FR3075085A1 - Procede de fabrication a haute temperature d'une composition de caoutchouc - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de fabrication d'une composition à base d'au moins un élastomère diénique, une charge inorganique à titre de charge renforçante et un agent de couplage de ladite charge inorganique avec l'élastomère diénique, ledit agent de couplage répondant à la formule générale (OR1)3-a(R2)a Si-Z1-Sx-Z2-Si (R4)b(OR3)3-b (I) définie dans les revendications, ledit procédé comprenant des étapes:
(A) d'introduction, dans un mélangeur, dudit élastomère, de ladite charge inorganique, dudit agent de couplage de formule générale (I),
(B) de mélangeage en s'assurant que la température du mélange demeure inférieure ou égale à 170°C,
(C) de régulation de la vitesse de rotation des rotors de manière à porter la température du mélange de l'étape (B) dans un domaine allant de 180°C à 240°C,
(D) de refroidissement du mélange obtenu à l'étape précédente.
Description
[001] La présente invention concerne le domaine du mélangeage des élastomères et plus particulièrement celui de la fabrication des compositions de caoutchouc, notamment destinées à la réalisation de pneumatiques servant à équiper des véhicules roulants.
[002] De nos jours, les pneumatiques sont destinés à rouler à grande vitesse et sur des trajets de plus en plus longs, du fait de l’amélioration du réseau routier et de la croissance du réseau autoroutier dans le monde. Ils doivent obéir à un certain nombre de performances techniques telles que par exemple une résistance élevée à l’usure.
[003] Pour obtenir des compositions de caoutchouc ayant une résistance élevée à l’usure, une des solutions consiste notamment à ajouter des charges renforçantes dans ces compositions, en particulier des charges inorganiques renforçantes telles que de la silice.
[004] Pour obtenir les bonnes propriétés de renforcement conférées par une charge dans une composition de caoutchouc, on sait qu’il convient d’une manière générale que cette charge soit présente dans la matrice élastomérique sous une forme finale qui soit la plus finement divisée possible et répartie de la façon la plus homogène possible. Or, de telles conditions ne peuvent être réalisées que dans la mesure où cette charge présente une très bonne aptitude, d'une part à s'incorporer dans la matrice lors du mélange avec l'élastomère et à se désagglomérer, d'autre part à se disperser de façon homogène dans cette matrice.
[005] De manière connue, le noir de carbone présente de telles aptitudes, ce qui n'est en général pas le cas des charges inorganiques, en particulier des silices. En effet, pour des raisons d'affinités réciproques, ces particules de charge inorganique ont une fâcheuse tendance, dans la matrice élastomérique, à s'agglomérer entre elles. Ces interactions ont pour conséquence néfaste de limiter la dispersion de la charge et donc les propriétés de renforcement à un niveau sensiblement inférieur à celui qu'il serait théoriquement possible d'atteindre si toutes les liaisons (charge inorganique/élastomère) susceptibles d'être créées pendant le procédé de fabrication de compositions de caoutchoucs, étaient effectivement obtenues.
[006] Les procédés usuels de fabrication de compositions de caoutchouc comprennent une première phase de travail (parfois qualifiée de phase « non-productive ») au cours de laquelle les composants de la composition, dont la silice, sont introduits dans un mélangeur et sont malaxés thermomécaniquement jusqu'à une température maximale comprise entre 145°C et 185°C. Cette étape permet notamment la dispersion des différents composants de la composition dans la matrice élastomérique. Cette étape est suivie d'une seconde phase de travail mécanique (parfois qualifiée de phase « productive ») à plus basse température, typiquement inférieure à 120°C, par exemple entre 60°C et 100°C, phase de finition au cours de laquelle est incorporé l’agent de réticulation.
[007] Lors de ses recherches précédentes, la Demanderesse a mis au point un procédé original de fabrication de compositions de caoutchouc. Ce procédé, décrit dans le document WO2013/017505, comprend en particulier une étape de mélangeage dans laquelle s’effectue une montée en température supérieure à 180°C dans un temps très court. Ce procédé, appelé dans la suite de la présente description « procédé de mélangeage haute température », permet notamment d’obtenir des compositions de caoutchouc ayant des propriétés améliorées notamment hystérétiques par rapport aux procédés d’obtention usuels de compositions de caoutchouc.
[008] Poursuivant ses recherches, la Demanderesse a trouvé, de manière surprenante, que l’utilisation d’un agent de couplage spécifique de la charge inorganique renforçante avec l’élastomère dans une composition de caoutchouc obtenue par le procédé dit procédé de mélangeage haute température permettait d’obtenir des compositions de caoutchouc présentant des propriétés de résistance à l’usure encore améliorées par rapport aux compositions de caoutchouc de l’art antérieur sans dégradation des propriétés hystérétiques.
[009] Ainsi, un objet de la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une composition de caoutchouc initiale à base d’au moins un élastomère diénique, d’au moins une charge inorganique à titre de charge renforçante et d’au moins un agent de couplage de la charge inorganique renforçante avec l’élastomère diénique, ledit agent de couplage répondant à la formule générale (I) ci-dessous (OR1)3.a(R2)aSi-Z1-Sx-Z2-Si(R4)b(OR3)3.b (I) dans laquelle :
• a et b, identiques ou différents, sont un nombre entier égal à 0, 1 ou 2;
• x est un nombre inférieur ou égal à 2,5;
• les groupements R1 et R3, identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène, les alkylés en Ci-Cig, les cycloalkyles en C5-C18 et les aryles en Cô-Cis ;
• les groupements R2 et R4, identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par les alkylés en C1-C18, les cycloalkyles en C5-C18 et les aryles en C6-C18 ;
• les groupements Z1 et Z2, identiques ou différents, représentent un groupement de liaison divalent comportant de 1 à 18 atomes de carbone ;
ledit procédé comprenant les étapes successives suivantes :
A) on introduit dans un moyen de mélangeage (100), de préférence de type mélangeur interne, comprenant une cuve de mélangeage (116) dans laquelle sont montés des rotors (112, 113) animés en rotation, les rotors comportant des projections radiales formant entre elles et avec la cuve de mélangeage un entrefer (e), l’élastomère diénique, la charge inorganique renforçante, l’agent de couplage répondant à la formule générale (I),
B) on mélange les composants introduits dans la cuve jusqu’à obtenir un mélange homogène en s’assurant que la température du mélange demeure inférieure ou égale à 170°C puis,
C) on régule la vitesse de rotation des rotors de manière à porter le mélange de l’étape (B) à une température comprise dans un domaine allant de 180°C à 240°C, en un temps inférieur ou égal à 600 secondes, et préférentiellement inférieur ou égal à 400 secondes,
D) on extrait du moyen de mélangeage le mélange obtenu à l’étape précédente et on abaisse la température de ce mélange à une température inférieure ou égale à 140°C en moins de 5 minutes pour obtenir la composition caoutchouc initiale.
[0010] Les compositions de caoutchouc obtenues par le procédé de l’invention présentent une résistance à l’usure supérieure à celles des compositions de l’art antérieur. Avantageusement, les compositions de caoutchouc obtenues par le procédé de l’invention peuvent être utilisées pour la fabrication de produits semi-finis pour pneumatiques, tels que par exemple une bande de roulement. Ces compositions de caoutchouc peuvent aussi être utilisées pour la fabrication de tout type de pneumatiques. Les produits semi-finis pour pneumatiques et les pneumatiques peuvent être destinés à équiper notamment les véhicules sans moteur tels que les bicyclettes, les véhicules à moteur de type tourisme, les SUV (Sport Utility Vehicles), les deux roues (notamment les motos), les avions, les véhicules industriels choisis parmi les camionnettes, les poids-lourds (c’est-à-dire le métro, les bus, les engins routiers (camions et remorques)), les véhicules hors la route, tels que les engins agricoles ou de génie civil, les autres véhicules de transports ou de manutention.
Description des figures [0011] La figure 1 représente une vue schématique d’un mélangeur interne [0012] La figure 2 représente une vue schématique d’un outil à rouleau.
[0013] La figure 3 représente une vue schématique des différentes étapes du procédé conforme à l’invention.
Mesures et tests utilisés
Résistance à l'abrasion [0014] La résistance à l'abrasion obtenue par détermination de la perte en volume par abrasion est mesurée selon la norme NF ISO 4649 de novembre 2010 qui consiste à déterminer la perte en volume d'un échantillon après déplacement de 40 mètres linéaires sur du papier abrasif normé.
[0015] Plus particulièrement, la détermination de la perte de volume par abrasion est effectuée selon les indications de la norme NF ISO 4649 de novembre 2010 (méthode B), en utilisant un abrasimètre où l'éprouvette cylindrique est soumise à l'action d'une toile abrasive de grains P60 et fixée sur la surface d'un tambour tournant sous une pression de contact de 5 N (N=Newton) et pour une course de 40 m. On mesure une perte de masse de l’échantillon et on calcule la perte de volume d’après la masse volumique (p) du matériau constituant l’éprouvette. La masse volumique (p) du matériau constituant l’éprouvette est obtenue classiquement sur la base des fractions massiques de chaque constituant du matériau et de leur masse volumique (p) respective.
[0016] Les résultats sont indiqués en base 100. La valeur arbitraire 100 étant attribuée à la composition témoin permet de comparer le volume de perte de substance de différentes compositions testées. La valeur exprimée en base 100 pour la composition testée est calculée selon l’opération : (valeur mesurée du volume de perte de substance de la composition testée / valeur mesurée du volume de perte de substance de la composition témoin) X 100. De cette façon, un résultat inférieur à 100 indiquera une diminution de la perte en volume et donc une amélioration de la résistance à l’abrasion, qui correspond à une amélioration de la performance de résistance à l’usure. Inversement, un résultat supérieur à 100 indiquera une augmentation de la perte en volume et donc une diminution de la résistance à l’abrasion, qui correspond à une baisse de la performance de résistance à l’usure.
