FR3083542A1 - INTERIOR GUM INCLUDING CARBON BLACK AND KAOLIN - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une gomme intérieure pour pneumatique, ayant une composition de caoutchouc à base d'au moins un caoutchouc butyl avec un taux allant de 60 à 100 pce, parties pour cent parties d'élastomere, du noir de carbone avec un taux allant de 12 à 45 pce, du kaolin avec un taux allant supérieur ou égal à 10 pce et un plastifiant avec un taux allant de 0 à 8 pce.The invention relates to an inner rubber for a tire, having a rubber composition based on at least one butyl rubber with a content ranging from 60 to 100 phr, parts per hundred parts of elastomer, of carbon black with a content ranging from 12 to 45 phr, kaolin with a rate ranging greater than or equal to 10 phr and a plasticizer with a rate ranging from 0 to 8 phr.

Description

La présente invention est relative à une composition de caoutchouc pour la fabrication d’une couche intérieure de pneumatique imperméable à l’air et couramment appelée « gomme intérieure » de pneumatique.The present invention relates to a rubber composition for the manufacture of an inner layer of an airtight tire, commonly called an "inner rubber" of a tire.

Les pneumatiques sans chambre à air présentent en effet une surface intérieure de faible perméabilité à l’air afin d’éviter un dégonflage du pneumatique et de protéger les zones internes sensibles de ce dernier contre les arrivées d’oxygène et d’eau, telles que les nappes contenant des câbles métalliques sensibles à l’oxydation, cette protection permettant d’améliorer l’endurance du pneumatique. Aujourd’hui une telle protection de la surface intérieure des pneumatiques est réalisée par des gommes intérieures constituées par des compositions élastomériques à base de caoutchouc butyl.Tubeless tires indeed have an interior surface of low air permeability in order to avoid deflation of the tire and to protect the sensitive internal zones of the latter against the arrival of oxygen and water, such as the plies containing metallic cables sensitive to oxidation, this protection making it possible to improve the endurance of the tire. Today, such protection of the interior surface of tires is carried out by interior gums constituted by elastomeric compositions based on butyl rubber.

Mais depuis que les économies de carburant et la nécessité de protéger l’environnement sont devenues une priorité, il est souhaitable de produire des gommes intérieures imperméables à l’air et présentant un poids et une hystérèse aussi faibles que possible, afin d’obtenir une résistance au roulement du pneumatique améliorée. Or les performances en terme d’imperméabilité à l’air des caoutchoucs butyl sont liées à une épaisseur minimum non négligeable (de l’ordre du millimètre) et donc à certain poids, qui ne permet pas de répondre efficacement à ces nouvelles exigences.However, since fuel economy and the need to protect the environment have become a priority, it is desirable to produce interior gums which are airtight and which have as low a weight and hysteresis as possible, in order to obtain a improved rolling resistance of the tire. However, the performance in terms of air impermeability of butyl rubbers is linked to a non-negligible minimum thickness (of the order of a millimeter) and therefore to a certain weight, which does not make it possible to respond effectively to these new requirements.

Ainsi il est nécessaire d’ajouter des charges renforçantes, telles que le noir de carbone, à la composition élastomérique de gomme intérieure pour améliorer son imperméabilité. Cependant en quantité importante, ces charges renforçantes nuisent à certaines propriétés de la composition à la fois à cru : difficulté de mise en œuvre de la composition crue, appelée couramment « processabilité », à cuit : dégradation de propriétés mécaniques notamment diminution de la résistance à la flexion. L’introduction de plastifiant de type huile permet de pallier ces aspects de mise en œuvre et de propriétés mécaniques mais pénalise très fortement l’imperméabilité.Thus, it is necessary to add reinforcing fillers, such as carbon black, to the elastomeric composition of inner rubber to improve its impermeability. However, in large quantities, these reinforcing fillers harm certain properties of the composition, both raw: difficulty in processing the raw composition, commonly called “processability”, when cooked: degradation of mechanical properties, in particular reduction in resistance to bending. The introduction of an oil-type plasticizer overcomes these aspects of processing and mechanical properties, but greatly penalizes impermeability.

Différentes solutions ont été envisagées pour remédier à ces inconvénients en particulier en faisant appel à d’autres types de charges venant s’additionner aux charges renforçantes, souvent connues sous le nom de smectites et en particulier de smectites organophiles. Ces smectites organophiles améliorent les propriétés d’imperméabilité des matériaux si elles sont bien dispersées dans le matériau, c'est-à-dire à la fois une répartition homogène de ces charges au sein du matériau et une bonne comptabilité avec ce dernier. Cette dispersion est souvent difficile à obtenir du fait de la faible compatibilité thermodynamique existant entre les élastomères et de telles charges.Various solutions have been envisaged to remedy these drawbacks in particular by using other types of fillers which are added to the reinforcing fillers, often known under the name of smectites and in particular of organophilic smectites. These organophilic smectites improve the waterproofing properties of materials if they are well dispersed in the material, that is to say both a homogeneous distribution of these charges within the material and good compatibility with the latter. This dispersion is often difficult to obtain because of the poor thermodynamic compatibility existing between the elastomers and such fillers.

La publication WO 2006/047509 de la demanderesse décrit une composition pour gomme intérieure de pneumatique dont la composition à base de caoutchouc butyl etThe publication WO 2006/047509 of the applicant describes a composition for an inner tire rubber, the composition based on butyl rubber and

-2comprenant du noir de carbone, comporte des charges non renforçantes constituées par des smectites organophiles réduisant la perméabilité aux gaz, dispersées dans la matrice élastomérique ainsi qu’un plastifiant spécifique constitué par une résine terpénique ayant notamment une température de transition vitreuse supérieure, Tg, à 50°C. Cette composition présente effectivement des propriétés mécaniques et d’imperméabilité la rendant acceptable pour une utilisation en tant que gomme intérieure de pneumatique, grâce à l’effet combiné de ces smectites organophiles et de cette résine à haute Tg.-2 comprising carbon black, contains non-reinforcing fillers constituted by organophilic smectites reducing gas permeability, dispersed in the elastomeric matrix as well as a specific plasticizer constituted by a terpene resin having in particular a higher glass transition temperature, Tg, at 50 ° C. This composition effectively has mechanical and waterproof properties making it acceptable for use as an inner tire rubber, thanks to the combined effect of these organophilic smectites and this high Tg resin.

D’autres solutions consistent à utiliser des charges lamellaires telles que du graphite afin d’améliorer l’imperméabilité de la composition. Cependant la présence du graphite peut entraîner des problèmes de processabilité des mélanges. Ainsi la demande WO 2008/145314 décrit une composition de caoutchouc pour gomme intérieure de pneumatique à base d’au moins un caoutchouc butyle, une charge renforçante, du graphite et une résine plastifiante hydrocarbonée, permettant l’obtention d’une gomme intérieure présentant également un bon compromis de propriétés.Other solutions consist in using lamellar fillers such as graphite in order to improve the waterproofing of the composition. However, the presence of graphite can lead to problems of processability of the mixtures. Thus, application WO 2008/145314 describes a rubber composition for an internal rubber of a tire based on at least one butyl rubber, a reinforcing filler, graphite and a plasticizing hydrocarbon resin, making it possible to obtain an internal rubber also having a good compromise of properties.

La demanderesse a découvert, dans sa demande WO2016001226 et contrairement aux connaissances de l’homme du métier, qu’il existait une solution permettant d’obtenir une gomme intérieure avec un bon compromis de propriétés avec une bonne imperméabilité et une bonne endurance tout en présentant une hystérèse réduite, et un taux de noir de carbone faible en ajoutant une charge additionnelle sans pour autant augmenter de manière importante la teneur totale en charges renforçantes ou semi-renforçantes dans une matrice élastomérique majoritairement constituée de caoutchouc butyle.The Applicant has discovered, in its application WO2016001226 and contrary to the knowledge of a person skilled in the art, that there exists a solution making it possible to obtain an interior rubber with a good compromise of properties with good impermeability and good endurance while presenting reduced hysteresis, and a low carbon black content by adding an additional filler without significantly increasing the total content of reinforcing or semi-reinforcing fillers in an elastomeric matrix mainly consisting of butyl rubber.

Cependant en poursuivant ses recherches, la demanderesse a découvert que l’utilisation d’une charge inerte spécifique dans une composition pour gomme intérieure de pneumatique à faible taux de noir de carbone, permettait d’avoir un « temps de grillage » de la composition nettement plus long.However, by continuing its research, the Applicant has discovered that the use of a specific inert filler in a composition for an inner tire of a tire with a low carbon black content, made it possible to have a “burn-out time” of the composition clearly. longer.

En effet l’homme du métier sait qu’il est important de permette une réticulation des compositions de caoutchouc dans des temps industriellement acceptables, tout en préservant un délai minimum de sécurité (« temps de grillage ») au cours duquel les compositions peuvent être mises en forme sans risque de réticulation prématurée (« grillage »).Indeed, a person skilled in the art knows that it is important to allow crosslinking of the rubber compositions in industrially acceptable times, while preserving a minimum safety period ("roasting time") during which the compositions can be put fit without risk of premature crosslinking ("roasting").

Ainsi l’invention a pour objet une gomme intérieure pour pneumatique, ayant une composition de caoutchouc à base d’au moins un caoutchouc butyl avec un taux allant de 60 à 100 pce, parties pour cent parties d’élastomère, du noir de carbone avec un taux allant de 12 à 45 pce, du kaolin avec un taux allant supérieur ou égal à 10 pce et un plastifiant avec un taux allant de 0 à 8 pce.Thus, the subject of the invention is an interior rubber for a tire, having a rubber composition based on at least one butyl rubber with a rate ranging from 60 to 100 phr, parts per hundred parts of elastomer, carbon black with a rate ranging from 12 to 45 phr, kaolin with a rate ranging greater than or equal to 10 phr and a plasticizer with a rate ranging from 0 to 8 phr.

-3 De préférence le taux de noir de carbone de cette composition va de 15 à 45 pce, plus préférentiellement de 20 à 40 pce et encore plus préférentiellement de 20 à 35 pce et le taux de plastifiant de la composition va de 0 à 6 pce, de préférence de 0 à 3 pce.-3 Preferably the carbon black content of this composition ranges from 15 to 45 phr, more preferably from 20 to 40 phr and even more preferably from 20 to 35 phr and the plasticizer content of the composition ranges from 0 to 6 phr , preferably from 0 to 3 pce.

