacks conventionally used in tires or their treads. Among the latter, mention will be made more particularly of the reinforcing carbon blacks of the series 100, 200, 300, or 500, 600 or 700 series blacks (ASTM D-1765-2017 grades), such as blacks N115, N134, N234, N326, N330, N339, N347, N375, N550, N683 , N772). These carbon blacks can be used in the isolated state, as commercially available, or in any other form, for example as a carrier for some of the rubber additives used. The carbon blacks could for example already be incorporated into the diene elastomer, in particular isoprene in the form of a masterbatch (see for example applications W097/36724-A2 or W099/16600-A1).
Comme exemple de charges organiques autres que des noirs de carbone, on peut citer les charges organiques de polyvinyle fonctionnalisé telles que décrites dans les demandes W02006/ 069792-A1 , W02006/069793-A1 , W02008/003434-A1 et W02008/003435-A1.As an example of organic fillers other than carbon blacks, mention may be made of functionalized polyvinyl organic fillers as described in applications W02006/069792-A1, W02006/069793-A1, W02008/003434-A1 and W02008/003435-A1 .
Comme charges inorganiques renforçantes conviennent notamment des charges minérales du type siliceux, préférentiellement la silice (S1O2) ou du type alumineux, en particulier l’alumine (A 03). La silice utilisée peut être toute silice renforçante connue de l'homme du métier, notamment toute silice précipitée ou pyrogénée présentant une surface spécifique BET ainsi qu'une surface spécifique CTAB toutes deux inférieures à 450 m2/g, de préférence comprises dans un domaine allant de 30 à 400 m2/g, notamment de 60 à 300 m2/g. Suitable reinforcing inorganic fillers are in particular mineral fillers of the siliceous type, preferably silica (S1O2) or of the aluminous type, in particular alumina (A 03). The silica used can be any reinforcing silica known to those skilled in the art, in particular any precipitated or fumed silica having a BET specific surface area as well as a CTAB specific surface area, both of which are less than 450 m 2 /g, preferably comprised in a range ranging from 30 to 400 m 2 /g, in particular from 60 to 300 m 2 /g.
On peut utiliser tout type de silice précipitée, notamment des silices précipitées hautement dispersibles (dites « HDS » pour « highly dispersible » ou « highly dispersible silica »). Ces silices précipitées, hautement dispersibles ou non, sont bien connues de l’homme du métier. On peut citer, par exemple, les silices décrites dans les demandes W003/016215-A1 et W003/016387-A1. Parmi les silices HDS commerciales, on peut notamment utiliser les silices « Ultrasil® 5000GR », « Ultrasil® 7000GR » de la société Evonik, les silices « Zeosil® 1085GR », « Zeosil® 1115 MP », « Zeosil® 1165MP », « Zeosil® Premium 200MP », « Zeosil® HRS 1200 MP » de la Société Solvay. À titre de silice non HDS, les silices commerciales suivantes peuvent être utilisées : les silices « Ultrasil® VN2GR », « Ultrasil® VN3GR » de la société Evonik, la silice « Zeosil® 175GR » de la société Solvay, les silices « Hi-Sil EZ120G(-D) », « Hi-Sil EZ160G(-D) », « Hi-Sil EZ200G(- D) », « Hi-Sil 243LD », « Hi-Sil 210 », « Hi-Sil HDP 320G » de la société PPG. À titre d'autres exemples de charges inorganiques susceptibles d'être utilisées dans les compositions de caoutchouc de l’invention peuvent être encore cités les charges minérales du type alumineux, en particulier de l'alumine (AI2O3), des oxydes d’aluminium, des hydroxydes d'aluminium, des aluminosilicates, des oxydes de titane, des carbures ou nitrures de silicium, tous du type renforçants tels que décrits par exemple dans les demandes W099/28376-A2, WOOO/73372-A1, W002/053634-A1 , W02004/003067-A1 , W02004/ 056915-A2, US6610261 -B1 et US6747087-B2. On peut citer notamment les alumines « Baikalox A125 » ou « CR125 » (société Baïkowski), « APA-100RDX » (Condéa Vista Company), « Aluminoxid C » (Evonik) ou « AKP-G015 » (Sumitomo Chemicals).It is possible to use any type of precipitated silica, in particular highly dispersible precipitated silicas (called “HDS” for “highly dispersible” or “highly dispersible silica”). These precipitated silicas, highly dispersible or not, are well known to those skilled in the art. Mention may be made, for example, of the silicas described in applications WO03/016215-A1 and WO03/016387-A1. Among the commercial HDS silicas, it is possible in particular to use the “Ultrasil® 5000GR”, “Ultrasil® 7000GR” silicas from the company Evonik, the “Zeosil® 1085GR”, “Zeosil® 1115 MP”, “Zeosil® 1165MP”, “Zeosil® 1165MP” silicas, Zeosil® Premium 200MP”, “Zeosil® HRS 1200 MP” from Solvay. As non-HDS silica, the following commercial silicas can be used: “Ultrasil® VN2GR” and “Ultrasil® VN3GR” silicas from Evonik, “Zeosil® 175GR” silica from Solvay, “Hi- Sil EZ120G(-D)", "Hi-Sil EZ160G(-D)", "Hi-Sil EZ200G(-D)", "Hi-Sil 243LD", "Hi-Sil 210", "Hi-Sil HDP 320G from PPG. As other examples of inorganic fillers capable of being used in the rubber compositions of the invention, mention may also be made of mineral fillers of the alumina type, in particular alumina (Al2O3), aluminum oxides, aluminum hydroxides, aluminosilicates, titanium oxides, silicon carbides or nitrides, all of the reinforcing type as described for example in applications W099/28376-A2, WOOO/73372-A1, W002/053634-A1 , W02004/003067-A1 , W02004/ 056915-A2, US6610261-B1 and US6747087-B2. Mention may in particular be made of the aluminas “Baikalox A125” or “CR125” (Baïkowski company), “APA-100RDX” (Condéa Vista Company), “Aluminoxid C” (Evonik) or “AKP-G015” (Sumitomo Chemicals).
L'état physique sous lequel se présente la charge inorganique renforçante est indifférent, que ce soit sous forme de poudre, de microperles, de granulés, ou encore de billes ou toute autre forme densifiée appropriée. Bien entendu on entend également par charge inorganique renforçante des mélanges de différentes charges inorganiques renforçantes, en particulier de silices telles que décrites ci-dessus. The physical state in which the reinforcing inorganic filler is present is irrelevant, whether it be in the form of powder, microbeads, granules, or else beads or any other appropriate densified form. Of course, the term “reinforcing inorganic filler” also means mixtures of different reinforcing inorganic fillers, in particular of silicas as described above.
L'homme du métier comprendra qu’en remplacement de la charge inorganique renforçante décrite ci-dessus, pourrait être utilisée une charge renforçante d'une autre nature, dès lors que cette charge renforçante d’une autre nature serait recouverte d'une couche inorganique telle que de la 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 cette charge renforçante et l'élastomère diénique. À titre d'exemple, on peut citer des noirs de carbone partiellement ou intégralement recouverts de silice, ou des noirs de carbone modifiés par de la silice, tels que, à titre non limitatif, les charges de type « Ecoblack® » de la série « CRX2000 » ou de la série « CRX4000 » de la société Cabot Corporation. Those skilled in the art will understand that replacing the reinforcing inorganic filler described above, a reinforcing filler of another nature could be used, since this reinforcing filler of another nature would be covered with an inorganic layer. such as silica, or else would comprise functional sites, in particular hydroxyl sites, on its surface, requiring the use of a coupling agent to establish the bond between this reinforcing filler and the diene elastomer. By way of example, mention may be made of carbon blacks partially or completely covered with silica, or carbon blacks modified with silica, such as, without limitation, fillers of the "Ecoblack®" type of the series “CRX2000” or “CRX4000” series from Cabot Corporation.
L'homme du métier saura adapter le taux de charge renforçante total selon l’utilisation concernée, notamment selon le type de pneumatiques concerné, par exemple pneumatique pour moto, pour véhicule de tourisme ou encore pour véhicule utilitaire tel que camionnette ou poids lourd. De préférence, ce taux de charge renforçante total est compris dans un domaine allant de 10 à 100 pce, plus préférentiellement de 15 à 100 pce, et encore plus préférentiellement de 20 à 80 pce ; l’optimum étant de manière connue différent selon les applications particulières visées. A person skilled in the art will be able to adapt the total reinforcing filler content according to the use concerned, in particular according to the type of tire concerned, for example tire for a motorcycle, for a passenger vehicle or even for a utility vehicle such as a van or heavy goods vehicle. Preferably, this content of total reinforcing filler is within a range ranging from 10 to 100 phr, more preferably from 15 to 100 phr, and even more preferably from 20 to 80 phr; the optimum being in a known manner different according to the particular applications targeted.