Propriétés dynamiques [0017] Les propriétés dynamiques et notamment tan(ô)max, représentative de l'hystérèse, sont mesurées sur un viscoanalyseur (Metravib VA4000), selon la norme ASTM D 599296. On enregistre la réponse d’un échantillon de la composition vulcanisée (éprouvettes cylindriques de 2,8 mm d’épaisseur et de 78 mm2 de section), soumis à une sollicitation sinusoïdale en cisaillement simple alterné, à la fréquence de 10 Hz, à une température de 60°C. On effectue un balayage en amplitude de déformation de 0,1% à 100% crête-crête (cycle aller), puis de 100% à 0,1% crête-crête (cycle retour). Les résultats exploités sont le module complexe de cisaillement dynamique (G*) et le facteur de perte tan(ô). Pour le cycle aller, on indique la valeur maximale de tan(ô) observée, noté tan(ô)max. Pour le cycle retour, on indique le module G* à 50% de déformation, noté G*50%.
[0018] Pour plus de visibilité, les résultats seront indiqués en base 100. La valeur arbitraire 100 étant attribuée à la composition témoin pour tan(ô)max et G*50%. La valeur de tan(ô)max de la composition testée, exprimée en base 100, est calculée de la manière suivante : (valeur mesurée de tan(ô)max de la composition testée / valeur mesurée de tan(ô)max de la composition témoin) X 100. Un résultat inférieur à 100 indiquera une hystérèse faible et donc une augmentation de la performance résistance au roulement. Inversement, un résultat supérieur à 100 indiquera une hystérèse élevée et donc une baisse de la performance résistance au roulement.
Description détaillée de l’invention [0019] L’invention ainsi que ses avantages seront aisément compris à la lumière de la description, des figures et des exemples de réalisation.
[0020] Dans la présente description, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des pourcentages en masse.
[0021] D'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « entre a et b » représente le domaine de valeurs allant de plus de « a » à moins de « b » (c’est-à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « de a à b » signifie le domaine de valeurs allant de « a » jusqu'à « b » (c’est-à-dire incluant les bornes strictes a et b).
[0022] Dans la présente demande, on entend « pce » (usuellement « phr » en anglais) la partie en poids d’un constituant pour cent parties en poids d’élastomères.
[0023] Dans le cadre de l’invention, les produits contenant du carbone mentionnés dans la description peuvent être d'origine fossile ou biosourcée. Dans ce dernier cas, ils peuvent être, partiellement ou totalement, issus de la biomasse ou obtenus à partir de matières premières renouvelables issues de la biomasse. Sont concernés notamment les polymères, les plastifiants, les charges, etc.
[0024] L’invention concerne un procédé de fabrication d'une composition de caoutchouc initiale à base d’au moins un élastomère diénique, d’au moins une charge inorganique à titre de charge renforçante et d’au moins un agent de couplage de la charge inorganique renforçante avec l’élastomère diénique, ledit agent de couplage répondant à la formule générale (I) ci-dessous (OR1)3.a(R2)aSi-Z1-Sx-Z2-Si(R4)b(OR3)3.b (I) dans laquelle :
a et b, identiques ou différents, sont un nombre entier égal à 0, 1 ou 2;
- x est un nombre inférieur ou égal à 2,5;
les groupements R1 et R3, identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène, les alkyles en Ci-Cig, les cycloalkyles en C5-C18 et les aryles en Cô-Cis ;
les groupements R2 et R4, identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par les alkyles en C1-C18, les cycloalkyles en C5-C18 et les aryles en C6-Ci8 ;
les groupements Z1 et Z2, identiques ou différents, représentent un groupement de liaison divalent comportant de 1 à 18 atomes de carbone ;
ledit procédé comprenant les étapes successives suivantes :
A) on introduit dans un moyen de mélangeage (100), de préférence de type mélangeur interne, comprenant une cuve de mélangeage (116) dans laquelle sont montés des rotors (112, 113) animés en rotation, les rotors comportant des projections radiales formant entre elles et avec la cuve de mélangeage un entrefer (e), l’élastomère diénique, la charge inorganique renforçante, l’agent de couplage répondant à la formule générale (I),
B) on mélange les composants introduits dans la cuve jusqu’à obtenir un mélange homogène en s’assurant que la température du mélange demeure inférieure ou égale à 170°C puis,
C) on régule la vitesse de rotation des rotors de manière à porter le mélange de l’étape (B) à une température comprise dans un domaine allant de 180°C à 240°C, en un temps inférieur ou égal à 600 secondes, et préférentiellement inférieur ou égal à 400 secondes,
D) on extrait du moyen de mélangeage le mélange obtenu à l’étape précédente et on abaisse la température de ce mélange à une température inférieure ou égale à 140°C en moins de 5 minutes pour obtenir la composition caoutchouc initiale.
[0025] La montée en température finale en un temps très court et à un niveau très élevé par rapport aux niveaux de température couramment pratiqués dans l’industrie du caoutchouc en combinaison avec l’utilisation d’un agent de couplage de formule (I) telle que défini cidessus (y compris ses variantes préférées), c’est-à-dire possédant un faible nombre d’atome de soufre permet d’obtenir une composition ayant une résistance à l’usure améliorée.
[0026] Préférentiellement, au cours de l’étape A du procédé, on incorpore également des additifs.
[0027] Préférentiellement, au cours de l’étape C, et avant d’extraire le mélange du moyen de mélangeage, on maintient ledit mélange à la température de tombée pendant un temps donné, tout en veillant à ce que la durée totale de ladite étape C n’excède pas 600 secondes.
[0028] De manière avantageuse, pour obtenir la température désirée dans le temps imparti on s’arrangera pour que le total de l’énergie spécifique conférée au mélange pendant l’ensemble des opérations de mélangeage soit compris dans un domaine allant de 1000 joules/grammes à 7500 joules/grammes.
[0029] Préférentiellement, le procédé comprend en outre une étape E au cours de laquelle on réalise une composition de caoutchouc finale à l'aide d'un ou plusieurs moyen(s) de mélangeage continu ou discontinu (100, 200), de préférence de type mélangeur interne et/ou externe, en incorporant un volume prédéterminé de la composition de caoutchouc initiale, le système de réticulation, ainsi qu'un complément éventuel d'élastomères, de charges renforçantes et d'additifs, en choisissant les paramètres de fonctionnement du moyen de mélangeage en continu ou discontinu (100, 200) de sorte que l’énergie spécifique complémentaire conférée à la composition de caoutchouc au cours de cette étape soit comprise dans un domaine allant de 500 joules/grammes à 2000 joules/grammes.
[0030] L’énergie spécifique conférée au mélange pendant la durée d’une étape du processus de fabrication dans un moyen de mélangeage, correspond à l'énergie (en joules) fournie au mélange par le moteur (ou les moteurs) servant à faire tourner les rotors du moyen de mélangeage, divisée par la masse du mélange réalisé. Cette énergie (E) peut se calculer par la formule suivante :
(f) p(t)dt) E~ --M-dans laquelle :
- P(t) est la puissance (en watt) instantanée fournie par le moteur (ou les moteurs), diminuée de la puissance consommée par les moyens de transmission entre l'arbre du moteur et les palettes ;
- M est la masse totale (en gramme) de mélange introduite dans le moyen de mélangeage;
T est la durée de l’étape de mélangeage.
[0031] En première approche, le calcul de la puissance consommée par les moyens de transmissions peut se faire aisément en mesurant la puissance électrique consommée par le moteur (ou les moteurs) lorsque l’installation tourne à vide.
[0032] Préférentiellement, pour obtenir la température désirée dans le temps imparti on s’arrangera pour que le total de l’énergie spécifique conférée au mélange pendant l’ensemble des opérations de mélangeage (c’est-à-dire pendant les étapes B et C) soit comprise dans un domaine allant de 1000 joules/grammes à 7500 joules/grammes.
[0033] Les propriétés de la composition de caoutchouc sont bien évidemment appréciées une fois que le mélange final est achevé, c'est-à-dire lorsque l’ensemble des composants ont été introduits, lesquels comprennent en particuliers le ou les agents de réticulation.
[0034] On observe, comme on le verra par la suite à l'aide des résultats expérimentaux, que les compositions de caoutchouc réalisées à l'aide dudit procédé de l’invention et qui comprennent l’agent de couplage de formule (I) ou ses variantes préférées, présentent, de manière surprenante, une résistance à l’usure élevée.
[0035] Dans le cadre de la présente description, par « composition à base de », on entend une composition comportant le mélange et/ou le produit de réaction des différents constituants utilisés, certains de ces constituants de base étant susceptibles de, ou destinés à réagir entre eux, au moins en partie, lors des différentes phases de fabrication de la composition, en particulier au cours de son extrusion ou lors de la phase de mélangeage.
[0036] Par « composition de caoutchouc initiale », on entend au sens de la présente invention, une composition de caoutchouc qui comprend l’ensemble des ingrédients nécessaires à sa formulation à l’exception du système de réticulation (ou de vulcanisation).
[0037] Par « composition de caoutchouc finale », on entend au sens de la présente invention, une composition de caoutchouc qui comprend l’ensemble des ingrédients nécessaires à sa formulation y compris le ou les ingrédients du système de réticulation (ou vulcanisation). La composition finale, à la différence de la composition initiale, est réticulable. Elle se présente soit sous une forme crue, c’est-à-dire non encore réticulée, soit sous une forme cuite, c’est-à-dire réticulée.
Constituant de la composition
Elastomère diénique [0038] Comme mentionné précédemment, les compositions de caoutchouc obtenues selon le procédé conforme à l’invention comprennent au moins un élastomère diénique, c’est-à-dire peuvent comprendre un seul élastomère ou un mélange d’élastomères déiniques.
[0039] Par élastomère (ou « caoutchouc », les deux termes étant considérés comme synonymes) du type « diénique », on rappelle ici que doit être compris de manière connue un élastomère issu au moins en partie (c’est-à-dire un homopolymère ou un copolymère) de monomère(s) diène(s) (i.e., porteur(s) de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non).