Avantageusement le taux de kaolin de la composition va de 10 à 80 pce, de préférence de 10 à 70 pce et plus préférentiellement de 20 à 70 pce.Advantageously, the kaolin content of the composition ranges from 10 to 80 phr, preferably from 10 to 70 phr and more preferably from 20 to 70 phr.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la composition comprend au moins un élastomère diénique choisi parmi les polybutadiènes (BR), le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes de synthèse (IR), les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène, et les mélanges de ces élastomères.According to one embodiment of the invention, the composition comprises at least one diene elastomer chosen from polybutadienes (BR), natural rubber (NR), synthetic polyisoprenes (IR), butadiene copolymers, copolymers of isoprene, and mixtures of these elastomers.

L’invention a également pour objet un pneumatique comportant une gomme intérieure telle que définie ci-dessus.The subject of the invention is also a tire comprising an inner rubber as defined above.

I. MESURES ET TESTS UTILISESI. MEASUREMENTS AND TESTS USED

Les compositions de caoutchouc sont caractérisées, après cuisson, comme indiqué ciaprès.The rubber compositions are characterized, after curing, as indicated below.

PerméabilitéPermeability

Les valeurs de perméabilité sont mesurées en utilisant un « testeur » de perméabilité MOCON OXTRAN 2/60 à 40°C. Des échantillons cuits sous forme de disques d’une épaisseur déterminée (approximativement 0,8 à 1 mm) sont montés sur l’appareil et rendus étanches avec de la graisse à vide. L’une des faces du disque est maintenue sous 10 psi d’azote alors que l’autre face est maintenue sous 10 psi d’oxygène (1 psi = 6894,76 Pa). On contrôle l’augmentation de la concentration en oxygène en utilisant un détecteur à oxygène « Coulox » sur la face maintenue sous azote. On note la concentration en oxygène sur la face maintenue sous azote permettant d’atteindre une valeur constante, utilisée pour déterminer la perméabilité à l’oxygène.The permeability values are measured using a MOCON OXTRAN 2/60 permeability “tester” at 40 ° C. Samples baked in the form of discs of a determined thickness (approximately 0.8 to 1 mm) are mounted on the apparatus and sealed with vacuum grease. One side of the disc is kept under 10 psi of nitrogen while the other side is kept under 10 psi of oxygen (1 psi = 6894.76 Pa). The increase in oxygen concentration is controlled by using a “Coulox” oxygen detector on the side kept under nitrogen. The oxygen concentration is noted on the face maintained under nitrogen allowing a constant value to be reached, used to determine the oxygen permeability.

Une valeur arbitraire de 100 est donnée pour la perméabilité à l’oxygène du témoin, un résultat inférieur à 100 indiquant une diminution de la perméabilité à l’oxygène donc une meilleure imperméabilité.An arbitrary value of 100 is given for the oxygen permeability of the control, a result less than 100 indicating a reduction in the oxygen permeability therefore a better impermeability.

Temps de grillage (ou temps de fixation)Toasting time (or fixing time)

Les mesures sont effectuées à 130°C, conformément à la norme française NF T 43-005. L’évolution de l’indice consistométrique en fonction du temps permet de déterminer le temps de grillage des compositions de caoutchouc, apprécié conformément à la norme précitée par le paramètre T5 (cas d'une grand rotor), exprimé en minutes, et définiThe measurements are carried out at 130 ° C, in accordance with French standard NF T 43-005. The evolution of the consistometric index as a function of time makes it possible to determine the toasting time of the rubber compositions, assessed in accordance with the aforementioned standard by parameter T5 (case of a large rotor), expressed in minutes, and defined

-4 comme étant le temps nécessaire pour obtenir une augmentation de l’indice consistométrique (exprimée en UM) de 5 unités au-dessus de la valeur minimale mesurée pour cet indice.-4 as the time required to obtain an increase in the consistometric index (expressed in MU) by 5 units above the minimum value measured for this index.

Une valeur arbitraire de 100 est donnée pour le temps de grillage (paramètre T5) du témoin classique, un résultat supérieur à 100 indiquant une augmentation du temps de grillage donc une propriété avantageuse.An arbitrary value of 100 is given for the toasting time (parameter T5) of the conventional control, a result greater than 100 indicating an increase in the toasting time therefore an advantageous property.

Essais de tractionTensile tests

Ces essais de traction permettent de déterminer les contraintes d'élasticité et les propriétés à la rupture. Sauf indication différente, ils sont effectués conformément à la norme française NF T 46-002 de septembre 1988. On mesure en seconde élongation (i.e., après un cycle d’accommodation au taux d'extension prévu pour la mesure elle-même) le module sécant nominal (ou contrainte apparente, en MPa) à 100% d'allongement (notés M100).These tensile tests make it possible to determine the elasticity stresses and the breaking properties. Unless otherwise indicated, they are carried out in accordance with French standard NF T 46-002 of September 1988. The module is measured at second extension (ie, after an accommodation cycle at the rate of extension provided for the measurement itself). nominal secant (or apparent stress, in MPa) at 100% elongation (noted M100).

Les contraintes à la rupture (en MPa) et les allongements à la rupture (en %) sont également mesurés. Toutes ces mesures de traction sont effectuées à la température de 100°C ± 2°C, et dans les conditions normales d'hygrométrie (50 ± 5% d'humidité relative), selon la norme française NF T 40-101 (décembre 1979).The stresses at break (in MPa) and the elongations at break (in%) are also measured. All these tensile measurements are carried out at a temperature of 100 ° C ± 2 ° C, and under normal humidity conditions (50 ± 5% relative humidity), according to French standard NF T 40-101 (December 1979 ).

Ainsi, on peut déterminer l'énergie pour provoquer la rupture (Energie Rupture) de l'éprouvette qui est le produit de la contrainte à la rupture et de l’allongement à la rupture (Energie Rupture = contrainte à la rupture * allongement à la rupture).Thus, one can determine the energy to cause the rupture (Energie Rupture) of the test-tube which is the product of the stress at break and the elongation at break (Energie Rupture = stress at break * elongation at the Out).

Les résultats sont indiqués en base 100 ; la valeur arbitraire 100 étant attribuée au témoin respectivement pour la contrainte à la rupture et pour l’Energie Rupture. Un résultat inférieur à 100 pour la contrainte à la rupture ou pour l’Energie Rupture indique une diminution de la valeur concernée, qui correspond à une baisse de la performance de résistance à la rupture et inversement, un résultat supérieur à 100, indique une augmentation de cette valeur, ce qui correspond à une amélioration de cette performance.The results are shown in base 100; the arbitrary value 100 being attributed to the witness respectively for the stress at rupture and for the Energy Rupture. A result less than 100 for the breaking stress or for the Rupture Energy indicates a decrease in the value concerned, which corresponds to a decrease in the performance of breaking strength and conversely, a result greater than 100, indicates an increase of this value, which corresponds to an improvement in this performance.

II. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTIONII. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

La présente invention concerne une gomme intérieure pour pneumatique, ayant une composition de caoutchouc à base d’au moins un caoutchouc butyl avec un taux allant de 60 à 100 pce, parties pour cent parties d’élastomère, du noir de carbone avec un taux allant de 12 à 45 pce, du kaolin avec un taux allant supérieur ou égal à 10 pce et un plastifiant avec un taux allant de 0 à 8 pce.The present invention relates to an inner rubber for a tire, having a rubber composition based on at least one butyl rubber with a rate ranging from 60 to 100 phr, parts per hundred parts of elastomer, of carbon black with a rate ranging from 12 to 45 phr, kaolin with a rate ranging greater than or equal to 10 phr and a plasticizer with a rate ranging from 0 to 8 phr.

Par l'expression composition à base de, il faut entendre une composition comportant le mélange et/ou le produit de réaction in situ des différents constituants utilisés, certainsBy the expression composition based on, is meant a composition comprising the mixture and / or the in situ reaction product of the various constituents used, some

-5 de ces constituants pouvant réagir et/ou étant destinés à réagir entre eux, au moins partiellement, lors des différentes phases de fabrication de la composition ; la composition pouvant ainsi être à l’état totalement ou partiellement réticulé ou à l’état non-réticulé.-5 of these constituents which can react and / or which are intended to react with each other, at least partially, during the various stages of manufacturing the composition; the composition thus being able to be in the fully or partially crosslinked state or in the non-crosslinked state.

Dans la présente description, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des pourcentages (%) en masse. D'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression entre a et b représente le domaine de valeurs allant de plus de a à moins de b (c’est-à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l'expression de a à b signifie le domaine de valeurs allant de a jusqu'à b (c’est-à-dire incluant les bornes strictes a et b).In the present description, unless expressly indicated otherwise, all the percentages (%) indicated are percentages (%) by mass. On the other hand, any range of values designated by the expression between a and b represents the range of values going from more than a to less than b (i.e. limits a and b excluded) while any range of values designated by the expression from a to b signifies the range of values going from a to b (that is to say including the strict limits a and b).

Par l’expression partie en poids pour cent parties en poids d’élastomère (ou pce), il faut entendre au sens de la présente invention, la partie, en masse pour cent parties en masse d’élastomère.By the expression part by weight per hundred parts by weight of elastomer (or phr), it is understood within the meaning of the present invention, the part, by mass per hundred parts by mass of elastomer.

Lorsqu’on fait référence à un composé majoritaire, on entend au sens de la présente invention, que ce composé est majoritaire parmi les composés du même type dans la composition, c’est-à-dire que c’est celui qui représente la plus grande quantité en masse parmi les composés du même type. Ainsi, par exemple, un élastomère majoritaire est l’élastomère représentant la plus grande masse par rapport à la masse totale des élastomères dans la composition. De la même manière, une charge dite majoritaire est celle représentant la plus grande masse parmi les charges de la composition. A titre d’exemple, dans un système comprenant un seul élastomère, celui-ci est majoritaire au sens de la présente invention ; et dans un système comprenant deux élastomères, l’élastomère majoritaire représente plus de la moitié de la masse des élastomères.When reference is made to a majority compound, it is understood within the meaning of the present invention, that this compound is predominant among the compounds of the same type in the composition, that is to say that it is that which represents the most large mass amount among compounds of the same type. Thus, for example, a majority elastomer is the elastomer representing the largest mass relative to the total mass of the elastomers in the composition. In the same way, a so-called majority charge is that representing the largest mass among the charges of the composition. For example, in a system comprising a single elastomer, the latter is predominant within the meaning of the present invention; and in a system comprising two elastomers, the majority elastomer represents more than half of the mass of the elastomers.