Le noir de carbone peut avantageusement constituer la seule charge renforçante ou la charge renforçante majoritaire en masse. Par majoritaire en masse, on entend que le noir de carbone représente plus de 50 % en masse de la masse totale de la charge renforçante, plus préférentiellement plus de 55 % en masse, plus préférentiellement encore plus de 60% en masse. The carbon black can advantageously constitute the sole reinforcing filler or the majority reinforcing filler by mass. By majority by mass, it is meant that the carbon black represents more than 50% by mass of the total mass of the reinforcing filler, more preferentially more than 55% by mass, more preferentially still more than 60% by mass.
Dans le présent exposé, la surface spécifique BET est déterminée par adsorption de gaz à l’aide de la méthode de Brunauer-Emmett-Teller décrite dans « The Journal of the American Chemical Society » (Vol. 60, page 309, février 1938), et plus précisément selon une méthode adaptée de la norme NF ISO 5794-1 , annexe E de juin 2010 [méthode volumétrique multipoints (5 points) - gaz: azote - dégazage sous vide : une heure à 160°C - domaine de pression relative p/po : 0,05 à 0,17]. In this disclosure, BET surface area is determined by gas adsorption using the Brunauer-Emmett-Teller method described in "The Journal of the American Chemical Society" (Vol. 60, page 309, February 1938) , and more specifically according to a method adapted from standard NF ISO 5794-1 , appendix E of June 2010 [method multipoint volumetric (5 points) - gas: nitrogen - vacuum degassing: one hour at 160°C - range of relative pressure p/po: 0.05 to 0.17].
Pour les charges inorganiques telles que la silice par exemple, les valeurs de surface spécifique CTAB ont été déterminées selon la norme NF ISO 5794-1 , annexe G de juin 2010. Le procédé est basé sur l'adsorption du CTAB (bromure de N-hexadécyl-N,N,N- triméthylammonium) sur la surface « externe » de la charge renforçante. For inorganic fillers such as silica for example, the CTAB specific surface values were determined according to standard NF ISO 5794-1, appendix G of June 2010. The process is based on the adsorption of CTAB (N-bromide hexadecyl-N,N,N-trimethylammonium) on the "external" surface of the reinforcing filler.
Pour les noirs de carbone, la surface spécifique STSA est déterminée selon la norme ASTM D6556-2016. For carbon blacks, the STSA specific surface area is determined according to the ASTM D6556-2016 standard.
Pour coupler la charge inorganique renforçante à l'élastomère diénique, on peut utiliser de manière bien 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. On utilise en particulier des organosilanes ou des polyorganosiloxanes au moins bifonctionnels. Par « bifonctionnel », on entend un composé possédant un premier groupe fonctionnel capable d’interagir avec la charge inorganique et un second groupe fonctionnel capable d’interagir avec l’élastomère diénique. Par exemple, un tel composé bifonctionnel peut comprendre un premier groupe fonctionnel comprenant un atome de silicium, le dit premier groupe fonctionnel étant apte à interagir avec les groupes hydroxyles d’une charge inorganique et un second groupe fonctionnel comprenant un atome de soufre, le dit second groupe fonctionnel étant apte à interagir avec l’élastomère diénique. To couple the reinforcing inorganic filler to the diene elastomer, it is possible to use, in a well-known manner, an at least bifunctional coupling agent (or bonding agent) intended to ensure a sufficient connection, of a chemical and/or physical nature, between the filler inorganic (surface of its particles) and diene elastomer. In particular, at least bifunctional organosilanes or polyorganosiloxanes are used. By "bifunctional" is meant a compound having a first functional group capable of interacting with the inorganic filler and a second functional group capable of interacting with the diene elastomer. For example, such a bifunctional compound may comprise a first functional group comprising a silicon atom, said first functional group being capable of interacting with the hydroxyl groups of an inorganic filler and a second functional group comprising a sulfur atom, said second functional group being capable of interacting with the diene elastomer.
Préférentiellement, les organosilanes sont choisis dans le groupe constitué par les organosilanes polysulfurés (symétriques ou asymétriques) tels que le tétrasulfure de bis(3-triéthoxysilylpropyl), en abrégé TESPT commercialisé sous la dénomination « Si69 » par la société Evonik ou le disulfure de bis-(triéthoxysilylpropyle), en abrégé TESPD commercialisé sous la dénomination « Si75 » par la société Evonik, les polyorganosiloxanes, les mercaptosilanes, les mercaptosilanes bloqués, tels que l’octanethioate de S-(3-(triéthoxysilyl)propyle) commercialisé par la société Momentive sous la dénomination « NXT Silane ». Plus préférentiellement, l’organosilane est un organosilane polysulfuré. Bien entendu pourraient être également utilisés des mélanges des agents de couplage précédemment décrits. Preferably, the organosilanes are chosen from the group consisting of polysulphide organosilanes (symmetrical or asymmetrical) such as bis(3-triethoxysilylpropyl) tetrasulphide, abbreviated as TESPT marketed under the name “Si69” by the company Evonik or bis disulphide -(triethoxysilylpropyl), abbreviated as TESPD marketed under the name “Si75” by the company Evonik, polyorganosiloxanes, mercaptosilanes, blocked mercaptosilanes, such as S-(3-(triethoxysilyl)propyl) octanethioate marketed by the company Momentive under the name “NXT Silane”. More preferably, the organosilane is a polysulphide organosilane. Of course, mixtures of the coupling agents described above could also be used.
La teneur en agent de couplage dans la composition de l’invention est avantageusement inférieure ou égale à 35 pce, étant entendu qu’il est en général souhaitable d’en utiliser le moins possible. Typiquement le taux d’agent de couplage représente de 0,5% à 15% en poids par rapport à la quantité de charge inorganique renforçante. Son taux est préférentiellement compris dans un domaine allant de 0,5 à 20 pce, plus préférentiellement compris dans un domaine allant de 2 à 10 pce. Ce taux est aisément ajusté par l'homme du métier selon le taux de charge inorganique renforçante utilisé dans la composition. The content of coupling agent in the composition of the invention is advantageously less than or equal to 35 phr, it being understood that it is generally desirable to use as little as possible. Typically the rate of coupling agent represents from 0.5% to 15% in weight relative to the amount of reinforcing inorganic filler. Its content is preferably within a range ranging from 0.5 to 20 phr, more preferably within a range ranging from 2 to 10 phr. This rate is easily adjusted by those skilled in the art according to the rate of reinforcing inorganic filler used in the composition.
La composition de l’invention peut également comprendre une autre charge, dite charge additionnelle, pouvant être choisie dans le groupe constitué par les charges semi- renforçantes, les charges inertes et les mélanges de ces charges. Préférentiellement, cette charge additionnelle peut être une charge semi- renforçante tel que le graphite. The composition of the invention can also comprise another filler, called additional filler, which can be chosen from the group consisting of semi-reinforcing fillers, inert fillers and mixtures of these fillers. Preferably, this additional filler can be a semi-reinforcing filler such as graphite.
Les charges semi- renforçantes ne sont pas capables de renforcer à elles seules une composition de caoutchouc destinée à la fabrication de pneumatiques, en d'autres termes elles ne sont pas aptes à remplacer, dans sa fonction de renforcement, un noir de carbone conventionnel de grade pneumatique, cependant elles permettent une augmentation du module en traction d'une composition de caoutchouc dans laquelle elles sont incorporées, c’est pourquoi on les nomme semi -renforçantes . Semi-reinforcing fillers are not capable of reinforcing by themselves a rubber composition intended for the manufacture of tires, in other words they are not suitable for replacing, in its reinforcing function, a conventional carbon black of pneumatic grade, however they allow an increase in the tensile modulus of a rubber composition in which they are incorporated, which is why they are called semi-reinforcing.
À titre de charge semi -renforçante éventuellement présente dans la composition, on peut notamment citer le graphite. On entend plus particulièrement par graphite susceptible d'être utilisé dans le cadre de l'invention : As semi-reinforcing filler optionally present in the composition, mention may in particular be made of graphite. The term "graphite capable of being used in the context of the invention" is understood more particularly:
(i) tout graphite naturel, associé aux roches affectées par le métamorphisme, après séparation des impuretés accompagnant les veines de graphite et après broyage ; (i) any natural graphite, associated with rocks affected by metamorphism, after separation of the impurities accompanying the graphite veins and after grinding;
(ii) tout graphite naturel expansable thermiquement, i.e. dans lequel est intercalé un composé chimique à l’état liquide, par exemple un acide, entre ses plans de graphène ;(ii) any thermally expandable natural graphite, i.e. in which a chemical compound in the liquid state, for example an acid, is intercalated between its graphene planes;
(iii) tout graphite naturel expansé, ce dernier étant réalisé en deux temps : intercalation d'un composé chimique à l’état liquide, par exemple un acide, entre les plans de graphène d'un graphite naturel par traitement chimique et expansion à haute température ; (iii) any expanded natural graphite, the latter being produced in two stages: intercalation of a chemical compound in the liquid state, for example an acid, between the graphene planes of a natural graphite by chemical treatment and expansion at high temperature ;
(iv) tout graphite synthétique. La composition de caoutchouc utilisable selon l'invention peut contenir un seul graphite ou un mélange de plusieurs graphites, ainsi par exemple on peut avoir un coupage de graphite naturel et/ou de graphite expansé et/ou de graphite synthétique. Le graphite tel que défini précédemment, peut se présenter sur un plan morphologique sous une forme lamellaire ou non. (iv) any synthetic graphite. The rubber composition which can be used according to the invention may contain a single graphite or a mixture of several graphites, thus for example there may be a blend of natural graphite and/or of expanded graphite and/or of synthetic graphite. Graphite as defined previously, can be present on a morphological level in a lamellar form or not.
