FR2987625A1 - Noirs de carbone modifies presentant de faibles quantites d'hpa, et elastomeres en comprenant. - Google Patents

Noirs de carbone modifies presentant de faibles quantites d'hpa, et elastomeres en comprenant. Download PDF

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Abstract

On décrit des noirs de carbone modifiés, tels que des noirs pour caoutchouc, ayant une faible concentration de PAH. On décrit en outre des compositions élastomères ou de caoutchouc contenant le noir de carbone modifié de la présente invention, ainsi que des procédés pour préparer un noir de carbone modifié ayant une faible concentration de PAH.

Description

Arrière-plan technologique de l'invention La présente invention concerne des noirs de carbone modifiés, des compositions contenant les noirs de carbone modifiés, telles que des compositions élastomères ou de caoutchouc, des procédés pour produire les noirs de carbone modifiés, ainsi que des procédés pour utiliser les noirs de carbone modifiés. Le noir de carbone fabriqué dans l'industrie est produit par pyrolyse d'hydrocarbures à des températures élevées dans des conditions de procédé contrôlées. Dans ces conditions, des quantités en traces d'hydrocarbures polyaromatiques, également appelés par leur acronyme anglais PAH (et HPA par leur acronyme français), se forment sur la surface du noir de carbone.
Certains PAH peuvent potentiellement avoir des effets adverses sur la santé. Bien que les PAH qui ont adhéré au noir de carbone ne soient pas facilement disponibles pour une exposition humaine, des actions sont actuellement entreprises tant par les organismes de régulation EU que par les consommateurs pour réduire la concentration de PAH dans le noir de carbone (voir Borm PJ, et. al., Formation of PAH-DNA adducts after in vivo and vitro exposure of rats and lung cells to different commercial carbon blacks, Toxicology and Applied Pharmacology, ler juin 2005 ; 205 (2) : 157-167). Des exemples récents comprennent : - La promulgation de la directive EU 2007/19/EC qui harmonise les règlementations pour les matières plastiques et les articles destinés à venir au contact 30 des aliments. Cette directive établit une teneur en benzo(a)pyrène de 0,25 mg/kg dans le noir de carbone. Avant cette directive, il n'existait pas de limites aux PAH pour le noir de carbone. - La promulgation de la directive EU 2005/69/EC qui 35 régule la teneur en PAH des huiles de dilution utilisées pour la production de pneus. Cette directive ne régule pas directement la teneur en PAH du noir de carbone ; toutefois, l'Union Européenne a choisi de limiter la teneur en PAH des huiles de dilution et des mélanges utilisés pour la production de pneus, afin de réduire les émissions annuelles totales de PAH, comme requis dans le protocole de 1998, relatif aux polluants organiques persistants, de la Convention de 1979 sur la pollution atmosphérique transfontalière à longue distance. Les exemples listés ci-dessus montrent la tendance croissante vers des noirs de carbone ayant moins de PAH.
Des procédés antérieurs ont produit du noir de carbone ayant moins de PAH. Par exemple, le brevet US N° 8 034 316 décrit de faibles concentrations de PAH dans des noirs de carbone. Comme le décrit le brevet, le noir de carbone peut être séparé d'une phase gazeuse dans un procédé de fabrication de noir de carbone à une température de 260°C à environ 950°C, de façon que le PAH sous forme de gaz puisse être éliminé, et cette température est suffisamment basse pour ne pas recuire ou dégrader la surface du noir de carbone et dégrader les performances de renforcement du noir de carbone à faible teneur en PAH. Dans une autre description de ce brevet, le noir de carbone peut être formé durant la fabrication de noir de carbone, le procédé comprenant l'élimination du gaz de queue chaud qui contient du PAH généralement à des températures de 260°C à environ 950°C. D'autres procédés sont encore décrits dans ce brevet, l'objectif du brevet étant de ne pas recuire la surface du noir de carbone ou d'affecter d'une autre façon l'activité en surface et la capacité de renforcement de composites élastomères. Bien que les procédés décrits dans ce brevet soient efficaces pour former des noirs de carbone ayant de faibles teneurs en PAH, les procédés requièrent des changements dans les étapes de fabrication fondamentales et, dans certains cas, dans la configuration d'équipement et d'installation utilisée pour créer les particules de noir de carbone. Les procédés décrits dans ce brevet ne peuvent donc pas être mis en oeuvre dans des équipements de fabrication et/ou conditions opérationnelles existants pour la production de particules de noir de carbone à l'échelle industrielle. Il n'est pas possible d'alterner entre ces procédés et des procédés ordinaires dans la même usine à noir de carbone, et il serait nécessaire de dédier une ligne à des procédés de production de noir de carbone à faible teneur en PAH. En résultat, les complexités d'ingénierie et de fonctionnement, ainsi que les coûts, peuvent être excessifs.
Bien que l'on souhaite de plus en plus avoir moins de PAH dans les noirs de carbone, une réduction quelconque du PAH ne peut pas compromettre les propriétés de performances souhaitables du noir de carbone dans le caoutchouc et d'autres applications. Il est donc souhaitable de réduire la concentration de PAH dans les noirs de carbone modifiés sans sacrifier les propriétés de renforcement qui peuvent être atteintes par les noirs de carbone actuels et en utilisant les usines de fabrication actuelles.
Résumé de la présente invention Une caractéristique de la présente invention consiste à mettre à disposition des noirs de carbone modifiés ayant de faibles quantités de PAH.
Une autre caractéristique de la présente invention consiste à mettre à disposition des noirs de carbone modifiés ayant de faibles quantités de PAH, qui aient des propriétés physiques acceptables dans le caoutchouc et/ou d'autres applications.
Plus particulièrement, l'invention concerne un noir de carbone modifié ayant une STSA d'environ 70 m2/g à environ 250 m2/g et ayant une surface recuite, lequel noir de carbone modifié est un noir de fourneau sur lequel est rattaché et/ou adsorbé au moins un groupe chimique.
Ce noir de carbone peut présenter l'une et/ou l'autre des caractéristiques suivantes : - le noir de carbone modifié a une teneur en PAH 22 de 75 ppm ou moins, - le noir de carbone modifié a une teneur en PAH 22 de 0,001 ppm à 5 ppm, - la teneur en PAH est de 75 ppm ou moins et déterminée sur la base de la teneur en PAH 22, ledit noir de carbone étant un noir de fourneau, ledit noir de carbone modifié comprenant un noir de carbone sur lequel est rattaché et/ou adsorbé au moins un groupe chimique, - ladite teneur en PAH est de 0,001 ppm à 8 ppm, - le noir de carbone est désactivé en surface, - le noir de carbone est un noir de carbone de qualité pour renforcement ayant une réduction d'au moins 10 % d'au moins une propriété d'activation de surface, en comparaison avec un noir de carbone ayant à peu près la même STSA et n'ayant pas de groupe chimique rattaché et/ou adsorbé, et dans lequel ladite propriété d'activation de surface est mesurée par la teneur en caoutchouc lié d'un composite d'élastomère comprenant ledit noir de carbone modifié, ou est mesurée par au moins une propriété de performance de renforcement d'un élastomère composite comprenant ledit noir de carbone modifié, dans lequel ladite propriété de performance de renforcement est la contrainte/déformation, ou dans lequel ladite propriété d'activation de surface est au moins une activité de potentiel à l'interface, - le noir de carbone est recuit, - le noir de carbone est un noir de carbone de qualité pour renforcement, - le groupe chimique adsorbé est un triazole 30 comprenant : N---N A Y Y ou ses tautomères ; où Zb est un groupe alkylène où b vaut 0 ou 1 ; les X, qui sont identiques ou différents, sont H, 5 NH2, SH, NHNH2, CHO, COOR, COOH, CONR2, CN, CH3, OH, NDD', ou CF3 ; Y est H ou NH2 ; A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, SO2NRR' , SO2SR, SNRR' , SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S- (1,4- 10 pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par un ou plusieurs desdits groupes fonctionnels ; où R et R', qui sont identiques ou différents, sont 15 chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en Ci à Cu, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, 20 hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 quand R est H et sinon k vaut de 2 à 8 ; Q est (CH2),', (CH2) x0 (CH2) z, (CH2) kNR (CH2) z, ou 25 (CH2)'S(CH2)x, où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 ; E est un radical poly-soufré ; et le triazole est éventuellement N-substitué par un substituant NDD', où 30 D et D', qui sont identiques ou différents, sont chacun H ou un alkyle en Cl à Cor - le noir de carbone a, adsorbé sur celui-di : du 3-amino-1,2,4-triazole-5-thiol, du disulfure de 3-amino- 1,2,4-triazol-5-yle, du 1,2,4-triazole-3-thiol, ou du disulfure de 1,2,4-triazol-3-yle, ou l'une quelconque de leurs combinaisons, - sur le noir de carbone est adsorbé un pyrazole 5 comprenant : Y OU N--NH HN---N X Y Y ou ses tautomères ; 10 où 4 est un groupe alkylène où b vaut 0 ou 1 ; X et Y sont indépendamment H, NH2, SH, NHNH2, CHO, COOR, COOH, CONR2, CN, CH3, OH, NDD', ou CF3, ou bien Y est R, les X et Y étant chacun identiques ou différents ; A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, 15 SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S- (1, 4- pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- dithiolanyle)- ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par un ou plusieurs desdits groupes fonctionnels ; 20 où R et R', qui peuvent être identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en C1 à 012, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; 25 un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 quand R est H et sinon k vaut de 2 à 8 ; Q est (CH2) w, (CH2).0 (CH2) zf (CH2) xNR (CH2) zr ou (CH2)'S(CH2)z, où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 ; et D et D', qui sont identiques ou différents, sont 5 chacun H ou un alkyle en C1 à 04 ; E est un groupe poly-soufré, - le groupe chimique adsorbé est : a) au moins un triazole ; b) au moins un pyrazole ; ou 10 l'une quelconque de leurs combinaisons, dans lequel ladite charge modifiée améliore la résistance à l'abrasion quand elle est présente dans une composition d'élastomère, en comparaison avec ladite charge qui n'est pas modifiée, 15 - en outre, au moins un groupe chimique est rattaché audit noir de carbone, ce groupe chimique rattaché étant au moins un groupe organique, comprenant : a) au moins un triazole ; b) au moins un pyrazole ; 20 c) au moins un imidazole ; ou l'une quelconque de leurs combinaisons, - le groupe organique est un groupe 1,2,4-triazol- 3-yle, un groupe 3-mercapto-1,2,4-triazol-5-yle, ou un imidazole, 25 - le groupe chimique est rattaché et comprend un groupe aromatique de formule AyAr-, dans laquelle Ar est un radical aromatique et A est R, OR, COR, COOR, OCOR, un sel carboxylate, un halogène, CN, NR2, SO3H, un sel sulfonate, NR(COR), CONR2, NO2, PO3H2, un sel phosphonate, 30 un sel phosphate N-NR, NR3+X, PR3+X-, SkR, SSO3H, un sel SS03, SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4- pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), 2-(1,3- dithiolanyle), SOR, ou SO2R, où R et R', qui sont identiques ou différents, sont indépendamment 35 l'hydrogène, un hydrocarbure saturé ou insaturé, substitué ou non substitué, en Ci à Clou, ramifié ou non ramifié, et k est un entier situé dans la plage allant de 1 à 8, et X- est un halogénure ou un anion dérivé d'un acide minéral ou organique, Q est (CH2)wr (CH2)x0(CH2)Z, (CH2),,NR(CH2), ou (C1-12),,S(CH2), où w est un entier de 2 à 6 et x et z sont indépendamment des entiers de 1 à 6, et 5 y est un entier allant de r au'nombre total de radicaux CH dans le radical aromatiquë, - ledit Ar comprend un groupe triazole, un groupe pyrazole, ou un groupe imidazole, - ledit groupe organique est au moins un groupe 10 aminométhylphényle, - le noir de carbone ci-dessus améliorant la résistance à l'abrasion quand il est présent dans une composition d'élastomère en comparaison avec un noir de carbone qui n'est pas modifié, mais a la même teneur en 15 PAH et une STSA pratiquement similaire. L'invention concerne en outre une charge modifiée conformément aux caractéristiques ci-dessus, dans laquelle ledit noir de carbone modifié améliore la résistance à l'abrasion quand il est présent dans une 20 composition d'élastomère en comparaison avec ledit noir de carbone qui n'est pas modifié, mais a des valeurs similaires de teneur en PAH et de STSA, et améliore (diminue) l'hystérésis quand il est présent dans ladite composition d'élastomère, en comparaison avec ledit noir 25 de carbone qui n'est pas modifié mais a la même teneur en PAH. L'invention concerne en outre un noir de carbone modifié dans lequel dans lequel ledit groupe chimique est rattaché et est un triazole comprenant : 30 N Z N b Y OU N ---N N ---N X H H ou ses tautomères ; où Zb est un groupe alkylène où b vaut 0 ou 1 ; au moins un X comprend une liaison à la charge, et 5 tout X restant comprend une liaison à la charge ou un groupe fonctionnel qui est H, NH2, SH, NHNH2, CHO, COOR, COOH, CONR2, CN, CH3, OH, NDD', ou CF3, ou est A, R ou R'; Y est H ou NH2 A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, 10 SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4- pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par un ou plusieurs desdits groupes fonctionnels ; 15 où R et R', qui sont identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en Ci à 012, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle 20 substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 ; Q est (CH2)w, (CH2),,O(CH2)z, (CH2),<NR(CH2)z, ou 25 (CH2).S(CH2)z, où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 ; E est un radical poly-soufré ; et ledit triazole est éventuellement N-substitué par un substituant NDD', où 30 D et D', qui sont identiques ou différents, sont chacun H ou un alkyle en Ci à 04. Le noir de carbone modifié décrit ci-dessus améliore l'hystérésis quand il est présent dans une composition élastomère, en comparaison avec ledit noir de carbone qui n'est pas modifié. L'invention concerne également un noir de carbone modifié dans lequel ledit groupe chimique est rattaché et est Ar(CHAqSk(CH2),Ar', où Ar et Ar' sont identiques ou différents et sont un arylène ou hétéroarylène ; k est un entier de 1 à 8 ; q est un entier de 0 à 4 ; et r est un entier de 0 à 4. Selon une autre caractéristique, le noir de carbone 10 modifié ci-dessus n'est pas graphité. L'invention concerne également une composition élastomère comprenant le noir de carbone décrit ci-dessus et au moins un élastomère. L'invention concerne en outre un article 15 manufacturé comprenant une telle composition élastomère, cet article étant un pneu ou un composant de celui-ci. L'invention concerne aussi un procédé pour améliorer la résistance à l'abrasion et/ou diminuer l'hystérésis dans une composition élastomère, qui 20 comprend une étape d'introduction du noir de carbone ci- dessus dans ladite composition élastomère avant durcissement. L'invention concerne aussi un procédé pour améliorer (diminuer) l'hystérésis dans une composition 25 élastomère, comprenant l'introduction d'au moins un noir de carbone modifié tel que décrit ci-dessus dans ladite composition élastomère avant durcissement. L'invention concerne également un procédé pour améliorer la résistance à l'abrasion et diminuer 30 l'hystérésis dans une composition élastomère, comprenant l'introduction d'au moins un noir de carbone modifié tel que précédemment décrit, dans ladite composition élastomère avant durcissement. Une autre caractéristique de la présente invention 35 consiste à mettre à disposition des procédés pour produire des noirs de carbone modifiés ayant de faibles quantités de PAH.
L'invention concerne également un procédé pour produire un noir de carbone modifié comprenant une étape d'introduction dans un réacteur d'au moins une charge engendrant un noir de carbone dans un ou 5 plusieurs points d'introduction et la combinaison de l'au moins une charge engendrant un noir de carbone avec un courant de gaz chauds pour former du noir de carbone et des espèces de PAH dans un courant réactionnel, après quoi ledit courant réactionnel se déplace vers l'aval à 10 partir dudit ou desdits points d'introduction, et une étape d'exposition dudit courant réactionnel à une température suffisante pour détruire substantiellement lesdites espèces de PAH, puis une étape de la trempe de réaction du courant réactionnel contenant le noir de 15 carbone, et une étape de récupération dudit noir de carbone ayant une PAH 22 de 75 ppm ou moins après ladite trempe de réaction ; puis une étape de rattachement et/ou d'adsorption 20 d'un ou plusieurs groupes chimiques sur ledit noir de carbone Ceci permettant de restaurer au moins partiellement une ou plusieurs propriétés perdues du fait de la désactivation de surface et former ledit noir de carbone 25 modifié. - Selon une autre caractéristique de ce procédé, la température suffisante est atteinte par l'introduction d'un ou plusieurs courants contenant un oxydant dans le courant réactionnel après que la surface du noir de 30 carbone a été formée et avant ladite trempe de réaction. L'invention concerne aussi un procédé pour produire du noir de carbone modifié, ledit procédé comprenant : une opération consistant à soumettre un noir de carbone de départ, ayant une teneur en PAH supérieure à 35 75 ppm, à un traitement, à une température de 1200°C à 1800°C pendant une période de temps de 30 minutes à 4 heures, suffisant pour recuire le noir de carbone et détruire substantiellement ladite teneur en PAH de façon que la teneur en PAH soit réduite à 50 ppm ou moins, et ensuite une étape de rattachement et/ou d'adsorption d'un ou plusieurs groupes chimiques dans ledit noir de carbone. Dans ce cas, ladite teneur en PAH réduite est de 10 ppm ou moins. Selon une autre caractéristique, ledit noir de carbone de départ est désactivé en surface durant ledit 10 traitement thermique. Une caractéristique additionnelle de la présente invention consiste à mettre à disposition des noirs de carbone modifiés ayant des propriétés de caoutchouc souhaitables, tout en ayant de faibles quantités de PAH. 15 Une autre caractéristique de la présente invention consiste à mettre à disposition des procédés pour produire des noirs de carbone ayant de faibles teneurs en PAH, qui puissent être mis en oeuvre en de grandes quantités de production et/ou qui demandent moins de 20 temps et/ou qui soient moins coûteux que les procédés antérieurs, et qui puissent être mis en oeuvre avec un équipement de fabrication et/ou des conditions de fonctionnement déjà existants à l'échelle industrielle. Des caractéristiques et avantages supplémentaires 25 de la présente invention en partie seront présentés dans la description qui suit, et en partie apparaîtront de façon évidente à partir de la description, ou bien peuvent être appris par la mise en pratique de la présente invention. Les objectifs et autres avantages de 30 la présente invention vont être réalisés et atteints au moyen des éléments et combinaisons particulièrement mis en avant dans la description et les revendications annexées. Pour atteindre ces avantages ainsi que d'autres, et 35 conformément aux propos de la présente invention, telle qu'elle est mise en application et décrite ici, la présente invention concerne un noir de carbone modifié ayant une faible quantité de PAH, telle qu'une faible concentration totale d'un groupe défini de 22 composés PAH (voir la Figure 1). Pour les propos de la présente invention, le PAH22 est une mesure des PAH identifiés sur la Figure 1 à l'exception du benzo(j)fluoranthrène. Egalement, le PAH8, pour les propos de la présente invention, est une mesure des benzo(a)anthracène, benzo (a) pyrène, benzo(e)pyrène, benzo(b)fluoranthrène, benzo(j)fluoranthrène, benzo(k)fluoranthrène, chrysène, et dibenzo(a,h)anthracène. Le BaP est une référence au benzo(a)pyrène. Par exemple, le noir de carbone modifié peut avoir une faible concentration totale des 22 PAH de l'ordre de 75 ppm ou moins, 50 ppm ou moins, telle que 45 ppm ou moins, 40 ppm ou moins, ou 35 ppm ou moins, ou 30 ppm ou moins, 25 ppm ou moins, 20 ppm ou moins, 15 ppm ou moins, 10 ppm ou moins, 8 ppm ou moins, 5 ppm ou moins, 1 ppm ou moins, telle que 1 ppm à 50 ppm, 1 ppm à 40 ppm, 1 ppm à 30 ppm, 1 ppm à 20 ppm, 1 ppm à 10 ppm, 2 ppm à 10 ppm, 0,001 ppm à 75 ppm, ou 0,01 ppm à 75 ppm.