Les composés comprenant du carbone mentionnés dans la description peuvent être d'origine fossile ou biosourcés. Dans ce dernier cas, ils peuvent être, partiellement ou totalement, issus de la biomasse ou obtenus à partir de matières premières renouvelables issues de la biomasse. Sont concernés notamment les polymères, les plastifiants, les charges, etc.The compounds comprising carbon mentioned in the description can be of fossil origin or bio-based. In the latter case, they can be, partially or totally, from biomass or obtained from renewable raw materials from biomass. Are concerned in particular polymers, plasticizers, fillers, etc.

Elastomère diéniqueDiene elastomer

De façon usuelle, on utilise indifféremment dans le texte les termes « élastomère » et « caoutchouc » qui sont interchangeables.Usually, the terms “elastomer” and “rubber” are used interchangeably in the text.

-6La composition conforme à l’invention destinée à une gomme intérieure étanche de pneumatique sans chambre contient au moins 60 pce d’un caoutchouc butyl, utilisé seul, en coupage avec un ou plusieurs autres caoutchouc butyl ou élastomères diéniques.-6The composition according to the invention for a sealed inner rubber of a tubeless tire contains at least 60 phr of a butyl rubber, used alone, in combination with one or more other butyl rubber or diene elastomers.

Par caoutchouc butyl, on entend un homopolymère de poly(isobutylène) ou un copolymère de poly(isobutylène) avec de l’isoprène (dans ce cas ce caoutchouc butyl fait partie des élastomères diéniques), ainsi que les dérivés halogénés, en particulier généralement bromés ou chlorés, de ces homopolymères de poly(isobutylène) et copolymères de poly(isobutylène) et isoprène.By butyl rubber is meant a homopolymer of poly (isobutylene) or a copolymer of poly (isobutylene) with isoprene (in this case this butyl rubber is one of the diene elastomers), as well as the halogenated derivatives, in particular generally brominated or chlorinated, of these poly (isobutylene) homopolymers and copolymers of poly (isobutylene) and isoprene.

On citera à titre d’exemples de caoutchouc butyl convenant particulièrement à la réalisation de l’invention : les copolymères d’isobutylène et d’isoprène (IIR), les caoutchoucs bromo-butyl tels que le copolymère bromoisobutylène-isoprène (BIIR), les caoutchoucs chlorobutyl tels que le copolymère chloroisbutylène-isoprène (CIIR) et les caoutchoucs isobutylène.Examples of butyl rubber that are particularly suitable for carrying out the invention are: copolymers of isobutylene and isoprene (IIR), bromo-butyl rubbers such as the bromoisobutylene-isoprene copolymer (BIIR), chlorobutyl rubbers such as the chloroisbutylene-isoprene copolymer (CIIR) and isobutylene rubbers.

Par extension de la définition précédente, on incluera également sous l’appellation « caoutchouc butyl » des copolymères d’isobutylène et de dérivés de styrène tels que les copolymères d’isobutylène et méthylstyrène bromé (BIMS) dont fait notamment partie l’élastomère nommé EXXPRO commercialisé par la société Exxon.By extension of the preceding definition, the term “butyl rubber” will also include copolymers of isobutylene and styrene derivatives such as copolymers of isobutylene and brominated methylstyrene (BIMS) of which the elastomer called EXXPRO is in particular a part. marketed by the company Exxon.

Par élastomère (ou indistinctement caoutchouc) diénique, qu’il soit naturel ou synthétique, doit être compris de manière connue un élastomère constitué au moins en partie (i.e., un homopolymère ou un copolymère) d’unités monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non).By diene elastomer (or indistinctly rubber), whether natural or synthetic, must be understood in known manner an elastomer consisting at least in part (ie, a homopolymer or a copolymer) of diene monomer units (monomers carrying two double carbon-carbon bonds, conjugated or not).

Ces élastomères diéniques peuvent être classés dans deux catégories : essentiellement insaturés ou essentiellement saturés. On entend en général par essentiellement insaturé, un élastomère diénique issu au moins en partie de monomères diènes conjugués, ayant un taux de motifs ou unités d'origine diénique (diènes conjugués) qui est supérieur à 15% (% en moles) ; c'est ainsi que des élastomères diéniques tels que certains caoutchoucs butyl ou les copolymères de diènes et d'alpha-oléfines type EPDM n'entrent pas dans la définition précédente et peuvent être notamment qualifiés d'élastomères diéniques essentiellement saturés (taux de motifs d'origine diénique faible ou très faible, toujours inférieur à 15%).These diene elastomers can be classified into two categories: essentially unsaturated or essentially saturated. Generally understood by essentially unsaturated, a diene elastomer derived at least in part from conjugated diene monomers, having a rate of units or units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 15% (% by moles); This is how diene elastomers such as certain butyl rubbers or the copolymers of dienes and of alpha-olefins of the EPDM type do not enter into the preceding definition and can be qualified in particular as essentially saturated diene elastomers (rate of units d weak or very weak diene origin, always less than 15%).

On entend particulièrement par élastomère diénique susceptible d'être utilisé dans les compositions conformes à l'invention :The expression “diene elastomer capable of being used in the compositions in accordance with the invention” is particularly understood:

(a) - tout homopolymère d’un monomère diène, conjugué ou non, ayant de 4 à 18 atomes de carbone ;(a) - any homopolymer of a diene monomer, conjugated or not, having from 4 to 18 carbon atoms;

-7(b) - tout copolymère d'un diène, conjugué ou non, ayant de 4 à 18 atomes de carbone et d’au moins un autre monomère.-7 (b) - any copolymer of a diene, conjugated or not, having from 4 to 18 carbon atoms and from at least one other monomer.

L’autre monomère peut être l’éthylène, une oléfine ou un diène, conjugué ou non.The other monomer can be ethylene, an olefin or a diene, conjugated or not.

A titre de diènes conjugués conviennent les diènes conjugués ayant de 4 à 12 atomes de carbone, en particulier les 1,3-diènes, tels que notamment le 1,3-butadiène et l’isoprène.By way of conjugated dienes, conjugated dienes having from 4 to 12 carbon atoms are suitable, in particular 1,3-dienes, such as in particular 1,3-butadiene and isoprene.

A titre d’oléfines conviennent les composés vinylaromatiques ayant de 8 à 20 atomes de carbone et les α-monooléfmes aliphatiques ayant de 3 à 12 atomes de carbone.As olefins suitable are vinyl aromatic compounds having 8 to 20 carbon atoms and aliphatic α-monoolefins having 3 to 12 carbon atoms.

A titre de composés vinylaromatiques conviennent par exemple le styrène, l'ortho-, méta-, para-méthylstyrène, le mélange commercial vinyle-toluène, le paratertiobuty 1 styrène.Examples of vinyl aromatic compounds are styrene, ortho-, meta-, para-methylstyrene, the commercial vinyl-toluene mixture, paratertiobuty 1 styrene.

A titre d’a-monooléfmes aliphatiques conviennent notamment les a-monooléfmes aliphatiques acycliques ayant de 3 à 18 atomes de carbone.As aliphatic α-monoolefins suitable in particular are acyclic aliphatic α-monoolefins having 3 to 18 carbon atoms.

Préférentiellement, l'élastomère diénique est choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR), le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes de synthèse (IR), les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène, et les mélanges de ces élastomères. Les copolymères de butadiène sont particulièrement choisis dans le groupe constitué par les copolymères de butadiène-styrène (SBR).Preferably, the diene elastomer is chosen from the group consisting of polybutadienes (BR), natural rubber (NR), synthetic polyisoprenes (IR), butadiene copolymers, isoprene copolymers, and mixtures of these. elastomers. The butadiene copolymers are particularly chosen from the group consisting of butadiene-styrene copolymers (SBR).

L’élastomère diénique peut être modifié, c’est à dire soit couplé et/ou étoilé, soit fonctionnalisé, soit couplé et/ou étoilé et simultanément fonctionnalisé.The diene elastomer can be modified, that is to say either coupled and / or starred, or functionalized, or coupled and / or starred and simultaneously functionalized.

Ainsi, l’élastomère diénique peut être couplé et/ou étoilé, par exemple au moyen d’un atome silicium ou d’étain qui lie entre elles les chaînes élastomères.Thus, the diene elastomer can be coupled and / or star-shaped, for example by means of a silicon or tin atom which links the elastomer chains together.

L’élastomère diénique peut être simultanément ou alternativement fonctionnalisé et comprendre au moins groupe fonctionnel. Par groupe fonctionnel, on entend un groupe comprenant au moins un hétéroatome choisi parmi Si, N, S, O, P. Conviennent particulièrement à titre de groupes fonctionnels ceux comprenant au moins une fonction telle que: le silanol, un alcoxysilane, une amine primaire, secondaire ou tertiaire, cyclique ou non, un thiol, un époxyde.The diene elastomer can be simultaneously or alternately functionalized and comprise at least one functional group. The term "functional group" means a group comprising at least one heteroatom chosen from Si, N, S, O, P. Particularly suitable as functional groups are those comprising at least one function such as: silanol, an alkoxysilane, a primary amine , secondary or tertiary, cyclic or not, a thiol, an epoxide.

En résumé, le caoutchouc butyl de la composition conforme à l'invention est choisi préférentiellement dans le groupe des élastomères diéniques essentiellement saturés constitué par les copolymères d’isobutène et d’isoprène et leurs dérivés halogénés, cet élastomère essentiellement saturé pouvant être utilisé en coupage avec un élastomère choisi dans le groupe des élastomère diéniques fortement insaturés constitué par lesIn summary, the butyl rubber of the composition in accordance with the invention is preferably chosen from the group of essentially saturated diene elastomers constituted by the copolymers of isobutene and isoprene and their halogenated derivatives, this essentially saturated elastomer being able to be used in cutting with an elastomer chosen from the group of highly unsaturated diene elastomers constituted by

- 8 polybutadiènes (en abrégé BR), les polyisoprènes (IR) de synthèse, le caoutchouc naturel (NR), les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène, les copolymères de butadiène-styrène (SBR), les copolymères d’isoprène-butadiène (BIR), les copolymères d'isoprène-styrène (SIR) et les copolymères d’isoprène-butadiène-styrène (SBIR) et les mélanges de ces élastomères.- 8 polybutadienes (abbreviated BR), synthetic polyisoprenes (IR), natural rubber (NR), butadiene copolymers, isoprene copolymers, butadiene-styrene copolymers (SBR), isoprene copolymers -butadiene (BIR), isoprene-styrene copolymers (SIR) and isoprene-butadiene-styrene copolymers (SBIR) and mixtures of these elastomers.