De manière préférée, le graphite utilisable selon l'invention se présente sous forme lamellaire. De manière préférée, la teneur de la ou des charges semi-renforçantes, notamment du graphite, dans la composition de caoutchouc de l’invention est comprise dans un domaine allant de 0 à de 35 pce, de préférence de 1 à 35 pce, et encore plus préférentiellement de 1 à 20 pce. Preferably, the graphite that can be used according to the invention is in lamellar form. Preferably, the content of the semi-reinforcing filler(s), in particular graphite, in the rubber composition of the invention is within a range ranging from 0 to 35 phr, preferably from 1 to 35 phr, and even more preferably from 1 to 20 phr.
La composition de l’invention peut également comprendre une charge inerte. On entend par charges inertes des charges non-renforçantes. The composition of the invention may also comprise an inert filler. By inert fillers is meant non-reinforcing fillers.
Parmi les charges inertes bien connues par l'homme du métier, on citera notamment celles choisies dans le groupe constitué par les microparticules de carbonates de calcium naturels (la craie) ou synthétiques, les silicates synthétiques ou naturels (tels que le kaolin, le talc, le mica, la vermiculite), les alumino-silicates (l’argile, la bentonite, la montmorillonite), des microbilles de verre, des paillettes de verre ( glass flakes en anglais) et un mélange de ces composés. Among the inert fillers well known to those skilled in the art, mention will be made in particular of those chosen from the group consisting of microparticles of natural (chalk) or synthetic calcium carbonates, synthetic or natural silicates (such as kaolin, talc , mica, vermiculite), alumino-silicates (clay, bentonite, montmorillonite), glass microbeads, glass flakes and a mixture of these compounds.
De manière préférée, la teneur de la ou des charges inertes, dans la composition de caoutchouc de l’invention, est comprise dans un domaine allant de 1 à 40 pce, de préférence allant de 2 à 30 pce, plus préférentiellement encore allant de 2 à 25 pce. Les charges inertes précitées sont en effet particulièrement intéressantes car elles permettent d'améliorer l'imperméabilité des compositions dans lesquelles elles sont dispersées avec un taux adéquat. Preferably, the content of the inert filler(s), in the rubber composition of the invention, is within a range ranging from 1 to 40 phr, preferably ranging from 2 to 30 phr, more preferably still ranging from 2 at 25 pc. The aforementioned inert fillers are in fact particularly interesting because they make it possible to improve the impermeability of the compositions in which they are dispersed with an adequate rate.
Conviennent notamment à titre de charges inertes, les charges minérales lamellaires à base de silicium. En particulier, parmi les charges minérales lamellaires à base de silicium conviennent les phyllosilicates et particulièrement celles comprises dans le groupe constitué par les smectites, le kaolin, le talc, le mica et la vermiculite. Suitable in particular as inert fillers are lamellar mineral fillers based on silicon. In particular, among the lamellar mineral fillers based on silicon, suitable are phyllosilicates and particularly those included in the group consisting of smectites, kaolin, talc, mica and vermiculite.
Parmi les phyllosilicates conviennent également pour l'invention, les phyllosilicates fonctionnalisées et en particulier organo modifiées. Selon un mode de réalisation particulier, la structure organique à laquelle est associée la charge inerte est un surfactant de formule : -M+RcRdRe- , où M représente un atome d'azote, de soufre, de phosphore ou de pyridine et où Rc, Rd, et Re représentent chacun un atome d'hydrogène, un groupe alkyle, un groupe aryle ou un groupe allyle, Rc, Rd, et Re étant identiques ou différents. En particulier, des montmorillonites organo modifiées conviennent pour l'invention.Among the phyllosilicates also suitable for the invention, the functionalized and in particular organo-modified phyllosilicates. According to a particular embodiment, the organic structure with which the inert filler is associated is a surfactant of formula: -M+R c R d R e - , where M represents a nitrogen, sulfur, phosphorus or pyridine and where R c , R d , and R e each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an allyl group, R c , R d , and R e being identical or different. In particular, organo-modified montmorillonites are suitable for the invention.
Ainsi des montmorillonites modifiées avec un surfactant tel qu'un sel d'ammonium quaternaire dioctadecyldiméthyl-dihydrogéné. Une telle montmorillonite organo- modifiée est commercialisée notamment par la Société Southern Clay Products sous la dénomination commerciale « CLOISITE 6A » et « CLOISITE 20A ». Thus montmorillonites modified with a surfactant such as a dioctadecyldimethyl-dihydrogenated quaternary ammonium salt. Such an organo-modified montmorillonite is marketed in particular by the company Southern Clay Products under the trade name “CLOISITE 6A” and “CLOISITE 20A”.
D'autres surfactants à base de sels d'ammonium quaternaire peuvent être encore utilisés pour modifier les phyllosilicates tels que décrits dans la demande de brevet W02006/ 047509-A2. Other surfactants based on quaternary ammonium salts can also be used to modify the phyllosilicates as described in patent application WO2006/047509-A2.
La craie se présente préférentiellement sous la forme de microparticules dont la taille moyenne (en masse) est supérieure à 1 pm. La taille médiane des microparticules de craie, mesure obtenue sur sédigraphe, est préférentiellement comprise dans un domaine allant de 0,5 à 200 pm, plus particulièrement de 0,5 à 30 pm et encore plus préférentiellement de 1 à 20 pm. The chalk is preferably in the form of microparticles whose average size (by mass) is greater than 1 μm. The median size of the chalk microparticles, measurement obtained on a sedigraph, is preferentially within a range ranging from 0.5 to 200 μm, more particularly from 0.5 to 30 μm and even more preferentially from 1 to 20 μm.
Les craies connues de l’homme du métier sont les carbonates de calcium naturels (craie) ou synthétiques avec ou sans enrobage (par exemple avec de l’acide stéarique). The chalks known to those skilled in the art are natural (chalk) or synthetic calcium carbonates with or without coating (for example with stearic acid).
À titre d'exemples de telles craies préférentielles et disponibles commercialement, on peut citer par exemple la craie vendue sous la dénomination « Omya BLS » par la société Omya. As examples of such preferred and commercially available chalks, mention may be made, for example, of the chalk sold under the name “Omya BLS” by the company Omya.
Avantageusement, la composition comprend au moins une charge renforçante et optionnellement une charge additionnelle choisie parmi une charge semi- renforçante, une charge inerte et leurs combinaisons. Advantageously, the composition comprises at least one reinforcing filler and optionally an additional filler chosen from a semi-reinforcing filler, an inert filler and combinations thereof.
Avantageusement, la composition comprend au moins du noir de carbone et optionnellement une charge additionnelle choisie parmi le graphite, le kaolin, la craie, le talc et leurs combinaisons. Advantageously, the composition comprises at least carbon black and optionally an additional filler chosen from graphite, kaolin, chalk, talc and their combinations.
La composition de caoutchouc utilisable dans la couche étanche intérieure comprend de 0 à 40 pce d 'un agent plastifiant. The rubber composition that can be used in the inner waterproof layer comprises from 0 to 40 phr of a plasticizer.
De manière préférée, l'agent plastifiant est choisi parmi les huiles plastifiantes, les résines plastifiantes ou leurs combinaisons. Preferably, the plasticizer is chosen from plasticizing oils, plasticizing resins or combinations thereof.
Par définition, une huile plastifiante (aussi appelée plastifiant liquide) est liquide à température ambiante et pression atmosphérique. Cette ou ces huiles plastifiantes ont généralement une température de transition vitreuse faible, inférieure à -20° C (Tg, mesurée selon ASTM D3418-1999), de préférence inférieure à -40° C. Les températures de transition vitreuse sont mesurées de manière connue par DSC (« Differential Scanning Calorimetry ») selon la norme ASTM D3418-1999. By definition, a plasticizing oil (also called liquid plasticizer) is liquid at room temperature and atmospheric pressure. This or these plasticizing oils generally have a low glass transition temperature, lower than -20° C. (Tg, measured according to ASTM D3418-1999), preferably lower than -40° C. The temperatures of glass transition are measured in a known manner by DSC (“Differential Scanning Calorimetry”) according to standard ASTM D3418-1999.