La présente invention concerne en outre des compositions élastomères ou de caoutchouc contenant au moins un noir de carbone modifié de la présente invention dans la composition élastomère ou de caoutchouc, conjointement avec au moins un élastomère ou polymère ou caoutchouc. La présente invention concerne aussi un procédé pour préparer des noirs de carbone modifiés ayant une faible concentration totale de PAH. On doit comprendre que tant la description générale 30 qui précède que la description détaillée qui suit ont un but d'exemple et d'explication uniquement et sont destinées à apporter une explication complémentaire de la présente invention telle que revendiquée. Les dessins joints, qui sont incorporés dans cette 35 demande et en constituent une partie, illustrent certaines caractéristiques de la présente invention et, conjointement avec la description, servent à expliquer les principes de la présente invention. Brève description des dessins La Figure 1 est un tableau de 22 composés PAH (à 5 l'exception du benzo(j)fluoranthrène) qui sont considérés comme constituant le "PAH 22" pour les propos de la présente invention. La Figure 2 illustre une coupe transversale d'un exemple d'un réacteur à noir de carbone. 10 Description détaillée de la présente invention La présente invention concerne des noirs de carbone modifiés ayant une faible quantité de PAH, comme une faible quantité de PAH 22. La présente invention concerne 15 aussi des compositions de caoutchouc ou des compositions élastomères contenant au moins un noir de carbone modifié de la présente invention, conjointement avec au moins un élastomère. La présente invention concerne en outre des procédés pour produire les noirs de carbone modifiés de 20 la présente invention. Afin de proposer un procédé rapide, économiquement rentable, et à grande échelle, pour produire des noirs de carbone ayant une faible quantité de PAH, on a développé des procédés comme décrit ci-dessous. Toutefois, en 25 tentant de surmonter le problème du développement d'un procédé pouvant produire de grandes quantités de noir de carbone avec une faible quantité de PAH d'une manière économiquement rentable et opportune, on a découvert que la surface du noir de carbone était affectée et, comme 30 décrit plus bas, que la surface était recuite. De façon spécifique, dans un ou plusieurs procédés de la présente invention, la surface du noir de carbone se désactive au moins partiellement. La désactivation de surface peut être observée par une diminution du pourcentage de 35 "caoutchouc lié" et/ou de la performance de renforcement d'un composite élastomère qui contient le noir de carbone, comme on le voit dans les propriétés physiques (par exemple contrainte/ déformation) du composé de caoutchouc. En variante ou en plus, une désactivation de la surface peut être observée dans des mesures d'énergie de surface ou des valeurs de propriétés de potentiel à l'interface, comme le décrivent les brevets US 7 776 604 ; US 7 776 603 ; US 7 776 602 ; et US 7 000 457. Pour les propos de la présente invention, une désactivation de surface correspond généralement à un impact négatif d'au moins 10 % sur une ou plusieurs de ces propriétés qui reflètent l'activation de surface, tel qu'une diminution ou un impact négatif d'au moins 20 %, d'au moins 30 %, d'au moins 40 %, d'au moins 50 %, d'au moins 60 %, d'au moins 70 %, d'au moins 80 %, d'au moins 90 % sur une ou plusieurs de ces propriétés, ou sur deux ou plus de ces propriétés, ou sur toutes ces propriétés qui reflètent une activation sur la surface du noir de carbone. L'impact négatif dû à une désactivation de surface peut être de 10 % à 95 %, de 20 % à 90 % ou plus, de 30 % à 90 % ou plus, et analogue. Des tests analytiques pour quantifier les performances de renforcement comprennent par exemple les déterminations du pourcentage de caoutchouc lié (S. Wolff, M-J Wang, E-H Tan, Rubber Chem Techn, v 66, 163, 1993), les propriétés dynamiques du caoutchouc (max tan delta @ 0°C testée avec un dispositif ARES/Rheometrics Dynamic Spectrometer II (RDS II, Rheometrics, Inc., N.J.) opérant dans un mode de déformation par torsion (cisaillement) et effectuée à 0°C pour des balayages de contrainte avec amplitude de déformation double (DSA) allant de 0,2 à 120 %, à une fréquence constante de 10 Hz), les propriétés de contrainte/déformation, les tests d'abrasion (résistance à l'abrasion (glissement 21 %) testée conformément au brevet US N° 4 995 197), et analogues. "L'impact négatif" se base sur une comparaison de 35 la même qualité de noir de carbone, mais ayant des quantités de PAH conventionnelles couramment présentes dans cette qualité de noir de carbone. Dit autrement, la comparaison se base sur un noir de carbone conventionnel qui a une surface STSA identique ou très similaire (± 10 % ou ± 5 %) à la surface STSA du noir de carbone de la présente invention, sauf que le noir de carbone 5 conventionnel n'a pas de désactivation de surface et a éventuellement une quantité de PAH qui est généralement supérieure à 75 ppm ou supérieure à 100 ppm et/ou a généralement une quantité de PAH qui est supérieure d'au moins 50 % ou d'au moins 75 % ou d'au moins 100 % à la 10 teneur en PAH du noir de carbone de la présente invention, sur la base de la teneur en PAH 22. Ainsi, les procédés efficaces pour former du noir de carbone ayant une faible quantité de PAH créent un problème en regard de la désactivation de surface qui 15 affecte ensuite les propriétés du noir de carbone dans un composite d'élastomère et/ou les propriétés de performance de l'élastomère contenant le noir de carbone. La désactivation de surface devrait conduire à un produit inacceptable pour l'utilisateur ou le fabricant 20 incorporant le noir de carbone dans une matrice ou un élastomère. Ainsi, ce problème doit être résolu, sinon le procédé pour produire de faibles quantités de PAH d'une manière efficace et opportune ne va pas être utile. Comme décrit ci-dessous, ce problème a été traité et résolu par 25 la formation d'un noir de carbone ayant une faible quantité de PAH et ensuite le traitement du noir de carbone pour le rattachement et/ou l'adsorption d'un ou plusieurs groupes chimiques sur la surface du noir de carbone, ayant la capacité de restaurer au moins 30 partiellement une ou plusieurs des propriétés perdues du fait de la désactivation de surface, comme la capacité à restaurer au moins partiellement le pourcentage de caoutchouc lié et/ou une ou plusieurs propriétés de performance de renforcement dans un composite élastomère, 35 par exemple restaurer au moins partiellement la contrainte/déformation du composé de caoutchouc et/ou la propriété de potentiel à l'interface ou la propriété d'énergie de surface. Le traitement de la surface du noir de carbone pour restaurer au moins partiellement une ou plusieurs des propriétés perdues du fait de la désactivation de surface est capable de restaurer au moins 10 %, au moins 20 %, au moins 30 %, au moins 40 %, au moins 50 %, au moins 60 %, au moins 70 %, au moins 80 %, au moins 90 %, au moins 95 % (par exemple 10 % à 50 %, ou 20 % à 50 %) de la quantité de propriété perdue du fait de la désactivation de surface. En d'autres termes, la présente invention est capable de restaurer au moins partiellement, sinon presque entièrement ou entièrement, une ou plusieurs ou la totalité des propriétés perdues du fait d'une désactivation de surface. Autrement dit, la présente invention est capable -15 de restaurer, au moins partiellement ou presque complètement, ou complètement, le pourcentage de caoutchouc lié perdu du fait d'une désactivation de surface et/ou une ou plusieurs propriétés de performance de renforcement, telles que la contrainte/ déformation, 20 et/ou au moins une propriété d'énergie de surface (ou propriété de potentiel à l'interface). D'autres détails sont présentés ci-dessous. Dans des procédés préférés pour fabriquer des noirs de carbone, tels que des qualités de noir de carbone pour 25 renforcement ayant une faible teneur en PAH ou même des qualités de noir de carbone pour semi-renforcement, les conditions de procédé créent typiquement des particules de noir de carbone ayant une surface recuite. En résultat de la formation d'une surface recuite sur les particules, 30 la performance fonctionnelle de ces qualités de renforcement est dégradée significativement dans une ou plusieurs, ou la totalité, des caractéristiques suivantes en tant que matériau de renforcement dans des composites élastomères : 35 a) réduction de l'activité de surface b) réduction de la teneur en hydrogène de surface c) augmentation de la taille des cristallites sur la surface d) réduction du nombre d'irrégularités de surface (par exemple un effet de planarisation) et/ou e) réduction du nombre de sites de haute énergie 5 sur la surface. Pour les propos de la présente invention, le terme "recuit", en ce qui concerne une "surface recuite", signifie ce qui précède. Dans des procédés de fabrication pour produire des noirs de carbone de fourneau, les 10 conditions préférées pour réduire la teneur en PAH, qui également recuisent les surfaces des particules de noir de carbone, peuvent comprendre l'opération consistant à soumettre le noir de carbone dans le réacteur (une fois que la superficie souhaitée a été développée) à des 15 températures élevées (sur des périodes de temps conventionnelles, plus courtes ou plus longues). Ceci peut être réalisé par l'opération consistant à soumettre le courant réactionnel, qui contient le noir de carbone ayant la superficie développée souhaitée, à une réaction 20 retardée de trempe qui ensuite expose le courant réactionnel à des températures élevées sur une période de temps prolongée, et/ou à exposer le courant réactionnel à des températures élevées après que la superficie a été développée, par injection ou introduction d'une autre 25 façon d'oxydants dans le courant réactionnel pour augmenter la température ou maintenir une température élevée suffisante pour détruire les PAH dans le système réactionnel. Dans les procédés pour fabriquer un noir de carbone 30 tels que ceux visant à renforcer les qualités de noir de carbone, la teneur en PAH du noir de carbone recuit peut être réduite d'au moins 50 %, d'au moins 60 %, d'au moins 75 %, d'au moins 80 %, d'au moins 85 %, d'au moins 90 %, d'au moins 95 %, d'au moins 98 % en comparaison avec le 35 même noir de carbone qui n'est pas recuit. En d'autres termes, cette comparaison de réduction peut être pour le même noir de carbone non recuit ayant une surface identique ou similaire (de l'ordre de 10 % ou de l'ordre de 5 %), telle que mesurée en unité STSA (acronyme anglais pour "Statictical Thickness Surface Area", soit Surface Epaisseur Statistiques). Le pourcentage de réduction se réfère aux quantités de réduction en ppm de la teneur en PAH22. Dans le noir de carbone recuit, la teneur en PAH a été abaissée de façon à être de 75 ppm ou moins, 50 ppm ou moins, telle que 45 ppm ou moins, 40 ppm ou moins, ou 35 ppm ou moins, ou 30 ppm ou moins, 25 ppm ou moins, 20 ppm ou moins, 15 ppm ou moins, 10 ppm ou moins, 8 ppm ou moins, 5 ppm ou moins, 1 ppm ou moins, telle que 1 ppm à 50 ppm, 1 ppm à 40 ppm, 1 ppm à 30 ppm, 1 ppm à 20 ppm, 1 ppm à 10 ppm, 2 ppm à 10 ppm, 0,001 ppm à 75 ppm, 0,01 ppm à 75 ppm, ou 0,0001 ppm à 5 ppm. La présente invention met à disposition un procédé pour restaurer la fonctionnalité de renforcement de particules de noir de carbone recuit ayant une faible teneur en PAH, par mise en oeuvre de l'étape supplémentaire consistant à rattacher et/ou adsorber au moins un groupe chimique sur la surface recuite. Contrairement à des procédés antérieures qui altèrent la fabrication fondamentale de la particule de noir de carbone de façon à réduire la teneur en PAH tout en tentant de maintenir les propriétés de renforcement, le procédé de la présente invention crée des particules de noir de carbone ayant une faible teneur en PAH et ensuite restaure au moins partiellement la fonctionnalité de renforcement perdue par le recuit en surface des particules au moyen d'une étape post-fabrication grâce à laquelle la surface de la particule de noir de carbone est modifiée chimiquement comme décrit ici. La teneur en PAH du noir de carbone peut être réduite d'au moins 50 %, d'au moins 60 %, d'au moins 75 %, d'au moins 80 %, d'au moins 85 %, d'au moins 90 %, d'au moins 95 %, d'au moins 98 % en comparaison avec un noir de carbone ayant une surface STSA identique ou presque identique (de l'ordre de 10 % ou de l'ordre de 5 %) mais n'ayant pas une surface annelée, et ayant généralement une teneur en PAH supérieure à celle du noir de carbone annelé. Le pourcentage de réduction se réfère aux quantités de réduction en ppm de la teneur en PAH 22. Le noir de carbone modifié de la présente invention peut donc être considéré comme un noir de carbone à faible teneur en PAH ayant une surface annelée et ayant au moins un groupe chimique rattaché et/ou adsorbé.
La présente invention concerne un noir de carbone modifié ayant une faible quantité de PAH avec un ou plusieurs groupes chimiques rattachés et/ou adsorbés. Le noir de carbone modifié peut être formé de façon que le noir de carbone modifié ait une faible quantité de PAH.
Le noir de carbone modifié de la présente invention peut avoir une faible quantité de PAH et peut avoir des spécifications ASTM standard de noir de carbone au moins en ce qui concerne la surface STSA. Comme le montrent les exemples, l'indice d'iode augmente généralement à partir du recuit et peut augmenter d'au moins 5 %, d'au moins 10 %, d'au moins 15 %, d'au moins 25 %, d'au moins 50 %, par exemple de 5 % à 75 %, en comparaison avec un noir de carbone ayant une surface STSA identique ou presque identique (de l'ordre de 10 % ou de l'ordre de 5 %) mais n'ayant pas une surface annelée. L'efficacité de la présente invention est particulièrement observée et utile avec des noirs de carbone de renforcement et des noirs de carbone de semirenforcement. Ainsi, les noirs de carbone modifiés peuvent être des noirs de carbone de qualité pour renforcement et/ou des noirs de carbone de qualité pour semi-renforcement. Des exemples de qualité pour renforcement sont N110, N121, N220, N231, N234, N299, N326, N330, N339, N347, N351, N358, et N375. Des exemples de qualités pour semi-renforcement sont N539, N550, N650, N660, N683, N762, N765, N774, N787, et/ou N990. Le noir de carbone modifié peut avoir n'importe quelle surface STSA, située par exemple dans la plage allant de 20 m2/g à 250 m2/g ou plus. Toutefois, l'efficacité de la présente invention est observée au mieux avec des surfaces STSA d'au moins 70 m2/g, par exemple de 70 m2/g à 250 m2/g, ou de 80 m2/g à 200 m2/g ou de 90 m2/g à 200 m2/g, ou de 100 m2/g à 180 m2/g, de 110 m2/g à 150 m2/g, de 120 m2/g à 150 m2/g et analogues. Le noir de carbone peut être un noir de fourneau ou un produit carboné contenant des espèces siliconées, et/ou des espèces métalliques et analogues. Pour les propos de la présente invention, le noir de carbone peut être un agrégat multiphase comprenant au moins une phase carbonée et au moins une phase d'espèce métallique ou une phase d'espèce siliconée (également appelé noir de carbone traité au silicium). Comme indiqué, le noir de carbone peut être un noir pour caoutchouc, et en particulier un noir de carbone de qualité pour renforcement ou un noir de carbone de qualité pour semi-renforcement. L'indice d'iode (N° 12) est déterminé conformément à la procédure de test ASTM D1510. La STSA (surface par épaisseur statistique) est déterminée d'après la procédure de test ASTM D-5816 (mesure par adsorption d'azote). L'indice d'absorption d'huile OAN est déterminé d'après la norme ASTM D1765-10.
Le noir de carbone peut être un noir de carbone oxydé, par exemple préoxydé par utilisation d'un agent oxydant. Les agents oxydants comprennent, mais sans s'y limiter, l'air, l'oxygène gazeux, l'ozone, le NO2 (y compris les mélanges de NO2 et d'air), les peroxydes tels que le peroxyde d'hydrogène, les persulfates, y compris le persulfate de sodium, de potassium ou d'ammonium, les hypohalites tels que l'hypochlorite de sodium, les halites, halates ou perhalates (tels que le chlorite de sodium, le chlorate de sodium, ou le perchlorate de sodium), les acides oxydants tels que l'acide nitrique, et les oxydants contenant un métal de transition, tels que les sels permanganates, le tétroxyde d'osmium, les oxydes de chrome, ou le nitrate d'ammonium cérique. On peut utiliser des mélanges d'oxydants, en particulier des mélanges d'oxydants gazeux tels que l'oxygène et l'ozone. De plus, on peut aussi utiliser des noirs de carbone préparés par utilisation d'autres procédés de modification de surface pour introduire des groupes ioniques ou ionisables sur une surface de pigment, tels qu'une chloration et une sulfonation. Les procédés que l'on peut employer pour générer des noirs de carbone préoxydés sont connus dans la technique, et plusieurs types de noir de carbone oxydé sont disponibles dans le commerce. Pour les propos de la présente invention, la teneur en PAH est mesurée/testée par la méthode décrite dans le FDA Federal Register, 21 CFR partie 17B, volume 62, N° 90, du vendredi 9 mai 1997, incorporé ici en totalité à titre de référence. Le noir de carbone modifié a éventuellement la capacité de conférer au moins une propriété mécanique avantageuse dans une matrice de caoutchouc ou une composition élastomère. L'au moins une propriété mécanique avantageuse peut être une ou plusieurs des suivantes : - Résistance à l'abrasion (glissement 21 %) : testée conformément au brevet US N° 4 995 197. - Allongement (%) : méthodes de test standard de la norme ASTM D 3191-02 concernant le noir de carbone dans du SBR, recettes et procédures d'évaluation. - Résistance à la traction (MPa) : méthodes de test 30 standard de la norme ASTM D 3191-02 concernant le noir de carbone dans du SBR, recettes et procédures d'évaluation. - Module à 100 % (MPa) : méthodes de test standard de la norme ASTM D 3191-02 concernant le noir de carbone dans du SBR, recettes et procédures d'évaluation. 35 - Module à 300 % (MPa) : méthodes de test standard de la norme ASTM D 3191-02 concernant le noir de carbone dans du SBR, recettes et procédures d'évaluation. - Rapport du module à 300 % / module à 100 % (M300%/ M100%) : méthodes de test standard de la norme ASTM D 3191-02 concernant le noir de carbone dans du SBR, recettes et procédures d'évaluation. - Caoutchouc lié (%) : S. Wolff, M-J Wang, E-H Tan, Rubber Chem Techn, v 66, 163 (1993). - max tan delta @ 0°C testée avec un dispositif ARES/Rheometrics Dynamic Spectrometer II (RDS II, Rheometrics, Inc., N.J.) opérant dans un mode de déformation par torsion (cisaillement). Les mesures ont été effectuées à 0°C pour des balayages de contrainte avec amplitude de déformation double (DSA) allant de 0,2 à 120 %, à une fréquence constante de 10 Hz. Le noir de carbone modifié de la présente invention 15 peut avoir une faible quantité de PAH et au moins l'une de ces propriétés mécaniques avantageuses, au moins deux, au moins trois, au moins quatre, au moins cinq, au moins six, au moins sept, et/ou toutes les huit de ces propriétés mécaniques avantageuses. Ces propriétés 20 mécaniques sont mesurées par des normes ASTM connues ou des normes publiées, qui sont présentées à la suite de chaque propriété mécanique ci-dessus. La présente invention concerne en outre un noir de carbone modifié ayant une faible quantité de PAH 22, le 25 noir de carbone modifié étant capable de conférer au moins une propriété mécanique avantageuse, comme décrit ci-dessus, au moins l'une de ces propriétés mécaniques pouvant être de l'ordre de 50 % (par exemple de l'ordre de 40 %, de l'ordre de 30 %, de l'ordre de 20 %) de la 30 valeur de la même propriété mécanique pour le même type ou qualité de noir de carbone, ayant une quantité élevée (ou habituelle) de PAH, comme une quantité élevée de PAH 22, et également n'est pas modifié (par exemple sans groupes chimiques rattachés ou adsorbés comme décrit 35 ici). Une quantité élevée de PAH 22 peut être par exemple supérieure à 75 ppm, 100 ppm ou plus ou 600 ppm ou plus, telle que 600 ppm à 1 000 ppm de PAH 22. Le noir de carbone modifié de la présente invention, qui a une faible quantité de PAH et est capable de conférer au moins une propriété mécanique avantageuse dans une matrice polymère à raison d'environ 50 % de la même propriété mécanique pour le même type de noir de carbone modifié ayant une forte teneur en PAH, peut présenter cette caractéristique pour au moins une propriété mécanique avantageuse, au moins deux, au moins trois, au moins quatre, au moins cinq, au moins six, au moins sept, et/ou toutes les huit de ces propriétés mécaniques avantageuses. En d'autres termes, la présente invention peut mettre à disposition un noir de carbone modifié ayant une faible quantité de PAH, telle qu'une faible quantité de PAH 22, tout en conférant des propriétés mécaniques ou des propriétés de caoutchouc au moins comparables à une matrice polymère, telle qu'une composition d'élastomère, où, par "comparable", on entend de l'ordre d'environ 50 % (par exemple de l'ordre de 40 % ou de l'ordre de 30 %) de la propriété mécanique particulière. Pour les propos de la présente invention, une faible quantité de PAH comprend ou est définie par une faible PAH 22. Comme indiqué ci-dessus, une PAH 22 est une mesure des PAH telle qu'indiquée sur la Figure 1 de la présente demande. Pour les propos de la présente invention, une faible quantité de PAH peut être définie par une faible PAH 22. Par exemple, le noir de carbone modifié peut avoir une faible concentration totale pour les 22 PAH de l'ordre de 75 ppm ou moins, 50 ppm ou moins, telle que 45 ppm ou moins, 40 ppm ou moins, ou 35 ppm ou moins, ou 30 ppm ou moins, 25 ppm ou moins, 20 ppm ou moins, 15 ppm ou moins, 10 ppm ou moins, 8 ppm ou moins, 5 ppm ou moins, telle que 1 ppm à 50 ppm, 1 ppm à 40 ppm, 1 ppm à 30 ppm, 1 ppm à 20 ppm, 1 ppm à 10 ppm, 2 ppm à 10 ppm. Des plages convenables comprennent d'environ 1 ppm à environ 45 ppm, 1 ppm à 40 ppm, 1 ppm à 35 ppm, 1 ppm à 30 ppm, 1 ppm à 20 ppm, 1 ppm à 10 ppm, ou 1 ppm à 8 ppm, par rapport à la quantité totale de PAH 22 présente dans le noir de carbone. Pour n'importe laquelle des plages ou quantités indiquées ci-dessus, la limite inférieure peut être de 0,01 ppm, 0,001, 0,1 ppm, 1 ppm, 2 ppm, 5 ppm, 10 ppm, ou 15 ppm. La plage peut être exacte ou approximative (par exemple "environ 1 ppm" et analogue). Les plages de ppm peuvent s'appliquer à tous ou à un nombre quelconque de PAH (par exemple tous les PAH ou un ou plusieurs des PAH). Pour les propos de la présente invention, la PAH22 est une mesure des PAH identifiés sur la Figure 1 sauf le benzo[j]fluoranthrène. Egalement, la PAH 8, pour les propos de la présente invention, est une mesure de benzo(a)anthracène, benzo(a)pyrène, benzo(e)pyrène, benzo(b)fluoranthrène, benzo(b)fluoranthrène, benzo(k)fluoranthrène, chrysène, et dibenzo(a,h)anthracène. BaP est une référence au benzo(a)pyrène. Eventuellement, en plus de la teneur en PAH22 ou séparément, la PAH8 pour un noir de carbone modifié a) peut être de 5 ppm ou moins (par exemple 4 ppm ou moins, 0,0001 ppm à 5 ppm, 0,1 ppm à 5 ppm, 0,5 ppm à 5 ppm, 3 ppm ou moins). En variante ou en plus, la BaP peut être de 4 ppm ou moins (0,001 ppm à 4 ppm, 0,1 ppm à 4 ppm, 0,5 ppm à 3 ppm). Les noirs de carbone modifiés de la présente invention peuvent avoir une PAH 8 également basse et en général peuvent avoir une PAH 8 inférieure d'au moins 50 % (par exemple inférieure de 50 % à 80 %) aux valeurs de PAH 22 décrites ici. En outre, la BaP pour les noirs de carbone modifiés peut typiquement être inférieure d'au moins 75 % (par exemple inférieures de 75 % à 95 %) aux valeurs de PAH 22 décrites ici. Le noir de carbone modifié, tel que le noir de carbone de qualité pour caoutchouc ou de qualité pour pneu modifié, peut avoir une ou plusieurs des propriétés mécaniques ou propriétés de caoutchouc suivantes en combinaison avec une surface STSA de 20 m2/g à 250 m2/g ou de 80 à environ 150 m2/g, les propriétés mécaniques et/ou propriétés de caoutchouc étant déterminées quand le noir de carbone modifié est présent dans une formulation de caoutchouc conformément aux méthodes de test standard de la norme ASTM D 3191-02 concernant le noir de carbone dans du SBR, recettes et procédures d'évaluation : - Résistance à l'abrasion (glissement 21 %) de 80 à 170 ; - Allongement (%) de 300 à 600 ; - Résistance à la traction (MPa) de 20 à 35 ; - Module à 100 % (MPa) de 2,4 à 4,5 ; - Module à 300 % (MPa) de 12 à 23 ; - Rapport du module à 300 % / module à 100 % (M300%/ M100%) de 3,5 à 6 ; - Caoutchouc lié (%) de 15 à 30 ; et/ou - max tan delta @ 0°C de 0,25 à 0,4. Ces propriétés peuvent être obtenues pour un ou plusieurs composés de caoutchouc, et peuvent être obtenues quand le caoutchouc est le caoutchouc naturel et/ou du SBR.
La présente invention concerne aussi un noir de carbone modifié ayant une faible quantité de PAH comme décrit ci-dessus, ainsi qu'une surface STSA de 20 m2/g à 250 m2/g ou de 80 à 140 m2/g et ayant une ou plusieurs des propriétés mécaniques suivantes sur la base de la formule indiquée pour chaque propriété, où x est la STSA (m2/g) du noir de carbone et y est la propriété mécanique. - Résistance à l'abrasion (glissement 21 %) : y = 5/6(x) + (43 +/- 10). Les autres propriétés mécaniques identifiées ci-30 dessus peuvent avoir des relations identiques ou similaires avec la STSA. En ce qui concerne les groupes chimiques qui peuvent être rattachés et/ou adsorbés sur le noir de carbone, de façon à restaurer au moins partiellement les 35 effets d'une désactivation de surface, les groupes chimiques suivants peuvent être rattachés et/ou adsorbés sur le noir de carbone.