Préférentiellement le taux de caoutchouc butyl va de 60 à 100 pce, de préférence de 70 à 100 pce, plus préférentiellement de 80 à 100 pce.Preferably, the butyl rubber content ranges from 60 to 100 phr, preferably from 70 to 100 phr, more preferably from 80 to 100 phr.

Selon une variante de réalisation de l’invention, la composition comprend également un élastomère diénique tel que cité précédemment avec un taux de 0 à 40 pce de ces élastomères, de préférence de 0 à 30 pce plus préférentiellement de 0 à 20 pce.According to an alternative embodiment of the invention, the composition also comprises a diene elastomer as mentioned above with a level of 0 to 40 phr of these elastomers, preferably from 0 to 30 phr more preferably from 0 to 20 phr.

Selon une autre variante préférée de l’invention, la composition comprend uniquement un caoutchouc butyl ou un mélange de caoutchoucs butyls.According to another preferred variant of the invention, the composition only comprises a butyl rubber or a mixture of butyl rubbers.

Charges et agents de couplageLoads and coupling agents

Par charge, on entend ici tout type de charge, qu'elle soit renforçante ou qu'elle soit nonrenforçante ou inerte.By filler is meant here any type of filler, whether it is reinforcing or whether it is non-reinforcing or inert.

La composition de caoutchouc de l’invention comprend au moins une charge renforçante. On peut utiliser tout type de charge dite renforçante, connue pour ses capacités à renforcer une composition de caoutchouc utilisable notamment pour la fabrication de pneumatiques, par exemple une charge organique telle que du noir de carbone, une charge inorganique telle que de la silice ou encore un mélange de ces deux types de charges.The rubber composition of the invention comprises at least one reinforcing filler. Any type of reinforcing filler can be used, known for its capacity to reinforce a rubber composition which can be used in particular for the manufacture of tires, for example an organic filler such as carbon black, an inorganic filler such as silica or else a mixture of these two types of charges.

Comme noirs de carbone conviennent tous les noirs de carbone, notamment les noirs conventionnellement utilisés dans les pneumatiques ou leurs bandes de roulement. Parmi ces derniers, on citera plus particulièrement les noirs de carbone renforçants des séries 100, 200, 300, ou les noirs de série 500, 600 ou 700 (grades ASTM D-1765-2017), comme par exemple les noirs NI 15, N134, N234, N326, N330, N339, N347, N375, N550, N683, N772, N774). Ces noirs de carbone peuvent être utilisés à l'état isolé, tels que disponibles commercialement, ou sous tout autre forme, par exemple comme support de certains des additifs de caoutchouterie utilisés. Les noirs de carbone pourraient être par exemple déjà incorporés à l'élastomère diénique, notamment isoprénique sous la forme d'un masterbatch (voir par exemple demandes WO97/36724-A2 ou W099/16600Al).As carbon blacks, all carbon blacks are suitable, in particular the blacks conventionally used in tires or their treads. Among the latter, there may be mentioned more particularly the reinforcing carbon blacks of the 100, 200, 300 series, or the blacks of the 500, 600 or 700 series (grades ASTM D-1765-2017), such as, for example, the blacks NI 15, N134 , N234, N326, N330, N339, N347, N375, N550, N683, N772, N774). These carbon blacks can be used in the isolated state, as commercially available, or in any other form, for example as a support for some of the rubber additives used. The carbon blacks could for example already be incorporated into the diene elastomer, in particular isoprene, in the form of a masterbatch (see for example applications WO97 / 36724-A2 or WO99 / 16600Al).

-9Par « charge inorganique renforçante », doit être entendu ici toute charge inorganique ou minérale, quelles que soient sa couleur et son origine (naturelle ou de synthèse), encore appelée charge « blanche », charge « claire » ou même charge « non-noire » par opposition au noir de carbone, capable de renforcer à elle seule, sans autre moyen qu’un agent de couplage intermédiaire, une composition de caoutchouc destinée à la fabrication de pneumatiques. De manière connue, certaines charges inorganiques renforçantes peuvent se caractériser notamment par la présence de groupes hydroxyle (DOH) à leur surface.-9By "reinforcing inorganic filler" should be understood here any inorganic or mineral filler, whatever its color and its origin (natural or synthetic), also called "white" filler, "clear" filler or even "non-filler" black "as opposed to carbon black, capable of reinforcing on its own, without other means than an intermediate coupling agent, a rubber composition intended for the manufacture of tires. In known manner, certain reinforcing inorganic fillers can be characterized in particular by the presence of hydroxyl groups (DOH) on their surface.

Comme charges inorganiques renforçantes conviennent notamment des charges minérales du type siliceux, préférentiellement la silice (SiO2) ou du type alumineux, en particulier l’alumine (A12O3). La silice utilisée peut être toute silice renforçante connue de l'homme du métier, notamment toute silice précipitée ou pyrogénée présentant une surface spécifique BET ainsi qu'une surface spécifique CTAB toutes deux inférieures à 450 m2/g, de préférence comprises dans un domaine allant de 30 à 400 m2/g, notamment de 60 à 300 m2/g.As reinforcing inorganic fillers, in particular mineral fillers of the siliceous type, preferably silica (SiO2) or of the aluminous type, in particular alumina (A12O3), are suitable. The silica used can be any reinforcing silica known to those skilled in the art, in particular any precipitated or pyrogenic silica having a BET specific surface as well as a CTAB specific surface both of which are less than 450 m 2 / g, preferably included in a range ranging from 30 to 400 m2 / g, in particular from 60 to 300 m2 / g.

On peut utiliser tout type de silice précipitée, notamment des silices précipitées hautement dispersibles (dites « HDS » pour « highly dispersible » ou « highly dispersible silica »). Ces silices précipitées, hautement dispersibles ou non, sont bien connues de l’homme du métier. On peut citer, par exemple, les silices décrites dans les demandes W003/016215-A1 et W003/016387-A1. Parmi les silices HDS commerciales, on peut notamment utiliser les silices « Ultrasil ® 5000GR », « Ultrasil ® 7000GR » de la société Evonik, les silices « Zeosil ® 1085GR», « Zeosil® 1115 MP », « Zeosil® 1165MP », « Zeosil® Premium 200MP », « Zeosil® HRS 1200 MP » de la Société Solvay. A titre de silice non HDS, les silices commerciales suivantes peuvent être utilisées : les silices « Ultrasil ® VN2GR », « Ultrasil ® VN3GR » de la société Evonik, la silice, les silices « Hi-Sil EZ120G(-D) », « Hi-Sil EZ160G(-D) », « Hi-Sil EZ200G(D) », « Hi-Sil 243LD », « Hi-Sil 210 », « Hi-Sil HDP 320G » de la société PPG.Any type of precipitated silica can be used, in particular highly dispersible precipitated silicas (called "HDS" for "highly dispersible" or "highly dispersible silica"). These precipitated silicas, highly dispersible or not, are well known to those skilled in the art. Mention may be made, for example, of the silicas described in applications W003 / 016215-A1 and W003 / 016387-A1. Among the commercial HDS silicas, it is possible in particular to use the “Ultrasil® 5000GR”, “Ultrasil® 7000GR” silicas from the company Evonik, the “Zeosil® 1085GR”, “Zeosil® 1115 MP”, “Zeosil® 1165MP”, “ Zeosil® Premium 200MP ”,“ Zeosil® HRS 1200 MP ”from the company Solvay. As non-HDS silica, the following commercial silicas can be used: "Ultrasil ® VN2GR", "Ultrasil ® VN3GR" from Evonik, silica, "Hi-Sil EZ120G (-D)", " Hi-Sil EZ160G (-D) "," Hi-Sil EZ200G (D) "," Hi-Sil 243LD "," Hi-Sil 210 "," Hi-Sil HDP 320G "from PPG.

L'état physique sous lequel se présente la charge inorganique renforçante est indifférent, que ce soit sous forme de poudre, de microperles, de granulés, ou encore de billes ou toute autre forme densifiée appropriée. Bien entendu on entend également par charge inorganique renforçante des mélanges de différentes charges inorganiques renforçantes, en particulier de silices telles que décrites ci-dessus.The physical state in which the reinforcing inorganic filler is present is immaterial, whether in the form of powder, microbeads, granules, or even balls or any other suitable densified form. Of course, the term reinforcing inorganic filler is also understood to mean mixtures of different reinforcing inorganic fillers, in particular of silicas as described above.

L'homme du métier comprendra qu’en remplacement de la charge inorganique renforçante décrite ci-dessus, pourrait être utilisée une charge renforçante d'une autre nature, dès lors que cette charge renforçante d’une autre nature serait recouverte d'une couche inorganique telle que de la silice, ou bien comporterait à sa surface des sites fonctionnels, notamment hydroxyles, nécessitant l'utilisation d'un agent de couplage pourThose skilled in the art will understand that, as a replacement for the reinforcing inorganic filler described above, a reinforcing filler of another nature could be used, since this reinforcing filler of another nature would be covered with an inorganic layer. such as silica, or else would have on its surface functional sites, in particular hydroxyls, requiring the use of a coupling agent for

- 10 établir la liaison entre cette charge renforçante et l'élastomère diénique. À titre d'exemple, on peut citer des noirs de carbone partiellement ou intégralement recouverts de silice, ou des noirs de carbone modifiés par de la silice, tels que, à titre non limitatif, les charges de type « Ecoblack® » de la série CRX2000 » ou de la série « CRX4000 » de la société Cabot Corporation.- 10 establish the connection between this reinforcing filler and the diene elastomer. By way of example, there may be mentioned carbon blacks partially or entirely covered with silica, or carbon blacks modified with silica, such as, without limitation, fillers of the “Ecoblack®” type from the series CRX2000 ”or from the“ CRX4000 ”series from Cabot Corporation.

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],In this paper, the BET surface area is determined by gas adsorption using the Brunauer-Emmett-Teller method described in "The Journal of the American Chemical Society" (Vol. 60, page 309, February 1938) , and more precisely according to a method adapted from standard NF ISO 5794-1, appendix E of June 2010 [multi-point volumetric method (5 points) - gas: nitrogen - degassing under vacuum: one hour at 160 ° C - relative pressure range p / in: 0.05 to 0.2],

Pour les charges inorganiques telles que la silice par exemple, les valeurs de surface spécifique CTAB ont été déterminées selon la norme NF ISO 5794-1, annexe G de juin 2010. Le procédé est basé sur l'adsorption du CTAB (bromure de N-hexadécyl-N,N,Ntriméthylammonium) sur la surface « externe » de la charge renforçante.For inorganic fillers such as silica for example, the CTAB specific surface values were determined according to standard NF ISO 5794-1, appendix G of June 2010. The process is based on the adsorption of CTAB (bromide of N- hexadecyl-N, N, Ntrimethylammonium) on the "external" surface of the reinforcing filler.