A titre d'huile plastifiante, on peut utiliser toutes les huiles dites « d'extension » qu'elles soient de nature aromatique ou non-aromatique connues pour leurs propriétés plastifiantes vis-à-vis des élastomères utilisés. As plasticizing oil, it is possible to use all the so-called “extender” oils, whether aromatic or non-aromatic in nature, known for their plasticizing properties with respect to the elastomers used.
Conviennent particulièrement les huiles plastifiantes choisies dans le groupe constitué par les polymères diéniques liquides, les huiles polyoléfiniques, les huiles naphténiques, les huiles paraffiniques, les huiles DAE (Distillate Aromatic Extracts), les huiles MES (Médium Extracted Solvatés), les huiles TDAE (Treated Distillate Aromatic Extracts), les huiles RAE (Residual Aromatic Extracts), les huiles TRAE (Treated Residual Aromatic Extracts), les huiles SRAE (Safety Residual Aromatic Extracts), les huiles minérales, les huiles végétales, les plastifiants éthers, les plastifiants esters, les plastifiants phosphates, les plastifiants sulfonates et les mélanges de ces composés. The plasticizing oils chosen from the group consisting of liquid diene polymers, polyolefinic oils, naphthenic oils, paraffinic oils, DAE oils (Distillate Aromatic Extracts), MES oils (Medium Extracted Solvates), TDAE oils ( Treated Distillate Aromatic Extracts), RAE oils (Residual Aromatic Extracts), TRAE oils (Treated Residual Aromatic Extracts), SRAE oils (Safety Residual Aromatic Extracts), mineral oils, vegetable oils, ether plasticizers, ester plasticizers , phosphate plasticizers, sulfonate plasticizers and mixtures of these compounds.
Conviennent également les polymères liquides issus de la polymérisation d'oléfines ou de diènes, comme par exemple ceux choisis dans le groupe constitué par les polybutènes, les polydiènes, en particulier les polybutadiènes, les polyisoprènes, les copolymères de butadiène et d'isoprène, les copolymères de butadiène ou d'isoprène et de styrène, et les mélanges de ces polymères liquides. La masse molaire moyenne en nombre de tels polymères liquides est préférentiellement comprise dans un domaine allant de 500 g/mol à 50000 g/mol, plus préférentiellement de 1 000 g/mol à 10000 g/mol. A titre d'exemple peuvent être cités notamment les produits « Ricon » de la société Cray ValleyAlso suitable are liquid polymers derived from the polymerization of olefins or dienes, such as those chosen from the group consisting of polybutenes, polydienes, in particular polybutadienes, polyisoprenes, copolymers of butadiene and isoprene, copolymers of butadiene or isoprene and styrene, and mixtures of these liquid polymers. The number-average molar mass of such liquid polymers is preferably within a range ranging from 500 g/mol to 50,000 g/mol, more preferably from 1,000 g/mol to 10,000 g/mol. By way of example may be mentioned in particular the "Ricon" products of the company Cray Valley
Conviennent également les huiles polyisobutylènes fonctionnalisées ou non, ayant une masse moléculaire comprise entre 200 g/mol et 40000 g/mol. Also suitable are polyisobutylene oils, functionalized or not, having a molecular weight of between 200 g/mol and 40,000 g/mol.
Selon un autre mode de réalisation, la ou les huiles plastifiantes sont des huiles végétales (telles que huiles de lin, carthame, soja, maïs, coton, navette, ricin, abrasin, pin, tournesol, palme, olive, noix de coco, arachide, pépin de raisin, et les mélanges de ces huiles, en particulier une huile de tournesol). According to another embodiment, the plasticizing oil(s) are vegetable oils (such as linseed, safflower, soya, corn, cottonseed, rape, castor, tung, pine, sunflower, palm, olive, coconut, peanut , grapeseed, and mixtures of these oils, in particular a sunflower oil).
Selon un autre mode de réalisation, la ou les huiles plastifiantes sont un éther comme par exemple les polyéthylène glycols ou les polypropylène glycols. Conviennent également les huiles plastifiantes choisies dans le groupe constitué par les plastifiants esters, les plastifiants phosphates, les plastifiants sulfonates et les mélanges de ces composés. According to another embodiment, the plasticizing oil or oils are an ether such as, for example, polyethylene glycols or polypropylene glycols. Also suitable are plasticizing oils chosen from the group consisting of ester plasticizers, phosphate plasticizers, sulfonate plasticizers and mixtures of these compounds.
L'agent plastifiant peut également être choisi parmi les résines plastifiantes. Par opposition avec les huiles plastifiantes, on entend par résine plastifiante un composé qui est solide à température ambiante (23° C) et à pression atmosphérique (1 ,013.105 Pa). Cette ou ces résines plastifiantes ont généralement une température de transition vitreuse, supérieure à 20° C (Tg, mesurée selon ASTM D3418-1999), de préférence supérieure à 30° C. The plasticizer can also be chosen from plasticizer resins. As opposed to plasticizing oils, plasticizing resin means a compound which is solid at room temperature (23° C.) and at atmospheric pressure (1.013×10 5 Pa). This or these plasticizing resins generally have a glass transition temperature, greater than 20° C. (Tg, measured according to ASTM D3418-1999), preferably greater than 30° C.
De manière préférée, les résines plastifiantes sont des résines plastifiantes hydrocarbonées. Preferably, the plasticizing resins are hydrocarbon plasticizing resins.
Les résines hydrocarbonées sont des polymères bien connus de l'homme du métier, miscibles donc par nature dans les compositions d'élastomère(s) lorsqu'elles sont qualifiées en outre de « plastifiantes ». Hydrocarbon resins are polymers well known to those skilled in the art, therefore miscible by nature in elastomer(s) compositions when they are further qualified as “plasticizers”.
Ces résines plastifiantes hydrocarbonées présentent généralement une température de transition vitreuse supérieure à 20° C et une température de ramollissement inférieure à 170°C. These hydrocarbon plasticizing resins generally have a glass transition temperature above 20° C. and a softening temperature below 170° C.
Les températures de ramollissement (« softening point ») sont mesurées selon la norme ASTM E-28. Softening temperatures (“softening point”) are measured according to standard ASTM E-28.
Elles ont été largement décrites par exemple dans l'ouvrage intitulé « Hydrocarbon Resins » de R. Mildenberg, M. Zander et G. Collin (New York, VCH, 1997, ISBN 3 -527-28617-9) dont le chapitre 5 est consacré à leurs applications, notamment en caoutchouterie pneumatique (5.5. « Rubber Tires and Mechanical Goods »). Elles peuvent être aliphatiques, naphténiques, aromatiques ou encore du type aliphatique/naphténique/aromatique, c'est-à-dire à base de monomères aliphatiques et/ou naphténiques et/ou aromatiques. Elles peuvent être naturelles ou synthétiques, à base ou non de pétrole (si tel est le cas, elles sont connues aussi sous le nom de résines de pétrole). Elles sont préférentiellement exclusivement hydrocarbonées, c'est-à-dire qu'elles ne comportent que des atomes de carbone et d'hydrogène. They have been extensively described, for example, in the work entitled "Hydrocarbon Resins" by R. Mildenberg, M. Zander and G. Collin (New York, VCH, 1997, ISBN 3 -527-28617-9) of which chapter 5 is dedicated to their applications, particularly in pneumatic rubber (5.5. “Rubber Tires and Mechanical Goods”). They can be aliphatic, naphthenic, aromatic or else of the aliphatic/naphthenic/aromatic type, that is to say based on aliphatic and/or naphthenic and/or aromatic monomers. They can be natural or synthetic, petroleum-based or not (if so, they are also known as petroleum resins). They are preferably exclusively hydrocarbon-based, that is to say they contain only carbon and hydrogen atoms.
La teneur en agent plastifiant dans la composition de caoutchouc selon l'invention varie de 0 à 40 pce, avantageusement de 2 pce à 20 pce, plus avantageusement de 2 pce à 10 pce. La composition de caoutchouc utilisable dans la couche étanche intérieure peut comporter également tout ou partie des additifs usuels habituellement utilisés dans les compositions d'élastomères destinées à la fabrication de pneumatiques, comme par exemple des agents de protection tels que anti-ozonants chimiques, anti-oxydants, des agents anti-fatigue, des accepteurs (par exemple résine phénolique novolaque) ou des donneurs de méthylène (par exemple HMT ou H3M). The plasticizer content in the rubber composition according to the invention varies from 0 to 40 phr, advantageously from 2 phr to 20 phr, more advantageously from 2 phr to 10 phr. The rubber composition that can be used in the inner waterproof layer can also comprise all or some of the usual additives usually used in elastomer compositions intended for the manufacture of tires, such as, for example, protective agents such as chemical anti-ozonants, anti- oxidants, anti-fatigue agents, acceptors (eg phenol novolac resin) or methylene donors (eg HMT or H3M).