Le noir de carbone modifié peut être un noir de carbone sur lequel est adsorbé au moins un triazole. On présente des formules et exemples plus spécifiques. Au noir de carbone modifié peut être rattaché, en 5 plus ou en variante, au moins un groupe chimique, tel qu'un groupe organique, par exemple un groupe organique comprenant au moins un groupe alkyle et/ou groupe aromatique. Le groupe alkyle et/ou groupe aromatique peut être directement rattaché au noir de carbone. Le groupe 10 chimique peut être identique à, similaire à ou différent du groupe qui est adsorbé sur le noir de carbone. Le groupe chimique rattaché peut être ou contenir au moins un triazole, ou au moins un pyrazole, ou au moins un imidazole, ou l'une quelconque de leurs combinaisons. 15 Plus en détail, la présente invention concerne en partie un noir de carbone modifié qui est ou contient un noir de carbone sur lequel est adsorbé au moins un triazole, tel que le 1,2,4-triazole. Le noir de carbone modifié de préférence améliore la résistance à l'abrasion 20 quand il est présent dans une composition élastomère en comparaison avec le même noir de carbone qui n'est pas modifié (c'est-à-dire en comparaison avec le même noir de carbone ayant une faible teneur en PAH, identique ou très similaire, mais n'ayant aucun groupe chimique rattaché 25 et/ou adsorbé). Le noir de carbone modifié peut être un noir de carbone sur lequel est adsorbé : a) au moins un triazole, tel qu'au moins un 1,2,4triazole, ayant un substituant soufré ou poly-soufré, en 30 présence ou en l'absence de n'importe quel autre groupe aromatique ; ou b) au moins un pyrazole ayant un substituant soufré en présence ou en l'absence de n'importe quel autre groupe aromatique, ou l'une quelconque de leurs 35 combinaisons. De nouveau, de préférence, le noir de carbone modifié améliore la résistance à l'abrasion quand il est présent dans une composition élastomère, par comparaison avec le noir de carbone qui n'est pas modifié. Pour les propos de la présente invention, l'adsorption signifie que le groupe chimique adsorbé n'est pas chimiquement rattaché sur la surface du noir de carbone et peut être retiré de la surface par une extraction au solvant, telle qu'une extraction Soxhlet. Par exemple, un groupe chimique qui est adsorbé sur le noir de carbone peut être éliminé par extraction Soxhlet, qui peut se produire pendant 16 à 18 heures dans du méthanol ou de l'éthanol, laquelle. extraction élimine tout, ou presque ou pratiquement tout, le groupe chimique. L'extraction peut être répétée une ou plusieurs fois. Il est possible qu'un fragment résiduel du groupe adsorbé puisse rester sur la surface du noir de carbone. Pour les propos de la présente invention, l'extraction au solvant, telle que décrite ici, peut éliminer au moins 80 % en poids du groupe chimique adsorbé et, généralement, au moins 90 % ou au moins 95 % en poids du groupe chimique adsorbé. Cette détermination peut être effectuée par une analyse élémentaire d'échantillons extraits et non extraits. Pour les propos de la présente invention, le triazole comprend un groupe chimique qui a un groupe contenant un triazole. Le triazole peut être un 1,2,4triazole ou un 1,2,3-triazole. Le triazole peut être un polytriazole contenant un thiol ou un polysulfure. Le 1,2,4-triazole ou les groupes contenant un 1,2,4-triazole sont préférés en tant que groupes chimiques adsorbés. Des exemples du triazole comprennent un triazole de formule (ou ses tautomères) : N N Y ou H ou un triazole (ou ses tautomères) de formule : A N -N X Y OU N -N N -N %._'' E X H H OÙ Zb est un groupe alkylène (par exemple alkylène 5 en Ci à C4), b vaut 0 ou 1 ; les X, qui sont identiques ou différents, sont H, NH2, SH, NHNH2, CHO, COOR, COOH, CONR2, CN, CH3, OH, NDD', ou CF3 ; Y est H ou NH2 ; 10 A est un groupe fonctionnel et peut être ou comprendre SkR, SSO3H, SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4-pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3-dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par 15 un ou plusieurs des groupes fonctionnels ; où R et R', qui peuvent être identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en C1 à 012, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non 20 substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 ; et 25 Q est (CH2) wr (CH2).0 (CH2) z/ (CH2) .NR (CH2) zr ou (CH2)'S(CH2)z, où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w 30 vaut de 2 à 6. pas H, k vaut 8 ; E est un de 2 à 8) , SSO, SkR peut être SkH. Pour SkR, quand R n'est de 2 à 8, et quand R est H, k vaut de 1 à groupe poly-soufré, tel que Sw (où w vaut SS02, SOSO2, SO2S02 ; et le triazole peut éventuellement être N-substitué par un substituant NDD', où D et D', qui sont identiques ou différents, sont chacun H ou un alkyle en Ci à 04.
Des exemples plus spécifiques du triazole comprennent, mais sans s'y limiter, le 3-amino-1,2,4- triazole-5-thiol, le disulfure de 3-amino-1,2,4-triazole5-yle ; le 1,2,4-triazole-3-thiol ; le disulfure de 1,2,4-triazole-3-yle ; le trisulfure de 3-amino-1,2,4- triazole-5-yle ; le 4-amino-3-hydrazino-1,2,4-triazole-5- thiol, et analogues. Pour les propos de la présente invention, le pyrazole comprend un produit chimique qui a un groupe contenant un pyrazole. Le pyrazole peut être un polypyrazole contenant un thiol ou un polysulfure. Des exemples du pyrazole peuvent comprendre un pyrazole de formule (ou ses tautomères) - N---NH x Y ou un pyrazole de formule (ou ses tautomères) : N--NH FIN---N E Y où Zb est un groupe alkylène (par exemple alkylène en Ci à C4), b vaut 0 ou 1 ; X et Y sont indépendamment H, NH2, SH, NHNH2, CHO, COOR, COOH, CONR2, CN, CH3, OH, NDD', ou CF3, ou bien Y peut être R, les X et Y étant chacun identiques ou différents ; A est un groupe fonctionnel et peut être ou comprendre SkR, SSO3H, SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO21\14, CO2NQ, S-(1,4-pipérazinediyl)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3-dithiolanyle) ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par un ou plusieurs des groupes fonctionnels ; où R et R', qui peuvent être identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en Ci à 0121 ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 ; et Q est (CH2)1,7, (CH2),O(CH2)zr (CH2)0\TR(CH2)z, ou (CH2),S(CH2)z, où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6. SkR peut être SkH. Pour SkR, quand R n'est pas H, k vaut de 2 à 8, et quand R est H, k vaut de 1 à 8. E est un groupe polysoufré, tel que Sw (où w vaut de 2 à 8), SSO, SS02, SOSO2, ou SO2S02, et D et D', qui sont identiques ou différents, sont chacun H ou un alkyle en Ci à C4.
Des exemples plus spécifiques du pyrazole comprennent, mais sans s'y limiter, le pyrazole-3-thiol, le disulfure de pyrazol-3-yle, et/ou le 3-méthylpyrazole-5-thiol. Pour n'importe laquelle des formules présentées 25 ici, en ce qui concerne le substituant A, des exemples plus spécifiques comprennent, mais sans s'y limiter, SH ; SSAr, où Ar est un triazole ou un pyrazole, ou bien SSAr où Ar est un hétérocycle différent. Comme indiqué, les groupes chimiques adsorbés sur 30 le noir de carbone ou la surface du noir de carbone pour créer ce type de noir de carbone modifié peuvent être un seul groupe chimique, ou deux ou plus de deux types différents de groupes chimiques. Un ou plusieurs types différents de triazoles peuvent être présents et/ou un ou 35 plusieurs types différents de pyrazoles peuvent être présents, ou l'une quelconque de leurs combinaisons, telles qu'un ou plusieurs triazoles, avec un ou plusieurs pyrazoles, et analogues. De plus, en option, d'autres groupes chimiques, autres que le triazole et/ou pyrazole, peuvent aussi de plus être présents sur le noir de carbone en tant que groupe chimique adsorbé.
Le groupe chimique adsorbé peut être entièrement ou presque entièrement sur la surface exposée du noir de carbone pour former le noir de carbone modifié, ou peut être présent en une quantité moindre. Par exemple, le groupe chimique adsorbé peut représenter au moins 5 % de la superficie de la surface du noir de carbone, au moins 10 %, au moins 20 %, au moins 30 %, au moins 40 %, au moins 50 %, au moins 60 %, au moins 70 %, au moins 80 %, au moins 90 %, au moins 95 %, au moins 97 %, au moins 99 %, ou environ 100 %, ou 100 % de la superficie de la surface du noir de carbone. La quantité du ou des groupes chimiques adsorbés peut être n'importe quelle quantité sur le noir de carbone. Par exemple, la quantité totale du groupe chimique adsorbé peut être d'environ 0,01 à environ 10 micromoles de groupes hétérocycliques/m2 de superficie de noir de carbone, telle que mesurée par adsorption d'azote (méthode BET), y compris d'environ 1 à environ 8 micromoles/m2, d'environ 2 à environ 6 micromoles/m2, ou d'environ 3 à environ 5 micromoles/m2.
En ce qui concerne le procédé pour former le noir de carbone modifié ayant un ou plusieurs groupes chimiques adsorbés, on peut utiliser n'importe quelle technique d'adsorption conventionnelle. Par exemple, le groupe chimique que l'on souhaite voir sur le noir de carbone ou sur la surface du cette version du noir de noir de carbone pour former carbone modifié peut être dissous dans un solvant convenable et appliqué à la surface du noir de carbone, le solvant pouvant ensuite être éliminé, par exemple par des techniques d'évaporation. En variante, le produit chimique devant être adsorbé sur la surface du noir de carbone pour former le noir de carbone modifié peut être fondu. On peut utiliser n'importe quel moyen pour mettre en contact le noir de carbone avec le produit chimique devant être adsorbé sur la surface du noir de carbone, tel que des techniques de revêtement par pulvérisation, et analogues.
La solution chimique devant être adsorbée sur le noir de carbone peut être mélangée dans une pastilleuse à broche, et le solvant peut ensuite être évaporé. En option, le noir de carbone modifié sur lequel est adsorbé le groupe chimique, comme mentionné ici, peut 10 éventuellement (ou en variante) comprendre le rattachement d'un ou plusieurs groupes chimiques. Pour les propos de la présente invention, le rattachement d'un ou plusieurs groupes chimiques signifie que le groupe chimique n'est pas adsorbé sur la surface 15 du noir de carbone et ne peut pas être éliminé ou sensiblement éliminé par le procédé d'extraction décrit plus haut dans le but d'éliminer un produit chimique adsorbé. Le rattachement d'au moins un groupe chimique est généralement un rattachement chimique, par exemple 20 par liaison covalente. Le groupe chimique qui est rattaché et/ou adsorbé sur le noir de carbone peut être au moins un groupe organique. Le groupe organique peut comprendre ou être un groupe alkyle et/ou un groupe aromatique. Des exemples 25 plus spécifiques comprennent un groupe alkyle en Cl à C20 ou un groupe aromatique en C6 à C18, tel qu'un groupe alkyle en C1 à C12 ou un ou plusieurs groupes aromatiques en C6 à C12. Des exemples de groupes rattachés peuvent comprendre un groupe alkyle ou aromatique qui a un ou 30 plusieurs groupes fonctionnels qui peuvent être identiques au substituant A décrit ici. Le groupe alkyle et/ou groupe aromatique peut être directement rattaché au noir de carbone. Les sulfures aromatiques constituent un autre 35 ensemble de groupes chimiques qui peuvent être rattachés et/ou adsorbés sur le noir de carbone pour former le noir de carbone modifié de la présente invention. Ces sulfures aromatiques peuvent être représentés par la formule Ar(CH2)gSk(CH2),Arl ou A-(CH2),ISK(CH2),Ar" où Ar et Ar' sont indépendamment des groupes arylène ou hétéroarylène substitués ou non substitués, Ar" est un groupe aryle ou hétéroaryle, k vaut de 1 à 8 et q et r valent 0-4. Les groupes aryle substitués englobent les groupes alkylaryle substitués. Les groupes arylène englobent les groupes phénylène, en particulier les groupes p-phénylène, ou les groupes benzothiazolylène. Les groupes aryle englobent phényle, naphtyle et benzothiazolyle. Le nombre de soufres présents, défini par k, est de préférence situé dans la plage allant de 2 à 4. Les groupes sulfure aromatiques sont bis-para- (C6H4) -S2- (C6H4) - et para- (C6H4) S2-(C6H5). Les sels de diazonium de ces groupes sulfure aromatiques peuvent être commodément préparés au moyen de leurs amines primaires correspondantes, H2N-Ar-Sk-Ar'-NH2 ou H2N-Ar-Sk-Ar". Les groupes chimiques peuvent être des groupes organiques ayant un aminophényle, tels que (C6H4)- NH2, (C6H4) -CH2- (C6H4) -NH2, (C6H4) -S02- (C6H4) -NH2.
Le noir de carbone modifié peut être un noir de carbone sur lequel est rattaché et/ou adsorbé un groupe chimique qui est Ar(CH2),1Sk(CH2),Ar', où Ar et Ar' sont identiques ou différents et sont un arylène ou hétéroarylène ; k est un entier de 1 à 8 ; q est un entier de 0 à 4 ; et r est un entier de 0 à 4. Ar et Ar' peuvent être un arylène ; k peut être un entier de 1 à 8 ; et q et r peuvent valoir 0. Ar et Ar' peuvent être un phénylène ; k peut être un entier de 2 à 4 ; et q et r peuvent valoir 0. Dans cette formule, k peut valoir 2.
Dans cette formule, Ar et Ar' peuvent être un hétéroarylène ; k peut être un entier de 1 à 8 ; et q et r peuvent valoir 0. Dans cette formule, Ar et Ar' peuvent être un benzothiazolylène ; k peut être un entier de 2 à 4 ; et q et r peuvent valoir 0. Dans cette formule, k peut valoir 2. Le noir de carbone modifié peut être un noir de carbone sur lequel est rattaché et/ou adsorbé un groupe chimique qui est Ar(CH2)ÇISk(CH2)', où Ar et Ar' sont un arylène ou un hétéroarylène ; Ar' est un aryle ou un hétéroaryle ; k est un entier de 1 à 8 ; q est un entier de 0 à 4 ; et r est un entier de 0 à 4. Dans cette formule, Ar peut être un arylène ; Ar' peut être un aryle ; k peut être un entier de 1 à 8 ; et q et r peuvent valoir 0. Dans cette formule, Ar peut être un phénylène ; Ar' peut être un phényle ; k peut être un entier de 2 à 4 ; et q et r peuvent valoir 0. Dans cette formule, Ar peut être un phénylène ; Ar' peut être un hétéroaryle ; k peut être un entier de 1 à 8 ; et q et r peuvent valoir 0. Dans cette formule, Ar peut être un phénylène ; Ar' peut être un benzothiazolyle ; k peut être un entier de 2 à 4 ; et q et r peuvent valoir 0.
Le noir de carbone modifié peut être un noir de carbone sur lequel est rattaché et/ou adsorbé un groupe chimique qui est -(C6H4)-Sk-(C61-14) -NH2 où k est un entier de 2 à 8, et/ou un groupe chimique NH2 et k vaut 2.
Un procédé pour rattacher chimiques sur le noir de carbone qui est - (C6H4) -Sk- (C6H4)- un ou plusieurs groupes noir de carbone pour former ce type de modifié peut comprendre n'importe quel mécanisme de rattachement connu pour le rattachement de groupes chimiques à des particules de noir de carbone, y 25 compris des réactions avec du diazonium. Le noir de carbone modifié auquel sont rattachés des groupes chimiques peut être préparé par utilisation et adaptation des procédés décrits dans les brevets US N° 5 554 739 ; 5 707 432 ; 5 837 045 ; 5 851 280 ; 30 5 885 335 ; 5 895 522 ; 5 900 029 ; 5 922 118 ; 6 042 643 ; 6 398 858 ; 7 175 946 ; 6 471 763 ; 6 780 389 ; 7 217 405 ; 5 859 120 ; et 6 290 767 ; les demandes publiées de brevets US N° 2003-0129529 Al ; 2002-0020318 ; 2002-0011185 Al ; et 2006-0084751 Al, et 35 la publication PCT N° WO 99/23174. Ces références décrivent, en partie, l'utilisation de la chimie du diazonium pour rattacher des groupes fonctionnels à des pigments. Juste à titre d'exemple, ces procédés ont été adaptés et utilisés pour former les noirs de carbone modifiés de la présente invention (auxquels sont rattachés des groupes chimiques).
On peut utiliser une version amino d'un triazole, pyrazole et/ou imidazole et ensuite, en utilisant la réaction avec du diazonium, par exemple, décrit dans les brevets ci-dessus, on peut la rattacher sur le noir de carbone pour former cette version du noir de carbone modifié auquel est rattaché un groupe chimique, tel qu'un groupe organique, et tel qu'au moins un groupe triazole, groupe pyrazole et/ou groupe imidazole rattaché. Le groupe triazole, pyrazole et/ou imidazole rattaché est davantage exemplifié ci-dessous à propos d'une autre version d'un noir de carbone modifié, lesquels exemples devraient également être applicables ici. Le noir de carbone modifié (avec des groupes chimiques rattachés) peut être préparé au moyen de n'importe quel procédé connu de l'homme du métier pour le rattachement de groupes chimiques. Par exemple, les noirs de carbone modifiés peuvent être préparés par utilisation des procédés décrits dans les brevets/publications cités ci-dessus. D'autres procédés pour préparer les noirs de carbone modifiés comprennent la réaction d'un noir de carbone ayant des groupes fonctionnels disponibles avec un réactif comprenant le groupe organique, comme décrit par exemple dans le brevet US N° 6 723 783. Ces noirs de carbone fonctionnels peuvent être préparés par utilisation des procédés décrits dans les références incorporées ci-dessus. De plus, des noirs de carbone modifiés contenant des groupes fonctionnels rattachés peuvent aussi être les suivants et/ou être préparés par les procédés décrits dans les brevets US N° 6 831 194 et 6 660 075, les demandes publiées de brevet US N° 2003- 0101901 et 2001-0036994, le brevet canadien N° 2 351 162, le brevet européen N° 1 394 221, et la publication PCT N° WO 04/63289, ainsi que dans N. Tsubokawa, Polym. Sci., 17, 417, 1992, et la publication PCT N° WO 2001/028337. La quantité des groupes rattachés peut varier en fonction de l'utilisation souhaitée du noir de carbone modifié et du type de groupe rattaché. Par exemple, la 5 quantité totale de groupe organique rattaché peut être d'environ 0,01 à environ 6,0 micromoles de groupes/m2 de superficie de noir de carbone, telle que mesurée par adsorption d'azote (méthode BET), y compris d'environ 0,1 à environ 5,0 micromoles/m2, d'environ 0,2 à environ 3,0 10 micromoles/m2, ou d'environ 0,3 à environ 2,0 micromoles/m2. Des exemples des groupes triazole, pyrazole et/ou imidazole sont les mêmes que pour les groupes chimiques adsorbés décrits ci-dessus, sauf que ces groupes sont 15 rattachés, par exemple, au moyen d'une liaison chimique au noir de carbone. Des exemples des groupes chimiques rattachés sont présentés ci-dessous et dans la publication PCT N° WO 2001/028337. Pour les propos de la présente invention, le 20 triazole comprend un groupe chimique qui a un groupe contenant un triazole. Le triazole peut être un 1,2,4triazole ou un 1,2,3-triazole. Le triazole peut être un polytriazole contenant un thiol ou un polysulfure. On préfère le 1,2,4-triazole ou les groupes contenant du 25 1,2,4-triazole sous forme de groupes chimiques triazole adsorbés et/ou rattachés au vu des propriétés obtenues, en particulier dans les composites élastomères. En ce qui concerne le triazole rattaché, des exemples comprennent, mais sans s'y limiter, les suivants : 30 Y OU OU N N N-N- X N H H ou leurs tautomères, où les substituants sont les mêmes que ceux indiqués plus haut, sauf que X (ou l'un des X) est ou 5 comprend une liaison au noir de carbone pour devenir rattaché. Dans les formules des triazoles, Z10 est un groupe alkylène (par exemple un groupe alkylène en Ci à C4) où b vaut 0 ou 1 ; 10 au moins un X comprend une liaison au noir de carbone, et tout X restant comprend une liaison au noir de carbone ou un groupe fonctionnel, tel que les divers substituants A et/ou R décrits ici ; A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, 15 SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4- pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique, substitué par un ou plusieurs des groupes fonctionnels ; 20 où R et R', qui sont identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en Cl à Cu, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle 25 substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 quand R est H et sinon k vaut de 2 à 8 30 Q est (CH2) wf (CH2) .0 (CH2) z, (CI-12) xNR (CH2) z, ou (CH2)'S(CH2)' où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 E est un radical poly-soufré ; et le triazole peut éventuellement être N-substitué par un substituant NDD', où D et D', qui sont identiques ou différents, sont chacun H ou un alkyle en Cl à C4 ; et Y est H, un alkyle, un aryle, ou NH2.
Dans des exemples spécifiques, le groupe rattaché au noir de carbone peut être ou comprendre un groupe mercaptotriazolyle, par exemple un groupe 5-mercapto1,2,4-triazol-3-yle, et/ou un groupe disulfure de triazole, et/ou un groupe 1,2,4-triazol-3-yle. Le groupe rattaché au noir de carbone peut être ou comprendre un groupe 2-mercapto-1,3,4-thiadiazol-5-yle et/ou un groupe disulfure de thiadiazole. Des groupes oxadiazole substitués ou non substitués ainsi que d'autres groupes azole, par exemple diazole, substitués ou non substitués, peuvent être rattachés, par exemple directement, au noir de carbone. Pour les propos de la présente invention, le pyrazole rattaché est ou comprend un produit chimique qui a un groupe contenant un pyrazole. Le pyrazole peut être un polypyrazole contenant un thiol ou un polysulfure. En ce qui concerne le pyrazole, des exemples comprennent, mais sans s'y limiter, les suivants : Y ou N---NH HN-N X Y y ou leurs tautomères, où les substituants sont les mêmes que ceux indiqués plus haut, sauf que X (ou l'un des X) est ou comprend une liaison au noir de carbone pour devenir rattaché.
Dans les formules des pyrazoles, 4 est un groupe alkylène (par exemple un groupe alkylène en C1 à C4) où b vaut 0 ou 1 ; au moins un X ou Y comprend une liaison au noir de carbone, et tout autre X ou Y, lesquels sont identiques ou différents, comprend une liaison ou un groupe fonctionnel, tel que les divers substituants A et/ou R décrits ici ; A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, 10 SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S=(1,4- pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique, substitué par un ou plusieurs des groupes fonctionnels ; 15 où R et R', qui sont identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en Ci à C12, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle 20 substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 quand R est H et sinon k vaut de 2 à 8 ; 25 Q est (CH2)w, (CH2) x0 (CH2) z, (CH2) .NR (CH2) z, ou (CH2).S(CH2)z, où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 ; et E est un radical poly-soufré. Pour les propos de la présente invention, 30 l'imidazole rattaché est ou comprend un produit chimique qui a un groupe contenant un imidazole. L'imidazole peut être un polyimidazole contenant un thiol ou un polysulfure. En ce qui concerne l'imidazole, des exemples comprennent, mais sans s'y limiter, les suivants : X z N X A OU ou leurs tautomères, où les substituants sont les mêmes que ceux 5 indiqués plus haut, sauf que X (ou l'un des X) est ou comprend une liaison au noir de carbone pour devenir rattaché. Dans les formules des imidazoles, Zb est un groupe alkylène (par exemple un groupe 10 alkylène en Ci à C4) où b vaut 0 ou 1 ; chaque X comprend une liaison au noir de carbone, H, un alkyle (les exemples présentés ailleurs s'appliquent ici), un aryle (les exemples présentés ailleurs s'appliquent ici), ou NH2, sous réserve qu'au 15 moins un X comprenne une liaison ; Y est H ou NH2 ; A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, SO2NRR' , SO2SR, SNRR' , SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S- (1, 4- pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- 20 dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique, substitué par un ou plusieurs desdits groupes fonctionnels ; où R et R', qui sont identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, 25 substitué ou non substitué, en Ci à C12, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 ; Q est (CH2)w, (CH2).0(CH2)z, (CH2).NR(CH2)' ou (CH2).S(CH2)' où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 ; et E est un radical poly-soufré. Le groupe organique rattaché peut être ou comprendre un groupe alkyle ou un groupe aromatique ayant 10 au moins un groupe fonctionnel qui est R, OR, COR, COOR, OCOR, un sel carboxylate, un halogène, CN, NR2, SO3H, un sel sulfonate, NR (COR) , CONR2, NO2, P031-12, un sel phosphonate, un sel phosphate N=NR, NR3+X-, PR3+X, SkR, SSO3H, un sel SS03, SO2NRR ' , SO2SR, SNRR ' , SNQ, SO2NQ, 15 CO2NQ, S-(1,4-pipérazinediyl)-SR, 2-(1,3-dithianyle), 2-(1,3-dithiolanyle), SOR, ou SO2R, où R et R', qui sont identiques ou différents, sont indépendamment l'hydrogène, un hydrocarbure saturé ou insaturé, substitué ou non substitué, en Ci à Cloo, ramifié ou non 20 ramifié, et k est un entier situé dans la plage allant de 1 à 8, et X- est un halogénure ou un anion dérivé d'un acide minéral ou organique, Q est (CH2)w, (CH2),,O(CH2)z, (CH2),,NR(CH2)z, ou (CH2),S(CH2)z, où w est un entier de 2 à 6 et x et z sont indépendamment des entiers de 1 à 6. 25 Le groupe organique rattaché peut être ou comprendre un groupe aromatique de formule AyAr-, dans laquelle Ar est un radical aromatique et A est R, OR, COR, COOR, OCOR, un sel carboxylate, un halogène, CN, NR2, SO3H, un sel sulfonate, NR(COR), CONR2, NO2, PO3H2, un sel 30 phosphonate, un sel phosphate N-NR, NR3+X, PR3+X, SkR, SSO3H, un sel SS03 , SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4-pipérazinediyl)-SR, 2-(1,3-dithianyle), 2- (1,3-dithiolanyle), SOR, ou SO2R, où R et R', qui sont identiques ou différents, sont indépendamment 35 l'hydrogène, un hydrocarbure saturé ou insaturé, substitué ou non substitué, en Ci à 0100, ramifié ou non ramifié, et k est un entier situé dans la plage allant de 1 à 8, et X- est un halogénure ou un anion dérivé d'un acide minéral ou organique, Q est (CH2),,, (CH2),O(CH2)z, (CH2)'NR(CH2)z, ou (CH2),S(CH2),, où w est un entier de 2 à 6 et x et z sont indépendamment des entiers de 1 à 6, et y est un entier allant de 1 au nombre total de radicaux CH dans le radical aromatique. Ar peut être ou comprendre un groupe triazole, Ar peut être ou comprendre un groupe pyrazole, ou bien Ar peut être ou comprendre un groupe imidazole.