[0040] Les élastomères diéniques peuvent être classés dans deux catégories ceux dits « essentiellement insaturés » ou ceux dits « essentiellement saturés ». Par élastomère diénique « essentiellement insaturé », on entend un élastomère diénique issu au moins en partie de monomères diènes conjugués, ayant un taux molaire de motifs ou unités d'origine diénique (diènes conjugués) qui est supérieur à 15 % (% en moles). C'est ainsi, par exemple que des élastomères diéniques tels que les caoutchoucs butyle ou les copolymères de diènes et d'alpha-oléfines type EPDM n'entrent pas dans cette définition et peuvent être notamment qualifiés au contraire d'élastomères diéniques « essentiellement saturés » (taux molaire de motifs d'origine diénique faible ou très faible, toujours inférieur à 15 % (% en moles)). Dans la catégorie des élastomères diéniques « essentiellement insaturés », on entend en particulier par élastomère diénique « fortement insaturé » un élastomère diénique ayant un taux molaire de motifs d'origine diénique (diènes conjugués) qui est supérieur à 50 % (% en moles).
[0041] Ces définitions étant données, on entend plus particulièrement par élastomère diénique susceptible d'être utilisé dans le procédé conforme à l'invention:
a) tout homopolymère obtenu par polymérisation d’un monomère diène conjugué ayant de 4 à 12 atomes de carbone;
b) tout copolymère obtenu par copolymérisation d'un ou plusieurs diènes conjugués entre eux ou avec un ou plusieurs composés vinyle aromatique ayant de 8 à 20 atomes de carbone;
c) un copolymère ternaire obtenu par copolymérisation d'éthylène, d'une a-oléfme ayant 3 à 6 atomes de carbone avec un monomère diène non conjugué ayant de 6 à 12 atomes de carbone, comme par exemple les élastomères obtenus à partir d'éthylène, de propylène avec un monomère diène non conjugué du type précité tel que notamment l'hexadiène-1,4, l'éthylidène norbomène, le dicyclopentadiène;
d) un copolymère d'isobutène et d'isoprène (caoutchouc butyle), ainsi que les versions halogénées, en particulier chlorées ou bromées, de ce type de copolymère.
[0042] Bien qu'elle s'applique à tout type d'élastomère, notamment diénique, l'homme du métier comprendra que la présente invention est de préférence mise en œuvre avec des élastomères diéniques essentiellement insaturés, en particulier avec les élastomères du type (a) ou (b) décrits ci-dessus.
[0043] A titre de diènes conjugués conviennent notamment le butadiène-1,3, le 2-méthyl-l,3-butadiène, les 2,3-di-alkyl(Ci-C5)-l,3-butadiènes tels que par exemple le 2,3-diméthyl-l,3-butadiène, le 2,3-diéthyl-l,3-butadiène, le 2-méthyl-3-éthyl-l,310 butadiène, le 2-méthyl-3-isopropyl-l,3-butadiène, un aryl-l,3-butadiène, le 1,3-pentadiène, le 2,4-hexadiène. A titre de composés vinyle-aromatiques conviennent par exemple le styrène, l'ortho-, méta-, para-méthylstyrène, le mélange commercial vinyle-toluène, le para-tertiobutylstyrène, les méthoxystyrènes, les chlorostyrènes, le vinylmésitylène, le divinylbenzène, le vinylnaphtalène.
[0044] Les copolymères peuvent contenir entre 99% et 20% en poids d'unités diéniques et entre 1% et 80% en poids d'unités vinyle-aromatiques. Les élastomères peuvent avoir toute microstructure qui est fonction des conditions de polymérisation utilisées, notamment de la présence ou non d'un agent modifiant et/ou randomisant et des quantités d'agent modifiant et/ou randomisant employées. Les élastomères peuvent être par exemple à blocs, statistiques, séquencés, microséquencés, et être préparés en dispersion ou en solution ; ils peuvent être couplés et/ou étoilés ou encore fonctionnalisés avec un agent de couplage et/ou d'étoilage ou de fonctionnalisation. Pour un couplage à du noir de carbone, on peut citer par exemple des groupes fonctionnels comprenant une liaison C-Sn ou des groupes fonctionnels aminés tels que benzophénone par exemple ; pour un couplage à une charge inorganique renforçante telle que silice, on peut citer par exemple des groupes fonctionnels silanol ou polysiloxane ayant une extrémité silanol (tels que décrits par exemple dans FR 2740778 ou US 6013718), des groupes alkoxysilane (tels que décrits par exemple dans FR 2765882 ou US 5977238), des groupes carboxyliques (tels que décrits par exemple dans WO 01/92402 ou US 6815473, WO 2004/096865 ou US 2006/0089445) ou encore des groupes polyéthers (tels que décrits par exemple dans EP 1127909 ou US 6503973). Comme autres exemples d'élastomères fonctionnalisés, on peut citer également des élastomères (tels que SBR, BR, NR ou IR) du type époxydés.
[0045] Conviennent les polybutadiènes et en particulier ceux ayant une teneur (% molaire) en unités -1,2 comprise entre 4% et 80% ou ceux ayant une teneur (% molaire) en cis-1,4 supérieure à 80%, les polyisoprènes, les copolymères de butadiène-styrène et en particulier ceux ayant une Tg (température de transition vitreuse (Tg, mesurée selon ASTM D3418) comprise entre 0°C et - 70°C et plus particulièrement entre - 10°C et - 60°C, une teneur en styrène comprise entre 5% et 60% en poids et plus particulièrement entre 20% et 50%, une teneur (% molaire) en liaisons -1,2 de la partie butadiénique comprise entre 4% et 75%, une teneur (% molaire) en liaisons trans-1,4 comprise entre 10% et 80%, les copolymères de butadiène-isoprène et notamment ceux ayant une teneur en isoprène comprise entre 5% et 90% en poids et une Tg de - 40°C à - 80°C, les copolymères isoprène-styrène et notamment ceux ayant une teneur en styrène comprise entre 5% et 50% en poids et une Tg comprise entre - 25°C et - 50°C. Dans le cas des copolymères de butadiène-styrène-isoprène conviennent notamment ceux ayant une teneur en styrène comprise entre 5% et 50% en poids et plus particulièrement comprise entre 10% et 40%, une teneur en isoprène comprise entre 15% et 60% en poids et plus particulièrement entre 20% et 50%, une teneur en butadiène comprise entre 5% et 50% en poids et plus particulièrement comprise entre 20% et 40%, une teneur (% molaire) en unités -1,2 de la partie butadiénique comprise entre 4% et 85%, une teneur (% molaire) en unités trans -1,4 de la partie butadiénique comprise entre 6% et 80%, une teneur (% molaire) en unités -1,2 plus -3,4 de la partie isoprénique comprise entre 5% et 70% et une teneur (% molaire) en unités trans -1,4 de la partie isoprénique comprise entre 10% et 50%, et plus généralement tout copolymère butadiène-styrène-isoprène ayant une Tg comprise entre - 20°C et - 70°C.
[0046] En résumé, de manière particulièrement préférentielle, l'élastomère diénique utilisable dans le cadre de l’invention est choisi dans le groupe des élastomères diéniques (fortement insaturés) constitué par les polybutadiènes (BR), les polyisoprènes de synthèse (IR), le caoutchouc naturel (NR), les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères diéniques. De tels copolymères sont plus préférentiellement choisis dans le groupe constitué par les copolymères de butadiènestyrène (SBR), les copolymères d’isoprène-butadiène (BIR), les copolymères d'isoprènestyrène (SIR), les copolymères d’isoprène-butadiène-styrène (SBIR) et les mélanges de ces copolymères.
[0047] Plus préférentiellement, l'élastomère diénique utilisable dans le cadre de l’invention est choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel, les polyisoprènes de synthèse, les copolymères d’isoprène et les mélanges de ces élastomères diéniques. Parmi les copolymères d'isoprène, on citera en particulier les copolymères d'isobutèneisoprène (caoutchouc butyle - IIR), d'isoprène-styrène (SIR), d’isoprène-butadiène (BIR) ou d'isoprène-butadiène-styrène (SBIR).
[0048] Préférentiellement, l'élastomère diénique utilisable dans le cadre de l’invention est majoritairement (pour plus de 50 pce) le caoutchouc naturel ou un polyisoprène de synthèse.
[0049] Les compositions de caoutchouc obtenues selon le procédé de l’invention peuvent contenir un seul élastomère diénique ou un mélange de plusieurs élastomères diéniques, le ou les élastomères diéniques pouvant être utilisés en association avec tout type d'élastomère synthétique autre que diénique, voire avec des polymères autres que des élastomères, par exemple des polymères thermoplastiques.
[0050] Plus préférentiellement encore, l’élastomère diénique est le caoutchouc naturel (ou un mélange de caoutchouc naturel) ou un polyisoprène de synthèse (ou un mélange de polyisoprènes de synthèse).
Charge inorganique à titre de charge renforçante [0051] Comme vu précédemment, les compositions de caoutchouc obtenues selon le procédé de l’invention comprennent au moins une charge inorganique (c’est-à-dire une charge inorganique ou un mélange de charges inorganiques) à titre de charge renforçante. Dans la suite de la description, les expressions « charge inorganique à titre de charge renforçante » et « charge inorganique renforçante » sont équivalentes.
[0052] Par « charge inorganique renforçante », doit être entendu ici, de manière connue, toute charge inorganique ou minérale, quelles que soient sa couleur et son origine (naturelle ou de synthèse), encore appelée charge « blanche », charge « claire » ou encore charge « non-noire » (« non-black filler ») par opposition au noir de carbone, cette charge inorganique étant capable de renforcer à elle seule, sans autre moyen qu’un agent de couplage intermédiaire, une composition de caoutchouc destinée à la fabrication d'une bande de roulement de pneumatiques, en d’autres termes apte à remplacer, dans sa fonction de renforcement, un noir de carbone conventionnel de grade pneumatique, en particulier pour bande de roulement ; une telle charge se caractérise généralement, de manière connue, par la présence de groupes hydroxyle (-OH) à sa surface.