La composition de caoutchouc utilisable dans la couche étanche intérieure peut être fabriquée dans des mélangeurs appropriés, en utilisant deux phases de préparation successives bien connues de l'homme du métier : The rubber composition that can be used in the inner waterproof layer can be manufactured in suitable mixers, using two successive preparation phases well known to those skilled in the art:
- une première phase de travail ou malaxage thermomécanique (phase dite « non- productive ») qui peut être conduite en une seule étape thermomécanique au cours de laquelle on introduit, dans un mélangeur approprié tel qu'un mélangeur interne usuel (par exemple de type « Banbury »), tous les constituants nécessaires, notamment la matrice élastomérique, les charges, les éventuels autres additifs divers, à l'exception du système de réticulation. L’incorporation de la charge à l’élastomère peut être réalisée en une ou plusieurs fois en malaxant thermomécaniquement. Dans le cas où la charge est déjà incorporée en totalité ou en partie à l’élastomère sous la forme d’un mélange-maître (« masterbatch » en anglais) comme cela est décrit par exemple dans les demandes- a first working phase or thermomechanical mixing (so-called "non-productive" phase) which can be carried out in a single thermomechanical step during which, in a suitable mixer such as a usual internal mixer (for example of the “Banbury”), all the necessary constituents, in particular the elastomeric matrix, the fillers, any other miscellaneous additives, with the exception of the crosslinking system. The incorporation of the filler into the elastomer can be carried out in one or more stages by mixing thermomechanically. In the case where the filler is already incorporated in whole or in part in the elastomer in the form of a masterbatch (“masterbatch” in English) as described for example in the applications
W097/36724 ou W099/16600, c’est le mélange-maître qui est directement malaxé et le cas échéant on incorpore les autres élastomères ou charges présents dans la composition qui ne sont pas sous la forme de mélange-maître, ainsi que les éventuels autres additifs divers autres que le système de réticulation. La phase non-productive peut être réalisée à haute température, jusqu'à une température maximale comprise entre 80° C et 150°C, de préférence entre 100°C et 140°C pendant une durée généralement comprise entre 2 et 10 minutes W097/36724 or W099/16600, it is the masterbatch which is mixed directly and, if necessary, the other elastomers or fillers present in the composition which are not in the form of the masterbatch, as well as any other miscellaneous additives other than the crosslinking system. The non-productive phase can be carried out at high temperature, up to a maximum temperature of between 80° C. and 150° C., preferably between 100° C. and 140° C. for a period generally of between 2 and 10 minutes.
- puis, une seconde phase de travail mécanique (phase dite « productive ») qui est réalisée dans un mélangeur externe tel qu'un mélangeur à cylindres, après refroidissement du mélange obtenu au cours de la première phase non-productive jusqu'à une plus basse température, typiquement inférieure à 120°C, par exemple entre 40° C et 100°C. On incorpore alors le système de réticulation, et le tout est alors mélangé pendant quelques minutes, par exemple entre 5 et 15 min. - then, a second phase of mechanical work (so-called "productive" phase) which is carried out in an external mixer such as a roller mixer, after cooling the mixture obtained during the first non-productive phase to a higher low temperature, typically below 120°C, for example between 40°C and 100°C. The crosslinking system is then incorporated, and the whole is then mixed for a few minutes, for example between 5 and 15 min.
Le gluconate de cuivre (II) peut être introduit lors de la phase dite non-productive et/ou lors de la phase dite productive. Copper (II) gluconate can be introduced during the so-called non-productive phase and/or during the so-called productive phase.
Le système de réticulation peut être tout type de système connu de l’homme de l’art dans le domaine des compositions de caoutchouc pour pneumatique. Il peut notamment être à base de soufre et/ou de bismaléimides. Le système de réticulation proprement est avantageusement à base de soufre. Le système de réticulation est préférentiellement à base de soufre, on parle alors d’un système de vulcanisation. Le soufre peut être apporté sous toute forme, notamment sous forme de soufre moléculaire, ou d'un agent donneur de soufre. Au moins un accélérateur de vulcanisation, en particulier d'un accélérateur du type sulfénamide, est également préférentiellement présent, et, de manière optionnelle, préférentielle également, on peut utiliser divers activateurs de vulcanisation connus tels qu'oxyde de zinc, acide stéarique ou composé équivalent tels que les sels d’acide stéarique et sels de métaux de transition, dérivés guanidiques (en particulier diphénylguanidine), ou encore des retardateurs de vulcanisation connus. Le soufre est utilisé à un taux préférentiel compris entre 0,5 et 12 pce, en particulier entre 1 et 10 pce. L'accélérateur de vulcanisation est utilisé à un taux préférentiel compris entre 0,1 et 10 pce, plus préférentiellement compris entre 0,2 et 5,0 pce. The crosslinking system can be any type of system known to those skilled in the art in the field of rubber compositions for tires. It may in particular be based on sulfur and/or bismaleimides. The crosslinking system itself is advantageously sulfur-based. The crosslinking system is preferably based on sulphur, one then speaks of a vulcanization system. The sulfur can be provided in any form, in particular in the form of molecular sulfur, or of a sulfur-donating agent. At least one vulcanization accelerator, in particular an accelerator of the sulfenamide type, is also preferentially present, and, optionally, also preferentially, various known vulcanization activators can be used, such as zinc oxide, stearic acid or compound equivalent such as salts of stearic acid and salts of transition metals, guanidine derivatives (in particular diphenylguanidine), or alternatively known vulcanization retarders. The sulfur is used at a preferential rate of between 0.5 and 12 phr, in particular between 1 and 10 phr. The vulcanization accelerator is used at a preferential rate comprised between 0.1 and 10 phr, more preferentially comprised between 0.2 and 5.0 phr.
On peut utiliser comme accélérateur tout composé susceptible 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 sulfénamides, thiurames, dithiocarbamates, dithiophosphates, thiourées et xanthates. A titre d'exemples de tels accélérateurs, on peut citer notamment les composés suivants : disulfure de 2-mercaptobenzothiazyle (en abrégé "MBTS"), N-cyclohexyl-2-benzothiazyle sulfénamide (en abrégé "CBS"), N,N-dicyclohexyl-2-benzothiazyle sulfénamide (en abrégé "DCBS"), N-ter-butyl-2-benzothiazyle sulfénamide (en abrégé "TBBS"), N-ter-butyl-2- benzothiazyle sulfénimide (en abrégé "TBSI"), disulfure de tetrabenzylthiurame (en abrégé "TBZTD"), dibenzyldithiocarbamate de zinc (en abrégé "ZBEC") et les mélanges de ces composés. Any compound capable of acting as a vulcanization accelerator for diene elastomers in the presence of sulfur can be used as an accelerator, in particular accelerators of the thiazole type as well as their derivatives, accelerators of the sulfenamide, thiuram, dithiocarbamate, dithiophosphate, thiourea and xanthate type. As examples of such accelerators, mention may be made in particular of the following compounds: 2-mercaptobenzothiazyl disulphide (abbreviated to "MBTS"), N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (abbreviated to "CBS"), N,N- dicyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (abbreviated "DCBS"), N-ter-butyl-2-benzothiazyl sulfenamide (abbreviated "TBBS"), N-ter-butyl-2-benzothiazyl sulfenimide (abbreviated "TBSI"), tetrabenzylthiuram disulfide (abbreviated "TBZTD"), zinc dibenzyldithiocarbamate (abbreviated "ZBEC") and mixtures of these compounds.
De préférence, on utilise un accélérateur primaire du type sulfénamide. Preferably, a primary accelerator of the sulfenamide type is used.
La composition finale ainsi obtenue peut ensuite être calandrée, par exemple sous la forme d'une feuille, d'une plaque notamment pour une caractérisation au laboratoire, ou encore extrudée sous la forme d'un semi-fini (ou profilé) de caoutchouc utilisable par exemple pour former un profilé de caoutchouc utilisé pour la fabrication d'une couche intérieure étanche. The final composition thus obtained can then be calendered, for example in the form of a sheet, a plate in particular for characterization in the laboratory, or even extruded in the form of a semi-finished (or profiled) rubber that can be used for example to form a rubber profile used for the manufacture of a waterproof inner layer.
La composition peut être soit à l’état cru (avant réticulation ou vulcanisation), soit à l’état cuit (après réticulation ou vulcanisation), peut être un produit semi-fini qui peut être utilisé dans un pneumatique. La réticulation de la composition peut être conduite de manière connue de l’homme du métier, par exemple à une température comprise entre 130°C et 200° C, sous pression. The composition can be either in the green state (before crosslinking or vulcanization), or in the cured state (after crosslinking or vulcanization), can be a semi-finished product which can be used in a tire. The crosslinking of the composition can be carried out in a manner known to those skilled in the art, for example at a temperature of between 130° C. and 200° C., under pressure.
La couche étanche intérieure est utilisable dans tout type d'objet pneumatique. A titre d'exemples de tels objets pneumatiques, on peut citer les bateaux pneumatiques, les ballons ou balles utilisés pour le jeu ou le sport. The inner waterproof layer can be used in any type of pneumatic object. By way of examples of such pneumatic objects, mention may be made of inflatable boats, balloons or balls used for games or sports.