Pour les noirs de carbone, la surface spécifique STSA est déterminée selon la norme ASTM D6556-2016.For carbon blacks, the specific surface area STSA is determined according to standard ASTM D6556-2016.

Pour coupler la charge inorganique renforçante à l'élastomère diénique, on peut utiliser de manière bien connue un agent de couplage (ou agent de liaison) au moins bifonctionnel destiné à assurer une connexion suffisante, de nature chimique et/ou physique, entre la charge inorganique (surface de ses particules) et l'élastomère diénique. On utilise en particulier des organosilanes ou des polyorganosiloxanes au moins bifonctionnels. Par « bifonctionnel », on entend un composé possédant un premier groupe fonctionnel capable d’interagir avec la charge inorganique et un second groupe fonctionnel capable d’interagir avec l’élastomère diénique. Par exemple, un tel composé bifonctionnel peut comprend un premier groupe fonctionnel comprenant un atome de silicium, le dit premier groupe fonctionnel étant apte à interagir avec les groupes hydroxyles d’une charge inorganique et un second groupe fonctionnel comprenant un atome de soufre, le dit second groupe fonctionnel apte à interagir avec l’élastomère diénique.To couple the reinforcing inorganic filler to the diene elastomer, it is possible to use, in a well known manner, an at least bifunctional coupling agent (or bonding agent) intended to ensure a sufficient connection, of chemical and / or physical nature, between the filler inorganic (surface of its particles) and the diene elastomer. In particular organosilanes or polyorganosiloxanes which are at least bifunctional are used. By "bifunctional" is meant a compound having a first functional group capable of interacting with the inorganic charge and a second functional group capable of interacting with the diene elastomer. For example, such a bifunctional compound can comprise a first functional group comprising a silicon atom, the said first functional group being capable of interacting with the hydroxyl groups of an inorganic charge and a second functional group comprising a sulfur atom, the so-called second functional group capable of interacting with the diene elastomer.

Préférentiellement, les organosilanes sont choisis dans le groupe constitué par les organosilanes polysulfurés (symétriques ou asymétriques) tels que le tétrasulfure de bis(3-triéthoxysilylpropyl), en abrégé TESPT commercialisé sous la dénomination « Si69 » par la société Evonik ou le disulfure de bis-(triéthoxysilylpropyle), en abrégé TESPD commercialisé sous la dénomination « Si75 » par la société Evonik, les polyorganosiloxanes, les mercaptosilanes, les mercaptosilanes bloqués, tels que lePreferably, the organosilanes are chosen from the group consisting of polysulphurized organosilanes (symmetrical or asymmetrical) such as bis tetrasulphide (3-triethoxysilylpropyl), in short TESPT marketed under the name "Si69" by the company Evonik or bis disulphide - (triethoxysilylpropyle), abbreviated as TESPD marketed under the name "Si75" by the company Evonik, polyorganosiloxanes, mercaptosilanes, blocked mercaptosilanes, such as

- 11 « NXT-Silane » commercialisé par la société Momentive. Plus préférentiellement, l’organosilane est un organosilane polysulfuré.- 11 "NXT-Silane" marketed by Momentive. More preferably, the organosilane is a polysulfurized organosilane.

Bien entendu pourraient être également utilisés des mélanges des agents de couplage précédemment décrits.Of course, mixtures of the coupling agents described above could also be used.

La teneur en agent de couplage dans la composition de l’invention est avantageusement inférieure ou égale à 20 pce, étant entendu qu’il est en général souhaitable d’en utiliser le moins possible. Typiquement le taux d’agent de couplage représente de 0,5% à 15% en poids par rapport à la quantité de charge inorganique renforçante. Son taux est préférentiellement compris dans un domaine allant de 0,5 à 12 pce, plus préférentiellement compris dans un domaine allant de 3 à 10 pce. Ce taux est aisément ajusté par l'homme du métier selon le taux de charge inorganique renforçante utilisé dans la composition. On peut utiliser tout type de charge renforçante connue pour ses capacités à renforcer une composition de caoutchouc utilisable pour la fabrication de pneumatiques, par exemple une charge organique telle que du noir de carbone, une charge inorganique renforçante telle que de la silice, ou encore un coupage de ces deux types de charge, notamment un coupage de noir de carbone et de silice.The content of coupling agent in the composition of the invention is advantageously less than or equal to 20 phr, it being understood that it is generally desirable to use as little as possible. Typically, the level of coupling agent represents from 0.5% to 15% by weight relative to the amount of reinforcing inorganic filler. Its rate is preferably included in a range from 0.5 to 12 phr, more preferably included in a range ranging from 3 to 10 phr. This level is easily adjusted by a person skilled in the art according to the level of reinforcing inorganic filler used in the composition. Any type of reinforcing filler known for its capacity to reinforce a rubber composition which can be used for the manufacture of tires, for example an organic filler such as carbon black, an inorganic reinforcing filler such as silica, or a cutting of these two types of filler, in particular a cutting of carbon black and silica.

A titre de charge renforçante, on utilise préférentiellement du noir de carbone dans une allant de 12 à 45 pce. En effet au-delà de ce taux la pénalisation en terme de rigidité de la composition est trop important pour une application en tant que gomme intérieure de pneumatique. De préférence le taux de noir de carbone va de 20 à 40 pce, et plus préférentiellement de 20 à 35 pce.As reinforcing filler, carbon black is preferably used in a range from 12 to 45 phr. In fact, beyond this rate, the penalty in terms of rigidity of the composition is too great for an application as an inner tire rubber. Preferably, the carbon black content ranges from 20 to 40 phr, and more preferably from 20 to 35 phr.

Il est clair que des noirs de carbone de grade ASTM très élevé, tel que le noir de carbone N990, sont moins renforçants que des noirs de carbone de grade 700, et à fortiori 600, et qu’il est nécessaire pour un renforcement identique d’utiliser des taux plus importants de noir de carbone s’il s’agit de noirs de carbone de grade 900 que s’il s’agit de noirs de grade 600 ou 700.It is clear that carbon blacks of very high ASTM grade, such as carbon black N990, are less reinforcing than carbon blacks of grade 700, and a fortiori 600, and that it is necessary for an identical reinforcement of '' use higher levels of carbon black in the case of carbon blacks of grade 900 than in the case of blacks of grade 600 or 700.

Le noir de carbone peut avantageusement constituer la seule charge renforçante ou la charge renforçante majoritaire c’est-à-dire qu’elle comprend plus de 50 % (>50%) en poids de noir de carbone par rapport au poids total de la charge renforçante. Bien entendu on peut utiliser un seul noir de carbone ou un coupage de plusieurs noirs de carbone de grades ASTM différents.Carbon black can advantageously constitute the only reinforcing filler or the majority reinforcing filler, that is to say that it comprises more than 50% (> 50%) by weight of carbon black relative to the total weight of the filler reinforcing. Of course, it is possible to use a single carbon black or a blend of several carbon blacks of different ASTM grades.

Le noir de carbone peut être également utilisé en coupage avec d’autres charges renforçantes et en particulier des charges inorganiques renforçantes telles que décrites précédemment, et en particulier de la silice. Dans ce cas le taux total de charge renforçante va de 13 à 50 pce, le taux de charge inorganique allant de 1 à 38 pce.Carbon black can also be used in blending with other reinforcing fillers and in particular reinforcing inorganic fillers as described above, and in particular silica. In this case, the total rate of reinforcing filler ranges from 13 to 50 phr, the rate of inorganic filler ranging from 1 to 38 phr.

- 12 La composition selon l’invention comprend du kaolin, qui est une charge inerte, c’est à dire non renforçante, avec un taux supérieur ou égal à 10 pce, de préférence allant de 10 à 80 pce, plus préférentiellement de 10 à 70 pce et encore plus préférentiellement de 20 à 70 pce.- 12 The composition according to the invention comprises kaolin, which is an inert filler, that is to say non-reinforcing, with a rate greater than or equal to 10 phr, preferably ranging from 10 to 80 phr, more preferably from 10 to 70 pce and even more preferably from 20 to 70 pce.

La composition selon l’invention peut comprendre une charge inerte autre que le kaolin, telles que particules d'argile, bentonite, talc, craie avec un taux allant préférentiellement de 0 à 50 pce, de préférence de 0 à 40 pce, voire comprendre une charge semirenforçante tel que le graphite avec un taux allant de 0 à 4 pce.The composition according to the invention may comprise an inert filler other than kaolin, such as clay particles, bentonite, talc, chalk with a rate preferably ranging from 0 to 50 phr, preferably from 0 to 40 phr, or even comprise a semi-reinforcing filler such as graphite with a rate ranging from 0 to 4 pc.

Préférentiellement la composition ne comprend pas d’autres charges inertes ou semirenforçantes.Preferably, the composition does not include other inert or semi-reinforcing fillers.

Le plastifiantThe plasticizer

La composition selon l’invention peut comporter un plastifiant avec un taux allant de 0 à 8 pce, de préférence de Oà 6 pce, plus préférentiellement encore de 0 à 3 pce.The composition according to the invention may comprise a plasticizer with a rate ranging from 0 to 8 phr, preferably from 0 to 6 phr, more preferably still from 0 to 3 phr.

Au-delà des maximums indiqués, le pouvoir collant des compositions à l’état cru, sur les outils de mélangeage, peut dans certains cas devenir rédhibitoire du point de vue industriel.Beyond the maximums indicated, the tackiness of compositions in the raw state, on the mixing tools, can in certain cases become prohibitive from an industrial point of view.

De manière connue de l’homme de l’art des compositions de caoutchouc pour pneumatique, ce plastifiant est de préférence choisi parmi les résines hydrocarbonées de haute température de transition vitreuse (Tg), les huiles plastifiantes, et leurs mélanges.In a manner known to those skilled in the art of rubber compositions for tires, this plasticizer is preferably chosen from hydrocarbon resins with a high glass transition temperature (Tg), plasticizing oils and their mixtures.