Le groupe organique rattaché peut être ou comprendre au moins un groupe aminométhylphényle et/ou carboxyphényle. Le groupe organique rattaché peut être ou comprendre X-C6H4-S-S-C6H4-X, où au moins un X est une liaison au noir de carbone et l'autre X est une liaison au noir de carbone ou un groupe fonctionnel, tel que le substituant A décrit ici. Le groupe organique rattaché peut être ou comprendre au moins un sulfure ou polysulfure aromatique.
En option, un ou plusieurs groupes chimiques additionnels mais différents peuvent être rattachés sur le noir de carbone, tels qu'un ou plusieurs groupes chimiques additionnels qui sont différents d'un triazole rattaché, d'un pyrazole rattaché, et/ou d'un imidazole rattaché. Le groupe chimique rattaché peut être n'importe lequel des groupes chimiques rattachés décrits plus haut et/ou dans les brevets susmentionnés, tel qu'un groupe alkyle rattaché et/ou un groupe aromatique rattaché, par exemple aminométhylphényle, carboxyphényle, ou phényldisulfure-phényle (C6H5-S-S-C6H4) . Pour les propos de la présente invention, dans une autre version des noirs de carbone modifiés de la présente invention, le noir de carbone modifié comprend un noir de carbone sur lequel est rattaché au moins un triazole, tel qu'au moins un 1,2,4-triazole, tel qu'au moins un 1,2,4-triazole ayant un substituant soufré, par exemple, en présence ou en l'absence d'un quelconque autre groupe aromatique. Le noir de carbone modifié auquel est rattaché le groupe chimique, tel que l'au moins un triazole, peut améliorer l'hystérésis quand il est présent dans une composition d'élastomère, par 5 comparaison avec le même noir de carbone qui n'est pas modifié. De nouveau, les formulations d'élastomères présentées dans les exemples peuvent être utilisées pour confirmer cette propriété de test. Un autre noir de carbone modifié de la présente invention est ou comprend 10 un noir de carbone auquel est rattaché un triazole comprenant : N A /, Zb N H N- -N N ---N X' 1%1 H H ou ses tautomères, où 15 Zb est un groupe alkylène (par exemple un groupe alkylène en C1 à C4) où b vaut 0 ou 1 ; au moins un X comprend une liaison au noir de carbone, et tout X restant comprend une liaison au noir de carbone ou un groupe fonctionnel, tel que les divers 20 substituants A ou R décrits ici ; A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4- pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, 25 ramifié, aromatique ou cyclique, substitué par un ou plusieurs des groupes fonctionnels ; où R et R', qui sont identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en Ci à C12, ramifié ou non 30 ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle OU substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 ; Q est (CH2) w, (CH2) >,0 (CH2) z, (CH2) XNR (C1-12) z, ou (CH2)xS(CH2)z, où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 ; E est un radical poly-soufré ; et le triazole peut éventuellement être N-substitué 10 par un substituant NDD', où D et D', qui sont identiques ou différents, sont chacun H ou un alkyle en Ci à C4. Cette version du noir de carbone modifié peut être avec ou sans de quelconques groupes chimiques adsorbés. 15 Dans toute la présente demande, en ce qui concerne les groupes chimiques rattachés sur le noir de carbone, le groupe chimique est rattaché par l'intermédiaire d'au moins une liaison allant du groupe chimique au noir de carbone. Dans la présente demande, le substituant X peut 20 représenter ou comprendre une liaison. On doit comprendre, pour les propos de la présente invention, que le substituant X peut comprendre une liaison, ainsi que d'autres substituants ou éléments, par exemple, aux fins de l'obtention de la liaison au noir de carbone. Par 25 exemple, X peut être ou être constitué d'une liaison. En variante, X peut comprendre une liaison. Par exemple, X peut être une liaison qui comprend un groupe lieur. Le groupe lieur peut être un groupe lieur de type silane ou dérivé d'un agent de couplage de type silane. Le groupe 30 lieur peut être ou comprendre un groupe contenant du Si, un groupe contenant du Ti, un groupe contenant du Cr, et/ou un groupe contenant du Zr, ou d'autres groupes lieurs convenables qui favorisent le rattachement d'un groupe chimique sur un noir de carbone, telle qu'un noir 35 de carbone contenant un oxyde métallique, par exemple la silice. Des exemples de tels lieurs qui peuvent être adoptés pour les propos de la présente invention comprennent ceux présentés dans les brevets US N o 3 947 436 ; 5 159 009 ; et 5 116 886. Dans la présente invention, pour les diverses versions (groupes adsorbés et/ou rattachés) du noir de carbone modifié de la présente invention, la préparation du noir de carbone modifié peut avoir lieu et devrait avoir lieu avant que le noir de carbone soit introduit avec d'autres ingrédients, tels que les ingrédients pour former une composition élastomère, tels qu'au moins un élastomère. Dit d'une autre façon, le ou les groupes chimiques utilisés dans la présente invention sont pré-adsorbés et/ou pré-rattachés au(x) noir(s) de carbone avant mélange ou combinaison ou autre mise en contact d'au moins un élastomère ou d'au moins un polymère et/ou d'autres composants d'une formulation. Les présents inventeurs ont découvert que diverses amélioration de propriétés obtenues avec la présente demande, à savoir l'hystérésis et/ou la résistance à l'abrasion, peuvent être réduites .ou peuvent ne pas être obtenues du tout quand la modification du noir de carbone est tentée en présence d'autres ingrédients (par exemple in situ), par exemple quand on essaie de le combiner avec au moins un élastomère et/ou au moins un polymère. Pour les propos de la présente invention, on peut utiliser n'importe quelle combinaison de noirs de carbone modifiés de la présente invention. Par exemple, comme décrit ici, diverses versions du noir de carbone modifié ont été décrites. Par exemple, une version du noir de carbone modifié de la présente invention est un noir de carbone ayant des groupes adsorbés et, éventuellement, des groupes chimiques rattachés. Une autre version de la présente invention met en jeu un noir de carbone ayant des groupes chimiques rattachés, sans aucun groupe adsorbé. Ainsi, à titre d'une possibilité, une formulation, telle qu'une formulation d'élastomère, peut comprendre une combinaison de divers noirs de carbone modifiés de la présente invention, par exemple un certain noir de carbone modifié ayant un ou plusieurs groupes chimiques adsorbés peut être utilisé en combinaison avec un ou plusieurs autres noirs de carbone modifiés ayant des groupes chimiques rattachés. Ainsi, on peut utiliser n'importe quelle combinaison des noirs de carbone modifiés dans des formulations telles que des formulations d'élastomère ou de polymère. Pour les propos de la présente invention, quand le noir de carbone modifié a un groupe chimique adsorbé et un groupe chimique rattaché, le placement du groupe chimique adsorbé sur le noir de carbone peut avoir lieu avant, pendant et/ou après rattachement du groupe chimique, ou dans n'importe quel ordre quand plusieurs groupes adsorbés et/ou plusieurs groupes rattachés sont présents sur le noir de carbone. La présente invention concerne en outre des compositions d'élastomère ou des composites d'élastomère, également considérés comme des compositions ou composites de caoutchouc. La composition d'élastomère contient au moins un élastomère et au moins un noir de carbone modifié de la présente invention et, éventuellement, un ou plusieurs composants conventionnels utilisés dans des formulations d'élastomères. On peut utiliser plusieurs types de noir de carbone modifié.
Des exemples d'élastomères comprennent, mais sans s'y limiter, les caoutchoucs, les polymères (par exemple homopolymères, copolymères et/ou terpolymères) de 1,3-butadiène, styrène, isoprène, isobutylène, 2,3-dialkyl1,3-butadiène, où l'alkyle peut être méthyle, éthyle, 30 propyle, etc., acrylonitrile, éthylène, propylène et analogues. L'élastomère peut avoir une température de transition vitreuse (Tg), telle que mesurée par calorimétrie à balayage différentiel (DSC), située dans la plage allant d'environ -120°C à environ 0°C. Des 35 exemples comprennent, mais sans s'y limiter, le SBR en solution, le caciutchouc de styrène-butadiène (SBR), le caoutchouc naturel et ses dérivés tels que le caoutchouc chloré, le polybutadiène, le polyisoprène, le copoly(styrène/ butadiène), et les dérivés étendus à l'huile de n'importe lesquels de ceux-ci. On peut aussi utiliser des mélanges de n'importe lesquels des précédents. Des caoutchoucs synthétiques convenables particuliers comprennent : les copolymères d'environ 10 à environ 70 % en poids de styrène et d'environ 90 à environ 30 % en poids de butadiène, tels qu'un copolymère de 19 parties de styrène et de 81 parties de butadiène, un copolymère de 30 parties de styrène et de 70 parties de butadiène, un copolymère de 43 parties de styrène et de 57 parties de butadiène, et un copolymère de 50 parties de styrène et de 50 parties de butadiène ; les polymères et copolymères de diènes conjugués tels que le polybutadiène, le polyisoprène, le polychloroprène, et analogues, et les copolymères de ces diènes conjugués avec un monomère contenant un groupe éthylénique copolymérisable avec ceux-ci tel que le styrène, le méthylstyrène, le chlorostyrène, l'acrylonitrile, la 2- vinylpyridine, la 5-méthyl-2-vinylpyridine, la 5-éthy1-2- vinylpyridine, la 2-méthy1-5-vinylpyridine, les acrylates allyle-substitués, la vinyl-cétone, la méthylisopropénylcétone, le méthylvinyléther, les acides a-méthylènecarboxyliques et leurs esters et amides tels que l'acide acrylique et un amide d'acide dialkylacrylique. Sont également utilisables ici les copolymères d'éthylène avec d'autres a-oléfines supérieures telles que le propylène, le 1-butène et le 1- pentène. Comme noté plus loin, les compositions de caoutchouc peuvent contenir, en plus de l'élastomère et du noir de carbone et de l'agent de couplage, divers auxiliaires de mise en oeuvre, huiles de dilution, antidégradants, et/ou autres additifs. Un ou plusieurs élastomères peuvent être constitués 35 d'un élastomère fonctionnalisé. Par exemple, l'élastomère peut être un SBR qui est fonctionnalisé avec un groupe chimique. Par exemple, le groupe fonctionnalisé peut être un groupe acide carboxylique, hydroxyle, triazole, aminosilane(s), époxy, couplé à l'étain, et analogue. Les noirs de carbone modifiés de la présente invention sont capables d'améliorer une ou plusieurs propriétés d'hystérésis. En option, un latex introduit en continu et un noir de carbone, tel qu'une bouillie de noir de carbone, peuvent être introduits et agités dans un réservoir de coagulation. Ceci est également connu sous le nom de technique de "mélange à l'état humide" Le latex et la bouillie de noir de carbone peuvent être mélangés et coagulés dans le réservoir de coagulation en petites perles, appelées "grumeaux humides". Les divers procédés et techniques décrits dans les brevets US N° 4 029 633 ; 3 048 559 ; 6 048 923 ; 6 929 783 ; 6 908 961 ; 4 271 213 ; 5 753 742 ; et 6 521 691 peuvent être utilisés pour cette combinaison de noir de carbone avec un élastomère et la coagulation du latex. Ce type de formulation d'élastomère peut être utilisée avec les noirs de carbone modifiés de la présente invention par utilisation des diverses techniques et formulations et autres paramètres décrits dans ces brevets et procédés, sauf que l'on utilise les noirs de carbone modifiés de la présente invention.
Des exemples de latex de caoutchouc naturel comprennent, mais sans s'y limiter, le latex de plantation, le concentré de latex (produit par exemple par évaporation, centrifugation ou écrémage), le latex écrémé (par exemple le surnageant restant après 30 production du concentré de latex par centrifugation) et les mélanges de deux ou plus de deux quelconques de ceux-ci, en n'importe quelles proportions. Le latex devrait être approprié pour le procédé utilisant un mélange maître humide sélectionné et pour le propos ou 35 l'application visé du produit en caoutchouc final. Le latex est typiquement fourni dans un véhicule liquide aqueux. La sélection d'un latex ou mélange de latex convenable va bien rentrer dans le cadre des aptitudes de l'homme du métier, à la lumière des bénéfices de la présente description et de la connaissance des critères de sélection généralement bien reconnus dans l'industrie.
Les composites d'élastomère peuvent être préparés avec une introduction de noir de carbone d'au moins environ 40 phr, d'au moins environ 50 phr, d'au moins environ 55 phr, d'au moins environ 60 phr, d'au moins environ 65 phr, ou d'au moins environ 70 phr de noir de carbone, par exemple d'environ 40 à environ 70 phr, d'environ 50 à environ 75 phr, d'environ 55 à environ 80 phr, de 60 à environ 85 phr, de 65 à environ 90 phr, de 70 à environ 90 phr, de 40 à environ 60 phr, entre 50 et environ 65 phr, de 55 à environ 80 phr, d'environ 60 à environ 90 phr, d'environ 65 à environ 80 phr, ou d'environ 70 à environ 80 phr. Un ou plusieurs agents de couplage peuvent être utilisés dans la présente invention. L'agent de couplage peut être ou comprendre un ou plusieurs agents de couplage de type silane, un ou plusieurs agents de couplage de type zirconate, un ou plusieurs agents de couplage de type titanate, ou un ou plusieurs agents de couplage de type nitro, ou l'une quelconque de leurs combinaisons. L'agent de couplage peut être ou comprendre du bis(3-triéthoxysilylpropyl)tétrasulfane (par exemple Si 69 d'Evonik Industries, Struktol SCA98 de Struktol Company), du bis(3-triéthoxysilylpropyl)disulfane (par exemple Si 75 et Si 266 d'Evonik Industries, Struktol SCA985 de Struktol Company), du 3-thiocyanatopropyl- triéthoxysilane (par exemple Si 264 d'Evonik Industries), du y-mercaptopropyl-triméthoxysilane (par exemple VP Si 163 d'Evonik Industries, Struktol SCA989 de Struktol Company), du y-mercaptopropyl-triéthoxysilane (par exemple VP Si 263 d'Evonik Industries), du zirconium- dinéoalcanolatodi(3-mercapto)propionato-O,N,W-bis(2- méthyl-2-nitropropy1)-1,6-diaminohexane, un agent de couplage de type silane NXT (un silane à fonctionnalité thiocarboxylate : 3-octanoylthio-l-propyltriéthoxysilane) de Momentive Performance Materials, Wilton, CT, et/ou des agents de couplage qui sont chimiquement similaires ou ont le ou les mêmes groupes chimiques. Des exemples spécifiques additionnels d'agents de couplage, indiqués par leurs noms commerciaux, comprennent, mais sans s'y limiter, VP Si 363 d'Evonik Industries. L'agent de couplage peut être présent en n'importe quelle quantité dans le composite d'élastomère. Par exemple, l'agent de couplage peut être présent dans le composite d'élastomère en une quantité d'au moins 0,2 parties pour cent parties de noir de carbone, tel que celui de type silice (en masse), d'environ 0,2 à 60 parties pour cent parties de noir de carbone, tel que celui de type silice, d'environ 1 à 30 parties pour cent parties de noir de carbone, tel que celui de type silice, d'environ 2 à 15 parties pour cent parties de noir de carbone, tel que celui de type silice, ou d'environ 5 à 10 parties pour cent parties de noir de carbone, tel que celui de type silice.
Un ou plusieurs antioxydants peuvent être utilisés dans n'importe lequel des procédés de la présente invention. L'antioxydant (par exemple un inhibiteur de dégradation) peut être un antioxydant de type amine, un antioxydant de type phénol, un antioxydant de type imidazole, un sel métallique de carbamate d'une ou plusieurs para-phénylènediamines et/ou dihydrotriméthylquinolines, un antioxydant de type quinine polymérisée, et/ou une cire et/ou d'autres antioxydants utilisés dans des formulations d'élastomères. Des exemples spécifiques comprennent, mais sans s'y limiter, la N-(1,3- diméthylbuty1)-N'-phényl-p-phénylènediamine (6-PPD, par exemple ANTIGENE 6C, disponible chez Sumitomo Chemical Co., Ltd. et NOCLAC 6C, disponible chez Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.), "Ozonon" 6C de Seiko Chemical Co., Ltd., la 1,2-dihydro-2,2,4-triméthylquinoline polymérisée, la résine Agerite D, disponible chez R. T. Vanderbilt, le butylhydroxytoluène (BHT), et le butylhydroxyanisole (BHA), et analogues. D'autres antioxydants représentatifs peuvent être par exemple la diphényl-p-phénylènediamine et d'autres tels que, par exemple, ceux décrits dans le manuel des caoutchoucs de Vanderbilt (1978), pages 344-346, incorporé ici à titre de référence dans sa totalité. Un antioxydant et un antiozone sont collectivement des inhibiteurs de dégradation. Ces inhibiteurs de dégradation comprennent, à titre d'illustration, une fonctionnalité chimique, telle qu'une amine, un phénol, un imidazole, une cire, un sel métallique d'un imidazole, et leurs combinaisons. Des inhibiteurs de dégradation spécifiques fonctionnels ici comprennent, à titre d'illustration, la N-isopropyl-N'- phényl-p-phénylènediamine, la N-(1-méthylhepty1)-N'- phényl-p-phénylènediamine, la 6-éthoxy-2,2,4-triméthyl- 1,2-dihydroquinoline, la N,N'-diphényl-p- phénylènediamine, la diphénylamine octylée, la 4,4'- bis(a,a'-diméthyl-benzyl)diphénylamine, la 4,4'-dicumyldiphénylamine, la 2,5-di-tert-butyl-hydroquinone, le 2,2'-méthylène-bis(4-méthy1-6-tert-butylphénol), le 2,2'- méthylènebis(4-méthy1-6-méthylcyclohexylphénol), le 4,4'- thio-bis(3-méthy1-6-tert-butylphénol), le 4,4'- butylidène-bis(3-méthy1-6-tert-butylphénol), le phosphite de tris(phényle nonylé), le phosphite de tris-(2,4-di-t- butylphényle), le 2-mercapto-benzimidazole, et le zinc-2- mercaptobenzimidazole. Un exemple comprend au moins une amine et un imidazole. Eventuellement, on peut utiliser une quinoline polymérisée. Les quantités relatives d'antioxydants peuvent comprendre 0,5 à 3 parties d'amine, 0,5 à 2,5 parties d'imidazole, et 0,5 à 1,4 parties de quinoline polymérisée facultative. L'amine inhibant la dégradation peut être la 4,4'-bis(adiméthylbenzyl)diphénylamine, l'imidazole peut être le zinc-2-mercaptotoluimidazole et la quinoline polymérisée peut être la 1,2-dihydro-2,2,4-triméthylquinoline polymérisée. En général, les inhibiteurs de dégradation (par exemple le ou les antioxydants) sont typiquement présents à raison de 0,1 à 20 parties en poids pour 100 parties en poids de système de polymère ou de caoutchouc (phr). Des quantités typiques d'antioxydants peuvent comprendre, par exemple, d'environ 1 à environ 5 phr.