Par conséquent, l'invention concerne également un pneumatique comportant une couche étanche intérieure telle que définie précédemment. Le pneumatique est en particulier tel que décrit sur la figure 1. De manière générale, le pneumatique selon l'invention est destiné à équiper des véhicules à moteur de type tourisme, SUV (« Sport Utility Vehicles »), deux roues (notamment motos), avions, les pneus agricoles, ainsi que des véhicules industriels tels que des camionnettes, des poids-lourds et autres véhicules de transport ou de manutention. L’invention a également pour objet l’utilisation de gluconate de cuivre (II), tel que défini précédemment, dans une composition de caoutchouc pour pneumatique pour la prévention ou l’éradication de la prolifération d’insectes, plus précisément de larves, en particulier de larves moustiques, présentes dans de l’eau stagnant dans le pneumatique, c’est-à-dire d’eau au contact de la couche étanche intérieure et retenue par les flancs. La composition de caoutchouc est avantageusement telle que décrit précédemment.Consequently, the invention also relates to a tire comprising an inner waterproof layer as defined above. The tire is in particular as described in FIG. 1. In general, the tire according to the invention is intended to be fitted to motor vehicles of the passenger car type, SUVs (“Sport Utility Vehicles”), two-wheelers (in particular motorcycles) , airplanes, agricultural tires, as well as industrial vehicles such as vans, trucks and other transport or handling vehicles. A subject of the invention is also the use of copper (II) gluconate, as defined above, in a rubber composition for tires for preventing or eradicating the proliferation of insects, more precisely of larvae, in particular of mosquito larvae, present in stagnant water in the tire, that is to say water in contact with the inner waterproof layer and retained by the sidewalls. The rubber composition is advantageously as described previously.
La littérature indique qu’une concentration en cuivre comprise entre 500 ppb et 80 ppm dans l’eau est en mesure de bloquer la croissance des larves, notamment des larves de moustique, et donc de présenter un caractère larvicide. The literature indicates that a copper concentration of between 500 ppb and 80 ppm in water is able to block the growth of larvae, in particular mosquito larvae, and therefore to present a larvicidal character.
Le gluconate de cuivre (II) incorporé dans une composition de caoutchouc est capable de relarguer du cuivre dans de l’eau en contact avec ladite composition. La concentration en cuivre (II) dans l’eau est consistante avec un effet larvicide des moustiques. De fait un pneumatique comprenant en guise de couche étanche intérieure ce type de composition et notamment mis en décharge sauvage ou réutilisé pour toute autre application différente de sa destination première, pourra éviter la prolifération des moustiques par stagnation d’eau de pluie à l’intérieur du pneumatique, et ainsi au contact de la couche étanche intérieure. De plus, l’introduction de ce gluconate de cuivre ne modifie le procédé de fabrication d’une composition de caoutchouc pour pneumatique. En particulier, la composition de caoutchouc pour couche étanche intérieure conserve sa capacité à cuire, c’est-à-dire sa capacité à être réticulée ou vulcanisée, ce qui permet d’envisager la fabrication de telles compositions sur des outils de fabrication industrielle usuels. The copper (II) gluconate incorporated in a rubber composition is capable of releasing copper into water in contact with said composition. The concentration of copper (II) in the water is consistent with a mosquito larviciding effect. In fact, a tire comprising this type of composition as an inner waterproof layer and in particular dumped in the wild or reused for any other application different from its primary destination, can prevent the proliferation of mosquitoes by stagnation of rainwater inside. of the tire, and thus in contact with the inner waterproof layer. Furthermore, the introduction of this copper gluconate does not modify the process for manufacturing a rubber composition for tires. In particular, the rubber composition for the inner waterproof layer retains its ability to cure, that is to say its ability to be crosslinked or vulcanized, which makes it possible to envisage the manufacture of such compositions on usual industrial manufacturing tools. .
De plus l’introduction de ce gluconate de cuivre ne diminue pas les propriétés d’étanchéité de la composition de couche étanche intérieure et les propriétés mécaniques sont satisfaisantes, ce qui permet un maintien des propriétés du pneumatique au cours de son service. L’invention ainsi que ses avantages seront compris de manière plus approfondie, à la lumière des exemples de réalisation qui suivent. In addition, the introduction of this copper gluconate does not reduce the sealing properties of the inner sealing layer composition and the mechanical properties are satisfactory, which allows the properties of the tire to be maintained during its service. The invention as well as its advantages will be understood in greater depth, in the light of the examples of embodiment which follow.
EXEMPLE 1 EXAMPLE 1
Dans le tableau 1 ci-dessous sont regroupées les formulations de couches étanches intérieures utilisées pour illustrer la présente invention. La composition C-0 ne comporte pas de sel de cuivre. Elle utilisée au titre de référence. Les compositions C-1, C-2, C-3 et C-4 qui comprennent un sel de cuivre (II) sont présentées à titre comparatif et ne sont pas conformes à l’invention. Enfin la composition C-5 comprend du gluconate de cuivre (II) et est conforme à l’invention. In Table 1 below are grouped the formulations of inner waterproof layers used to illustrate the present invention. Composition C-0 contains no copper salt. It used for reference. Compositions C-1, C-2, C-3 and C-4 which comprise a copper (II) salt are presented for comparison and are not in accordance with the invention. Finally, composition C-5 comprises copper (II) gluconate and is in accordance with the invention.
Les mélanges ont été confectionnés au moyen d’un mélangeur interne en utilisant un mode d’introduction classique avec incorporation initiale de l’élastomère, le noir de carbone, les additifs excepté l’oxyde de zinc introduit juste avant d’extraire et récupérer le masterbatch à une température maximale 110-115°C. The mixtures were made by means of an internal mixer using a conventional mode of introduction with initial incorporation of the elastomer, the carbon black, the additives except the zinc oxide introduced just before extracting and recovering the masterbatch at a maximum temperature of 110-115°C.
Les sels de cuivre, l’accélérateur et de soufre sont ensuite incorporés sur un mélangeur externe (outil à cylindres) à une température de 40° C. [Tableau 1] The copper, accelerator and sulfur salts are then incorporated on an external mixer (roller tool) at a temperature of 40°C. [Table 1]
(1 ) Elastomère butyle bromé (1) Brominated butyl elastomer
(2) Caoutchouc naturel (2) Natural rubber
(3) N660 de la société Cabot (3) Cabot Company N660
(4) Huile TDAE de la société Exxon (5) Sulfate de cuivre (II), CuSC>4 CAS 7758-98-7 de la société Sigma-Aldrich (4) TDAE Oil from Exxon Company (5) Copper(II) Sulfate, CuSC>4 CAS 7758-98-7 from Sigma-Aldrich Company
(6) 2-éthylhexanoate de cuivre (II), CuEH CAS 149-11 -1 de la société Sigma-Aldrich(6) Copper (II) 2-ethylhexanoate, CuEH CAS 149-11 -1 from Sigma-Aldrich
(7) Acétlylacétonate de cuivre (II), CuAA CAS 13395-16-9 de la société Sigma-Aldrich(7) Copper(II) Acetlylacetonate, CuAA CAS 13395-16-9 from Sigma-Aldrich Company
(8) 6-hydroxyquinoleate de cuivre (II), CuHQ CAS 10380-28-6 de la société Sigma-Aldrich(8) Copper(II) 6-hydroxyquinoleate, CuHQ CAS 10380-28-6 from Sigma-Aldrich Company
(9) Gluconate de cuivre (II), CuG CAS 529-07-3 de la société Sigma-Aldrich (10) Cyclohexyl-benzothiazyl-sulfénamide de la société Solutia (9) Copper (II) gluconate, CuG CAS 529-07-3 from Sigma-Aldrich (10) Cyclohexyl-benzothiazyl-sulfenamide from Solutia
Mesures et essais Measurements and tests
A) Rhéométrie A) Rheometry
La rhéométrie a été conduite, selon la norme DIN53529-partie 2 et 3 (juin 1983) grâce à un rhéomètre à chambre oscillante RPA 2000 de la société Alpha Technologies. La température est constante (c’est-à-dire variation de moins de 2°C) et réglée à 170°C. Le suivi du couple rhéométrique (exprimé en dN.m) au fil du temps est conduit une chambre de mesure oscillant à 1 ,67Hz et pour une déformation crête-crête de 2,8%. Pour apprécier une éventuelle perturbation ou modification du processus de vulcanisation, on compare la différence entre le couple atteint à l’optimum de vulcanisation (Cmax) et le couple a l’instant t=0 (Cmin) pour chaque composition à celle de la composition témoin. Pour chaque composition on reporte ces valeurs dans le tableau 2 ci-dessous : The rheometry was carried out, according to the DIN53529-part 2 and 3 standard (June 1983) using an RPA 2000 oscillating chamber rheometer from the company Alpha Technologies. The temperature is constant (i.e. variation of less than 2°C) and set at 170°C. The monitoring of the rheometric torque (expressed in dN.m) over time is carried out in a measuring chamber oscillating at 1.67Hz and for a peak-peak deformation of 2.8%. To assess a possible disturbance or modification of the vulcanization process, the difference between the torque reached at optimum vulcanization (Cmax) and the torque at time t=0 (Cmin) for each composition is compared to that of the composition witness. For each composition, these values are reported in Table 2 below:
[Tableau 2] La différence de couple rhéométrique entre le début et l’optimum de vulcanisation est la même pour toutes les compositions par rapport à la composition témoin excepté pour la composition 4 où le Cmax obtenu est significativement plus élevé. [Table 2] The difference in rheometric torque between the start and the optimum of vulcanization is the same for all the compositions compared to the control composition except for composition 4 where the Cmax obtained is significantly higher.