[0053] Préférentiellement, la charge inorganique renforçante est une charge du type siliceux ou alumineux, ou un mélange de ces deux types de charges. Plus préférentiellement encore, la charge inorganique renforçante est une charge de type siliceux.
[0054] La silice (S1O2) utilisée peut être toute silice renforçante connue de l'homme du métier, notamment toute silice précipitée ou pyrogénée présentant une surface BET ainsi qu'une surface spécifique CTAB toutes deux inférieures à 450 m2/g, de préférence comprises dans un domaine allant de 30 à 400 m2/g. Les silices précipitées hautement dispersibles (dites « HDS ») sont préférées, en particulier lorsque l'invention est mise en œuvre pour la fabrication de pneumatiques présentant une faible résistance au roulement ; comme exemples de telles silices, on peut citer les silices « Ultrasil 7000 », « Ultrasil 9000 » et « Ultrasil 9100 » de la société Evonik, les silices « Zeosil 1165 MP, 1135 MP et 1115 MP » ainsi que la silice « Zeosil Premium 200 » de la société Solvay, la silice « HiSil EZ150G » de la société PPG, les silices « Zeopol 8715, 8745 ou 8755 » de la Société Huber.
[0055] L’alumine (AI2O3) renforçante utilisée préférentiellement est une alumine hautement dispersible ayant une surface BET allant de 30 à 400 m2/g, plus préférentiellement entre 60 et 250 m2/g, une taille moyenne de particules au plus égale à 500 nm, plus préférentiellement au plus égale à 200 nm. Comme exemples non limitatifs de telles alumines renforçantes, on peut citer notamment les alumines « Baikalox A125 » ou « CR125 » (société Baïkowski), «APA-100RDX» (Condéa), « Aluminoxid C» (Evonik) ou « AKP-G015 » (Sumitomo Chemicals).
[0056] A titre d'autres exemples de charge inorganique susceptible d'être utilisée dans les compositions de caoutchouc obtenues la mise en œuvre du procédé de l’invention peuvent être encore cités des hydroxydes d'aluminium, des oxydes d'aluminium des aluminosilicates, des oxydes de titane, des carbures ou nitrures de silicium, tous du type renforçants tels que décrits par exemple dans les demandes WO 99/28376, WO 00/73372, WO 02/053634, WO 2004/003067, WO 2004/056915.
[0057] Préférentiellement, la charge inorganique renforçante comprend de la silice qui a de préférence une surface spécifique BET comprise entre 60 et 350 m2/g, plus préférentiellement une surface spécifique BET comprise dans un domaine de 130 à 300 m2/g.
[0058] L'état physique sous lequel se présente la charge inorganique renforçante est indifférent, que ce soit sous forme de poudre, de microperles, de granulés, de billes ou toute autre forme densifiée appropriée.
[0059] L'homme du métier saura adapter le taux de charge inorganique renforçante selon la nature de la charge inorganique utilisée et selon l’usage de la composition de caoutchouc concernée. De préférence, ce taux de charge inorganique renforçante sera choisi compris entre 20 et 200 pce, plus préférentiellement entre 30 et 150 pce, en particulier supérieur à 50 pce, et plus préférentiellement encore inférieur à 140 pce.
[0060] Dans le présent exposé, la surface spécifique BET est déterminée par adsorption de gaz à l’aide de la méthode de Brunauer-Emmett-Teller décrite dans « The Journal of the American Chemical Society » (Vol. 60, page 309, février 1938), et plus précisément selon une méthode adaptée de la norme NF ISO 5794-1, annexe E de juin 2010 [méthode volumétrique multipoints (5 points) - gaz: azote - dégazage sous vide: une heure à 160°C domaine de pression relative p/po : 0,05 à 0,2], [0061] Les valeurs de surface spécifique CTAB ont été déterminées selon la norme NF ISO 5794-1, annexe G de juin 2010. Le procédé est basé sur l'adsorption du CTAB (bromure de N-hexadécyl-N,N,N-triméthylammonium) sur la surface « externe » de la charge renforçante.
[0062] Enfin, l'homme du métier comprendra qu'à titre de charge équivalente de la charge inorganique renforçante décrite dans ci-dessus, pourrait être utilisée une charge renforçante d'une autre nature, notamment organique, dès lors que cette charge renforçante serait recouverte d'une couche inorganique telle que silice, ou bien comporterait à sa surface des sites fonctionnels, notamment hydroxyles, nécessitant futilisation d'un agent de couplage pour établir la liaison entre la charge et l'élastomère. Comme exemples de telles charges organiques, on peut citer les charges organiques de polyvinylaromatique fonctionnalisé telles que décrites dans les demandes WO2006/069792 et WO2006/069793 ou le noir de carbone tel que décrit ci-après.
[0063] Selon un mode de réalisation, la charge renforçante consiste essentiellement en de la silice, plus préférentiellement encore, la charge renforçante consiste en de la silice.
[0064] En particulier, lorsque la charge renforçante comprend de la silice, la température de l’étape C du procédé de l’invention est préférentiellement comprise dans un domaine allant de 180°C à 200°C. Plus préférentiellement, lorsque la charge renforçante consiste, notamment essentiellement, en de la silice, la température de l’étape C du procédé de l’invention est comprise dans un domaine allant de 180°C à 200°C.
Agent de couplage de la charge inorganique avec l'élastomère [0065] Comme indiqué précédemment, les compositions de caoutchouc obtenues selon le procédé de l’invention comprennent au moins un agent de couplage de la charge inorganique avec l’élastomère diénique répondant à la formule générale (I) ci-dessous (OR^A Si-Z'-Sx-Z^Si (R4)b(OR3)3-b (I) dans laquelle :
• a et b, identiques ou différents, sont un nombre entier égal à 0, 1 ou 2;
• x est un nombre inférieur ou égal à 2,5;
• les groupements R1 et R3, identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène, les alkyles en Ci-Cig, les cycloalkyles en C5-C18 et les aryles en Cô-Cis ;
• les groupements R2 et R4, identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par les alkyles en Ci-Cis, les cycloalkyles en C5-C18 et les aryles en C6-C18 ;
• les groupements Z1 et Z2, identiques ou différents, représentent un groupement de liaison divalent comportant de 1 à 18 atomes de carbone.
[0066] Par « agent de couplage de la charge inorganique renforçante avec l’élastomère diénique » (ou agent de couplage), on rappelle ici que doit être entendu, de manière connue, un agent apte à établir une connexion suffisante, de nature chimique et/ou physique, entre la charge inorganique et l’élastomère diénique.
[0067] Un tel agent de couplage, au moins bifonctionnel, a comme formule générale simplifiée « Y-W- X », dans laquelle:
Y représente un groupe fonctionnel (fonction « Y ») qui est capable de se lier physiquement et/ou chimiquement à la charge inorganique, une telle liaison pouvant être établie, par exemple, entre un atome de silicium de l'agent de couplage et les groupes hydroxyle (OH) de surface de la charge inorganique (par exemple les silanols de surface lorsqu’il s’agit de silice) ;
X représente un groupe fonctionnel (fonction « X ») capable de se lier physiquement et/ou chimiquement à l'élastomère diénique, par exemple par l'intermédiaire d'un atome de soufre ;
- W représente un groupe divalent permettant de relier « Y » et « X ».
[0068] Les agents de couplage ne doivent en particulier pas être confondus avec de simples agents de recouvrement de la charge inorganique qui, de manière connue, peuvent comporter la fonction « Y » active vis-à-vis de la charge inorganique mais sont en tout cas dépourvus de la fonction « X » active vis-à-vis de l'élastomère diénique.
[0069] Dans la formule générale (I) ci-dessus, l’homme du métier comprendra immédiatement que :
la fonction destinée à assurer la liaison avec la charge inorganique renforçante (fonction « Y ») est assurée par les groupement (OR'k.alR^aSi- et -Si (R4)b(OR3)3-b, ces groupements portant au moins un groupement hydrolysable fixé sur l’atome de silicium, la fonction destinée à assurer la liaison avec l’élastomère diénique (fonction « X ») est assurée par Sx ;
le groupe divalent W tel que mentionné ci-dessus permettant de relier la fonction « Y » à la fonction « X » étant les groupements Z1 et Z2;
avec R1, R2, R3, R4, Z1, Z2, a, b et x tels que définis ci-dessus.
[0070] Dans les définitions qui suivent, i et j sont des nombres entiers.
[0071] Dans le cadre de la présente invention, l’expression « alkyle en Ci-Cj » désigne un radical hydrocarboné saturé, linéaire ou ramifié, ayant de i à j atomes de carbone. On peut citer, par exemple le radical méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, n-butyle, isobutyle, tert-butyle, sec-butyle, pentyle, néopentyle, n-hexyle, n-heptyle, n-octyle, 1-éthylpropyle ou 1-méthylhexyle, etc.
[0072] L’expression « cycloalkyle en Ci-Cj » désigne un radical hydrocarboné saturé cyclique avant de i à j atomes de carbone. On peut citer notamment les groupes cyclopentyle, cyclohexyle, cycloheptyle ou norbomyle.
[0073] L’expression « aryle en Ci-Cj » désigne un radical hydrocarboné aromatique ayant de i à j atomes de carbone. On peut à titre de radicaux aryles par exemple, le phényle ou le naphtyle.
[0074] L’expression « alkylène en Ci-Cj » désigne un groupement hydrocarboné saturé divalent, aussi appelé alcanediyle, linéaire ou ramifié, ayant de i à j atomes de carbone. Ce groupement dérive de l’alcane correspondant par élimination d’un atome d’hydrogène de deux atomes de carbone dudit alcane. Par exemple, on peut citer de manière non limitative, l’éthylène aussi appelé l’éthanediyle, de formule -CH2-CH2-.
[0075] L’expression « arylène en Ci-Cj » désigne un groupement hydrocarboné divalent aromatique ayant de i à j atomes de carbones, qui dérive d’un arène par élimination d’un atome d’hydrogène de deux atomes de carbone du cycle. Un synonyme d’arylène est arènediyle. Par exemple, on peut citer à titre d’arylène, le phènylène, le napthylène...