Par définition, une résine hydrocarbonée de haute Tg est par définition un solide à température et pression ambiante (20°C, 1 atm), tandis qu’une huile plastifiante est liquide à température ambiante et qu’une résine hydrocarbonée de faible Tg est visqueuse à température ambiante.By definition, a high Tg hydrocarbon resin is by definition a solid at room temperature and pressure (20 ° C, 1 atm), while a plasticizer oil is liquid at room temperature and a low Tg hydrocarbon resin is viscous at room temperature.

Les résines hydrocarbonées, appelées aussi résines plastifiantes hydrocarbonées, sont des polymères bien connus de l'homme du métier, essentiellement à base de carbone et hydrogène mais pouvant comporter d’autres types d’atomes, par exemple l’oxygène, utilisables en particulier comme agents plastifiants ou agents tackifiants dans des matrices polymériques. Elles sont par nature au moins partiellement miscibles (i.e., compatibles) aux taux utilisés avec les compositions de polymères auxquelles elles sont destinées, de manière à agir comme de véritables agents diluants. Elles ont été décrites par exemple dans l'ouvrage intitulé Hydrocarbon Resins de R. Mildenberg, M. Zander et G. Collin (New York, VCH, 1997, ISBN 3-527-28617-9) dont le chapitre 5 est consacré à leurs applications, notamment en caoutchouterie pneumatique (5.5. RubberHydrocarbon resins, also called plasticizing hydrocarbon resins, are polymers well known to those skilled in the art, essentially based on carbon and hydrogen but which may contain other types of atoms, for example oxygen, which can be used in particular as plasticizers or tackifiers in polymeric matrices. They are by nature at least partially miscible (i.e., compatible) at the levels used with the polymer compositions for which they are intended, so as to act as true diluents. They have been described for example in the work entitled Hydrocarbon Resins by R. Mildenberg, M. Zander and G. Collin (New York, VCH, 1997, ISBN 3-527-28617-9), Chapter 5 of which is devoted to their applications, especially in pneumatic rubber (5.5. Rubber

- 13 Tires and Mechanical Goods). De manière connue, ces résines hydrocarbonées peuvent être qualifiées aussi de résines thermoplastiques en ce sens qu'elles se ramollissent par chauffage et peuvent ainsi être moulées.- 13 Tires and Mechanical Goods). In known manner, these hydrocarbon resins can also be qualified as thermoplastic resins in the sense that they soften by heating and can thus be molded.

Le point de ramollissement des résines hydrocarbonées est mesuré selon la norme ISO 4625 (méthode Ring and Bail). La Tg est mesurée selon la norme ASTM D3418 (1999). La macrostructure (Mw, Mn et Ip) de la résine hydrocarbonée est déterminée par chromatographie d'exclusion stérique (SEC) : solvant tétrahydrofurane ; température 35°C ; concentration 1 g/1 ; débit 1 ml/min ; solution filtrée sur filtre de porosité 0,45 pm avant injection ; étalonnage de Moore avec des étalons de polystyrène ; jeu de 3 colonnes WATERS en série (STYRAGEL HR4E, HR1 etHR0.5) ; détection par réfractomètre différentiel (WATERS 2410) et son logiciel d'exploitation associé (WATERS EMPOWER).The softening point of hydrocarbon resins is measured according to ISO standard 4625 (Ring and Bail method). The Tg is measured according to standard ASTM D3418 (1999). The macrostructure (Mw, Mn and Ip) of the hydrocarbon resin is determined by steric exclusion chromatography (SEC): tetrahydrofuran solvent; temperature 35 ° C; concentration 1 g / 1; flow 1 ml / min; solution filtered on a 0.45 μm porosity filter before injection; Moore calibration with polystyrene standards; set of 3 WATERS columns in series (STYRAGEL HR4E, HR1 and HR0.5); detection by differential refractometer (WATERS 2410) and its associated operating software (WATERS EMPOWER).

Les résines hydrocarbonées peuvent être aliphatiques, ou aromatiques ou encore du type aliphatique/ aromatique c’est-à-dire à base de monomères aliphatiques et/ou aromatiques. Elles peuvent être naturelles ou synthétiques, à base ou non de pétrole (si tel est le cas, connues aussi sous le nom de résines de pétrole).The hydrocarbon resins can be aliphatic, or aromatic or else of the aliphatic / aromatic type, that is to say based on aliphatic and / or aromatic monomers. They can be natural or synthetic, based on petroleum or not (if this is the case, also known as petroleum resins).

A titre de monomères aromatiques conviennent par exemple le styrène, l'alphaméthylstyrène, l’indène, l'ortho-, méta-, para-méthylstyrène, le vinyle-toluène, le paratertiobutylstyrène, les méthoxystyrènes, les chlorostyrènes, le vinylmésitylène, le divinylbenzène, le vinylnaphtalène, tout monomère vinylaromatique issu d'une coupe C9 (ou plus généralement d'une coupe C8 à C10). De préférence, le monomère vinylaromatique est du styrène ou un monomère vinylaromatique issu d'une coupe C9 (ou plus généralement d'une coupe C8 à C10). De préférence, le monomère vinylaromatique est le monomère minoritaire, exprimé en fraction molaire, dans le copolymère considéré.As aromatic monomers suitable, for example, styrene, alphamethylstyrene, indene, ortho-, meta-, para-methylstyrene, vinyl-toluene, paratertiobutylstyrene, methoxystyrenes, chlorostyrenes, vinyl mesitylene, divinylbenzene , vinylnaphthalene, any vinyl aromatic monomer resulting from a C9 cut (or more generally from a C8 to C10 cut). Preferably, the vinyl aromatic monomer is styrene or a vinyl aromatic monomer derived from a C9 cut (or more generally from a C8 to C10 cut). Preferably, the vinyl aromatic monomer is the minority monomer, expressed in molar fraction, in the copolymer considered.

De manière connue, les résines hydrocarbonées de haute Tg sont des résines hydrocarbonées, thermoplastiques, dont la Tg est supérieure à 20°C.In known manner, high Tg hydrocarbon resins are thermoplastic hydrocarbon resins, the Tg of which is greater than 20 ° C.

De préférence, la résine plastifiante hydrocarbonée de haute Tg présente au moins une quelconque des caractéristiques suivantes :Preferably, the high Tg hydrocarbon plasticizing resin has at least any of the following characteristics:

- une Tg supérieure à 30°C ;- a Tg greater than 30 ° C;

une masse moléculaire moyenne en nombre (Mn) comprise entre 300 et 2000 g/mol, plus préférentiellement entre 400 et 1500 g/mol ;a number average molecular mass (Mn) of between 300 and 2000 g / mol, more preferably between 400 and 1500 g / mol;

- un indice de polymolécularité (Ip) inférieur à 3, plus préférentiellement inférieur à 2 (rappel : Ip = Mw/Mn avec Mw masse moléculaire moyenne en poids).- a polymolecularity index (Ip) less than 3, more preferably less than 2 (reminder: Ip = Mw / Mn with Mw average molecular weight by weight).

- 14 Plus préférentiellement, cette résine plastifiante hydrocarbonée de haute Tg présente l'ensemble des caractéristiques préférentielles ci-dessus.- 14 More preferably, this high Tg hydrocarbon plasticizing resin has all of the above preferred characteristics.

A titre d'exemples d’autres résines préférentielles, on peut citer également les résines alpha-méthyl-styrène modifiées phénol.As examples of other preferred resins, mention may also be made of modified phenol alpha-methyl-styrene resins.

Le plastifiant peut contenir également une huile d’extension (ou huile plastifiante) liquide à 20 °C, dit à « basse Tg », c'est-à-dire qui par définition présente une Tg inférieure à 20 °C, de préférence inférieure à 40 °C.The plasticizer can also contain an extension oil (or plasticizing oil) liquid at 20 ° C, called "low Tg", that is to say which by definition has a Tg below 20 ° C, preferably lower at 40 ° C.

Toute huile d'extension, qu'elle soit de nature aromatique ou non-aromatique connue pour ses propriétés plastifiantes vis-à-vis d'élastomères, est utilisable. A température ambiante (20°C), ces huiles, plus ou moins visqueuses, sont des liquides (c’est-à-dire, pour rappel, des substances ayant la capacité de prendre à terme la forme de leur contenant), par différence notamment avec les résines hydrocarbonées de haute Tg qui sont par nature solides à température ambiante.Any extension oil, whether of an aromatic or non-aromatic nature known for its plasticizing properties with respect to elastomers, can be used. At room temperature (20 ° C), these oils, more or less viscous, are liquids (that is to say, substances having the capacity to eventually take the form of their container), by difference especially with high Tg hydrocarbon resins which are by nature solid at room temperature.

Conviennent particulièrement les huiles plastifiantes choisies dans le groupe constitué par les huiles naphténiques (à basse ou haute viscosité, notamment hydrogénées ou non), les huiles paraffiniques, les huiles MES (Medium Extracted Solvates), les huiles TDAE (Treated Distillate Aromatic Extracts), les huiles RAE (Residual Aromatic Extract oils), les huiles TRAE (Treated Residual Aromatic Extract) et les huiles SRAE (Safety Residual Aromatic Extract oils), les huiles minérales, les huiles végétales, les plastifiants éthers, les plastifiants esters, les plastifiants phosphates, les plastifiants sulfonates et les mélanges de ces composés.Particularly suitable are the plasticizing oils chosen from the group consisting of naphthenic oils (low or high viscosity, in particular hydrogenated or not), paraffinic oils, MES oils (Medium Extracted Solvates), TDAE oils (Treated Distillate Aromatic Extracts), RAE oils (Residual Aromatic Extract oils), TRAE oils (Treated Residual Aromatic Extract) and SRAE oils (Safety Residual Aromatic Extract oils), mineral oils, vegetable oils, plasticizers ethers, plasticizers esters, plasticizers phosphates , sulfonate plasticizers and mixtures of these compounds.

Plus particulièrement conviennent comme les huiles plastifiantes, les huiles MES ou les huiles TDAE.More particularly suitable as plasticizing oils, MES oils or TDAE oils.

Système de réticulationCrosslinking system

Le système de réticulation peut être tout type de système connu de l’homme de l’art dans le domaine des compositions de caoutchouc. Il peut notamment être à base de soufre, et/ou de peroxyde et/ou de bismaléimides.The crosslinking system can be any type of system known to those skilled in the art in the field of rubber compositions. It can in particular be based on sulfur, and / or peroxide and / or bismaleimides.