B) Essai traction Ces essais de traction permettent de déterminer les contraintes d'élasticité et les propriétés à la rupture. Sauf indication différente, ils sont effectués conformément à la norme française NF IS037 de décembre 2005. B) Tensile test These tensile tests make it possible to determine the elasticity stresses and the breaking properties. Unless otherwise indicated, they are carried out in accordance with the French standard NF IS037 of December 2005.
Les contraintes à la rupture (en MPa) et les allongements à la rupture (en %) sont mesurés dans les conditions normales de température (23°C, plus ou moins 2°C) et d'hygrométrie (50%, plus ou moins 10% d'humidité relative). Un traitement des enregistrements de traction permet également de tracer la courbe de module en fonction de l’allongement.The stresses at break (in MPa) and the elongations at break (in %) are measured under normal conditions of temperature (23°C, plus or minus 2°C) and hygrometry (50%, plus or minus 10% relative humidity). A processing of the tensile recordings also makes it possible to plot the modulus curve as a function of the elongation.
La contrainte (MPa) et l’allongement (%) à la rupture des différentes compositions sont reportés dans le tableau 3 ci-dessous, en base 100 par rapport à la composition témoin. The stress (MPa) and the elongation (%) at break of the various compositions are reported in Table 3 below, in base 100 with respect to the control composition.
[Tableau 3] [Table 3]
Ces mesures indiquent des valeurs de contrainte et d’allongement à la rupture qui ne sont pas significativement différentes de la composition (C-0) hormis pour les compositions C- 2 et C-5. Toutefois pour ces deux compositions, cette faible diminution observée est acceptable et permet l’utilisation de ces compositions comme couche étanche intérieure.These measurements indicate stress and elongation at break values which are not significantly different from the composition (C-0) except for the compositions C-2 and C-5. However, for these two compositions, this slight decrease observed is acceptable and allows the use of these compositions as an inner waterproof layer.
C) Relargage du cuivre (II) dans l’eau Pour illustrer l’invention des essais de relargage de cuivre II dans de l’eau en contact avec les différentes compositions ont été conduits. Les compositions ont été vulcanisées sous forme de plaques minces de 2,5 mm d’épaisseur. Des échantillons de dimension 7x15 cm2 offrant une surface totale d’échange de 210 cm2 ont été immergés dans 450 ml d’eau permutée. La durée d’immersion dans l’eau permutée est de trois semaines à température ambiante. De par les quantités de sels de cuivre introduites la concentration en Cu (II) dans les compositions C-1 à C-5 est la même et est égale à 1200 ppm. La quantité d’ion cuivre qui est passé dans l’eau est ensuite mesurée et exprimée en ppm dans l’eau. Cette mesure est effectuée grâce à une technique classique d’analyse élémentaire avec un spectromètre à émission de flamme du type ICP-OES (pour Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry). Les résultats sont regroupés dans le tableau 4 ci- dessous : C) Release of Copper(II) into Water To illustrate the invention, tests of the release of copper II into water in contact with the various compositions were carried out. The compositions were vulcanized in the form of thin plates 2.5 mm thick. Samples measuring 7×15 cm 2 offering a total exchange surface of 210 cm 2 were immersed in 450 ml of deionized water. The duration of immersion in deionized water is three weeks at room temperature. Due to the quantities of copper salts introduced, the concentration of Cu(II) in compositions C-1 to C-5 is the same and is equal to 1200 ppm. The quantity of copper ion which has passed into the water is then measured and expressed in ppm in water. This measurement is carried out using a conventional technique of elementary analysis with a flame emission spectrometer of the ICP-OES type (for Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry). The results are grouped in Table 4 below:
[Tableau 4] [Table 4]
L’eau permutée utilisée dans cet exemple comprend résiduellement 0,04 ppm de Cu(ll). On constate de manière plutôt surprenante qu’en dépit d’un panel de sels de cuivre assez diversifiés retenus dans cette comparaison, seul le gluconate de cuivre conduit à un relargage plus conséquent dans l’eau (environ 20 fois plus). La concentration atteinte est proche de 1 ppm de cuivre. La littérature indique qu’une concentration en cuivre comprise entre 500ppb et 80ppm dans l’eau est en mesure de bloquer la croissance des larves de moustique et donc de présenter un caractère larvicide. The deionized water used in this example contains a residual of 0.04 ppm of Cu(ll). It is rather surprisingly noted that despite a rather diversified panel of copper salts retained in this comparison, only copper gluconate leads to a more substantial release into the water (about 20 times more). The concentration reached is close to 1 ppm of copper. The literature indicates that a copper concentration of between 500ppb and 80ppm in water is able to block the growth of mosquito larvae and therefore present a larvicidal character.
EXEMPLE 2 EXAMPLE 2
Dans ce second exemple on cherche à déterminer la quantité de cuivre II relarguée dans l’eau en fonction de la quantité de gluconate de cuivre II initialement introduite dans une composition conforme à la présente invention. Les conditions de relargage sont similaires à l’exemple 1 excepté la durée de trempage qui est réduite à 5 jours. Les compositions sont préparées en suivant le même mode opératoire que dans l’exemple 1 . La composition C-0 est la même composition C-0 que dans l’exemple 1. C’est une composition témoin ne comportant pas de sel de cuivre. Les compositions C-6 à C-9 sont des compositions selon l’invention. Les compositions considérées avec des quantités variables de gluconate de cuivre II sont détaillées dans le tableau 5 ci-dessous : In this second example, the aim is to determine the quantity of copper II released into the water as a function of the quantity of copper II gluconate initially introduced into a composition in accordance with the present invention. The release conditions are similar to Example 1 except for the soaking time which is reduced to 5 days. The compositions are prepared by following the same procedure as in Example 1. Composition C-0 is the same composition C-0 as in example 1. It is a control composition not comprising any copper salt. Compositions C-6 to C-9 are compositions according to the invention. The compositions considered with variable amounts of copper II gluconate are detailed in Table 5 below:
[Tableau 5] [Table 5]
(1 ) Elastomère butyle bromé (1) Brominated butyl elastomer
(2) Caoutchouc naturel (2) Natural rubber
(3) N660 de la société Cabot (3) Cabot Company N660
(4) Huile TDAE de la société Exxon (9) Gluconate de cuivre (II), CuG CAS 529-07-3 de la société Sigma-Aldrich (4) TDAE Oil from Exxon Company (9) Copper(II) Gluconate, CuG CAS 529-07-3 from Sigma-Aldrich Company
(10) Cyclohexyl-benzothiazyl-sulfénamide de la société Solutia (10) Cyclohexyl-benzothiazyl-sulfenamide from Solutia
C) Perméabilité C) Permeability
La perméabilité est mesurée par un dispositif constitué de deux chambres entre lesquelles une éprouvette mélange est placée. On applique une différence de pression entre les deux chambres et on mesure en fonction du temps l’augmentation de pression dans la chambre de plus basse pression. La température est fixée à 60° C (± 2°C). L’éprouvette se présente sous la forme d’un disque de 60mm et d’épaisseur de 2mm. La quantité de gaz qui a traversé l’éprouvette est proportionnelle à l’augmentation de pression mesurée avec le temps par le biais d’un capteur différentiel. Le coefficient de perméabilité peut alors être déterminé en exploitant cette différence de pression. The permeability is measured by a device consisting of two chambers between which a mixture test piece is placed. A pressure difference is applied between the two chambers and the pressure increase in the lower pressure chamber is measured as a function of time. The temperature is set at 60°C (± 2°C). The specimen is in the form of a 60mm disk with a thickness of 2mm. The amount of gas that has passed through the specimen is proportional to the increase in pressure measured over time by means of a differential sensor. The permeability coefficient can then be determined by exploiting this pressure difference.
Les essais de traction sont réalisés selon le protocole décrit dans l’exemple 1. The tensile tests are carried out according to the protocol described in example 1.