[0076] L’expression « groupement de liaison divalent » désigne un groupement organique espaceur formant un pont entre l’atome de silicium et l’atome de soufre, ledit groupement de liaison étant un groupement hydrocarboné, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, comportant de 1 à 18 atomes de carbone éventuellement interrompu par un ou plusieurs hétéroatomes choisi parmi O, N, S et/ou P.
[0077] Préférentiellement, les groupements Z1 et Z2 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis parmi les alkylènes en Ci-Cig et les arylènes en C6-Ci2.
[0078] Préférentiellement, les groupements Z1 et Z2 de la formule (I), identiques ou différents, représentent un alkylène en Ci-Cô ; plus préférentiellement sont choisis dans le groupe formé par le méthylène, l’éthylène, le propylène, le butylène et le méthylpropylène.
[0079] Préférentiellement, les groupements R1 et R3 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène et les alkyles en Ci-Cis.
[0080] Plus préférentiellement, les groupements R1 et R3 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène et les alkyles en Ci-Cio.
[0081] Plus préférentiellement encore, les groupements R1 et R3 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène et les alkyles en Ci-Cô.
[0082] De manière encore plus préférée, les groupements R1 et R3 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène, le méthyle, l’éthyle et le propyle.
[0083] Préférentiellement, les groupements R2 et R4 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis parmi les alkyles en Ci-Cig, de préférence parmi les alkyles en CiCio, plus préférentiellement encore parmi les alkyles en Ci-Cô.
[0084] Préférentiellement, les groupements R2 et R4 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par le méthyle, l’éthyle et le propyle.
[0085] Préférentiellement, les groupements R1 et R3 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène et les alkyles en Ci-Cio et les groupements R2 et R4 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis parmi les alkyles en Ci-Cig, de préférence parmi les alkyles en Ci-Cio, plus préférentiellement encore parmi les alkyles en Ci-Cô.
[0086] Préférentiellement, les groupements R1 et R3 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène et les alkyles en Ci-Cô et les groupements R2 et R4 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis parmi les alkyles en Ci-Cig, de préférence parmi les alkyles en Ci-Cio, plus préférentiellement encore parmi les alkyles en Ci-Cô.
[0087] Préférentiellement, les groupements R1 et R3 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène, le méthyle, l’éthyle et le propyle et les groupements R2 et R4 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis parmi les alkyles en Ci-Cig, de préférence parmi les alkyles en Ci-Cio, plus préférentiellement encore parmi les alkyles en Ci-Cô.
[0088] Préférentiellement, les groupements R1, R2, R3 et R4 sont identiques et sont choisis parmi les alkyles en Ci-Cig, de préférence parmi les alkyles en Ci-Cio, plus préférentiellement encore parmi les alkyles en Ci-Cô. Plus préférentiellement encore R1, R2, R3 et R4 sont identiques et sont choisis parmi le méthyle, l’éthyle et le propyle.
[0089] Parmi les agents de couplage de formule (I), les composés qui sont particulièrement préférés, sont ceux pour lesquels les groupements R1 et R3 sont identiques ou différents et sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène et les alkyles en Ci-Cio, les groupements R2 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi les alkyles en Ci-Cio, les groupements Z1 et Z2, identiques ou différents, représentent un alkylène en Ci-Cô, a et b, identiques ou différents, sont un nombre entier égal à 0, 1 ou 2 et x est un nombre inférieur ou égal à 2,5.
[0090] Parmi les agents de couplage de formule (I), les composés qui sont particulièrement encore plus préférés, sont ceux pour lesquels les groupements R1 et R3 sont identiques et sont choisis dans le groupe constitué par le méthyle, l’éthyle et le propyle, les groupements Z1 et Z2 sont identiques et sont choisis dans le groupe formé par le méthylène, l’éthylène, le propylène et le butylène, a et b sont identiques et sont égaux à 0 et x est un nombre inférieur ou égal à 2,5.
[0091] Parmi les agents de couplage de formule (I) particulièrement encore plus préférés, on peut citer celui dans lequel les groupements R1 et R3 sont l’éthyle, les groupements Z1 et Z2 sont le propylène, a et b sont égaux à 0 et x = 2 (valeur moyenne). Ce composé est le bis(triéthoxysilylpropyl)disulfure. Il est commercialisé notamment par la société Evonik sous la référence « Si75 ».
[0092] Les agents de couplage de formule générale (I), y compris leurs variantes préférées, sont bien connus de l’homme du métier. Ils ont été décrits, ainsi que leurs procédés de synthèse, dans de nombreux documents auquel l’homme du métier pourra se référer : US3873489, WO02/083782, W002/30939, W002/31041, FR16/62583, FR16/56269.
[0093] Les agents de couplage de formule générale (I), y compris leurs variantes préférées, peuvent se présenter sous la forme de mélanges de polysulfures de formule générale (I) avec par conséquence que la valeur de l’indice x peuvent être une valeur moyenne (notamment différente d’une valeur entière). Préférentiellement, les agents de couplage de formule générale (I), y compris leurs variantes préférées, ont une valeur de x (valeur moyenne) égale comprise dans un domaine allant de 1 à 2,5, de préférence allant de 1 à 2. L’homme du métier sait comment obtenir une valeur moyenne (valeur moyenne statistique) visée pour x inférieure ou égale à 2,5 de préférence comprise dans un domaine allant de 1 à 2,5 , plus préférentiellement encore allant de 1 à 2. A titre d’exemple non limitatif, l’homme du métier peut par exemple contrôler l’étape de sulfuration du procédé de synthèse de ces agents de couplage. La valeur de x peut être déterminée par des techniques usuelles d’analyse, telle que la RMN par exemple.
[0094] La combinaison d’agents de couplage de formule (I) et du procédé de mélangeage haute température a permis de manière surprenante d’améliorer la résistance à l’usure de compositions de caoutchouc.
[0095] L’homme du métier sait ajuster la teneur de l’agent de couplage de formule (I), (y compris ses variantes préférées), en fonction des modes de réalisation particuliers des compositions obtenues par le procédé de l’invention, notamment en fonction de la quantité de charge inorganique renforçante utilisée. En particulier, le taux d’agent de couplage de formule générale (I), préférentiel, représente entre 2% et 20% en poids par rapport au poids de la charge inorganique renforçante.
[0096] Préférentiellement, le taux d’agent de couplage de formule (I), (y compris ses variantes préférées) est compris dans un domaine qui va de 2 à 15 pce, de préférence de 2 à 12 pce.
Autre charge [0097] Selon un mode de réalisation de l’invention, les compositions de caoutchouc obtenues par le procédé conforme à l’invention peuvent comprendre en outre une charge organique.
[0098] Conviennent comme charge organique, notamment les noirs de carbone ou les charges organiques de polyvinyle fonctionnalisé telles que décrites dans les demandes WO-A-2006/069792, WO-A-2006/069793, WO-A-2008/003434 et
WO-A-2008/003435.
[0099] De préférence, la composition comprend en outre du noir de carbone.
[00100] Comme noirs de carbone conviennent tous les noirs de carbone, notamment les noirs dits de grade pneumatique. Parmi ces derniers, on citera plus particulièrement les noirs de carbone renforçants des séries 100, 200 ou 300 (grades ASTM), comme par exemple les noirs NI 15, N134, N234, N326, N330, N339, N347, N375, ou encore, selon les applications visées, les noirs de séries plus élevées (par exemple N660, N683, N772). Les noirs de carbone pourraient être par exemple déjà incorporés à un élastomère isoprénique sous la forme d'un masterbatch (voir par exemple demandes WO 97/36724 ou WO 99/16600).
[00101] Préférentiellement, lorsque la composition comprend en outre du noir de carbone, ledit noir de carbone est ajouté au cours de l’étape A.
[00102] La quantité de noir de carbone, s’il est présent, dans la composition de caoutchouc peut varier dans de larges limites ; elle est de préférence inférieure à celle de la charge inorganique renforçante. Avantageusement, le noir de carbone, lorsqu’il est présent, est utilisé préférentiellement à un taux compris dans un domaine allant de 0,1 à 10 pce, plus préférentiellement de 0,5 à 10 pce, plus préférentiellement encore de 1 à 10 pce.
Système de réticulation [00103] Comme vu précédemment, la composition de caoutchouc finale comprend au moins un système de réticulation. Le système de réticulation est préférentiellement un système de vulcanisation, c’est-à-dire un système à base de soufre (ou d'un agent donneur de soufre) et d'un accélérateur primaire de vulcanisation. A ce système de vulcanisation de base viennent s'ajouter divers accélérateurs secondaires ou activateurs de vulcanisation connus tels que l’oxyde de zinc, l’acide stéarique ou des composés équivalents, des dérivés guanidiques (en particulier la diphénylguanidine), ou encore des retardateurs de vulcanisation connus.
[00104] Le soufre est utilisé à un taux préférentiel compris dans un domaine allant de 0,5 à 12 pce, en particulier de 1 à 10 pce. L'accélérateur primaire de vulcanisation est utilisé à un taux préférentiel compris dans un domaine allant de 0,5 à 10 pce, plus préférentiellement de 0,5 à 5,0 pce.
[00105] On peut utiliser comme accélérateur (primaire ou secondaire) tout composé susceptible d'agir comme accélérateur de vulcanisation des élastomères diéniques en présence de soufre, notamment des accélérateurs du type thiazoles ainsi que leurs dérivés, des accélérateurs de types thiurames, dithiocarbamates de zinc. Ces accélérateurs sont par exemple choisis dans le groupe constitué par disulfure de 2-mercaptobenzothiazyle (en abrégé « MBTS »), disulfure de tetrabenzylthiurame (« TBZTD »), N-cyclohexyl-2benzothiazyle sulfénamide (« CB S »), N,N-dicyclohexyl-2-benzothiazyle sulfénamide (« DCBS »), N-ter-butyl-2-benzothiazyle sulfénamide (« TBBS »), N-ter-butyl-2benzothiazyle sulfénimide (« TB SI »), dibenzyldithiocarbamate de zinc (« ZBEC »), l-phényl-2,4-dithiobiuret (« DTB »), dibuthylphosphorodithioate de zinc (« ZBPD »), 2-éthylhexylphosphorodithioate de zinc (« ZDT/S »), disulfure de bis O,O-di(2-éthylhexyl)-thiophosphonyle (« DAPD »), dibutylthiourée (« DBTU »), isopropyl-xanthate de zinc (« ZIX »), le dialkyl dithiophosphate de zinc, le dilakyldithiophosphate de cuivre, les polysulfures de dialkyl thiophosphoryle, les dérivés dialkil dithiophosphoryl, les dérivés dialkyl dithiophosphoryl (tels que les sels de zinc, de cobalt, les polysulfides...) et les mélanges de ces composés.