La composition de caoutchouc peut être destinée à des pneus ou des parties de pneus et peut utiliser un noir de carbone hydrophile. Le noir de carbone hydrophile peut avoir un groupe organique rattaché au noir de carbone et le groupe organique est ou contient un groupe azole substitué ou non substitué. Le groupe peut être un triazole, par exemple un mercaptotriazole et/ou un disulfure de triazole. Le groupe peut être un thiadiazole, par exemple un thiadiazole thiol-substitué. Le noir de carbone modifié peut être combiné avec des ingrédients et additifs pour composés de pneus conventionnels, tels que des caoutchoucs, des auxiliaires de mise en oeuvre, des accélérateurs, des matériaux de réticulation et de durcissement, des antioxydants, des antiozones, des charges, des résines, etc., pour produire des composés de pneus. Les auxiliaires de mise en oeuvre comprennent, mais sans s'y limiter, les plastifiants, les agents de poisseux, les agents d'allongement, les conditionneurs chimiques, les agents d'homogénéisation, et les agents de peptisation tels que les mercaptans, les huiles synthétiques, le pétrole et les huiles végétales, les résines, les colophanes, et analogues. Les accélérateurs comprennent les amines, les guanidines, les thiourées, les thiurames, les sulfénamides, les thiocarbamates, les xanthates, les benzothiazoles et analogues. Les agents de réticulation et de durcissement comprennent les peroxydes, le soufre, les donneurs de soufre, les accélérateurs, l'oxyde de zinc, et les acides gras. Les noirs de carbone comprennent ceux de type argile, bentonite, dioxyde de titane, talc, sulfate de calcium, silice, silicates et leurs mélanges. N'importe quelle procédure de mélange conventionnelle peut être utilisée pour combiner le noir de carbone modifié de la présente invention avec d'autres composants d'un composite d'élastomère. Des procédures typiques utilisées pour la combinaison du caoutchouc sont décrits dans Maurice Morton, RUBBER TECHNOLOGY 3 ème 5 Edition, Van Norstrand Reinhold Company, New York 1987, et 2ème Edition, Van Nordstrand Reinhold Company, New York 1973. Le mélange de composants contenant un produit noir de carbone modifié de la présente invention et un élastomère est de préférence mélangé par voie 10 thermomécanique à une température comprise entre 120°C et 180°C. Par exemple, des composites élastomères de la présente invention peuvent être obtenus par des techniques convenables qui emploient, par exemple, un 15 mélange en une seule étape ou en plusieurs étapes dans un mélangeur interne, tel qu'un mélangeur Banbury, un mélangeur à enchevêtrement, une extrudeuse, sur un broyeur, ou par utilisation d'un autre équipement convenable, pour produire un mélange homogénéisé. Des 20 mises en application spécifiques utilisent des techniques telles que celles décrites dans le brevet US N° 5 559 169, publié le 24 septembre 1996, qui est incorporé ici à titre de référence dans sa totalité. Le durcissement peut être effectué par des 25 techniques connues. Par exemple, les noirs de carbone modifiés de la présente invention peuvent être utilisés dans des compositions de caoutchouc qui sont durcies au soufre, durcies au peroxyde, et ainsi de suite. Les compositions (par exemple compositions ou 30 formulations élastomères ou autres) de la présente invention peuvent contenir en option des noirs de carbone ayant une PAH élevée ou peuvent contenir n'importe quels noirs de carbone conventionnels (ou n'importe quels autres agents de renforcement ou charges), conjointement 35 avec les noirs de carbone de la présente invention. De préférence, les quantités des noirs de carbone ayant une plus forte teneur en PAH ou de noirs de carbone conventionnels vont de zéro à des quantités mineures, telles que 30 % en poids ou moins du noir de carbone total présent (par exemple de 0 % en poids à 30 % en poids, ou de 0,01 % en poids à 10 % en poids, ou de 0,01 % en poids à 1 % en poids). Des techniques conventionnelles qui sont bien connues de l'homme du métier peuvent être utilisées pour préparer les compositions élastomères et pour incorporer le noir de carbone modifié. Le mélange du composé caoutchouc ou élastomère peut être accompli par des procédés connus des personnes ayant une bonne connaissance de la technique du mélange des caoutchoucs. Par exemple, les ingrédients sont typiquement mélangés dans au moins deux étages, à savoir au moins un étage non productif suivi d'un étage de mélange productif. Les produits à durcir finals sont typiquement mélangés dans l'étage final, qui est habituellement appelé étage de mélange "productif", dans lequel le mélange a typiquement lieu à une température, ou température ultime, inférieure à la ou aux températures de mélange du ou des étages de mélange non productifs précédents. Les étages de mélange "non productifs" et "productifs" sont bien connus des personnes ayant une bonne connaissance de la technique du mélange des caoutchoucs. Les procédés utilisant un mélange maître humide pour produire des compositions élastomères chargées, tels que ceux divulgués dans les brevets US Na 5 763 388, 6 048 923, 6 841 606, 6 646 028, 6 929 783, 7 101 922, et 7 105 595 peuvent aussi être employés pour produire des compositions élastomères contenant des noirs de carbone conformément à divers modes de réalisation de l'invention. En ce qui concerne les compositions élastomères ou les matrices de caoutchouc de la présente invention, la composition élastomère contient au moins un noir de carbone modifié de la présente invention et au moins un élastomère. La composition élastomère peut avoir une ou plusieurs des propriétés mécaniques précédemment identifiées dans l'un quelconque des modes de réalisation identifiés ci-dessus. Divers articles manufacturés, y compris des pneus et des produits industriels, peuvent contenir au moins un composant constitué d'une composition élastomère de cette invention. Par exemple, la composition élastomère de cette invention peut être utilisée dans la formation d'un composite avec un matériau de renforcement, comme dans la fabrication de pneus, courroies ou tuyaux. De préférence, la composition de la présente invention est sous la forme d'un pneu et plus particulièrement d'un composant d'un pneu, y compris par exemple un ou plusieurs parmi une bande de roulement, un revêtement d'armature métallique, un revêtement de tringle, un flanc, un apex, une bandelette talon, et un revêtement de carcasse de pneu. Les noirs de carbone modifiés de la présente invention peuvent être produits de diverses façons. Avec la présente invention, on peut produire des noirs de carbone modifiés ayant une faible quantité de PAH en utilisant le même réacteur pour noir de carbone que celui utilisé avec des noirs de carbone conventionnels. En outre, les noirs de carbone sont généralement produits de la même manière que les noirs de qualité pour caoutchouc ou les noirs de qualité pour pneu, disponibles dans le commerce, qui comprennent les noirs de carbone N234. Toutefois, dans le procédé de la présente invention, le temps de séjour et/ou la température sont ajustés de façon à avoir pour résultat une destruction substantielle des espèces de PAH dans un courant réactionnel qui contient aussi le noir de carbone (et généralement une désactivation de surface au moins partielle du noir de carbone), après quoi le courant réactionnel qui contient le noir de carbone est soumis à une trempe. Ainsi, le procédé utilisé pour produire les noirs de carbone suivants : série N100, série N200, série N300, série N400, série N500, série N600 et/ou série N700 de noir de carbone, les noirs de carbone ASTM N110 à N990 (par exemple N110, N121, N220, N231, N234, N299, N326, N330, N339, N347, N351, N358, N375, N539, N550, N650, N660, N683, N762, N765, N774, et/ou N990), les noirs de carbone ASTM N220 à N375, peut être adopté ici, mais avec une prolongation du temps de séjour avant la trempe et/ou une élévation de la température dans le réacteur. La présente invention est particulièrement utile avec des noirs de carbone de qualité pour renforcement. Le courant réactionnel peut être soumis à des températures élevées dans le réacteur après formation de la superficie du noir de carbone ou après façonnage (par exemple post-réacteur). Le traitement à la chaleur, bien que moins préféré, peut être effectué sur un noir de carbone préformé qui est déjà sorti d'un réacteur. Le traitement à la chaleur peut être effectué à une température de 1200°C à 1800°C, telle que 1300°C à 1700°C, 1300°C à 1600°C, et analogue, pour détruire et/ou prévenir suffisamment les PAH sur la surface du noir de carbone. Le traitement à la chaleur peut durer pendant un temps tel que les niveaux de PAH soient de 75 ppm ou moins, 50 ppm ou moins, 40 ppm ou moins, 30 ppm ou moins, 20 ppm ou moins, 10 ppm ou moins, 5 ppm ou moins, où la surface est désactivée comme expliqué plus haut. La période de temps pour ce traitement à la chaleur peut 25 aller de 30 minutes à 4 heures ou plus. En option et de préférence, la surface du noir de carbone n'est ensuite pas graphitée. Cette opération de soumission à des températures élevées peut avoir lieu dans le réacteur après que la superficie s'est développée dans le noir de 30 carbone. Les procédés utilisés pour produire par exemple le noir de carbone Vulcan® 7H et les noirs de carbone Vulcan° J de Cabot Corporation, ou d'autres qualités du commerce de noirs de carbone, peuvent être modifiés sur la base 35 des températures mentionnées ci-dessus et/ou par prolongation du temps de séjour avant trempe de la réaction et/ou élévation de la température dans le réacteur avant trempe de la réaction pour détruire ou détruire substantiellement les espèces de PAH. Dans ce procédé modifié, le temps de séjour du courant réactionnel qui contient le noir de carbone avant la 5 trempe de la réaction peut être d'environ 10 à environ 400 millisecondes (ms), tel que 20 ms à 300 ms, 30 ms à 300 ms, 50 ms à 300 ms, 70 ms à 300 ms, 80 ms à 300 ms, 100 ms à 400 ms et analogue. Le temps de séjour peut être d'environ 10 à environ 400 millisecondes à une 10 température d'environ 1200°C à environ 1800°C (par exemple de 1200°C à 1700°C) La présente invention concerne donc un procédé pour produire le noir de carbone modifié, lequel procédé comprend l'introduction dans un réacteur d'au moins une 15 charge engendrant du noir de carbone dans un ou plusieurs points d'introduction, et la combinaison de cette charge avec un courant de gaz chauds pour former du noir de carbone et des espèces de PAH dans un courant réactionnel. Le courant réactionnel se déplace vers 20 l'aval depuis le ou les points d'introduction avec un temps de séjour et à une température suffisants pour détruire substantiellement le PAH, opération suivie d'une trempe du courant réactionnel (par exemple une trempe de réaction) contenant le noir de carbone. Dans les procédés 25 de fabrication de noir de carbone qui sont aujourd'hui conventionnels, en particulier les procédés de fabrication de noir de carbone de qualité pour caoutchouc, le temps de séjour et/ou la température ne sont pas suffisants pour détruire pratiquement toutes les 30 espèces de PAH dans le courant réactionnel. Toutefois, comme indiqué ci-dessus, si le temps de séjour est prolongé et/ou la température est augmentée pour détruire les PAH, ceci va généralement avoir pour résultat une désactivation de surface au moins partielle du noir de 35 carbone, qui va avoir un effet négatif sur une ou plusieurs propriétés du noir de carbone et de l'élastomère contenant le noir de carbone, telles que le pourcentage de caoutchouc lié, et/ou d'autres propriétés de performances, telles que la contrainte/ déformation et/ou une ou plusieurs propriétés d'énergie de surface (ou de potentiel à l'interface). Dans le procédé de la 5 présente invention, le traitement qui détruit les PAH dans le courant réactionnel de noir de carbone va avoir pour résultat une désactivation de surface au moins partielle du noir de carbone, comme indiqué ci-dessus. Généralement, dans un procédé conventionnel qui 10 produit des noirs de carbone conventionnels (par exemple des noirs de qualité pour caoutchouc), des quantités de PAH peuvent être présentes sur le noir de carbone et peuvent être significatives. Dans la présente invention, un exemple d'augmentation du temps de séjour afin de 15 détruire substantiellement les PAH dans le courant réactionnel consisterait par exemple à augmenter le temps de séjour d'au moins 25 % par rapport au temps conventionnel couramment utilisé pour produire ce type particulier de noir de carbone (± 10 % ou ± 5 % de la 20 STSA). Par exemple, le temps de séjour (par rapport à un procédé conventionnel) peut être augmenté de 25 % à 400 % ou plus, par exemple, de 45 % à 400 % ou plus, de 50 % à 400 % ou plus, de 75 % à 400 % ou plus, de 100 % à 400 % ou plus, de 125 % à 400 % ou plus, et analogue. Cette 25 augmentation du temps de séjour peut généralement conduire à une augmentation du temps de séjour de 10 millisecondes à 300 millisecondes supplémentaires en comparaison avec le même procédé de fabrication de noir de carbone pour une qualité particulière de noir de 30 carbone, ou en comparaison avec un noir de carbone ayant la même STSA (± 10 % ou ± 5 %). A titre d'exemple, le temps de séjour peut donc être de 30 millisecondes à 400 millisecondes, ce qui a généralement pour conséquence une trempe retardée (par exemple une trempe de réaction 35 retardée) et, par conséquent, le courant réactionnel contenant le noir de carbone passe plus de temps (temps de séjour) dans lé réacteur à température élevée, ce qui empêche la condensation des PAH sur le noir de carbone et/ou a pour résultat une élimination par calcination ou une destruction des PAH. La charge engendrant du noir de carbone peut être 5 n'importe quelle charge engendrant du noir de carbone conventionnelle ayant pour résultat la formation de noir de carbone. Par exemple, on peut utiliser n'importe quel matériau hydrocarboné. Une charge convenable peut être n'importe quelle charge d'hydrocarbures engendrant du 10 noir de carbone, qui peut aisément être volatilisée dans les conditions de la réaction. Par exemple, on peut utiliser des hydrocarbures insaturés tels que l'acétylène ; des oléfines telles que l'éthylène, le propylène, le butylène ; des aromatiques tels que le benzène, le 15 toluène et le xylène ; certains hydrocarbures saturés ; et d'autres hydrocarbures tels que les kérosènes, les naphtalènes, les terpènes, les goudrons d'éthylène, les charges cycliques aromatiques, et analogues. En ce qui concerne le courant de gaz chauds qui est 20 combiné avec la charge engendrant du noir de carbone, le courant de gaz chauds peut aussi être considéré comme étant constitué de gaz de combustion chauds qui peuvent être générés par mise en contact d'un combustible solide, liquide et/ou gazeux avec un courant d'oxydant convenable 25 tel que, mais sans s'y limiter, l'air, l'oxygène, les mélanges d'air et d'oxygène, ou analogue. En variante, un courant d'oxydant préchauffé peut le traverser sans addition d'un combustible liquide ou gazeux. Des exemples du combustible utilisable dans la mise en contact du 30 courant d'oxydant pour générer les gaz chauds comprennent n'importe quels courants de liquide, de vapeur ou de gaz facilement combustibles, tels que le gaz naturel, l'hydrogène, le monoxyde de carbone, le méthane, l'acétylène, l'alcool, ou le kérosène. On préfère 35 généralement utiliser des combustibles ayant une forte teneur en composants carbonés et, en particulier, des hydrocarbures. Le rapport de l'air au combustible utilisé pour produire les noirs de carbone de la présente invention peut être d'environ 1/1 (rapport stoechiométrique) à l'infini. Comme indiqué, pour faciliter la génération de gaz chauds, le courant d'oxydant peut être préchauffé. La présente invention peut être mise en pratique en utilisant n'importe quel réacteur convenable de production de noir de carbone. Par exemple, la Figure 2 illustre une coupe transversale d'un exemple d'un tel réacteur. Les réacteurs de ce type utilisent généralement un gaz de combustion qui est mélangé avec un oxydant tel que l'air. Le mélange gazeux est généralement introduit dans une chambre de combustion et enflammé par n'importe quel procédé convenable. Le courant gazeux va de gauche à droite (direction A) sur la Figure 2. Une fois enflammé, le mélange gazeux chaud peut se déplacer à travers le réacteur et venir au contact d'une charge d'hydrocarbures convenant pour produire du noir de carbone. Sur la Figure 2, et simplement à titre d'exemple, le combustible peut être introduit à l'emplacement 1 et l'oxydant peut être introduit à l'emplacement 2. D'autres emplacements sont possibles. Le premier emplacement 3 (un ou plusieurs) est un exemple d'un point d'introduction de la charge engendrant du noir de carbone. Les deuxième et troisième emplacements 3 sont des exemples de points optionnels d'introduction additionnelle de la charge engendrant du noir de carbone ou des oxydants pour augmenter la température dans le réacteur. L'emplacement 4 est un exemple d'oxydants optionnels additionnels. L'emplacement 5 est un exemple d'un emplacement convenable pour la trempe de réaction. Les doubles lignes parallèles signifient que le réacteur peut avoir n'importe quelle longueur. Les divers nombres D représentent diverses dimensions (ou longueurs) du réacteur. D1 à D8 peuvent représenter n'importe quel diamètre convenable et peuvent être identiques ou différents. Par exemple, D2 peut être inférieur à D1 et D8, et Dl et D8 peuvent être identiques ou différents. La zone Ll ou la zone L2 sont des exemples de la première zone de température, et la zone L3 est un exemple de la deuxième zone de température D'autres conceptions et/ou géométries de réacteur peuvent être utilisées. Par exemple, Dl et/ou D2 et/ou D3 peuvent avoir des tailles identiques ou plus similaires. D5 et/ou D6 et/ou D7 peuvent avoir des tailles identiques ou plus similaires. En général, la charge engendrant du noir de carbone 10 peut être injectée dans un réacteur par une pluralité de courants 3 (dans L-2), représentés sur la Figure 2, qui pénètrent dans les régions intérieures du courant de gaz de combustion chaud, pour assurer une vitesse élevée de mélange et de cisaillement des gaz de combustion chauds 15 et de la charge engendrant du noir de carbone. La charge engendrant du noir de carbone introduite peut être introduite de n'importe quelle manière conventionnelle, telle qu'un courant unique ou plusieurs courants, et l'introduction des charges peut se dérouler 20 à n'importe quelle vitesse. Avec plusieurs courants, les vitesses pour chaque courant peuvent être identiques ou différentes. Après que le mélange réactionnel contenant le noir de carbone a été trempé (c'est-à-dire trempé en 25 réaction), les gaz refroidis passent en aval dans n'importe quel moyen conventionnel de refroidissement et de séparation, si bien que le noir de carbone est récupéré. La séparation du noir de carbone d'avec le courant de gaz est facilement accomplie par des moyens 30 conventionnels tels qu'un précipitateur, un séparateur à cyclone ou un filtre à sac. Par exemple, peut être injecté un fluide de trempe qui peut être de l'eau ou d'autres fluides convenables servant à stopper la réaction chimique. Après que le noir de carbone a été 35 récupéré, il peut être traité (modifié) par rattachement et/ou adsorption d'au moins un groupe chimique sur le noir de carbone, comme décrit ici.
Les niveaux de PAH d'un noir de carbone sélectionné de la présente invention peuvent être réduits, sur la base des ppm en poids, de 10 % à 50 %, de 20 % à 50 %, ou de 30 % à 100 % ou plus sur la base des niveaux de ppm, 5 en comparaison avec un noir de carbone sélectionné ayant la même STSA (± 10 % ou ± 5 %) et pour lequel il n'y a pas de désactivation de la surface du noir de carbone, utilisant par ailleurs les mêmes conditions de réacteur (sauf que la température est plus élevée et/ou le 10 traitement à température est prolongé) et la même charge. La fabrication du noir de carbone dans ce procédé peut se dérouler dans un réacteur pour noir de fourneau conventionnel utilisant un procédé conventionnel, tel que décrit dans les brevets US N° 6 926 877 ; 6 485 693 ; 15 6 273 142 ; 6 024 135 ; 6 348 181 ; 6 156 837 ; 6 086 841 ; et 5 190 739, avec les différences ou changements notés ici. Le noir de carbone modifié de cette invention peut être utilisé dans les mêmes applications que les noirs de 20 carbone conventionnels. Plusieurs types de noir de carbone modifié de la présente invention peuvent être utilisés dans n'importe quelle formulation, composition, ou application. Les noirs de carbone modifiés de la présente 25 invention sont par exemple utiles dans la préparation de produits de vulcanisation de caoutchouc tels que ceux que l'on trouve dans les pneus. Dans la production de pneus, il est généralement souhaitable d'utiliser des noirs de carbone qui produisent des pneus ayant des 30 caractéristiques satisfaisantes de résistance à l'abrasion et de performance d'hystérésis. Les propriétés d'usure de la bande de roulement d'un pneu sont liées à la résistance à l'abrasion. Plus la résistance à l'abrasion est élevée, et plus le nombre de kilomètres 35 qu'un pneu va pouvoir faire sans s'user est élevé. L'hystérésis d'un composé de caoutchouc signifie la différence entre l'énergie appliquée pour déformer un composé de caoutchouc et l'énergie libérée quand le composé de caoutchouc retrouve son état initial non déformé. Les pneus ayant des valeurs d'hystérésis plus faibles ont une résistance au roulement réduite et par conséquent peuvent réduire la consommation de carburant du véhicule utilisant le pneu. I1 est donc particulièrement souhaitable d'avoir un noir de carbone capable de conférer à des pneus une meilleure résistance à l'abrasion et une hystérésis réduite.
La présente invention comprend les aspects/modes de réalisation/caractéristiques suivants, dans un ordre quelconque et/ou dans une combinaison quelconque : 1. Un noir de carbone modifié ayant une STSA d'environ 70 m2/g à environ 250 m2/g et ayant une surface 15 recuite, lequel noir de carbone modifié est un noir de fourneau sur lequel est rattaché et/ou adsorbé au moins un groupe chimique. 2. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ 20 aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit noir de fourneau est un noir de carbone de qualité pour renforcement. 3. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ 25 aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone modifié a une teneur en PAH 22 de 75 ppm ou moins. 4. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone 30 modifié a une teneur en PAH 22 de 50 ppm ou moins. 5. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone modifié a une teneur en PAH 22 de 20 ppm ou moins. 35 6. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone modifié a une teneur en PAH 22 de 10 ppm ou moins. 7. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone 5 modifié a une teneur en PAH 22 de 5 ppm ou moins. 8. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone modifié a une teneur en PAH 22 de 1 ppm ou moins. 10 9. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone modifié a une teneur en PAH 22 de 0,001 ppm à 5 ppm. 10. Un noir de carbone modifié ayant une teneur en 15 PAH de 75 ppm ou moins, la teneur en PAH étant déterminée sur la base de la teneur en PAH 22, ledit noir de carbone étant un noir de fourneau, ledit noir de carbone modifié comprenant un noir de carbone sur lequel est rattaché et/ou adsorbé au moins un groupe chimique. 20 11. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite teneur en PAH est de 10 ppm ou moins. 12. Le noir de carbone modifié selon l'un 25 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite teneur en PAH est de 0,001 ppm à 8 ppm. 13. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ 30 aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone est désactivé en surface. 14. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone 35 est un noir de carbone de qualité pour renforcement ayant une réduction d'au moins 10 % d'au moins une propriété d'activation de surface, en comparaison avec un noir de carbone ayant à peu près la même STSA et n'ayant pas de groupe chimique rattaché et/ou adsorbé. 15. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite propriété d'activation de surface est mesurée par la teneur en caoutchouc lié d'un composite d'élastomère comprenant ledit noir de carbone modifié. 16. Le noir de carbone modifié selon l'un 10 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite propriété d'activation de surface est au moins une propriété de performance de renforcement. 17. Le noir de carbone modifié selon l'un 15 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite propriété de performance de renforcement est la contrainte/déformation. 18. Le noir de carbone modifié selon l'un 20 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite propriété d'activation de surface est au moins une activité de potentiel à l'interface. 19. Le noir de carbone modifié selon l'un 25 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone est recuit. 20. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ 30 aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone est un noir de carbone de qualité pour renforcement. 21. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone 35 modifié comprend un noir de carbone sur lequel est rattaché au moins un groupe chimique. 22. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone modifié comprend un noir de carbone sur lequel est adsorbé au moins un groupe chimique. 23. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel le groupe adsorbé est un triazole comprenant : N-N A H ou N---N N---N XX H H ou ses tautomères ; où Zb est un groupe alkylène où b vaut 0 ou 1 ; les X, qui sont identiques ou différents, sont H, 15 NH2, SH, NHNH2, CHO, COOR, COOH, CONR2, CN, CH3, OH, NDD', ou CF3 ; A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4- pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- 20 dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par un ou plusieurs desdits groupes fonctionnels ; où R et R', qui peuvent être identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène ; un alkyle, 25 alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en C1 à 012r ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non 30 substitué ; k est un entier de 1 à 8 quand R est H et sinon k vaut de 2 à 8 ; Q est (CH2) w, (CH2),0 (CH2) zl (CH2).NR (CH2) ' ou (CH2).S(CH2)z, où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 ; E est un groupe poly-soufré ; et ledit triazole peut éventuellement être N-substitué par un substituant NDD', où D et D', qui sont identiques ou différents, sont chacun H ou un alkyle en Ci à C4. 24. Le noir de carbone modifié selon l'un 10 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents triazole comprend : N ---N H ou suivants, dans lequel ledit N ---N E H ou ses tautomères, et 15 E est Sw, où w vaut de 2 à 8, SSO, SSO2, SOS02. SO2S02. 25. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit 20 triazole comprend : N---N N //- H ou ses tautomères. 26. Le noir de carbone modifié selon l'un 25 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit triazole est : N---N ou ses tautomères, et où Y est H ou NH2. 27. Le noir de carbone modifié selon l'un 5 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone a, adsorbé sur celui-ci : du 3-amino-1,2,4-triazole-5-thiol, du disulfure de 3-amino-1,2,4-triazol-5-yle, du 1,2,4- triazole-3-thiol, ou du disulfure de 1,2,4-triazol-3-yle, 10 ou l'une quelconque de leurs combinaisons. 28. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, sur lequel est adsorbé un pyrazole comprenant : 1 N---NH HN---N Y Y ou ses tautomères ; où Zb est un groupe alkylène où b vaut 0 ou 1 ; X et Y sont indépendamment H, NH2, SH, NHNH21 20 COOR, COOH, CONR2, CN, CH2, OH, NDD', ou CF2, ou bien Y est R, les X et Y étant chacun identiques ou différents ; A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4- pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- 25 dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par un ou plusieurs desdits groupes fonctionnels ; où R et R', qui peuvent être identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène ; un alkyle, 15 OU CHO, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en Ci à 012, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 quand R est H et sinon k vaut de 2 à 8 ; Q est (CF12)w, (CH2) x0 (CH2) z, (CH2) ),MPR. (CH2) z, ou (CH2)'S(CH2)' où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 ; et D et D', qui sont identiques ou différents, sont chacun H ou un alkyle en C1 à 04. E est un groupe poly-soufré. 29. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel le groupe adsorbé est : a) au moins un triazole ; b) au moins un pyrazole ; ou l'une quelconque de leurs combinaisons, dans lequel ladite charge modifiée améliore la résistance à l'abrasion quand elle est présente dans une composition d'élastomère, en comparaison avec ladite charge qui n'est pas modifiée. 30. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel a) est présent et est un 1,2,4-triazole. 31. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel a) ou b) contient un substituant soufré. 32. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, comprenant en outre au moins un groupe chimique rattaché audit noir de carbone. 33. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe chimique est au moins un groupe organique. 34. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe organique comprend : a) au moins un triazole ; b) au moins un pyrazole ; c) au moins un imidazole ; ou l'une quelconque de leurs combinaisons. 35. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe organique est un triazole rattaché audit noir de carbone et comprend : Y ou ses tautomères ; où Zb est un groupe alkylène où b vaut 0 ou 1 ; X comprend une liaison à la charge ; Y est H, alkyle, aryle, ou NH2 A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NO, S-(1,4- 25 pipérazinediyl)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par un ou plusieurs desdits groupes fonctionnels ; où R et R', qui sont identiques ou différents, sont 30 chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en Ci à C12, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 ; et Q est (CH2) ., (CH2) .0 (CH2) z, (CH2) .1UR (CH2) z, ou (CH2)'S(CH2)., où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6. 36. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe organique est un triazole rattaché audit noir de carbone et comprend : OU N-N N--N // H ou ses tautomères ; où Zb est un groupe alkylène où b vaut 0 ou 1 ; au moins un X comprend une liaison à la charge, et tout X restant comprend une liaison à la charge ou un groupe fonctionnel ; A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4- pipérazinediyl)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par un ou plusieurs desdits groupes fonctionnels ; où R et R', qui sont identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en Ci à 012, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, N H hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué substitué ; k est un entier de 1 à 8 quand R est H vaut de 2 à 8 ; Q est (CH2)w, (CH2)x0(CH2)z, (CH2).NR(CH2)z, OU (CH2)'S(CH2)z, où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 ; E est un groupe poly-soufré ; et ledit triazole est éventuellement N-substitué par 10 un substituant NDD', où D et D', qui sont identiques ou différents, sont modifié selon l'un modes de 15 réalisation/caractéristiques/aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe organique est un triazole rattaché audit noir de carbone et comprend : N---N rf ou ses tautomères ; 20 et au moins un X est ladite liaison et l'autre X est H, NH2, ou OH. 38. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe 25 organique est un triazole rattaché audit noir de carbone et comprend : OU non et sinon k chacun H ou un alkyle en Cl à 04. 37. Le noir de carbone quelconque des H ou ses tautomères ; Où E est S2, 30 X est H, OH, ou NH2 1 OU comprend une liaison à la charge, et où au moins un X comprend une liaison à la charge. 39. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe organique est un triazole rattaché audit noir de carbone et est un groupe 1,2,4-triazol-3-yle. 40. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe organique est un triazole rattaché audit noir de carbone et est un groupe 3-mercapto-1,2,4-triazol-5-yle. 41. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe organique est un imidazole rattaché audit noir de carbone. 42. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit 20 imidazole est rattaché audit noir de carbone et comprend X E \! Y ou ou ses tautomères ; 25 où 4 est un groupe alkylène où b vaut 0 ou 1 ; chaque X comprend une liaison à la charge, H, alkyle, aryle, ou NH2, à la condition qu'au moins un X comprenne une liaison ; Y est H ou NH2 ; A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4- pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par un ou plusieurs desdits groupes fonctionnels ; où R et R', qui sont identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, 10 substitué ou non substitué, en Ci à C12, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non 15 substitué ; k est un entier de 1 à 8 ; Q est (CH2) w, (CH2) .0 (CH2) z, (CH2) .NR (CH2) z, ou (CH2)'S(CH2)., où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 ; et 20 E est un groupe poly-soufré. 43. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe organique comprend un groupe aliphatique ou un groupe 25 aromatique. 44. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe CN, NR2, un groupe alkyle ou un groupe moins un groupe fonctionnel qui est un sel carboxylate, un halogène, SO3H, un sel sulfonate, NR(COR), CONR2, NO2, organique comprend 30 aromatique ayant au R, OR, COR, COOR, OCOR, PO3H2, un sel phosphonate, un sel phosphate N-NR, NR3+X-, PR3+X-, SkR, SSO3H, un sel SS03-, SO2NRR', SO2SR, SNRR', 35 SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4-pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3- dithianyle) 2-(1,3-dithiolanyle), SOR, ou SO2R, où R et R', qui sont identiques ou différents, sont indépendamment l'hydrogène, un hydrocarbure saturé ou insaturé, substitué ou non substitué, en Ci à C12, ramifié ou non ramifié, et k est un entier situé dans la plage allant de 1 à 8, et X- est un halogénure ou un anion 5 dérivé d'un acide minéral ou organique, Q est (CH2)'' (CH2)'0(CH2)z, (CH2)xNR(CH2)z, ou (CH2)'S(CH2)z, où w est un entier de 2 à 6 et x et z sont indépendamment des entiers de 1 à 6. 45. Le noir de carbone modifié selon l'un 10 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe organique comprend un groupe aromatique de formule AyAr-, dans laquelle Ar est un radical aromatique et A est R, OR, COR, COOR, OCOR, un sel carboxylate, un halogène, CN, 15 NR2, SO3H, un sel sulfonate, NR(COR), CONR2, NO2, P03H2, un sel phosphonate, un sel phosphate N=NR, NR3+X, FR3+X-, SkR, SSO3H, un sel SS03, SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4-pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), 2- (1,3-dithiolanyle), SOR, ou SO2R, où R et R', qui sont 20 identiques ou différents, sont indépendamment l'hydrogène, un substitué ou non ramifié, et k est 1 à 8, et X- est 25 acide minéral ou (CH2),(NR(CH2)z. ou 6 et x et z sont hydrocarbure saturé ou insaturé, substitué, en Ci à C100, ramifié ou non un entier situé dans la plage allant de un halogénure ou un anion dérivé d'un organique, Q est (CH2)w, (CH2),,O(CH2)z, (CH2)xS(CH2)z, où w est un entier de 2 à indépendamment des entiers de 1 à 6, et y est un entier allant de 1 au nombre total de radicaux CH dans le radical aromatique. 30 46. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe chimique est rattaché et comprend un groupe aromatique de formule AyAr-, dans laquelle Ar est un radical aromatique 35 et A est R, OR, COR, COOR, OCOR, un sel carboxylate, un halogène, CN, NR2, SO3H, un sel sulfonate, NR(COR), CONR2, NO2, 203H2, un sel phosphonate, un sel phosphate N=NR, NR3+X-, PR3+X-, SkR, SSO3H, un sel SSO3 , SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4-pipérazinediyl)-SR, 2- (1,3-dithianyle), 2-(1,3-dithiolanyle), SOR, ou SO2R, où R et R', qui sont identiques ou différents, sont 5 indépendamment l'hydrogène, un hydrocarbure saturé ou insaturé, substitué ou non substitué, en Ci à 0100, ramifié ou non ramifié, et k est un entier situé dans la plage allant de 1 à 8, et X- est un halogénure ou un anion dérivé d'un acide minéral ou organique, Q est (CH2)w, 10 (CH2) ,0 (CH2) zf (CH2) xNR (CH2 ) z ou ( CH2) xS (CH2) z où w est un entier de 2 à 6 et x et z sont indépendamment des entiers de 1 à 6, et y est un entier allant de 1 au nombre total de radicaux -CH dans le radical aromatique. 47. Le noir de carbone modifié selon l'un 15 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit Ar comprend un groupe triazole. 48. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ 20 aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit Ar comprend un groupe pyrazole. 49. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit Ar 25 comprend un groupe imidazole. 50. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe organique est au moins un groupe aminométhylphényle. 30 51. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe organique est X-C6H4-S-S-C6H4-X, où au moins un X est une liaison au noir de carbone et l'autre X est une liaison 35 au noir de carbone ou un groupe fonctionnel. 52. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe organique comprend au moins un sulfure ou polysulfure aromatique. 53. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, ayant une quantité adsorbée de 0,01 à 10 micromoles de groupes hétérocycliques/m2 de superficie de noir de carbone. 54. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants ayant une quantité rattachée de 0,01 à 6 micromoles de groupes hétérocycliques/m2 de superficie de noir de carbone. 55. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone modifié améliore la résistance à l'abrasion quand il est présent dans une composition d'élastomère en comparaison avec un noir de carbone qui n'est pas modifié, mais a la même teneur en PAH et une STSA pratiquement similaire ou identique. 56. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite 25 résistance à l'abrasion est augmentée d'au moins 10 %. 57. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite résistance à l'abrasion est augmentée d'au moins 50 %. 30 58. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite résistance à l'abrasion est augmentée d'au moins 75 %. 59. Le noir de carbone modifié selon l'un 35 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite résistance à l'abrasion est augmentée d'au moins 100 %. 60. La charge modifiée selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/aspects précédents ou suivants, dans laquelle ledit noir de carbone modifié améliore la résistance à l'abrasion quand il est présent 5 dans une composition d'élastomère, en comparaison avec ledit noir de carbone qui n'est pas modifié mais a la même teneur en PAH et la même STSA, et améliore (diminue) l'hystérésis quand il est présent dans ladite composition d'élastomère, en comparaison avec ledit noir de carbone 10 qui n'est pas modifié mais a la même teneur en PAH. 61. La charge modifiée selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/aspects précédents ou suivants, dans laquelle ladite hystérésis est améliorée (diminuée) d'au moins 5 %. 15 62. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite hystérésis est améliorée (diminuée) d'au moins 10 %. 63. Le noir de carbone modifié selon l'un 20 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite hystérésis est améliorée (diminuée) d'au moins 20 %. 64. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ 25 aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite résistance à l'abrasion est augmentée d'au moins 10 % et ladite hystérésis est améliorée (diminuée) d'au moins -96. 65. Le noir de carbone modifié selon l'un 30 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite résistance à l'abrasion est augmentée d'au moins 50 % et ladite hystérésis est améliorée (diminuée) d'au moins %.- 35 66. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite résistance à l'abrasion est augmentée d'au moins 75 % et ladite hystérésis est améliorée (diminuée) d'au moins 15 %. 67. Le noir de carbone modifié selon l'un 5 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe chimique est rattaché et est un triazole comprenant : ---N A N H OU N H 10 ou ses tautomères OÙ Zb est un groupe alkylène où b vaut 0 ou 1 ; au moins un X comprend une liaison à la charge, et tout X restant comprend une liaison à la charge ou un groupe fonctionnel ; 15 A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, SO2NRR' , SO2SR, SNRR ' , SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S- (1,4- pipérazinediy1)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par un ou 20 plusieurs desdits groupes fonctionnels ; où R et R', qui sont identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en Ci à 012, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un 25 hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 ; 30 Q est (CH2) w, (CH2) x0 (CH2) z, (CH2) kNR (CH2) z, ou (CH2) kS (CH2) z, où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 ; E est un radical poly-soufré ; et ledit triazole est éventuellement N-substitué par un substituant NDD', où D et D', qui sont identiques ou différents, sont chacun H ou un alkyle en C1 à C4. 68. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit 10 triazole est : A Zb N H ou ses tautomères. 69. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ 15 aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit triazole est : N N---N N H ou ses tautomères. 70. Le noir de carbone modifié selon l'un 20 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, ayant une quantité rattachée de 0,1 à 6 moles/m2 de surface de charge. 71. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ 25 aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone modifié améliore l'hystérésis quand il est présent dans une composition élastomère, en comparaison avec ledit noir de carbone qui n'est pas modifié. 72. Le noir de carbone modifié selon l'un 30 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite hystérésis est diminuée d'au moins 5 %. 73. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite hystérésis est diminuée d'au moins 10 %. 74. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite hystérésis est diminuée d'au moins 20 %. 75. Le noir de carbone modifié selon l'un 10 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe chimique est rattaché et est Ar(C1-12)q[Sk(CH2)r.Ar', où Ar et Ar' sont identiques ou différents et sont un arylène ou hétéroarylène ; k est un entier de 1 à 8 ; q est un 15 entier de 0 à 4 ; et r est un entier de 0 à 4. 76. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel Ar et Ar' sont un arylène ; k est un entier de 1 à 8 ; et q et r 20 valent 0. 77. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel Ar et Ar' sont un phénylène ; k est un entier de 2 à 4 ; et q et r 25 valent O. 78. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel k vaut 2. 79. Le noir de carbone modifié selon l'un 30 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel Ar et Ar' sont un hétéroarylène ; k est un entier de 1 à 8 ; et q et r valent 0. 80. Le noir de carbone modifié selon l'un 35 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel Ar et Ar' sont un benzothiazolylène ; k est un entier de 2 à 4 ; et q et r valent 0. 81. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel k vaut 2. 82. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe chimique est Ar(C1-12)qpk(CH2),Are, où Ar est un arylène ou un hétéroarylène ; Ar' est un aryle ou hétéroaryle ; k est un entier de 1 à 8 ; q est un entier de 0 à 4 ; et r est un entier de 0 à 4. 83. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel Ar est un arylène ; Ar' est un aryle ; k est un entier de 1 à 8 ; et q et r valent O. 84. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel Ar est un phénylène ; Ar' est un phényle ; k est un entier de 2 à 4 ; et q et r valent 0. 85. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel Ar est un phénylène ; Ar' est un hétéroaryle ; k est un entier de 1 à 8 ; et q et r valent 0. 86. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel Ar est un phénylène ; Ar' est un benzothiazolyle ; k est un entier de 2 à 4 ; et q et r valent 0. 87. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe 35 chimique est -(C6H4)-Sk-(C6H4)-NH2 où k est un entier de 2 à 8. 88. Le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit groupe chimique est -(C6H4)-Sk-(C6H4) -NH2 et k vaut 2. 89. Le noir de carbone modifié selon l'un 5 quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants, lequel noir de carbone n'est pas graphité. 90. Une composition élastomère comprenant le noir de carbone de l'un quelconque des modes de réalisation/ 10 caractéristiques/aspects précédents ou suivants et au moins un élastomère. 91. Article manufacturé comprenant la composition élastomère de l'un quelconque des modes de réalisation/ caractéristiques/aspects précédents ou suivants. 15 92. Article selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/aspects précédents ou suivants, lequel article est un pneu ou un composant de celui-ci. 93. Article selon l'un quelconque des modes de 20 réalisation/caractéristiques/aspects précédents ou suivants, lequel article est une bande de roulement de pneu ou un flanc de pneu. 94. Procédé pour améliorer la résistance à l'abrasion dans une composition élastomère, comprenant 25 l'introduction d'au moins un noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou suivants dans ladite composition élastomère avant durcissement. 30 95. Procédé pour améliorer (diminuer) l'hystérésis dans une composition élastomère, comprenant l'introduction d'au moins un noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/ aspects précédents ou 35 suivants dans ladite composition élastomère avant durcissement. 96. Procédé pour améliorer la résistance l'abrasion et diminuer l'hystérésis dans une composition élastomère, comprenant l'introduction d'au moins un noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/aspects précédents ou suivants dans ladite composition élastomère avant durcissement. 97. Un procédé pour produire le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/ caractéristiques/aspects précédents ou suivants, ledit 10 procédé comprenant : l'introduction dans un réacteur d'au moins une charge engendrant un noir de carbone dans un ou plusieurs points d'introduction et la combinaison de l'au moins une charge engendrant un noir de carbone avec un courant de 15 gaz chauds pour former du noir de carbone et des espèces de PAH dans un courant réactionnel, après quoi ledit courant réactionnel se déplace vers l'aval à partir dudit ou desdits points d'introduction, et l'exposition dudit courant réactionnel à une température suffisante pour 20 détruire substantiellement lesdites espèces de PAH, puis la trempe de réaction du courant réactionnelle contenant le noir de carbone, et la récupération dudit noir de carbone ayant une PAH 22 de 75 ppm ou moins après ladite trempe de réaction ; 25 puis le rattachement et/ou l'adsorption d'un ou plusieurs groupes chimiques sur ledit noir de carbone. 98. Un procédé pour produire le noir de carbone modifié selon l'un quelconque des modes de réalisation/ caractéristiques/aspects précédents ou suivants, ledit 30 procédé comprenant : l'introduction dans un réacteur d'au moins une charge engendrant un noir de carbone dans un ou plusieurs points d'introduction et la combinaison de l'au moins une charge engendrant un noir de carbone avec un courant de 35 gaz chauds pour former du noir de carbone et des espèces de PAH dans un courant réactionnel, après quoi ledit courant réactionnel se déplace vers l'aval à partir dudit ou desdits points d'introduction, et l'exposition dudit courant réactionnel à une température suffisante pour détruire substantiellement lesdites espèces de PAH et désactiver en surface au moins partiellement ledit noir de carbone, puis la trempe de réaction du courant réactionnelle contenant le noir de carbone, et la récupération dudit noir de carbone ayant une PAH 22 de 75 ppm ou moins après ladite trempe de réaction ; puis le rattachement et/ou l'adsorption d'un ou plusieurs groupes chimiques sur ledit noir de carbone pour restaurer au moins partiellement une ou plusieurs propriétés perdues du fait de la désactivation de surface et former ledit noir de carbone modifié. 99. Le procédé selon l'un quelconque des modes de 15 réalisation/caractéristiques/aspects précédents ou suivants, dans lequel ledit temps de séjour est de 10 à 500 ms. 100.Le procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/aspects précédents ou 20 suivants, dans lequel ledit temps de séjour est de 30 à 300 ms à une température d'environ 1200°C à environ 1800°C. 101.Le procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/aspects précédents ou 25 suivants, dans lequel la température est atteinte par l'introduction d'un ou plusieurs courants contenant un oxydant dans le courant réactionnel après que la superficie du noir de carbone a été formée et avant ladite trempe de réaction. 30 102.Un procédé pour produire du noir de carbone modifié, ledit procédé comprenant : l'opération consistant à soumettre un noir de carbone de départ, ayant une teneur en PAH supérieure à 75 ppm, à un traitement, à une température de 1200°C à 35 1800°C pendant une période de temps de 30 minutes à 4 heures, suffisant pour recuire le noir de carbone et détruire substantiellement ladite teneur en PAH de façon que la teneur en PAH soit réduite à 50 ppm ou moins, et ensuite le rattachement et/ou l'adsorption d'un ou plusieurs groupes chimiques dans ledit noir de carbone. 103.Le procédé selon l'un quelconque des modes de 5 réalisation/caractéristiques/aspects précédents ou suivants, dans lequel ladite teneur en PAH réduite est de 10 ppm ou moins. 104.Le procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation/caractéristiques/aspects précédents ou 10 suivants, dans lequel ledit noir de carbone de départ est désactivé en surface durant ledit traitement thermique. La présente invention peut comprendre n'importe quelle combinaison de ces divers modes de réalisation ou caractéristiques ci-dessus et/ou ci-dessous tels 15 qu'indiqués dans les phrases et/ou paragraphes. Toute combinaison de caractéristiques divulguées ici est considérée comme faisant partie de la présente invention, et aucune limitation n'est prévue en ce qui concerne les caractéristiques combinables. 20 La présente invention va être davantage clarifiée par les exemples qui suivent, lesquels sont destinés à être exemplaires de la présente invention. Exemples 25 Les échantillons de noir de carbone inclus dans l'étude sont des matériaux fabriqués par Cabot Corporation avec un procédé au four (voir J. B. Bonnet, R.C. Bansal, M.J. Wang, "Carbon Black," Science and Technology, 2èrne Edition, Marcel Dekker, NY, 1993 ; et 30 M.J. Wang, C.A. Gray, S. A. Reznek, K. Mahmud, Y. Kutsovsky, "Carbon Black," dans Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, 2005, 4, 761). Les propriétés du noir de carbone sont définies par les normes ASTM (voir le système de classification standard 35 ASTM D 1765-03 pour les noirs de carbone utilisés dans les produits en caoutchouc) et par les spécifications de Cabot (voir le site Web www.cabot-corp.com).
Les noirs de carbone sont évalués dans le composé de caoutchouc SBR selon les normes ASTM (voir les méthodes de test standard ASTM D 3191-02 concernant le noir de carbone dans du SBR, recettes et procédures d'évaluation). Des tests et procédés de mélange de caoutchouc typiques sont décrits par Maurice Morton, Rubber Technology, Sème Edition, Van Norstrand Reinhold Company, New York, 1987, et 2ème Edition, Van Norstrand Reinhold Company, New York, 1973). Le test du caoutchouc lié est décrit dans G. Kraus, Rubber Chem Techn, v 38, 1070 (1965) et S. Wolff, M-J Wang, E-H Tan, Rubber Chem Techn, v 66, 163 (1993). La max tan delta est une mesure de l'hystérésis (résistance au roulement) du caoutchouc. Elle est testée au moyen d'un dispositif ARES/Rheometrics Dynamic Spectrometer II (RDS II, Rheometrics, Inc., N.J.) opérant dans un mode de déformation par torsion (cisaillement). Les mesures sont effectuées à 0°C pour des balayages de contrainte avec amplitude de déformation double (DSA) allant de 0,2 à 120 %, à une fréquence constante de 10 Hz. La résistance à l'usure est testée au moyen du dispositif Cabot Abrader (voir le brevet US N° 4 995 197). Les tests des concentrations de PAH sont effectués conformément au mode opératoire de Cabot, qui comprend une extraction au toluène avec analyse CG-SM de 22 PAH individuels, comme l'identifie la Figure 1. Le procédé est décrit dans le FDA Federal Register, 21 CFR partie 17B, volume 62, N° 90, du vendredi 9 mai 1997.
Exemple 1 Noir de carbone traité à la chaleur (CB-2) Dans un four tubulaire, on chauffe à 1400°C un échantillon de 1,5 kg de noir de carbone produit par 5 Cabot Corporation (CB-1) ayant un indice d'iode de 80 m2/g, une surface STSA de 75 m2/g, et un indice OAN of 102 ml/100 g, on le maintient à 1400°C pendant deux heures puis on le ramène à la température ambiante pour former un noir de carbone recuit (CB-2) ayant une surface STSA 10 de 76 m2/g. La vitesse de chauffage est de 2°C/min et le temps de refroidissement est d'environ 24 heures. On prépare plusieurs lots que l'on mélange ensuite avant utilisation. Toutes les opérations de chauffage se déroulent dans une atmosphère d'argon. 15 Exemple 2 Préparation d'un produit au noir de carbone modifié (CB-3) Dans un mélangeur Ross de 20 litres, on introduit 20 11,26 kg d'eau, 2,50 kg du noir de carbone (CB-2) de l'Exemple 1 et 1330 g d'une solution à 0,235 mmol/g de sel sulfate de disulfure de 3-amino-1,2,4-triazol-5-yle. Après chauffage à 70°C, on ajoute sur 10 minutes 216 g d'une solution aqueuse à 20 % de NaNO2. On laisse le 25 mélange sous agitation à 70°C pendant une heure, puis on le ramène à la température ambiante. On ajoute 37,6 g d'une solution aqueuse à 40 % de NaOH et on agite le mélange pendant 5 minutes supplémentaires. On filtre le mélange et on lave le produit à l'eau jusqu'à ce que la 30 conductivité soit d'environ 4800 pS/cm. On sèche le produit à 100°C. Un échantillon du produit au noir de carbone qui a été soumis à une extraction Soxhlet avec du méthanol pendant une nuit a 1,11 % de S, comparés à 0,86 % de S pour le noir de carbone de l'Exemple 1.
Exemple 3 Préparation d'un produit au noir de carbone modifié (CB-4) On ajoute sur une période d'environ cinq minutes une solution de 5,18 g de NaNO2 dans 49 g d'eau à un mélange sous agitation de 300 g du noir de carbone (CB-2) de l'Exemple 1, de 2600 g d'eau, de 9,31 g de disulfure de 4,4'-aminophényle et de 3,69 g de H2SO4 concentré à 70°C. On poursuit le mélange pendant 60 minutes à 70°C. Puis on ramène le mélange à la température ambiante. On collecte le produit par filtration, on le lave avec 3 litres d'eau et on le sèche sous vide à 70°C. Un échantillon du produit au noir de carbone qui a été soumis à une extraction Soxhlet avec du méthanol pendant une nuit a 1,64 % de S, comparés à 0,86 % de S pour le noir de carbone de l'Exemple 1. On mélange le produit avec un deuxième lot préparé dans des conditions similaires.