De manière préférentielle, le système de réticulation est à base de soufre, on parle alors d’un système de vulcanisation. Le soufre peut être apporté sous toute forme, notamment sous forme de soufre moléculaire, ou d'un agent donneur de soufre. Au moins un accélérateur de vulcanisation est également préférentiellement présent, et, de manière optionnelle, préférentielle également, on peut utiliser divers activateurs de vulcanisation connus tels qu'oxyde de zinc, acide stéarique ou composé équivalent tels que les selsPreferably, the crosslinking system is based on sulfur, this is called a vulcanization system. The sulfur can be provided in any form, in particular in the form of molecular sulfur, or of a sulfur donor. At least one vulcanization accelerator is also preferably present, and, optionally, also preferentially, various known vulcanization activators can be used such as zinc oxide, stearic acid or equivalent compound such as the salts

-15d’acide stéarique et sels de métaux de transition, dérivés guanidiques (en particulier diphénylguanidine), ou encore des retardateurs de vulcanisation connus.-15 stearic acid and transition metal salts, guanidine derivatives (in particular diphenylguanidine), or also known vulcanization retarders.

Le soufre est utilisé à un taux préférentiel compris entre 0,5 et 12 pce, en particulier entre 1 et 10 pce. L'accélérateur de vulcanisation est utilisé à un taux préférentiel compris entre 0,5 et 10 pce, plus préférentiellement compris entre 0,5 et 5,0 pce.Sulfur is used at a preferential rate of between 0.5 and 12 phr, in particular between 1 and 10 phr. The vulcanization accelerator is used at a preferential rate of between 0.5 and 10 phr, more preferably of between 0.5 and 5.0 phr.

On peut utiliser comme accélérateur tout composé susceptible d'agir comme accélérateur de vulcanisation des élastomères diéniques en présence de soufre, notamment des accélérateurs du type thiazoles ainsi que leurs dérivés, des accélérateurs de types sulfénamides, thiurames, dithiocarbamates, dithiophosphates, thiourées et xanthates. A titre d'exemples de tels accélérateurs, on peut citer notamment les composés suivants : disulfure de 2mercaptobenzothiazyle (en abrégé MBTS), N-cyclohexyl-2-benzothiazyle sulfénamide (CBS), N,N-dicyclohexyl-2-benzothiazyle sulfénamide (DCBS), N-ter-butyl-2benzothiazyle sulfénamide (TBBS), N-ter-butyl-2-benzothiazyle sulfénimide (TBSI), disulfure de tetrabenzylthiurame (TBZTD), dibenzyldithiocarbamate de zinc (ZBEC) et les mélanges de ces composés. Additifs divers.Any compound capable of acting as an accelerator for vulcanization of diene elastomers in the presence of sulfur, in particular accelerators of the thiazole type and their derivatives, accelerators of the sulfenamide, thiuram, dithiocarbamate, dithiophosphate, thiourea and xanthate type can be used as accelerator. Examples of such accelerators include the following compounds: 2mercaptobenzothiazyl disulfide (abbreviated to MBTS), N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (CBS), N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (DCBS ), N-ter-butyl-2benzothiazyl sulfenamide (TBBS), N-ter-butyl-2-benzothiazyl sulfenimide (TBSI), tetrabenzylthiuram disulfide (TBZTD), zinc dibenzyldithiocarbamate (ZBEC) and mixtures of these compounds. Miscellaneous additives.

Additifs divers:Miscellaneous additives:

Les compositions de caoutchouc conformes à l'invention peuvent comporter également tout ou partie des additifs et agents de mise en œuvre usuels, connus de l’homme de l’art et habituellement utilisés dans les compositions de caoutchouc, comme par exemple des pigments, des agents de protection tels que cires anti-ozone, anti-ozonants chimiques, antioxydants.The rubber compositions in accordance with the invention may also comprise all or part of the usual additives and processing agents known to those skilled in the art and usually used in rubber compositions, such as for example pigments, protective agents such as anti-ozone waxes, chemical anti-ozonants, antioxidants.

En particulier, la composition peut comprendre de 0 à 10 pce d’agent de mise en œuvre, de préférence de 0 à 5 pce.In particular, the composition may comprise from 0 to 10 pce of processing agent, preferably from 0 to 5 pce.

Fabrication de compositions de caoutchouc :Manufacture of rubber compositions:

Les compositions de caoutchouc de l'invention sont fabriquées dans des mélangeurs appropriés, en utilisant deux phases de préparation successives selon une procédure générale bien connue de l'homme du métier : une première phase de travail ou malaxage thermomécanique (parfois qualifiée de phase non-productive) sur un mélangeur approprié (par exemple mélangeur de type « Banbury ») à haute température, jusqu'à une température maximale comprise entre 110°C et 200°C, de préférence entre 135°C et 185°C, suivie d'une seconde phase de travail mécanique (parfois qualifiée de phase productive) à plus basse température, typiquement inférieure à 120°C, par exempleThe rubber compositions of the invention are produced in suitable mixers, using two successive preparation phases according to a general procedure well known to those skilled in the art: a first working phase or thermomechanical kneading (sometimes qualified as a non-working phase). productive) on a suitable mixer (for example "Banbury" type mixer) at high temperature, up to a maximum temperature of between 110 ° C and 200 ° C, preferably between 135 ° C and 185 ° C, followed by a second mechanical working phase (sometimes called a productive phase) at a lower temperature, typically below 120 ° C, for example

- 16 entre 40°C et 100°C, phase de finition au cours de laquelle est incorporé le système de réticulation ou vulcanisation.- 16 between 40 ° C and 100 ° C, finishing phase during which the crosslinking or vulcanization system is incorporated.

La composition finale ainsi obtenue est ensuite calandrée par exemple sous la forme d'une feuille ou d'une plaque, notamment pour une caractérisation au laboratoire, ou encore extradée sous la forme d'un semi-fini (ou profilé) de caoutchouc utilisable comme semelle de raquette à neige.The final composition thus obtained is then calendered, for example in the form of a sheet or a plate, in particular for characterization in the laboratory, or else extradited in the form of a semi-finished (or profiled) rubber usable as snowshoe sole.

La réticulation de la composition peut être conduite de manière connue de l’homme du métier, par exemple à une température comprise entre 130°C et 200°C, sous pression.The crosslinking of the composition can be carried out in a manner known to a person skilled in the art, for example at a temperature between 130 ° C. and 200 ° C., under pressure.

III- EXEMPLES DE REALISATION DE L’INVENTIONIII- EXAMPLES OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Les exemples qui suivent permettent d’illustrer l’invention, cette dernière ne saurait cependant être limitée à ces seuls exemples.The examples which follow make it possible to illustrate the invention, the latter cannot however be limited to these examples only.

Préparation des compositions de caoutchoucPreparation of rubber compositions

On procède pour les essais de la manière suivante : on introduit dans un mélangeur interne, rempli à 70% et dont la température initiale de cuve ests d’environ 60°C, successivement la charge renforçante, le graphite, le système plastifiant, le caoutchouc butyl ainsi que divers autres ingrédients éventuels à l’exception du système de vulcanisation. On conduit alors un travail thermomécanique (phase non-productive) en une étape, qui dure au total environ 3 à 4 minutes, jusqu’à atteindre une température maximale de « tombée » de 150°C.The tests are carried out as follows: an internal mixer, filled to 70% and whose initial tank temperature is around 60 ° C, is introduced, successively the reinforcing filler, the graphite, the plasticizing system, the rubber butyl as well as various other possible ingredients with the exception of the vulcanization system. Thermomechanical work (non-productive phase) is then carried out in one step, which lasts a total of approximately 3 to 4 minutes, until a maximum "fall" temperature of 150 ° C is reached.

On récupère le mélange ainsi obtenu, on le refroidit puis on incorpore du soufre et un accélérateur type sulfénamide sur un mélangeur externe (homo-finisseur) à 30°C, en mélangeant le tout (phase productive) pendant un temps approprié (par exemple entre 5 et 12 min).The mixture thus obtained is recovered, it is cooled and then sulfur and a sulfenamide-type accelerator are incorporated on an external mixer (homo-finisher) at 30 ° C., mixing the whole (productive phase) for an appropriate time (for example between 5 and 12 min).

Les compositions ainsi obtenues sont ensuite calandrées soit sous la forme de plaques (épaisseur de 2 à 3 mm) ou feuilles fines de caoutchouc pour la mesure de leurs propriétés physiques ou mécaniques, soit extradées sous la forme de gommes intérieures de pneumatique.The compositions thus obtained are then calendered either in the form of plates (thickness of 2 to 3 mm) or thin sheets of rubber for the measurement of their physical or mechanical properties, or extruded in the form of internal rubber compounds for tires.

- 17 Exemple- 17 Example

Cet essai a pour objet de montrer l’amélioration de performance en terme de propriétés de caoutchouterie de plusieurs compositions selon l’invention par rapport à une composition témoin classique et à des compositions de l’art antérieur.The purpose of this test is to show the improvement in performance in terms of rubber properties of several compositions according to the invention compared to a conventional control composition and to compositions of the prior art.

L’ensemble des compositions ont été préparées conformément au procédé détaillé dans le paragraphe précédent. Ces compositions sont définies de la façon suivante :All of the compositions were prepared in accordance with the process detailed in the previous paragraph. These compositions are defined as follows:

- la composition témoin Tl est une composition de gomme intérieure de pneumatique « classique » incluant un taux de noir de carbone classique et une charge inerte,the control composition T1 is a composition of “conventional” tire inner rubber including a conventional carbon black content and an inert filler,

- la composition témoin T2 comprend un faible taux de noir de carbone et de la craie,the control composition T2 comprises a low level of carbon black and of chalk,

- la composition C2 conforme à la présente invention est identique à la composition T2 à l’exception de la nature de la charge inerte qui est du kaolin,the composition C2 in accordance with the present invention is identical to the composition T2 with the exception of the nature of the inert filler which is kaolin,

- la composition témoin T3 comprend un faible taux de noir de carbone et de la craie avec un taux différent de la composition T2,the control composition T3 comprises a low level of carbon black and of chalk with a rate different from the composition T2,

- la composition C3 conforme à la présente invention est identique à la composition T3 à l’exception de la nature de la charge inerte qui est du kaolin,the composition C3 in accordance with the present invention is identical to the composition T3 with the exception of the nature of the inert filler which is kaolin,

- la composition témoin T4 comprend un faible taux de noir de carbone et de la craie avec un taux différent des compositions T2 et T3,the control composition T4 comprises a low level of carbon black and of chalk with a different level of the compositions T2 and T3,

- la composition C4 conforme à la présente invention est identique à la composition T4 à l’exception de la nature de la charge inerte qui est du kaolin.- Composition C4 according to the present invention is identical to composition T4 with the exception of the nature of the inert filler which is kaolin.