Le tableau 6 ci-dessous regroupe les propriétés à la rupture (contraintes à la rupture et allongement à la rupture) ainsi que de perméabilité à l’air des compositions C-0, C-6 à C- 9. On constate qu’augmenter le taux de gluconate de cuivre n’affecte significativement pas les propriétés mécaniques. Par ailleurs la perméabilité à l’air n’est pas non plus augmentée, voire plutôt diminuée, ce qui est indispensable et profitable à la composition de couche étanche intérieure pour remplir pleinement sa fonction d’étanchéité au sein du pneumatique (indice perméabilité supérieur à 100 = perméabilité à l’air diminuée = étanchéité améliorée). Table 6 below groups together the properties at break (stress at break and elongation at break) as well as air permeability of compositions C-0, C-6 to C-9. the copper gluconate level does not significantly affect the mechanical properties. Moreover, the air permeability is not increased either, or even rather reduced, which is essential and beneficial to the composition of the inner waterproof layer in order to fully fulfill its sealing function within of the tire (permeability index greater than 100 = reduced air permeability = improved sealing).
[Tableau 6] [Table 6]
Le tableau 7 ci-dessous indique les concentrations en cuivre II mesurées dans l’eau ayant servi au trempage des échantillons de mélanges des différentes compositions plus ou moins additivées de gluconate de cuivre II et ce, après 5 jours de trempage à température ambiante. On note une évolution croissante et monotone de la concentration en cuivre II relargué dans l’eau en lien proportionnel à la quantité initialement introduite dans chacune des compositions de l’invention. [Tableau 7] Table 7 below indicates the concentrations of copper II measured in the water having been used for soaking the samples of mixtures of the various compositions with more or less additives of copper II gluconate and this, after 5 days of soaking at room temperature. An increasing and monotonous change in the concentration of copper II released into the water is noted in proportion to the amount initially introduced into each of the compositions of the invention. [Table 7]
L’eau permutée utilisée dans cet exemple comprend résiduellement 0,02 ppm de Cu(ll). On peut en déduire que, dès 0,5 pce de gluconate de cuivre II dans la composition et dès 5 jours de trempage, la concentration résultante en cuivre II dans l’eau est de 0,1 ppm, est ainsi est supérieure aux 500 ppb recommandés pour l’effet sur les larves de moustique. The deionized water used in this example contains a residual of 0.02 ppm Cu(ll). It can be deduced from this that, from 0.5 pce of copper II gluconate in the composition and from 5 days of soaking, the resulting concentration of copper II in the water is 0.1 ppm, and is thus greater than 500 ppb recommended for the effect on mosquito larvae.

Claims

REVENDICATIONS
1. Couche étanche intérieure pour pneumatique ayant une composition de caoutchouc à base d’au moins : 1. Inner waterproof layer for tires having a rubber composition based on at least:
- une matrice élastomérique comprenant au moins 50 pce d'un ou plusieurs caoutchoucs butyles ; - an elastomeric matrix comprising at least 50 phr of one or more butyl rubbers;
- 5 pce d'une ou plusieurs charges renforçantes ; - 5 phr of one or more reinforcing fillers;
- de 0 à 40 pce d'un agent plastifiant ; caractérisée en ce que la composition de caoutchouc comprend en outre du gluconate de cuivre (II). - from 0 to 40 phr of a plasticizer; characterized in that the rubber composition further comprises copper (II) gluconate.
2. Couche étanche intérieure selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la composition de caoutchouc comprend au moins 0,5 pce de gluconate de cuivre (II), de préférence jusqu’à 15 pce de gluconate de cuivre (II), en particulier de 0,5 à 15 pce de gluconate de cuivre (II), plus préférentiellement de 0,75 à 12 pce. 2. Inner waterproof layer according to the preceding claim, characterized in that the rubber composition comprises at least 0.5 phr of copper (II) gluconate, preferably up to 15 phr of copper (II) gluconate, in particular from 0.5 to 15 phr of copper (II) gluconate, more preferably from 0.75 to 12 phr.
3. Couche étanche intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou les caoutchoucs butyles sont choisis parmi les caoutchoucs isobutylène, les copolymères d’isobutylène et d’isoprène, les caoutchoucs bromobutyles tels que le copolymère bromoisobutylène-isoprène, les caoutchoucs chlorobutyles tels que le copolymère chloroisobutylène-isoprène, et les copolymères d'isobutylène et de dérivés de styrène tels que les copolymères d'isobutylène et méthylstyrène bromé.3. Inner waterproof layer according to any one of the preceding claims, characterized in that the butyl rubber or rubbers are chosen from isobutylene rubbers, copolymers of isobutylene and isoprene, bromobutyl rubbers such as the bromoiisobutylene-isoprene copolymer , chlorobutyl rubbers such as chloroisobutylene-isoprene copolymer, and copolymers of isobutylene and styrene derivatives such as copolymers of isobutylene and brominated methylstyrene.
4. Couche étanche intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la matrice élastomérique comprend 100 pce d'un ou plusieurs caoutchoucs butyles. 4. Inner waterproof layer according to any one of the preceding claims, characterized in that the elastomeric matrix comprises 100 phr of one or more butyl rubbers.
5. Couche étanche intérieure selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la matrice élastomérique jusqu’à 50 pce d’un élastomère diénique autre que le caoutchouc butyle. 5. Inner waterproof layer according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the elastomeric matrix up to 50 phr of a diene elastomer other than butyl rubber.
6. Couche étanche intérieure selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l’élastomère diénique autre que le caoutchouc butyle est choisi parmi les polybutadiènes, les polyisoprènes de synthèse, le caoutchouc naturel, les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères. 6. Inner waterproof layer according to the preceding claim, characterized in that the diene elastomer other than butyl rubber is chosen from polybutadienes, synthetic polyisoprenes, natural rubber, butadiene copolymers, isoprene copolymers and mixtures of these elastomers.
7. Couche étanche intérieure selon la revendication 5, caractérisée en ce que l’élastomère diénique autre que le caoutchouc butyle est choisi parmi les polybutadiènes, les polyisoprènes de synthèse, le caoutchouc naturel, les copolymères de butadiène- styrène, les copolymères d’isoprène-butadiène, les copolymères d'isoprène-styrène, les copolymères d’isoprène-butadiène-styrène et les mélanges de ces élastomères. 7. Inner waterproof layer according to claim 5, characterized in that the diene elastomer other than butyl rubber is chosen from polybutadienes, synthetic polyisoprenes, natural rubber, butadiene-styrene copolymers, isoprene copolymers -butadiene, isoprene-styrene copolymers, isoprene-butadiene-styrene copolymers and mixtures of these elastomers.
8. Couche étanche intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la composition de caoutchouc comprend une charge renforçante choisie parmi le noir de carbone, une charge inorganique renforçante telle que la silice ou un mélange de ces charges. 8. Inner waterproof layer according to any one of the preceding claims, characterized in that the rubber composition comprises a reinforcing filler chosen from carbon black, a reinforcing inorganic filler such as silica or a mixture of these fillers.
9. Couche étanche intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la composition de caoutchouc comprend 10 à 100 pce de charge renforçante. 9. Inner waterproof layer according to any one of the preceding claims, characterized in that the rubber composition comprises 10 to 100 phr of reinforcing filler.
10. Couche étanche intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la composition de caoutchouc comprend une charge additionnelle choisie parmi le groupe constitué par les charges semi- renforçantes, les charges inertes et les mélanges de ces charges. 10. Inner waterproof layer according to any one of the preceding claims, characterized in that the rubber composition comprises an additional filler chosen from the group consisting of semi-reinforcing fillers, inert fillers and mixtures of these fillers.
11. Couche étanche intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la charge additionnelle choisie parmi le groupe constitué par le graphite, le kaolin, la craie, le talc et leurs combinaisons. 11. Inner waterproof layer according to any one of the preceding claims, characterized in that the additional filler chosen from the group consisting of graphite, kaolin, chalk, talc and their combinations.
12. Couche étanche intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'agent plastifiant est choisi parmi les huiles plastifiantes, les résines plastifiantes ou leurs combinaisons. 12. Inner waterproof layer according to any one of the preceding claims, characterized in that the plasticizer is chosen from plasticizing oils, plasticizing resins or combinations thereof.
13. Couche étanche intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la composition de caoutchouc est à base d’un système réticulation au soufre. 13. Inner waterproof layer according to any one of the preceding claims, characterized in that the rubber composition is based on a sulfur crosslinking system.
14. Pneumatique comportant une couche étanche intérieure telle que définie selon l’une quelconque des revendications précédentes. 14. A tire comprising an inner sealed layer as defined according to any one of the preceding claims.
15. Utilisation de gluconate de cuivre (II) dans une composition de caoutchouc pour pneumatique pour la prévention ou l’éradication de la prolifération d’insectes, en particulier de larves de moustiques présentes dans de l’eau stagnant dans le pneumatique. 15. Use of copper (II) gluconate in a tire rubber composition for the prevention or eradication of the proliferation of insects, in particular mosquito larvae present in standing water in the tire.
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