Exemple 4 Préparation d'un produit au noir de carbone modifié (CB-7) Dans un mélangeur Ross de 20 litres, on introduit 11,26 kg d'eau et 3,00 kg de noir de carbone et 1596 g d'une solution à 0,235 mmol/g de sel sulfate de disulfure de 3-amino-1,2,4-triazol-5-yle. Le noir de carbone a une surface STSA de 139 m2/g et un indice d'iode de 165, un indice OAN de 96 m1/100 g et une teneur en PAH de 0,85 ppm. Après chauffage à 70°C, on ajoute sur 10 minutes 259 g d'une solution aqueuse à 20 % de NaNO2. On laisse le mélange sous agitation à 70°C pendant une heure, puis on le ramène à la température ambiante. On ajoute 37,6 g d'une solution aqueuse à 40 % de NaOH et on agite le mélange pendant 5 minutes supplémentaires. On filtre le mélange et on lave le produit à l'eau jusqu'à ce que la conductivité soit d'environ 4700 pS/cm. On sèche le produit à 100°C. Un échantillon du produit au noir de carbone qui a été soumis à une extraction Soxhlet avec du méthanol pendant une nuit a 0,97 % de S, comparés à 0,63 % de S pour le noir de carbone non traité. Le noir de carbone modifié dans cet exemple a été formé (en des quantités pour installation pilote) dans le même type de réacteur et par le même type de procédé que le noir de carbone VULCAN 7H disponible dans le commerce chez Cabot Corporation, sauf que la trempe de réaction a été retardée par prolongation là où la trempe de réaction se produit plutôt à 29 pieds dans le réacteur, et ceci a provoqué un recuit. Le noir de carbone recuit est CB-6. A des fins de comparaison, on a fabriqué et testé un noir de carbone avec une trempe de réaction normale (c'est-à- dire à 6 pieds) (la version non recuite CB-5) ayant une STSA de 139 m2/g, un indice d'iode de 138 et un indice CAN de 100 cm3/100 g. Exemple 5 Préparation et test de compositions d'élastomère Dans les expériences, on utilise le noir de carbone modifié de la présente invention dans une formulation de copolymère de styrène-butadiène polymérisé en solution avec 25 % de styrène et 50 % de vinylbutadiène et une 25 teneur en huile de 25 % (sSBR) et dans une formulation de caoutchouc naturel (NR) pour montrer les avantages de l'utilisation des noirs de carbone modifiés de la présente invention. Pour les données dans les tableaux, on a utilisé les tests suivants : 30 - Module à 100 % (MPa) : méthodes de test standard de la norme ASTM D 412-06 concernant le noir de carbone dans du SBR, recettes et procédures d'évaluation. - Module à 300 % (MPa) : méthodes de test standard de la norme ASTM D 412-06 concernant le noir de carbone 35 dans du SBR, recettes et procédures d'évaluation. - Rapport du module à 300 % / module à 100 % (M300%/ M100%) : méthodes de test standard de la norme ASTM D 412-06 concernant le noir de carbone dans du SBR, recettes et procédures d'évaluation. - Caoutchouc lié (%) : S. Wolff, M-J Wang, E-H Tan, Rubber Chem Techn, v 66, 163 (1993). - max tan delta @ 0°C testée avec un dispositif ARES/Rheometrics Dynamic Spectrometer II (RDS II, Rheometrics, Inc., N.J.) opérant dans un mode de déformation par torsion (cisaillement). Les mesures ont été effectuées à 0°C pour des balayages de contrainte 10 avec amplitude de déformation double (DSA) allant de 0,2 à 120 %, à une fréquence constante de 10 Hz. La formulation sSBR et la formulation NR sont présentées dans les Tableaux 1 et 2. Les composites d'élastomère utilisés ici sont préparés par mélange du 15 polymère avec soit a) un noir de carbone témoin (non recuit ou "tel quel"), soit b) un noir de carbone recuit ayant peu de PAH pour la présente invention (mais n'ayant aucun groupe chimique rattaché ou adsorbé), soit c) un noir de carbone modifié de la présente invention (ayant 20 été recuit ou traité pour une élimination de la teneur en PAH, et ensuite traité pour avoir un groupe chimique rattaché et/ou adsorbé sur celui-ci).
Tableau 1 Formulation sSBR Ingrédients phr Mélange maître Polymère BUNA VSL 5025-2 (sSBR) 96,25 Homopolymère de polybutadiène Buna CB 24 30 Noir de carbone 72 VivaTec 500 (huile) 1,75 6PPD (antioxydant) 1 WINGSTAY 100 (antioxydant) 1 Sunproof Improved (cire) 2,5 Oxyde de zinc 3 Acide stéarique 2 Passage final CBS (accélérateur) 1,1 Soufre 1,4 DPG (accélérateur) 0,3 Total 212,30 Tableau 2 Formulation NR Ingrédient phr Mélange maître Polymère TSR-20 (NR) 100 Noir de carbone 50 Calight RPO (huile) 2,5 Oxyde de zinc 5 Acide stéarique 3 Agerite Resin D (antioxydant) 1,5 6PPD (antioxydant) 1,5 Sunproof Improved (cire) 1,5 Passage final Soufre 1,2 TBBS (accélérateur) 1,4 TOTAL 17,6 On mélange les composants utilisés dans les composites d'élastomère (comme indiqué dans les tableaux) en suivant un mélange à trois étapes, dans un mélangeur Brabender Plasti-corder EPL-V pour la formulation sSBR Gu 5 un mélange à deux étapes pour la formulation NR. La première étape met en jeu l'addition du polymère et du noir de carbone, suivis des ingrédients restants à l'exception des durcisseurs, à une vitesse de rotor de 50 t/min et à une température de départ de 50°C, puis une 10 élévation de température jusqu'à 140°C, à laquelle le matériau est ensuite broyé au moyen de 4 scies transversales et 2 rouleaux d'extrémité. Elle est suivie de la deuxième étape, comprenant juste un mélange à une vitesse de rotor de 80 t/min et une température de départ 15 de 50°C, dans laquelle la nouveau, le matériau est scies transversales et 2 température passe à 150°C. De ensuite broyé au moyen de 4 rouleaux d'extrémité. On met ensuite en oeuvre une troisième étape de mélange avec l'addition des durcisseurs à une vitesse de rotor de 50 20 t/min et une température de départ de 50°C, laquelle température passe à 110°C. De nouveau, le matériau est ensuite broyé au moyen de 4 scies transversales et 2 rouleaux d'extrémité. Les composants dans la première étape sont mélangés 25 pendant 30 minutes au total avant de passer dans le broyeur ouvert comme indiqué. Le composé broyé issu du mélange de la première étape est maintenu à la température ambiante pendant au moins 2 heures avant le mélange de la deuxième étape. De façon similaire, les 30 composants dans la deuxième étape sont mélangés pendant 30 minutes au total avant de passer dans le broyeur ouvert comme indiqué. Le composé broyé issu du mélange de la deuxième étape est maintenu à la température ambiante pendant au moins 2 heures avant le mélange- de la 35 troisième étape. Les durcisseurs sont ensuite mélangés dans la troisième étape pendant 60 minutes. Dans le broyage de la deuxième étape, cette procédure est effectuée conformément à la norme ASTM D3192 utilisant un mélangeur Brabender, sauf en ce qui concerne l'utilisation de la formulation du Tableau 2. Le Tableau 3 présente les noirs de carbone utilisés 5 dans les formulations d'élastomère. On note que, dans les formulations d'élastomère, soit le noir de carbone "témoin" (pas de recuit et pas de groupes rattachés) est présent, soit le noir de carbone est "seulement recuit" (pas de groupes rattachés/adsorbés), soit le noir de 10 carbone a été recuit et a des groupes chimiques rattachés/adsorbés (présente invention). Tableau 3 CB STSA OAN 12 Spec PAH, BaP, 20 ppm ppm CB-1 (témoin) 75 102 80,3 98,5 89 0,076 CB-2 76 NA 95 98/5 0,036 < 0,001 (seulement recuit) CB-5 (témoin) 132,3 100,4 138,1 92,5 760 5,9 CB-6 139,1 96,1 164,8 99 0,85 0,002 (seulement recuit) 15 Dans le Tableau 3, si elles sont effectuées, les mesures de STSA, OAN, N° 12, Spec20 et PAH et BaP sont indiquées pour les noirs de carbone. Les STSA, OAN, et N° 12 sont mesurés conformément à la norme ASTM D1765-10. La valeur Spec. 20 (décoloration du toluène) est mesurée 20 conformément à la norme ASTM 1618-99 (2011). La PAH est une mesure de PAH 2, et le BaP est défini dans cette demande. Le noir de carbone CB-1 est un noir de fourneau produit par Cabot Corporation dans l'un de ses réacteurs 25 pour noir de carbone. Le noir de carbone CB-1 est "tel quel", sans aucun traitement pour éliminer les niveaux de PAH, et n'a aucun groupe chimique rattaché ou adsorbé.
CB-1 sert de témoin pour montrer les effets d'un traitement pour éliminer les niveaux de PAH et les propriétés de caoutchouc (ou d'autres propriétés de renforcement).
Le noir de carbone CB-2 (de l'Exemple 1) est le noir de carbone CB-1 qui a été soumis à un traitement à une température élevée de 1400°C pendant 2 heures dans un four, qui a réduit significativement les niveaux de PAH, comme le montre le Tableau 3. Comme on peut aussi le voir, l'activité de surface est fortement affectée (désactivée), comme le montre par exemple l'indice d'iode, qui a augmenté significativement, en reflétant les effets du traitement à la chaleur. Le noir de carbone CB-2, comme le montrent le Tableau 4 et le Tableau 5 ci-dessous, a ensuite subi un traitement pour rattacher/adsorber un groupe chimique, comme décrit dans l'Exemple 2, qui a donné CB-3 ou, comme décrit dans l'Exemple 3, qui a donné CB-4. On note que plusieurs expériences avec les divers CB1-7 ont été répétées, comme le montrent les tableaux ci-dessous.
Tableau 4 Composés sSBR Essai Echantillon de CB Activité de surface Hystérésis Résistance BR MB % max tan D-60 M300/M100 1 CB-1 (témoin) 35,7 0,257 4,12 2 CB-6 (seulement recuit) 28,5 0,386 3,34 3 CB-5 (témoin) 40,5 0,363 4,01 4 CB-2 (seulement recuit) 7,4 0,325 2,23 CB-3 (présente invention) 18,3 0,255 3,00 6 CB-4 (présente invention) 37,2 0,252 3,33 7 CB-6 (recuit) 28,5 0,377 3,48 8 CB-5 (témoin) 37,4 0,364 3,91 9 CB-7 (présente invention) 35,6 0,284 3,77 CB-2 (seulement recuit) 8,2 0,333 2,17 11 CB-7 (présente invention) 39,6 0,286 3,83 Tableau 5 Composés NR Essai Echantillon de CB Activité de surface Hystérésis Résistance BR TDmax@60°C M300/M100 12 CB-1 43,8 0,169 5,31 13 CB-2 33 0,186 3,16 14 CB-2 35 0,198 3,17 CB-3 44 0,138 4,24 16 CB-3 46 0,131 4,34 17 CB-6 76 0,226 5,00 18 CB-6 76 0,223 5,03 19 CB-5 76 0,203 5,31 CB-5 72 0,196 5,39 21 CB-7 72 0,137 5,06 22 CB-7 70 0,15 4,96 23 CB-6 72 0,224 4,80 24 CB-5 74 0,205 5,62 De façon similaire, le noir de carbone CB-5 est similaire à un noir de carbone disponible dans le commerce auprès de Cabot Corporation. Ce noir de carbone est "tel quel", sans aucun traitement pour détruire les 5 espèces de PAH, et n'a aucun groupe chimique rattaché ou noir de carbone CB-5 sert de témoin pour effets d'un traitement pour détruire les PAH et pour montrer les propriétés de (ou d'autres propriétés de renforcement). on a suivi la même technique que celle noir de carbone CB-5, sauf que la longueur de trempe était étendue de 6 pieds à 29- pieds. Ceci a conduit à des niveaux réduits de PAH, comme le montre le Tableau 3 : CB-6. Comme on peut aussi le 15 voir, l'activité de surface est fortement affectée (désactivée), comme le montre par exemple l'indice d'iode, qui a augmenté significativement, en reflétant les effets d'une trempe retardée. CB-6 a ensuite subi un traitement pour 20 rattacher/adsorber un groupe chimique, comme décrit dans l'Exemple 4, pour former CB-7. On a préparé les compositions d'élastomère (sSBR ou NR) en utilisant l'un de ces noirs de carbone, et on a mesuré le caoutchouc lié, l'hystérésis, et la résistance 25 (M300/M100). Les résultats sont présentés dans le Tableau 4 pour les formulations de sSBR et dans le Tableau 5 pour les formulations de NR. Comme on peut le voir, l'activité de surface, représentée par le caoutchouc lié, diminue 30 considérablement avec la destruction des PAH (CB-2 ou CB-6) (et sans groupes chimiques rattachés/adsorbés). Ensuite, avec le rattachement/l'adsorption des groupes chimiques, le caoutchouc lié est au moins partiellement restauré dans chaque cas (CB-3, CB-4, et CB-7). On 35 observe les mêmes effets en ce qui concerne la résistance (M300/ M100). Avec l'hystérésis, la valeur tan delta à 60°C est également restaurée au moins partiellement avec adsorbé. Le montrer les espèces de caoutchouc 10 Puis utilisée pour préparer le le rattachement/l'adsorption des groupes chimiques. On note que CB-2 et CB-6 (sans aucun groupe chimique rattaché/ adsorbé) semblent inacceptables en tant que noir de renforcement dans une composition d'élastomère, tandis que le même noir mais traité avec rattachement/adsorption d'un groupe chimique semble et s'avère être un noir de renforcement acceptable. Ainsi, avec la présente invention, comme le montrent les exemples, on peut produire un noir de carbone ayant une faible teneur en PAH qui a des propriétés d'activité de surface acceptables en utilisant les procédés à 2 étapes de la présente invention, qui mettent en jeu un recuit de la surface puis un rattachement et/ou une adsorption de groupes chimiques 15 pour restaurer au moins partiellement l'activité de surface. Les demandeurs incorporent spécifiquement la totalité des contenus de toutes les références citées dans cette description. En outre, lorsqu'une quantité, 20 une concentration, ou une autre valeur ou un autre paramètre est indiqué sous la forme d'une plage, d'une plage préférée, ou d'une liste de valeurs supérieures préférables et de valeurs inférieures préférables, ceci doit être compris comme décrivant spécifiquement toutes 25 les plages formées par n'importe quelle paire d'une limite ou valeur préférée de plage supérieure quelconque et d'une limite ou valeur préférée de plage inférieure quelconque, que ces plages soient ou non décrites séparément. Lorsqu'une plage de valeurs numériques est 30 indiquée ici, sauf mention contraire, cette plage est destinée à englober les bornes de celle-ci, et la totalité des entiers et fractions à l'intérieur de la plage. Le cadre de l'invention n'est pas destiné à être limité aux valeurs spécifiques indiquées lors de la 35 définition d'une plage. D'autres modes de réalisation de la présente invention apparaîtront de façon évidente à l'homme du 0 métier prenant en considération le présent fascicule et la mise en pratique de la présente invention divulguée ici. Il est prévu que le présent fascicule et les exemples soient considérés à titre d'exemples uniquement, là portée et l'esprit véritables de l'invention étant indiqués par les revendications qui suivent et leurs équivalents.

Claims (35)

  1. REVENDICATIONS1. Noir de carbone modifié ayant une STSA d'environ 70 m2/g à environ 250 m2/g et ayant une surface recuite, lequel noir de carbone modifié est un noir de fourneau sur lequel est rattaché et/ou adsorbé au moins un groupe chimique.
  2. 2. Noir de carbone modifié selon la revendication 10 1, lequel noir de carbone modifié a une teneur en PAH 22 de 75 ppm ou moins.
  3. 3. Noir de carbone modifié selon la revendication 1, lequel noir de carbone modifié a une teneur en PAH 22 15 de 0,001 ppm à 5 ppm.
  4. 4. Noir de carbone modifié ayant une teneur en PAH de 75 ppm ou moins, dans lequel la teneur en PAH est déterminée sur la base de la teneur en PAH 22, ledit noir 20 de carbone étant un noir de fourneau, ledit noir de carbone modifié comprenant un noir de carbone sur lequel est rattaché et/ou adsorbé au moins un groupe chimique.
  5. 5. Noir de carbone modifié selon la revendication 25 4, dans lequel ladite teneur en PAH est de 0,001 ppm à 8 ppm.
  6. 6. Noir de carbone modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, lequel noir de carbone est 30 désactivé en surface.
  7. 7. Noir de carbone modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, lequel noir de carbone est un noir de carbone de qualité pour renforcement ayant une 35 réduction d'au moins 10 % d'au moins une propriété d'activation de surface, en comparaison avec un noir de carbone ayant à peu près la même STSA et n'ayant pas de2 groupe chimique rattaché et/ou adsorbé, et dans lequel ladite propriété d'activation dé surface est mesurée par la teneur en caoutchouc lié d'un composite d'élastomère comprenant ledit noir de carbone modifié, ou est mesurée par au moins une propriété de performance de renforcement d'un élastomère composite comprenant ledit noir de carbone modifié, dans lequel ladite propriété' de performance de renforcement est la contrainte/déformation, ou dans lequel ladite propriété 10 d'activation de surface est au moins une activité de potentiel à l'interface.
  8. 8. Noir de carbone modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, lequel noir de carbone est 15 recuit.
  9. 9. Noir de carbone modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, lequel noir de carbone est un noir de carbone de qualité pour renforcement. 20
  10. 10. Noir de carbone modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le groupe chimique adsorbé est un triazole comprenant : N-N A Z/ N b Y 25 OU jNjr N---N X N ou ses tautomères ; OÙ Zb est un groupe alkylène où b vaut 0 ou 1 ; les X, qui sont identiques ou différents, sont H, 30 NFI2, SH, NHNH2, CHO, COOR, COOH, CONR2, CN, CH3, OH, NDD' ,3 ou CF3 ; Y est H ou NH2 ; A est un groupe fonctionnel qui. est SkR, SSO3H, SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4- pipérazinediyl)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par un ou plusieurs desdits groupes fonctionnels ; où R et R', qui sont identiques ou différents, sont chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en C1 à C12, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 quand R est H et sinon k vaut de 2 à 8 ; Q est (CH2)w, (CH2)x0(CH2)z, (CH2).NR(CH2)z, ou (CH2)xS(CH2)z, où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 ; E est un radical poly-soufré ; et le triazole est éventuellement N-substitué par un substituant NDD', où D et D', qui sont identiques ou différents, sont chacun H ou un alkyle en C1 à C4.
  11. 11. Noir de carbone modifié selon la revendication 10, lequel noir de carbone a, adsorbé sur celui-ci : du 3-amino-1,2,4-triazole-5-thiol, du disulfure de 3-amino1,2,4-triazol-5-yle, du 1,2,4-triazole-3-thiol, ou du disulfure de 1,2,4-triazol-3-yle, ou l'une quelconque de leurs combinaisons.
  12. 12. Noir de carbone modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, sur lequel est adsorbé un pyrazole comprenant :4 Y OU HN---N X Y ou ses tautomères ; où ZID est un groupe alkylène où b vaut 0 ou 1 ; X et Y sont indépendamment H, NH2, SH, NHNH2, CHO, COOR, COOH, CONR2, CN, CH3, OH, NDD', ou CF3, ou bien Y est R, les X et Y étant chacun identiques ou différents ; A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4- 10 pipérazinediyl)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par un ou plusieurs desdits groupes fonctionnels ; où R et R', qui peuvent être identiques ou 15 différents, sont chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en C1 à Cu, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, 20 arylène, hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 quand R est H et sinon k vaut de 2 à 8 ; Q est (CH2)w, (CH2),,O(CH2)z, (CH2).NR(CH2), ou 25 (CH2)xS(CH2), où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w vaut de 2 à 6 ; et D et D', qui sont identiques ou différents, sont chacun H ou un alkyle en C1 à 04 ; E est un groupe poly-soufré. Y5
  13. 13. Noir de carbone modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le groupe chimique adsorbé est : a) au moins un triazole ; b) au moins un pyrazole ; ou l'une quelconque de leurs combinaisons, dans lequel ladite charge modifiée améliore la résistance à l'abrasion quand elle est présente dans une composition d'élastomère, en comparaison avec ladite charge qui n'est pas modifiée.
  14. 14. Noir de carbone modifié selon la revendication 13, comprenant en outre au moins un groupe chimique 15 rattaché audit noir de carbone, dans lequel ledit groupe chimique rattaché est au moins un groupe organique, comprenant : a) au moins un triazole ; b) au moins un pyrazole ; 20 c) au moins un imidazole ; ou l'une quelconque de leurs combinaisons.
  15. 15. Noir de carbone modifié selon la revendication 14, dans lequel ledit groupe organique est un groupe 25 1,2,4-triazol-3-yle, un groupe 3-mercapto-1,2,4-triazol5-yle, ou un imidazole.
  16. 16. Noir de carbone modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel ledit groupe 30 chimique est rattaché et comprend un groupe aromatique de formule AyAr-, dans laquelle Ar est un radical aromatique et A est R, OR, COR, COOR, OCOR, un sel carboxylate, un halogène, CN,. NR2, SO3H, un sel sulfonate, NR(COR), CONR2, NO2, P03H2, un sel phosphonate, un sel phosphaté N-NR, 35 NR3+X-, PR3±X, SkR, SSO3H, un sel SS03-, SO2NRR', SO2SR, SNRR', SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S-(1,4-pipérazinediyl)-SR, 2- (1,3-dithianyle), 2-(1,3-dithiolanyle), SOR, ou SO2R, où R6 et R', qui sont identiques ou différents, sont indépendamment l'hydrogène, un hydrocarbure saturé ou insaturé, substitué ou non substitué, en C1 à C100, ramifié ou non ramifié, et k est un entier situé dans la plage allant de 1 à 8, et X- est un halogénure ou un anion dérivé d'un acide minéral ou organique, Q est (CH2)W, (CH2) .0 (CH2) zr (CH2) ,NR (CH2) zr ou (CH2).S(CH2)' où w est un entier de 2 à 6 et x et z sont indépendamment des entiers de 1 à 6, et y est un entier allant de 1 au nombre total de radicaux -CH dans le radical aromatique.
  17. 17. Noir de carbone modifié selon la revendication 16, dans lequel ledit Ar comprend un groupe triazole, un groupe pyrazole, ou un groupe imidazole.
  18. 18. Noir de carbone modifié selon la revendication 16, dans lequel ledit groupe organique est au moins un groupe aminométhylphényle.
  19. 19. Noir de carbone modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, lequel noir de carbone modifié améliore la résistance à l'abrasion quand il est présent dans une composition d'élastomère en comparaison avec un noir de carbone qui n'est pas modifié, mais a la même teneur en PAH et une STSA pratiquement similaire.
  20. 20. Charge modifiée selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, dans laquelle ledit noir de carbone modifié améliore la résistance à l'abrasion quand il est présent dans une composition d'élastomère en comparaison avec ledit noir de carbone qui n'est pas modifié, mais a des valeurs similaires de teneur en PAH et de STSA, et améliore (diminue) l'hystérésis quand il est présent dans ladite composition d'élastomère, en comparaison avec ledit noir de carbone qui n'est pas modifié mais a la même teneur en PAH.7
  21. 21. Noir de carbone modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel ledit groupe chimique est rattaché et est un triazole comprenant N---N z/A b OU N---N N---N X N X H H ou ses tautomères ; où 4 est un groupe alkylène où b vaut 0 ou 1 ; au moins un X comprend une liaison à la charge, et tout X restant comprend une liaison à la charge ou un 10 groupe fonctionnel qui est H, NH2, SH, NHNH2, CHO, COOR, COOH, CONR2, CN, CH3, OH, NDD', ou CF3, ou est A, R ou R'; Y est H ou NH2 A est un groupe fonctionnel qui est SkR, SSO3H, SO2NRR', SO2SR, SNRR' , SNQ, SO2NQ, CO2NQ, S- (1,4- 15 pipérazinediyl)-SR, 2-(1,3-dithianyle), ou 2-(1,3- dithiolanyle) ; ou un radical hydrocarboné linéaire, ramifié, aromatique ou cyclique substitué par un ou plusieurs desdits groupes fonctionnels ; où R et R', qui sont identiques ou différents, sont 20 chacun l'hydrogène ; un alkyle, alcényle, alcynyle, substitué ou non substitué, en C1 à C12, ramifié ou non ramifié ; un aryle substitué ou non substitué ; un hétéroaryle substitué ou non substitué ; un alkylaryle substitué ou non substitué ; un arylalkyle, arylène, 25 hétéroarylène, ou alkylarylène, substitué ou non substitué ; k est un entier de 1 à 8 ; Q est (CH2)w, (CH2)x0(CH2)z, (CH2),iNR(CH2)z, ou (CH2).S(CH2), où x vaut de 1 à 6, z vaut de 1 à 6, et w 30 vaut de 2 à 6 ;8 E est un radical poly-soufré ; et ledit triazole est éventuellement N-substitué par un substituant NDD', où D et D', qui sont identiques ou différents, sont 5 chacun H ou un alkyle en C1 à C4.
  22. 22. Noir de carbone modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, lequel noir de carbone modifié améliore l'hystérésis quand il est présent dans une 10 composition élastomère, en comparaison avec ledit noir de carbone qui n'est pas modifié.
  23. 23. Noir de carbone modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel ledit groupe 15 chimique est rattaché et est Ar(CH2)qpk(CH2)rAr', où Ar et Ar' sont identiques ou différents et sont un arylène ou hétéroarylène ; k est un entier de 1 à 8 ; q est un entier de 0 à 4 ; et r est un entier de 0 à 4. 20
  24. 24. Noir de carbone modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, lequel noir de carbone n'est pas graphité.
  25. 25. Composition élastomère comprenant le noir de 25 carbone modifié de l'une quelconque des revendications 1 à 24 et au moins un élastomère.
  26. 26. Article manufacturé comprenant la composition élastomère de la revendication 25, lequel article est un 30 pneu ou un composant de celui-ci.