Additifs [00106] Les compositions de caoutchouc obtenues selon le procédé de l’invention et comprenant seulement les ingrédients décrits suffisent à résoudre au problème technique posé, en particulier d’améliorer la résistance à l’usure.
[00107] Toutefois, elles peuvent comporter également tout ou partie des additifs usuels habituellement utilisés dans les compositions de caoutchouc notamment destinées à la fabrication de pneumatiques, en particulier de bandes de roulement, comme par exemple des plastifiants ou des huiles d'extension, que ces derniers soient de nature aromatique ou non-aromatique, des pigments, des agents de protection tels que cires anti-ozone, antiozonants chimiques, anti-oxydants, des agents anti-fatigue, des résines renforçantes, des accepteurs (par exemple résine phénolique novolaque) ou des donneurs de méthylène (par exemple HMT ou H3M) tels que décrits par exemple dans la demande WO 02/10269.
[00108] De préférence, ces compositions comportent, à titre d’agent plastifiant préférentiel non aromatique ou très faiblement aromatique, au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les huiles naphténiques, paraffiniques, huiles MES, huiles TDAE, les esters (en particulier trioléates) de glycérol, les résines plastifiantes hydrocarbonées présentant une haute Tg de préférence supérieure à 30°C, et les mélanges de tels composés.
[00109] Ces compositions peuvent également contenir, en complément des agents de couplage, des activateurs de couplage, des agents de recouvrement (comportant par exemple la seule fonction Y) de la charge inorganique renforçante ou plus généralement des agents d'aide à la mise en œuvre susceptibles de manière connue, grâce à une amélioration de la dispersion de la charge inorganique dans la matrice de caoutchouc et à un abaissement de la viscosité des compositions, d'améliorer leur faculté de mise en œuvre à l'état cru, ces agents étant par exemple des silanes hydrolysables tels que des alkylalkoxysilanes (notamment des alkyltriéthoxysilanes), des polyols, des polyéthers (par exemple des polyéthylèneglycols), des esters, des amines primaires, secondaires ou tertiaires (par exemple des trialcanol-amines), des POS hydroxylés ou hydrolysables, par exemple des α,ω-dihydroxy-polyorganosiloxanes (notamment des α,ω-dihydroxypolydiméthylsiloxanes), des acides gras comme par exemple l'acide stéarique.
[00110] A la charge renforçante précédemment décrite, c’est-à-dire la charge inorganique renforçante plus du noir de carbone le cas échéant, peuvent être également ajoutés, en fonction de l’application visée, des charges inertes (i.e., non renforçantes) telles que des particules d'argile, la bentonite, le talc, la craie, le kaolin, utilisables par exemple dans des flancs ou des bandes de roulement de pneumatique colorés.
[00111] Avantageusement, lorsque la composition comprend un ou plusieurs additifs, ces derniers sont préférentiellement incorporés au cours de l’étape A du procédé de l’invention.
Mise en œuvre du procédé [00112] Les moyens utilisés pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention sont connus en soi de l’homme du métier et ne sont décrits ici qu’à titre de rappel à l’aide de la figure 1 et de la figure 2.
[00113] On peut utiliser tout moyen de mélangeage bien connu de l’homme du métier et utilisé en caoutchouterie.
[00114] En particulier, l’installation comprend un mélangeur interne 100, des moyens de refroidissement 200, en l’espèce un outil à rouleau, et des moyens de mélangeage destinés à réaliser la composition finale qui peuvent indifféremment être formés par un mélangeur interne similaire au mélangeur interne 100 ou un mélangeur externe du type outil à rouleau identique aux moyens de refroidissement 200.
[00115] Le mélangeur interne 100 représenté à la figure 1, comporte une cuve 110 dont la surface interne 111 délimite le volume interne 116. Le mélangeur peut être, de manière non exclusive, du type engrenant ou tangentiel.
[00116] Un moteur (non représenté) anime en rotation des palettes de mélangeage, 112 et 113, par l'intermédiaire d'un moyen de transmission du type boîte à vitesse (non représentée). La puissance consommée par lesdits moyens de transmission est sensiblement constante, et peut être évaluée comme cela a été déjà indiqué, en faisant tourner l’installation à vide.
[00117] Des moyens d'introduction 114 sont prévus en tête du mélangeur interne 100, pour introduire les composants de la composition de caoutchouc.
[00118] L'entrefer e correspond à la plus faible distance entre les palettes et la surface interne 211 de la cuve 210.
[00119] De manière connue, ce mélangeur interne peut comporter également des moyens de régulation thermique permettant d’adapter la température du mélange à l’intérieur de la cuve.
[00120] Le refroidissement du mélange en sortie de l'appareil de mélangeage en continu peut être réalisé à l'aide de plusieurs moyens connus de l'homme du métier, utilisés seuls ou en combinaison, tels que :
- un outil tel que représenté à la figure 2, comprenant deux rouleaux 201 et 202, comportant des canaux dans lesquels circule un fluide réfrigérant, placés sous la surface des cylindres, et dont l'entrefer e réduit permet de calandrer la gomme pour créer une feuille de faible épaisseur,
- un bain d'eau réfrigérée dans lequel circule la bande de gomme à refroidir,
- une soufflerie d'air frais.
[00121] Ce moyen doit permettre le refroidissement du mélange qui est à la température de l’étape C (c’est-à-dire comprise dans un domaine allant de 180°C à 240°C, de préférence comprise dans un domaine allant de 100 à 200°C) à une température inférieure à 140°C, en un temps inférieur à 5 minutes, pour obtenir la composition de caoutchouc initiale et de manière à éviter la dégradation de la matrice élastomère lorsqu'elle est maintenue trop longtemps à une température élevée. La feuille de gomme produite dans l’entrefer des rouleaux 201 et 202 peut utilement recirculer autour des rouleaux 211,212, 213 et 214 afin de faire chuter la température plus rapidement.
[00122] La réalisation de la composition de caoutchouc finale se fait de manière plus classique et connue de l’homme du métier. En l’espèce, pour la réalisation de cette composition finale au cours de laquelle on introduit le système de réticulation, il a été préféré l’utilisation d’un outil à rouleau de type mélangeur externe.
[00123] Ce type de mélangeur, bien qu'il requière un temps de cycle important, convient particulièrement bien lorsque l'on désire effectuer un mélangeage à basse température [00124] La figure 3 permet de visualiser les étapes du procédé selon l'invention.
[00125] Au cours de la première étape A, on introduit dans un moyen de mélangeage de type mélangeur interne 100, l’élastomère diénique, la charge inorganique renforçante, l’agent de couplage de formule générale (I), éventuellement les autres charges renforçantes si présentes (préférentiellement le noir de carbone), et enfin les composants supplémentaires de la formule tels que les additifs.
[00126] Bien que cette valeur ne soit pas limitative, on choisira préférentiellement, un taux de remplissage du moyen de mélangeage de type mélangeur interne supérieur ou égal à 70 %.
[00127] Le taux de remplissage est la part du volume occupé par le mélange dans la chambre de mélangeage, et dont le volume correspond au volume libre disponible entre les palettes du mélangeur interne et la paroi interne de la cuve.
[00128] Compte tenu de la grande quantité d'énergie conférée au mélange au cours des étapes B et C, aucun des composants principaux formant le système de réticulation n'est introduit au cours de cette première étape A.
[00129] Le mélangeage des composants se poursuit, pendant l’étape B, de manière tout à fait classique et connue, en mettant en œuvre les techniques générales du mélangeage. Cette phase de transformation, qui a pour but d’assurer une pénétration intime des charges renforçantes dans la matrice d’élastomère et donc de fournir un mélange homogène, se fait à une température qui ne dépasse pas 170°C.
[00130] Une fois obtenu l’état de mélangeage attendu, on entre dans l’étape C qui consiste à réguler la vitesse de rotation des palettes 112 et 113 de manière à faire évoluer rapidement la température du mélange à l’intérieur de la cuve jusqu’à ce que l’on atteigne la température comprise dans un domaine allant de 180°C à 240°C, de préférence allant de 180°C à200°C.
[00131] On observera à ce stade de la description que l'un des moyens connu permettant de faire chauffer rapidement le mélange contenue dans la cuve, consiste à augmenter la proportion de charges renforçantes par rapport à la quantité d'élastomères, ce qui a pour effet d’augmenter la viscosité du mélange et d'augmenter la quantité d'énergie fournie par le cisaillement du mélange lors du passage dans l'entrefer e entre la cuve et les palettes. Si tel est le cas, il sera nécessaire, lors de la réalisation de la composition de caoutchouc finale, de rajouter un complément d'élastomères, de manière à rétablir les proportions imposées par la formulation de la composition de caoutchouc finale.
[00132] La montée en température du mélange dans la cuve doit être la plus rapide possible et doit se faire en un temps ne dépassant pas 600 secondes et préférentiellement un temps inférieur à 400 secondes.
[00133] C’est au cours de cette étape C que les propriétés de la composition de caoutchouc initiale sont modifiées par rapport à celles obtenues avec une composition de caoutchouc ne subissant pas cette augmentation importante de température.
[00134] Bien que tous les phénomènes physiques mis en jeu ne soient pas définitivement éclaircis, on observe toutefois une redistribution des charges de renforcement dans la matrice élastomère qui semble être à l’origine de ces évolutions de propriétés. En limitant le temps pendant lequel la composition est portée à très haute température, on limite les effets susceptibles de dégrader la matrice élastomère elle-même.