Les taux des différents constituants des compositions exprimés en pce, partie en poids pour cent parties en poids d’élastomère, sont présentés dans le tableau 1 qui suit :The rates of the various constituents of the compositions expressed in phr, part by weight per hundred parts by weight of elastomer, are presented in Table 1 which follows:

- 18 Tableau 1- 18 Table 1

Tl tl T2 T2 T3 T3 T4 T4 C2 C2 C3 C3 C4 C4 Caoutchouc butyl (1) Butyl rubber (1) 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 Caoutchouc naturel Natural rubber 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Noir (2) Black (2) 60 60 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 Craie Chalk 20 20 15 15 30 30 60 60 - - - - - - Kaolin (3) Kaolin (3) - - - - - - - - 15 15 30 30 60 60 Agent (4) Agent (4) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Soufre Sulfur 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 MBTS(5) MBTS (5) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ZnO ZnO 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Acide stéarique Stearic acid 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

(1) Polyisobutylène brorné commercialisé sous la référence BB2222 par la société EXXON Mobile CHEMICAL.(1) Browned polyisobutylene sold under the reference BB2222 by the company EXXON Mobile CHEMICAL.

(2) Noir de carbone N772 REGAL@SRF commercialisé par Cabot Ravenne.(2) Carbon black N772 REGAL @ SRF marketed by Cabot Ravenne.

(3) kaolin naturel PolwhiteTM KL commercialisé par Imerys, de surface spécifique 13m2/g (4) Agent de mise en œuvre AMO40 commercialisé par la société(3) PolwhiteTM KL natural kaolin marketed by Imerys, with a specific surface of 13m2 / g (4) AMO40 processing agent marketed by the company

Struktol Company of America (5) Disulfure de 2-mercaptobenzothiazyle commercialisé par General Quimica SAUStruktol Company of America (5) 2-Mercaptobenzothiazyl disulfide marketed by General Quimica SAU

Les propriétés de caoutchouterie de ces compositions sont mesurées avant cuisson et après cuisson à 150°C pendant 60 minutes, les résultats obtenus sont portés sur le tableau 2.The rubber properties of these compositions are measured before baking and after baking at 150 ° C. for 60 minutes, the results obtained are shown in Table 2.

Tableau 2Table 2

Tl tl T2 T2 T3 T3 T4 T4 C2 C2 C3 C3 C4 C4 Perméabilité Permeability 100 100 129 129 125 125 125 125 117 117 100 100 85 85 Temps de grillage Toasting time 100 100 120 120 112 112 103 103 127 127 131 131 136 136 Energie rupture Breaking energy 100 100 190 190 170 170 130 130 183 183 157 157 123 123

On constate au vu du tableau 2, que les compositions conformes à l’invention présentent une étanchéité comparable ou améliorée par rapport à la composition témoin classique Tl (valeur de perméabilité plus faible), et une étanchéité significativement amélioréeIt is seen from Table 2, that the compositions according to the invention have a comparable or improved seal compared to the conventional control composition Tl (lower permeability value), and a significantly improved seal

- 19 pour chaque composition conforme à l’invention par rapport à la composition témoin incluant un taux de craie identique au taux de kaolin (C2 vs T2, C3 vs T3 et C4 vs T4).- 19 for each composition in accordance with the invention relative to the control composition including a level of chalk identical to the level of kaolin (C2 vs T2, C3 vs T3 and C4 vs T4).

De plus, de façon attendue les compositions T2 à T4 et C2 à C4 présentent une bien 5 meilleur énergie à la rupture que la composition témoin classique Tl, les compositions C conformes à l’invention ayant des énergies rupture similaire aux compositions T ayant un taux identique de charge inerte (c’est-à-dire C2 vs T2, C3 vs T3 et C4 vs T4).In addition, as expected, the compositions T2 to T4 and C2 to C4 exhibit a much better energy at break than the conventional control composition T1, the compositions C according to the invention having energies of rupture similar to the compositions T having a rate identical with inert charge (i.e. C2 vs T2, C3 vs T3 and C4 vs T4).

Mais on constate de façon surprenante que les compositions conformes à l’invention 10 présente un temps de grillage significativement amélioré vis-à-vis de la composition témoin classique Tl ainsi que vis- à vis des compositions T ayant un taux identique de charge inerte (c’est-à-dire C2 vs T2, C3 vs T3 et C4 vs T4). De plus, étonnamment on constate que l’augmentation du taux de charge inerte a un effet négatif sur le temps de grillage lorsqu’il s’agit de la craie (passage de T2 à T3 puis à T4) alors qu’au contraire 15 l’effet est positif pour le kaolin (passage de C2 à C3 puis à C4).However, it is surprisingly found that the compositions in accordance with the invention 10 have a significantly improved roasting time with respect to the conventional control composition T1 as well as with respect to the compositions T having an identical rate of inert filler ( i.e. C2 vs T2, C3 vs T3 and C4 vs T4). In addition, surprisingly we note that the increase in the inert load rate has a negative effect on the toasting time when it is chalk (transition from T2 to T3 then to T4) whereas on the contrary 15 l he effect is positive for kaolin (transition from C2 to C3 then to C4).

Claims (14)

REVENDICATIONS 1) Gomme intérieure pour pneumatique, ayant une composition de caoutchouc à base d’au moins un caoutchouc butyl avec un taux allant de 60 à 100 pce, parties pour cent parties d’élastomère, du noir de carbone avec un taux allant de 12 à 45 pce, du kaolin avec un taux supérieur ou égal à 10 pce et un plastifiant avec un taux allant de 0 à 8 pce.1) Inner rubber for a tire, having a rubber composition based on at least one butyl rubber with a rate ranging from 60 to 100 phr, parts per hundred parts of elastomer, of carbon black with a rate ranging from 12 to 45 pce, kaolin with a rate greater than or equal to 10 pce and a plasticizer with a rate ranging from 0 to 8 pce. 2) Gomme intérieure selon la revendication 1, dans laquelle le taux de noir de carbone va de 15 à 45 pce, de préférence de 20 à 40 pce et plus préférentiellement de 20 à 35 pce.2) Inner rubber according to claim 1, in which the carbon black content ranges from 15 to 45 phr, preferably from 20 to 40 phr and more preferably from 20 to 35 phr. 3) Gomme intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le taux de plastifiant va de 0 à 6 pce, de préférence de 0 à 3 pce.3) Inner compound according to any one of the preceding claims, in which the level of plasticizer ranges from 0 to 6 phr, preferably from 0 to 3 phr. 4) Gomme intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le taux de kaolin va de 10 à 80 pce, de préférence de 10 à 70 pce et plus préférentiellement de 20 à 70 pce.4) Inner compound according to any one of the preceding claims, in which the level of kaolin ranges from 10 to 80 phr, preferably from 10 to 70 phr and more preferably from 20 to 70 phr. 5) Gomme intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition comprend au moins un élastomère diénique.5) Inner rubber according to any one of the preceding claims, in which the composition comprises at least one diene elastomer. 6) Gomme intérieure selon la revendication 5, dans laquelle l’élastomère diénique est choisi parmi les polybutadiènes (BR), le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes de synthèse (IR), les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène, et les mélanges de ces élastomères.6) Inner rubber according to claim 5, in which the diene elastomer is chosen from polybutadienes (BR), natural rubber (NR), synthetic polyisoprenes (IR), butadiene copolymers, isoprene copolymers, and mixtures of these elastomers. 7) Gomme intérieure selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, dans laquelle le taux de caoutchouc butyl va de 70 à 100 pce, de préférence de 80 à 100 pce.7) Inner compound according to any one of claims 5 or 6, in which the butyl rubber content ranges from 70 to 100 phr, preferably from 80 to 100 phr. 8) Gomme intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le caoutchouc butyl est un copolymère d’isobutène et d’isoprène, de préférence un copolymère d’isobutène et d’isoprène halogéné.8) Inner compound according to any one of the preceding claims, in which the butyl rubber is a copolymer of isobutene and isoprene, preferably a copolymer of isobutene and halogenated isoprene. 9) Gomme intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition comprend une charge inorganique renforçante avec un taux allant de 1 à 38 pce.9) Inner rubber according to any one of the preceding claims, in which the composition comprises a reinforcing inorganic filler with a level ranging from 1 to 38 phr. 10) Gomme intérieure selon la revendication 9, dans laquelle la charge renforçante inorganique renforçante est de la silice.10) Inner rubber according to claim 9, in which the reinforcing inorganic reinforcing filler is silica. 11) Gomme intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition contient une ou plusieurs autres charges inertes avec un taux inférieur à 50 pce.11) Inner compound according to any one of the preceding claims, in which the composition contains one or more other inert fillers with a level of less than 50 phr. 12) Gomme intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le plastifiant comprend une huile plastifiante, de préférence le plastifiant est une huile plastifiante.12) Inner rubber according to any one of the preceding claims, in which the plasticizer comprises a plasticizing oil, preferably the plasticizer is a plasticizing oil. 55 13) Gomme intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition comprend un agent de mise en œuvre avec un taux allant de 0 à 10 pce, de préférence de 0 à 5 pce.13) Inner compound according to any one of the preceding claims, in which the composition comprises an implementing agent with a level ranging from 0 to 10 phr, preferably from 0 to 5 phr. 14) Pneumatique comportant une gomme intérieure selon l’une quelconque des 10 revendications 1 à 13.14) A tire comprising an inner rubber according to any one of claims 10 to 13.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011116810A (en) * 2009-12-01 2011-06-16 Yokohama Rubber Co Ltd:The Rubber composition for inner liner of pneumatic tire
EP2377693A1 (en) * 2008-12-26 2011-10-19 Bridgestone Corporation Pneumatic tire
EP2954002A1 (en) * 2013-02-11 2015-12-16 Bridgestone Corporation Tyre innerliner compound

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2377693A1 (en) * 2008-12-26 2011-10-19 Bridgestone Corporation Pneumatic tire
JP2011116810A (en) * 2009-12-01 2011-06-16 Yokohama Rubber Co Ltd:The Rubber composition for inner liner of pneumatic tire
EP2954002A1 (en) * 2013-02-11 2015-12-16 Bridgestone Corporation Tyre innerliner compound

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