  27. 27. Procédé pour améliorer la résistance à l'abrasion dans une composition élastomère, comprenant l'intr.oduction d'au moins un noir de carbone modifié de 35 l'une quelconque des revendications 1 à 24 dans ladite composition élastomère avant durcissement.9
  28. 28. Procédé pour améliorer (diminuer) l'hystérésis dans une composition élastomère, comprenant l'introduction d'au moins un noir de carbone modifié de l'une quelconque des revendications 1 à 24 dans ladite 5 composition élastomère avant durcissement.
  29. 29. Procédé pour améliorer la résistance à l'abrasion et diminuer l'hystérésis dans une composition élastomère, comprenant l'introduction d'au moins un noir 10 de carbone modifié de l'une quelconque des revendications 1 à 24 dans ladite composition élastomère avant durcissement.
  30. 30. Procédé pour produire un noir de carbone 15 modifié, ledit procédé comprenant : une étape d'introduction dans un réacteur d'au moins une charge engendrant un noir de carbone dans un ou plusieurs points d'introduction et la combinaison de l'au moins une charge engendrant un noir de carbone avec un 20 courant de gaz chauds pour former du noir de carbone et des espèces de PAH dans un courant réactionnel, après quoi ledit courant réactionnel se déplace vers l'aval à partir dudit ou desdits points d'introduction, et une étape d'exposition dudit courant réactionnel à une 25 température suffisante pour détruire substantiellement lesdites espèces de PAH, puis une étape de la trempe de réaction du courant réactionnel contenant le noir de carbone, et une étape de récupération dudit noir de carbone 30 ayant une PAH 22 de 75 ppm ou moins après ladite trempe de réaction ; puis une étape de rattachement et/ou d'adsorption d'un ou plusieurs groupes chimiques sur ledit noir de carbone. 35
  31. 31. Procédé selon la revendication 30 pour produire un noir de carbone modifié, ledit procédé comprenant :0 l'introduction dans un réacteur d'au moins une charge engendrant un noir de carbone dans un ou plusieurs points d'introduction et la combinaison de l'au moins une charge engendrant un noir de carbone avec un courant de 5 gaz chauds pour former du noir de carbone et des espèces de PAH dans un courant réactionnel, après quoi ledit courant réactionnel se déplace vers l'aval à partir dudit ou desdits points d'introduction, et l'exposition dudit courant réactionnel à une température suffisante pour 10 détruire substantiellement lesdites espèces de PAH et désactiver en surface 'au moins partiellement ledit noir de carbone, puis la trempe de réaction du courant réactionnel contenant le noir de carbone, et la récupération dudit noir de carbone ayant une PAH 15 22 de 75 ppm ou moins après ladite trempe de réaction ; puis le rattachement et/ou l'adsorption d'un ou plusieurs groupes chimiques sur ledit noir de carbone pour restaurer au moins partiellement une ou plusieurs propriétés perdues du fait de la désactivation de surface 20 et former ledit noir de carbone modifié.
  32. 32. Procédé selon la revendication 31, dans lequel la température suffisante est atteinte par l'introduction d'un ou plusieurs courants contenant un oxydant dans le 25 courant réactionnel après que la surface du noir de carbone a été formée et avant ladite trempe de réaction.
  33. 33. Procédé pour produire du noir de carbone modifié, ledit procédé comprenant : 30 une opération consistant à soumettre un noir de carbone de départ, ayant une teneur en PAH supérieure à 75 ppm, à un traitement, à une température de 1200°C à 1800°C pendant une période de temps de 30 minutes à 4 heures, suffisant pour recuire le noir de carbone, et 35 détruire substantiellement ladite teneur en PAH de façon que la teneur en PAH soit réduite à 50 ppm ou moins, et ensuite une étape de rattachement et/ou1 d'adsorption d'un ou plusieurs groupes chimiques dans ledit noir de carbone.
  34. 34. Procédé selon la revendication 33, dans lequel 5 ladite teneur en PAH réduite est de 10 ppm ou moins.
  35. 35. Procédé selon la revendication 34, dans lequel ledit noir de carbone de départ est désactivé en surface durant ledit 'traitement thermique.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2819854T3 (pl) 2012-03-02 2020-11-02 Cabot Corporation Kompozyty elastomerowe zawierające zmodyfikowane wypełniacze i elastomery sfunkcjonalizowane
JP5548837B1 (ja) * 2012-11-13 2014-07-16 クラレケミカル株式会社 分極性電極用炭素材料及びその製造方法
US10409454B2 (en) * 2014-03-05 2019-09-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Smart watch device and user interface thereof
CN104672953B (zh) * 2015-02-10 2017-06-06 安徽黑钰颜料新材料有限公司 具有超长停留段的色素炭黑反应炉及其产出的色素炭黑
CN104725899B (zh) * 2015-02-10 2017-06-06 安徽黑钰颜料新材料有限公司 环保安全炉炭黑的生产方法及其炭黑产品
RU2602129C1 (ru) * 2015-07-16 2016-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Способ получения модифицированных металлами наполнителей для резин
JP6231243B1 (ja) * 2016-09-14 2017-11-15 住友化学株式会社 液晶性樹脂組成物
US10457797B2 (en) 2017-04-04 2019-10-29 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with tread with oxidized carbon black
US10208189B2 (en) 2017-04-04 2019-02-19 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with tread with oxidized carbon black
CN110709478B (zh) 2017-05-03 2022-04-19 卡博特公司 炭黑以及混有该炭黑的橡胶配混料
WO2019065128A1 (fr) * 2017-09-29 2019-04-04 富士フイルム株式会社 Composition photodurcissable, stratifié et élément d'imagerie à l'état solide
US10922992B2 (en) 2018-01-09 2021-02-16 V-Armed Inc. Firearm simulation and training system and method

Family Cites Families (132)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2833736A (en) 1953-07-20 1958-05-06 Western Union Telegraph Co Aqueous graphite-polyvinyl alcohol ink composition
US3048559A (en) 1958-12-10 1962-08-07 Columbian Carbon Method of compounding carbon black and rubber
US3607813A (en) 1969-09-05 1971-09-21 Union Carbide Corp Printing ink compositions
US3947436A (en) 1970-07-18 1976-03-30 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler Sulfur containing organo-organooxysilane
US4104833A (en) 1975-04-15 1978-08-08 Glowacki Associates Grinding method
US4271213A (en) 1976-04-09 1981-06-02 The Goodyear Tire & Rubber Company Fused, thermoplastic partitioning agent and preparation of crumb rubber coated therewith
US4029633A (en) 1976-04-14 1977-06-14 Cabot Corporation Carbon black-rubber masterbatch production
JPS5545735A (en) 1978-09-26 1980-03-31 Osaka Soda Co Ltd Halogen-containing polymer vulcanizing composition
SU899589A1 (ru) * 1979-09-05 1982-01-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Технического Углерода Вулканизуема резинова смесь
JPS5682859A (en) 1979-12-11 1981-07-06 Sakura Color Prod Corp Ink composition
JPS60190469A (ja) * 1984-03-13 1985-09-27 Tokai Carbon Co Ltd 導電性カ−ボンブラツクの製造方法
US4692481A (en) 1984-09-27 1987-09-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for matching color of paint to a colored surface
US5026755A (en) 1985-03-13 1991-06-25 Sun Chemical Corporation Water-based printing ink prepared from polyamide/acrylic graft copolymers
JPS62250042A (ja) * 1986-04-23 1987-10-30 Bridgestone Corp 改良されたゴム組成物
US5319044A (en) 1986-09-10 1994-06-07 Basf Lacke + Farben Ag Branched polymer containing silyl groups, a process for the preparation thereof, coating agents based on the polymer, and the use thereof
DE3636726C1 (de) 1986-10-29 1988-03-17 Pelikan Ag Waessrige Schreibfluessigkeiten sowie ein Verfahren zu deren Herstellung
US5243047A (en) 1988-02-15 1993-09-07 Imperial Chemical Industries Plc Triazole/thiazole amino-s-triazine bonding agents
DE3834738A1 (de) 1988-10-12 1990-04-19 Basf Lacke & Farben Verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen ueberzuges, waessrige beschichtungszusammensetzungen, wasserverduennbare polyacrylatharze und verfahren zur herstellung von wasserverduennbaren polyacrylatharzen
US5204404A (en) 1989-03-21 1993-04-20 E. I. Du Pont De Nemours And Company Waterbased acrylic silane and polyurethane containing coating composition
US5051464A (en) 1989-09-01 1991-09-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Waterborne acrylourethane pigment dispersant polymer
US5266406A (en) 1989-11-08 1993-11-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Waterbased methylol (meth)acrylamide acrylic polymer and an acrylic hydrosol coating composition
US4995197A (en) 1990-01-29 1991-02-26 Shieh Chiung Huei Method of abrading
DE4004781A1 (de) 1990-02-16 1991-08-22 Degussa Verfahren zur herstellung von mit organosiliciumverbindungen modifizierten fuellstoffen, die so hergestellten fuellstoffe und deren verwendung
DE4023537A1 (de) 1990-07-25 1992-01-30 Degussa Mit organosiliciumverbindungen chemisch modifizierte russe, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung
US5314945A (en) 1990-12-03 1994-05-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Waterbased coating compositions of methylol(meth)acrylamide acrylic polymer, polyurethane and melamine crosslinking agent
US5559163A (en) 1991-01-28 1996-09-24 The Sherwin-Williams Company UV curable coatings having improved weatherability
US5190739A (en) 1991-02-27 1993-03-02 Cabot Corporation Production of carbon blacks
FI921889A (fi) 1991-05-02 1992-11-03 Scambia Ind Dev Ag Katalysator foer katalytisk behandling av avgaser
US5278018A (en) 1991-05-22 1994-01-11 Xerox Corporation Magnetic toner compositions containing charge enhancing additive particles
US5270364A (en) 1991-09-24 1993-12-14 Chomerics, Inc. Corrosion resistant metallic fillers and compositions containing same
EP0629222B1 (fr) 1992-03-05 1999-09-15 Cabot Corporation Procede de production de noirs de carbone et nouveaux noirs de carbone
US5484574A (en) 1992-03-19 1996-01-16 Catalytic Industrial Group, Inc. Apparatus and method for removal of volatile organic compounds for gas streams
US5275900A (en) 1992-06-05 1994-01-04 Xerox Corporation Toner compositions with metal complex charge enhancing additives
US5356973A (en) 1992-08-31 1994-10-18 Ppg Industries, Inc. Aqueous based coating compositions having improved metallic pigment orientation
US5352289A (en) * 1992-12-18 1994-10-04 Cabot Corporation Low ash carbon blacks
US6086841A (en) 1993-01-25 2000-07-11 Cabot Corporation Process for producing carbon blacks
PH31156A (en) 1993-02-23 1998-03-20 Cabot Corp Carbon blacks.
US6348181B1 (en) 1993-06-15 2002-02-19 Cabot Corporation Process for producing carbon blacks
US6489389B1 (en) 1994-08-19 2002-12-03 Bridgestone Corporation Rubber composition for tire treads
US5645110A (en) 1994-12-01 1997-07-08 Nobileau; Philippe Flexible high pressure pipe
IL154538A (en) 1994-12-15 2009-12-24 Cabot Corp The reaction of carbon black with diazonium salts, the resulting carbon black products
IL116379A (en) * 1994-12-15 2003-12-10 Cabot Corp Aqueous inks and coatings containing modified carbon products
US5559169A (en) * 1994-12-15 1996-09-24 Cabot Corporation EPDM, HNBR and Butyl rubber compositions containing carbon black products
US5554739A (en) 1994-12-15 1996-09-10 Cabot Corporation Process for preparing carbon materials with diazonium salts and resultant carbon products
US5508140A (en) 1994-12-21 1996-04-16 Eastman Kodak Company Toners and developers containing quaternary phosphonium 3,5-Di-tertiary-alkyl-4-hydroxybenzenesulfonates as charge-control agents
US5510221A (en) 1995-03-30 1996-04-23 Xerox Corporation Magnetic toner compositions
US5869550A (en) 1995-05-22 1999-02-09 Cabot Corporation Method to improve traction using silicon-treated carbon blacks
US5877238A (en) 1995-05-22 1999-03-02 Cabot Corporation Elastomeric compounds incorporating silicon-treated carbon blacks and coupling agents
US5830930A (en) 1995-05-22 1998-11-03 Cabot Corporation Elastomeric compounds incorporating silicon-treated carbon blacks
US6323273B1 (en) 1995-05-22 2001-11-27 Cabot Corporation Elastomeric compounds incorporating silicon-treated carbon blacks
US6028137A (en) 1995-05-22 2000-02-22 Cabot Corporation Elastomeric compounds incorporating silicon-treated carbon blacks
US5571654A (en) 1995-09-05 1996-11-05 Xerox Corporation Toner compositions with negative charge enhancing additives
TW360585B (en) 1996-04-01 1999-06-11 Cabot Corp Elastomeric compositions and methods and apparatus for producing same
US6365663B2 (en) 1996-04-01 2002-04-02 Cabot Corporation Elastomer composite blends and methods-II
DE19613796A1 (de) 1996-04-04 1997-10-09 Degussa Ruß und Verfahren zu seiner Herstellung
US5707432A (en) 1996-06-14 1998-01-13 Cabot Corporation Modified carbon products and inks and coatings containing modified carbon products
DE69706298T2 (de) 1996-06-14 2002-06-13 Cabot Corp., Boston Modifizierte farbpigmente und diese enthaltende tintenstrahltinte
US5837045A (en) 1996-06-17 1998-11-17 Cabot Corporation Colored pigment and aqueous compositions containing same
JP4157608B2 (ja) 1996-06-26 2008-10-01 株式会社ブリヂストン ゴム組成物
US5753742A (en) 1996-07-31 1998-05-19 The B.F.Goodrich Company High-solids, aqueous, polymeric dispersions
AU4737997A (en) 1996-09-25 1998-04-17 Cabot Corporation Silica coated carbon blacks
US5763388A (en) 1996-12-18 1998-06-09 Dsm Copolymer, Inc. Process for producing improved silica-reinforced masterbatch of polymers prepared in latex form
RU2174992C2 (ru) * 1996-12-24 2001-10-20 Сосногорский газоперерабатывающий завод п. Севергазпром Способ получения термического техуглерода
DE69810101T2 (de) 1997-05-05 2003-09-25 Exxonmobil Chemical Patents Inc., Baytown Mischung für reifenwände und andere gummikonstruktionen
US5895522A (en) 1997-08-12 1999-04-20 Cabot Corporation Modified carbon products with leaving groups and inks and coatings containing modified carbon products
DE69715474D1 (de) 1997-10-14 2002-10-17 Nkt Flexibles I S Brondby Flexible rohrleitung mit einem zugeordneten anschlussteil
WO1999023174A1 (fr) 1997-10-31 1999-05-14 Cabot Corporation Particules sur lesquelles est fixe un radical libre stable, particules modifiees et polymerisees, et procedes de preparation associes
US6251983B1 (en) 1998-04-09 2001-06-26 DEGUSSA - HüLS AKTIENGESELLSCHAFT Inversion carbon blacks and method for their manufacture
DE19824047A1 (de) 1998-05-29 1999-12-02 Degussa Oxidativ nachbehandelter Ruß
EP1093493B1 (fr) 1998-06-09 2005-08-17 Cabot Corporation Procede et appareil de production de noirs de carbone
US6014998A (en) 1998-06-09 2000-01-18 Pirelli Pneumatici S.P.A. Silica-reinforced tire compositions containing triazoles
WO2000032701A1 (fr) 1998-12-04 2000-06-08 Cabot Corporation Production de noir de carbone
US6290767B1 (en) 1999-01-26 2001-09-18 Degussa Ag Carbon black
DE60029707T2 (de) 1999-02-05 2007-08-09 Bridgestone Corp. Kautschukzusammensetzung und luftreifen
WO2000052102A1 (fr) 1999-03-05 2000-09-08 Cabot Corporation Procede relatif a l'elaboration de pigments colores
ZA200001883B (en) 1999-04-16 2000-10-31 Cabot Corp Methods and apparatus for producing and treating novel elastomer composites.
US6518350B1 (en) 1999-07-30 2003-02-11 Jsr Corporation Rubber composition and tire
JP2001139839A (ja) * 1999-11-15 2001-05-22 Tokai Carbon Co Ltd 改質カーボンブラックとそのゴム組成物
US6908960B2 (en) 1999-12-28 2005-06-21 Tdk Corporation Composite dielectric material, composite dielectric substrate, prepreg, coated metal foil, molded sheet, composite magnetic substrate, substrate, double side metal foil-clad substrate, flame retardant substrate, polyvinylbenzyl ether resin composition, thermosettin
DE60122108T2 (de) 2000-01-07 2007-03-08 Cabot Corp., Boston An Pigmente gebundene Polymere und andere Gruppen und nachfolgende Reaktionen
FR2804121A1 (fr) 2000-01-24 2001-07-27 Michelin Soc Tech Composition de caoutchouc pour pneumatique comportant une charge blanche renforcante et un systeme de couplage ( charge blanche/elastomere)
JP3618622B2 (ja) 2000-02-16 2005-02-09 雅夫 鬼澤 イソプレン・イソブチレンゴムあるいはエチリデンノルボルネンを不飽和成分として含むエチレン・プロピレン・ジエンゴムまたはこれらのゴムの混合物の架橋方法およびその方法によって架橋して得られるゴム製品
ES2295135T3 (es) 2000-02-28 2008-04-16 Bridgestone Corporation Composicion de caucho para revestimiento interno.
DE10012784A1 (de) 2000-03-16 2001-09-27 Degussa Ruß
US6660075B2 (en) 2000-03-16 2003-12-09 Degussa Ag Carbon black
US6573324B1 (en) 2000-04-04 2003-06-03 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with component comprised of rubber composition containing pre-hydrophobated silica aggregates
EP1204702B1 (fr) 2000-05-26 2012-04-25 Société de Technologie Michelin Composition de caoutchouc utilisable comme bande de roulement de pneumatique
MXPA02012423A (es) 2000-06-16 2003-06-06 Michelin Rech Tech Composicion de caucho para neumaticos que comprende un poliorganosiloxano multifuncional como agente de acoplamiento.
EP1167052A3 (fr) 2000-06-22 2004-04-21 Degussa AG Matériau de revêtement imprimé et encre
ATE495890T1 (de) 2000-07-06 2011-02-15 Cabot Corp Druckplatten mit modifizierten pigmentprodukten
JP5230886B2 (ja) 2000-07-06 2013-07-10 キャボット コーポレイション 修飾顔料生成物、その分散体、およびそれを含有する組成物
US6521691B1 (en) 2000-09-18 2003-02-18 The Goodyear Tire & Rubber Company Preparation of rubber composition by aqueous elastomer emulsion mixing and articles thereof including tires
US6476154B1 (en) 2000-09-28 2002-11-05 The Goodyear Tire & Rubber Company Use of carbon black in curable rubber compounds
US6646028B2 (en) 2000-12-07 2003-11-11 Cid Centro De Investigacion Y Desarrollo Tecnologico, S.A. De C.V. Rubber and carbon black
US6852790B2 (en) 2001-04-06 2005-02-08 Cabot Corporation Conductive polymer compositions and articles containing same
DE10136043A1 (de) 2001-07-25 2003-02-13 Degussa Verfahren zur Herstellung von modifiziertem Ruß
ES2322842T3 (es) 2001-07-27 2009-06-30 Bridgestone Corporation Mezcla madre de caucho natural, procedimiento de produccion de la misma y composicion de caucho natural.
JP4071950B2 (ja) 2001-10-04 2008-04-02 住友ゴム工業株式会社 サイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
US6758891B2 (en) 2001-10-09 2004-07-06 Degussa Ag Carbon-containing material
US6908961B2 (en) 2001-12-07 2005-06-21 Cabot Corporation Elastomer composites, elastomer blends and methods
US7101922B2 (en) 2001-12-18 2006-09-05 The Goodyear Tire & Rubber Company Method for preparing elastomer/silica composite
WO2003057784A2 (fr) 2002-01-07 2003-07-17 Cabot Corporation Produits a base de pigments modifies et matrices de noirs comprenant ces produits
US6905767B2 (en) * 2002-02-01 2005-06-14 The Research Foundation Of State University Of New York Method for enhancing polymer adhesion using filler particle mix and compositions made using the method
DE10211098A1 (de) 2002-03-14 2003-10-02 Degussa Verfahren zur Herstellung von nachbehandeltem Ruß
US7084228B2 (en) 2002-07-29 2006-08-01 Michelin Recherche Et Technique S.A. Rubber composition for a tire tread
DE10238149A1 (de) 2002-08-15 2004-02-26 Degussa Ag Kohlenstoffhaltiges Material
US6831194B2 (en) 2002-08-28 2004-12-14 Columbian Chemicals Company Surface modification of carbonaceous materials by introduction of gamma keto carboxyl containing functional groups
US6767945B2 (en) 2002-12-23 2004-07-27 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire sidewall composition
US20040138503A1 (en) 2003-01-13 2004-07-15 Bollepalli Srinivas Surface modification of carbonaceous materials with TRI substituted aminoalkyl substituents
JP2004279531A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Fuji Xerox Co Ltd 転写部材、及びその製造方法、並びに、それを用いた画像形成装置
US7776604B2 (en) 2003-04-01 2010-08-17 Cabot Corporation Methods of selecting and developing a particulate material
US7776602B2 (en) 2003-04-01 2010-08-17 Cabot Corporation Methods of providing product consistency
US7776603B2 (en) 2003-04-01 2010-08-17 Cabot Corporation Methods of specifying or identifying particulate material
US7000457B2 (en) 2003-04-01 2006-02-21 Cabot Corporation Methods to control and/or predict rheological properties
DE10336575A1 (de) 2003-08-08 2005-03-10 Degussa Ruß
US20050063892A1 (en) 2003-09-18 2005-03-24 Deepak Tandon Thermally modified carbon blacks for various type applications and a process for producing same
US7354978B2 (en) 2003-10-20 2008-04-08 Sumitomo Bakelite Co. Semiconductor encapsulant of epoxy resin, phenolic resin and triazole compound
EP2728407B1 (fr) 2004-10-15 2018-01-10 Cabot Corporation Compositions à haute résistivité
US7836928B2 (en) 2004-10-26 2010-11-23 Bridgestone Corporation Method of producing a tire composition having improved silica reinforcement
JP4011057B2 (ja) 2004-11-02 2007-11-21 横浜ゴム株式会社 熱可塑性エラストマー
ES2432043T3 (es) 2005-05-26 2013-11-29 Bridgestone Corporation Mejora de la interactividad entre polímeros funcionalizados con amina y cargas de partículas
EP1924608B1 (fr) 2005-08-22 2010-01-27 Bridgestone Corporation Polymeres fonctionnalises et pneus ameliores realises avec ces polymeres
CN103122086A (zh) 2005-09-21 2013-05-29 西巴特殊化学品控股有限公司 具有改进可加工性的填充橡胶配混物
CA2668893C (fr) * 2006-11-07 2016-02-02 Cabot Corporation Noirs de carbone ayant de faibles quantites de pah, et leurs procedes de fabrication
CN101910325B (zh) 2007-12-27 2013-09-25 东海碳素株式会社 表面处理炭黑水性分散体及其制造方法
CN101965378A (zh) 2008-03-10 2011-02-02 株式会社普利司通 轮胎基部胶用橡胶组合物、及使用该橡胶组合物而形成的充气轮胎
WO2010006889A2 (fr) 2008-07-18 2010-01-21 Basf Se Agents de couplage pour caoutchoucs chargés
JP4881362B2 (ja) * 2008-11-05 2012-02-22 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物及びタイヤ
US20130046064A1 (en) 2009-08-27 2013-02-21 Charles Herd Use of surface-treated carbon blacks in an elastomer to reduce compound hysteresis and tire rolling resistance and improve wet traction
DE102009045060A1 (de) * 2009-09-28 2011-03-31 Evonik Degussa Gmbh Ruß, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung
DE102009047175A1 (de) * 2009-11-26 2011-06-01 Evonik Degussa Gmbh Kautschukmischung
SK288656B6 (sk) * 2010-09-03 2019-04-02 Cabot Corporation Modifikované plnivá a elastomérne kompozity s ich obsahom

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