[00135] Lorsque la composition de caoutchouc contient une charge renforçante comprenant de la silice, cette évolution se produit préférentiellement en portant la composition initiale à une température comprise dans un domaine allant de 180°C à 200°C.
[00136] Une fois cette température atteinte, il est possible de prolonger l’étape C en maintenant quelques dizaines de secondes le mélange à la température haute finale c’est-à-dire à la température de l’étape C comprise dans un domaine 180°C à 240°C, de préférence allant de 180°C à 200°C. On veillera toutefois à ce que le temps total de l’étape C, qui court depuis le début de la phase d’accroissement de température, correspondant à la consigne de modification de la vitesse des palettes, jusqu’à la consigne d’extraction de la composition, correspondant à l’ouverture de la cuve, n’excède pas les 600 secondes.
[00137] A l’ouverture de la cuve, à l’étape D, la composition initiale est recueillie sur un moyen de refroidissement de manière à faire chuter la température, de la température de l’étape C (comprise dans un domaine 180°C à 240°C, de préférence allant de 180°C à 200°C) à une température inférieure à 140°C, en un temps relativement court de manière à limiter les effets de la température sur la matrice élastomère. Ce temps ne doit pas excéder 5 minutes.
[00138] A l’issue de l’étape D, la composition de caoutchouc initiale peut être temporairement stockée, ou être directement utilisée pour la fabrication de la composition de caoutchouc finale.
[00139] Le procédé de fabrication de la composition de caoutchouc finale comprend les étapes A à D du procédé de fabrication de la composition de caoutchouc initiale et une étape E au cours de laquelle on incorpore le système de réticulation à la composition de caoutchouc initiale dans un moyen de mélangeage. Plus particulièrement, la finition de la composition de caoutchouc se fait à l'aide de moyens de mélangeages classiques dans lequel on introduit à un volume prédéterminé de la composition de caoutchouc initiale, l’ensemble des composants formant le système de réticulation, ainsi que les compléments éventuels d'élastomères et d'additifs. On pourra utilement réaliser cette dernière phase sur l’outil à cylindre décrit à la figure 2 ou encore dans un mélangeur interne du type de celui décrit précédemment. Alternativement, lorsque la composition finale est réalisée à l’aide d’un mélangeur interne du type de celui décrit à la figure 1, et lorsque le volume d’élastomère introduit en supplément est important on se rapproche alors de la technique connue dite d’introduction de gommes décalées, et il peut se produire une élévation importante de température nécessitant une étape supplémentaire pour introduire le système de réticulation. Cette introduction peut alors se faire sur un mélangeur externe ou interne dont les conditions de marche ont été adaptées.
Exemples [00140] Les exemples qui suivent illustrent l'invention sans toutefois la limiter.
[00141] Cet essai a pour but de mettre en évidence l’amélioration de résistance à l’usure d’une composition obtenue selon le procédé conforme à l’invention par rapport à des compositions obtenues selon un procédé non conforme à l’invention.
[00142] Pour cela, on compare 4 compositions comprenant un élastomère diénique renforcé par une charge inorganique renforçante, ces compositions différant les unes des autres essentiellement par les caractéristiques techniques qui suivent :
la composition Tl est une composition non conforme à l’invention obtenue par un procédé de mélangeage usuel, elle comprend un agent de couplage silane tétrasulfuré ; cette composition Tl est utilisée comme « composition témoin» : la valeur 100 est attribuée à cette composition pour les mesures effectuées.
la composition T2 est une composition non conforme à l’invention obtenue par un procédé de mélangeage à haute température ; elle comprend un agent de couplage silane tétrasulfuré ;
la composition T3 est une composition non conforme à l’invention obtenue par un procédé de mélangeage usuel ; elle comprend un agent de couplage silane disulfuré; la composition Cl est une composition selon l’invention obtenue par un procédé de mélangeage haute température ; elle comprend un agent de couplage silane disulfuré.
[00143] Dans le domaine de la caoutchouterie, on utilise usuellement l’expression « agent de couplage silane disulfuré » pour des agents de couplage silane polysulfuré Sx dont la valeur moyenne de x est centrée autour de 2 (dans la suite de la description on indiquera x=2). L’expression « agent de couplage silane tétrasulfuré » est utilisée pour des agents de couplage silane polysulfuré Sx dont la valeur moyenne de x est centrée autour de 4 (dans la suite de la description on indiquera x=4).
[00144] L’agent de couplage silane tétrasulfuré est le bis(triéthoxysilylpropyl)tétrasulfure commercialisé sous la référence « Si69 » de la société Evonik et répondant à la formule suivante :
(CH3CH2O)3Si-(CH2)3-Sx—(CH2)3-Si(OCH2CH3)3 avec x (valeur moyenne) = 4 [00145] L’agent de couplage silane disulfuré est le bis(triéthoxysilylpropyl)disulfure commercialisé sous la référence « Si75 » de la société Evonik et répondant à la formule suivante :
(CH3CH2O)3Si-(CH2)3-Sx—(CH2)3-Si(OCH2CH3)3 avec x (valeur moyenne) = 2
Formulation des compositions Tl et T2 à Cl [00146] Le tableau I donne la formulation des différentes compositions Tl, T2 à Cl, les taux sont exprimés en pce. Les quantités d’agent de couplage tétrasulfuré (3) et disulfuré (4) sont ajustées afin que toutes les compositions comprennent le même taux molaire de radicaux éthoxysilane. Les taux de soufre ont été ajustés pour prendre en compte le relargage du soufre qui a lieu avec l’agent de couplage silane tétrasulfuré non avec l’agent de couplage silane disulfuré. In fine, le taux de soufre dans les compositions Tl à T3 et Cl est identique.
Tableau I
| Compositions | Tl | T2 | T3 | Cl |
| Elastomère diénique (1) | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Charge inorganique renforçante (2) | 60 | 60 | 60 | 60 |
| Agent de couplage (3) | 6,00 | 6,00 | (-) | (-) |
| Agent de couplage (4) | (-) | (-) | 5,53 | 5,53 |
| Anti-oxydant (5) | 1,90 | 1,90 | 1,90 | 1,90 |
| Cire anti-ozone | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| Acide stéarique (6) | 2,00 | 2,00 | 2,00 | 2,00 |
| DPG (7) | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| ZnO (8) | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
| Accélérateur (9) | 1,10 | 1,10 | 1,10 | 1,10 |
| Soufre | 1,10 | 1,10 | 1,45 | 1,45 |
(1) Caoutchouc naturel (2) Silice « Zeosil 1165 MP » de la société Solvay type « HDS » ; sa surface spécifique BET est de 160 m2/g ;
(3) Agent de couplage silane tétrasulfuré (silane liquide):
bis(triéthoxysilylpropyl)tétrasulfure commercialisé sous la référence « Si69 » de la société Evonik;
(4) Agent de couplage silane difulfuré : bis(triéthoxysilylpropyl)disulfure commercialisé sous la référence « Si75 » de la société Evonik ;
(5) N-(l,3-diméthylbutyl)-N’-phényl-p-phénylènediamine (Santoflex 6-PPD) de la société Flexsys et 2,2,4-triméthyl-l,2-dihydroquinoline (TMQ) ;
(6) Stéarine « Pristerene 4931 » de la société Uniqema ;
(7) Diphénylguanidine « Perkacit DPG » de la société Flexsys ;
(8) Oxyde de zinc de grade industriel - société Umicore ;
(9) N-cyclohexyl-2-benzothiazol-sulfénamide (« Santocure CB S » de la société Flexsys).
Obtention compositions Tl à T3 et Cl
Obtention de la composition Tl et de la composition T3 non conformes à l’invention [00147] Les compositions Tl et T3 sont obtenues en mettant en œuvre un procédé de mélangeage usuel dont les principaux paramètres de fonctionnement sont résumés ci5 après :
| Procédé de mélangeage usuel | |
| Composition Tl ou T3 sans système de vulcanisation | Mélangeur interne |
| Volume de la cuve | 3265 cm3 |
| Température initiale de la cuve | 90°C |
| Coefficient de remplissage | 70% |
| Température de fin de mélangeage | 165°C |
| Temps de mélangeage | 230 sec |
| Energie spécifique fournie | 650 J/g |
On récupère le mélange ainsi, obtenu puis on le refroidit de manière à incorporer le système de vulcanisation sur un outil à cylindre dont les principaux paramètres de fonctionnement sont résumés ci-après :
| Procédé de mélangeage usuel | |
| Composition Tl ou T3 avec système de vulcanisation | Outil à Cylindre |
| Temps de refroidissement | 600 secondes |
| Température de refroidissement | <120°C |
| Température des cylindres | 30°C |
| Entrefer | 2,5 mm |
| Diamètre des cylindres | 300 mm |
| Vitesse cylindre 1 | 17 rpm |
| Vitesse cylindre 2 | 13 rpm |
| Energie spécifique fournie | 400 J/g |
[00148] Les compositions finales Tl et T3 obtenues sont ensuite calandrées sous forme de plaques de caoutchouc d’épaisseur de 2 à 3 mm pour la mesure de leurs propriétés physiques ou mécaniques.
Obtention de la composition T2 (non conforme à Γinvention) et Cl (conforme à 5 l'invention) [00149] La composition T2 et la composition Cl sont obtenues en mettant en œuvre un procédé de mélangeage à haute température dont les paramètres de fonctionnement sont résumés ci-après :
| Procédé de mélangeage haute température | ||
| Composition T2 ou Cl sans vulcanisation | système de | Mélangeur interne Etapes A, B, C |
| Volume de la cuve | 3265 cm3 | |
| Température initiale de la cuve | 90°C | |
| Coefficient de remplissage | 70% | |
| Température de l’étape C | 180°C | |
| Temps de l’étape C | 60 sec | |
| Energie spécifique fournie | 1500 J/g |
On récupère le mélange ainsi, obtenu puis on le refroidit de manière à incorporer le système de vulcanisation sur un outil à cylindre dont les principaux paramètres de fonctionnement sont résumés ci-après :
| Procédé de mélangeage haute température | |
| Composition T2 ou Cl avec système de vulcanisation | Outil à Cylindre Etape |
| Temps de refroidissement | 600 secondes |
| Température de refroidissement | <120°C |
| Température des cylindres | 30°C |
| Entrefer | 2,5 mm |
| Diamètre des cylindres | 300 mm |
| Vitesse cylindre 1 | 17 rpm |
| Vitesse cylindre 2 | 13 rpm |
| Energie spécifique fournie | 400 J/g |
[00150] On récupère la composition finale T2 et la composition Cl, qui sont ensuite calandrées sous forme de plaques de caoutchouc d’épaisseur de 2 à 3 mm pour la mesure de leurs propriétés physiques ou mécaniques.
Résultats après cuisson [00151] Le tableau II présente les propriétés après cuisson (environ 60 min à 130°C) des compositions Tl et T2 à Cl. Les résultats sont exprimés en base 100.
Tableau II
| Compositions | Tl | T2 | T3 | Cl |
| Tan(ô)max | 100 | 74 | 111 | 84 |
| Perte en volume | 100 | 107 | 112 | 96 |
[00152] D’après le tableau II, on constate, de façon surprenante, que la résistance à l’abrasion de la composition Cl (conforme à l’invention) est inférieure à celles des 10 compositions T2 et T3 (non conformes) et à celle de la composition Tl (témoin). Par ailleurs, on ne constate pas de dégradation de l’hystérèse.
[00153] Une diminution de la perte en volume qui correspond à une amélioration de la résistance à l’abrasion de la composition est un indicateur de l’amélioration de la résistance à l’usure du pneumatique.
[00154] Cette constatation est d’autant plus surprenante qu’il apparaît clairement au vu du tableau II que l’utilisation d’un agent de couplage silane disulfuré (comparaison composition Tl et T3) et que la mise en œuvre d’un procédé de mélangeage haute température (comparaison Tl et T2) impactent de manière négative la résistance à 5 l’abrasion de ces compositions alors que la combinaison de ce procédé spécifique et de cet agent de couplage spécifique, au contraire de ce qui aurait pu être attendu par l’homme du métier, a un impact positif sur la résistance à l’abrasion.
Claims (14)
1) Procédé de fabrication d'une composition de caoutchouc initiale à base d’au moins un élastomère diénique, d’au moins une charge inorganique à titre de charge renforçante et d’au moins un agent de couplage de la charge inorganique renforçante avec l’élastomère diénique, ledit agent de couplage répondant à la formule générale (I) ci-dessous (OR'hA Si-Z^Sx-Z^Si (R4)b(OR3)3_b (I) dans laquelle :
• a et b, identiques ou différents, sont un nombre entier égal à 0, 1 ou 2;
• x est un nombre inférieur ou égal à 2,5;
• les groupements R1 et R3, identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène, les alkyles en Ci-Cig, les cycloalkyles en C5-C18 et les aryles en Cô-Cis ;
• les groupements R2 et R4, identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par les alkyles en Ci-Cis, les cycloalkyles en C5-C18 et les aryles en C6-C18 ;
• les groupements Z1 et Z2, identiques ou différents représentent un groupement de liaison divalent comportant de 1 à 18 atomes de carbone ;
ledit procédé comprenant les étapes successives suivantes :
A) on introduit dans un moyen de mélangeage (100), de préférence de type mélangeur interne, comprenant une cuve de mélangeage (116) dans laquelle sont montés des rotors (112, 113) animés en rotation, les rotors comportant des projections radiales formant entre elles et avec la cuve de mélangeage un entrefer (e), l’élastomère diénique, la charge inorganique renforçante, l’agent de couplage répondant à la formule générale (I),
B) on mélange les composants introduits dans la cuve jusqu’à obtenir un mélange homogène en s’assurant que la température du mélange demeure inférieure ou égale à 170°C puis,
C) on régule la vitesse de rotation des rotors de manière à porter le mélange de l’étape (B) à une température comprise dans un domaine allant de 180°C à 240°C, en un temps inférieur ou égal à 600 secondes, et préférentiellement inférieur ou égal à 400 secondes,
D) on extrait du moyen de mélangeage le mélange obtenu à l’étape précédente et on abaisse la température de ce mélange à une température inférieure ou égale à 140°C en moins de 5 minutes pour obtenir la composition caoutchouc initiale.
2) Procédé selon la revendication 1, dans lequel les groupements R1 et R3 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène et les alkyles en Ci-Cig.
3) Procédé selon la revendication 2, dans lequel les groupements R1 et R3 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par l’atome d’hydrogène, le méthyle, l’éthyle et le propyle.
4) Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les groupements R2 et R4 de la formule (I), identiques ou différents, représentent un alkyle en Ci-Cis.
5) Procédé selon la revendication 4, dans lequel les groupements R2 et R4 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis dans le groupe constitué par le méthyle, l’éthyle et le propyle.
6) Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les groupements Z1 et Z2 de la formule (I), identiques ou différents, sont choisis parmi les alkylènes en Ci-Cig et les arylènes en Cô-Cn.
7) Procédé selon la revendication 6, dans lequel les groupements Z1 et Z2 de la formule (I), identiques ou différents, représentent un alkylène en Ci-Cô; plus préférentiellement sont choisis dans le groupe formé par le méthylène, l’éthylène, le propylène, le butylène et le méthylpropylène.
8) Procédé selon la revendication 7, dans lequel les groupements R1 et R3 de la formule (I) sont identiques et sont choisis dans le groupe constitué par le méthyle, l’éthyle et le propyle, les groupements Z1 et Z2 de la formule (I) sont identiques et sont choisis dans le groupe formé par le méthylène, l’éthylène, le propylène et le butylène, a et b sont identiques et sont égaux à 0 et x est un nombre inférieur ou égal à 2,5.
9) Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l’élastomère diénique est choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel, les polyisoprènes de synthèse, les polybutadiènes, les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères diéniques.
10) Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la composition initiale comprend en outre du noir de carbone, ledit noir de carbone étant ajouté au cours de l’étape A.
11) Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la charge renforçante comprend de la silice, et dans lequel la température de l’étape (C) est comprise dans un domaine allant de 180°C à 200°C.
12) Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel, au cours de l’étape A, on incorpore également des additifs.
13) Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel le total de l’énergie spécifique conférée au mélange pendant l’ensemble des opérations de
5 mélangeage est comprise dans un domaine allant de 1000 joules/grammes à 7500 joules/grammes.
14) Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel, à l’issue de l’étape D on réalise une composition de caoutchouc finale à l'aide d'un ou plusieurs moyen(s) de mélangeage continu ou discontinu (100, 200), de préférence de type
10 mélangeur interne et/ou externe, en incorporant un volume prédéterminé de la composition de caoutchouc initiale, le système de réticulation, ainsi qu'un complément éventuel d'élastomère, de charges renforçantes et d'additifs, en choisissant les paramètres de fonctionnement du moyen de mélangeage en continu ou discontinu (100, 200) de sorte que l’énergie spécifique complémentaire conférée à la composition de caoutchouc au cours de 15 cette étape soit comprise dans un domaine allant de 500 joules/grammes à 2000 joules/grammes.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114829104A (zh) * | 2019-11-11 | 2022-07-29 | 普利司通欧洲有限公司 | 用于生产用于制造由橡胶或充气轮胎制成的物品的橡胶配混物的方法和设备 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4415658A1 (de) * | 1994-05-04 | 1995-11-09 | Bayer Ag | Schwefelhaltige Organosiliciumverbindungen enthaltende Kautschukmischungen |
| WO2002031041A1 (fr) * | 2000-10-13 | 2002-04-18 | Societe De Technologie Michelin | Composition de caoutchouc comportant a titre d'agent de couplage un organosilane polyfonctionnel |
| WO2002030939A1 (fr) * | 2000-10-13 | 2002-04-18 | Societe De Technologie Michelin | Organosilane polyfonctionnel utilisable comme agent de couplage et son procede d'obtention |
| FR2873707A1 (fr) * | 2004-07-29 | 2006-02-03 | Michelin Soc Tech | Composition de caoutchouc depourvue de zinc |
| WO2006013056A1 (fr) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Societe De Technologie Michelin | Composition de caoutchouc depourvue ou pratiquement depourvue de zinc |
| WO2013017505A1 (fr) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Procede de fabrication d'une composition de caoutchouc a haute temperature |
| WO2017202583A1 (fr) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Système et procédé pour la production de mélanges de caoutchouc pour des pneus |
-
2017
- 2017-12-18 FR FR1762329A patent/FR3075085B1/fr active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4415658A1 (de) * | 1994-05-04 | 1995-11-09 | Bayer Ag | Schwefelhaltige Organosiliciumverbindungen enthaltende Kautschukmischungen |
| WO2002031041A1 (fr) * | 2000-10-13 | 2002-04-18 | Societe De Technologie Michelin | Composition de caoutchouc comportant a titre d'agent de couplage un organosilane polyfonctionnel |
| WO2002030939A1 (fr) * | 2000-10-13 | 2002-04-18 | Societe De Technologie Michelin | Organosilane polyfonctionnel utilisable comme agent de couplage et son procede d'obtention |
| FR2873707A1 (fr) * | 2004-07-29 | 2006-02-03 | Michelin Soc Tech | Composition de caoutchouc depourvue de zinc |
| WO2006013056A1 (fr) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Societe De Technologie Michelin | Composition de caoutchouc depourvue ou pratiquement depourvue de zinc |
| WO2013017505A1 (fr) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Procede de fabrication d'une composition de caoutchouc a haute temperature |
| WO2017202583A1 (fr) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Système et procédé pour la production de mélanges de caoutchouc pour des pneus |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114829104A (zh) * | 2019-11-11 | 2022-07-29 | 普利司通欧洲有限公司 | 用于生产用于制造由橡胶或充气轮胎制成的物品的橡胶配混物的方法和设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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