WO2000022034A1 - Utilisation d'hydroxycarbonate, d'hydroxyoxycarbonate ou d'oxycarbonate d'aluminium comme charge dans une composition de caoutchouc - Google Patents

Utilisation d'hydroxycarbonate, d'hydroxyoxycarbonate ou d'oxycarbonate d'aluminium comme charge dans une composition de caoutchouc Download PDF

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WO2000022034A1
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hydroxycarbonate
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amorphous
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Laurence Ladouce
Thierry Chopin
Pierre-Yves Le Goff
Michel Martin
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Rhodia Chimie
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers

Definitions

  • the present invention relates to the use as a filler in rubber, hydroxycarbonate, hydroxyoxycarbonate or amorphous aluminum oxycarbonate compositions.
  • the object of the invention is to provide a filler for the rubber compositions providing them with a very satisfactory compromise in properties, namely preferably:
  • the subject of the present invention is the use as filler, in a rubber composition, of at least one compound (A) consisting of an amorphous aluminum hydroxycarbonate or an amorphous aluminum hydroxyoxycarbonate or an oxycarbonate d amorphous aluminum.
  • said hydroxycarbonate, hydroxyoxycarbonate or oxycarbonate contains at least 0.01, in particular at least 0.04, mole of carbonate per mole of aluminum; it can contain at least 0.1 mole of carbonate per mole of aluminum. In general, its carbonate / aluminum molar ratio is at most 0.25, in particular at most 0.2.
  • the carbonates present in hydroxycarbonate, hydroxyoxycarbonate or oxycarbonate, and which can be detected by infrared spectroscopy, are usually covalent.
  • the compound (A) generally has a BET specific surface of between 40 and 150 m 2 / g, in particular between 45 and 95 m 2 / g; it can be between 50 and
  • the BET surface is determined according to the BRUNAUER - EMMET method -
  • This compound (A) preferably has a small proportion of reactive AI-OH surface functions.
  • the compound (A) used is an amorphous aluminum hydroxycarbonate corresponding to the crude formula (I) as follows AI (OH) x (CO 3 ) y , zH 2 O (I) in which
  • y can be at most equal to 0.2.
  • the compound (A) preferably has the following property: it remains amorphous (its X-ray diffraction spectrum remains flat) after having been calcined (in air) for 2 hours at any temperature between 150 and 700 ° C or after having undergone a treatment consisting of rapid dehydration using a gas stream at 600 ° C, the contact time of the compound with this gas being 1 at 2 seconds.
  • the compound (A) is generally formed of aggregates of elementary particles which are slightly or non-porous, for example substantially spherical, of size which can be between 15 and 25 nm.
  • the compound (A) used is obtained from calcination (notably in air) at any temperature between 150 and 700 ° C, especially between 180 and 650 ° C, of a amorphous aluminum hydroxycarbonate (called starting amorphous aluminum hydroxycarbonate), in particular for 1 to 3 hours, for example for 2 hours.
  • the starting amorphous aluminum hydroxycarbonate preferably has the following property: it remains amorphous after having undergone a treatment consisting of rapid dehydration using a gas stream at 600 ° C., the time contact of the compound with this gas being 1 to 2 seconds.
  • the compound (A) used is derived from the rapid dehydration of an amorphous aluminum hydroxycarbonate (called starting amorphous aluminum hydroxycarbonate) using a stream of gas to a temperature between 500 and 700 ° C, in particular equal to 600 ° C, the contact time of this starting amorphous aluminum hydroxycarbonate with this gas being between a fraction of a second and 4 seconds, in particular between 1 and 2 seconds.
  • the starting amorphous aluminum hydroxycarbonate preferably has the following property: it remains amorphous after having been calcined (in air) for 2 hours at any temperature between 150 and 700 ° C.
  • the compound (A) used advantageously has a high dispersibility. This dispersibility is quantified using the measurement of the level of fines ( ⁇ f ), that is to say the proportion (by weight) of particles of size less than 0.3 ⁇ m, after deagglomeration at ultra- sounds, performed according to the test described below. In this test, the ability to disperse the compound is measured by a particle size measurement (by sedimentation), carried out on a suspension of the compound previously disaggregated by ultra-sonification.
  • the deagglomeration (or dispersion) under ultrasound is implemented using a BRANSON OSI sonicator (450 W), equipped with a probe with a diameter of 12 mm.
  • the particle size measurement is carried out using a SEDIGRAPH particle size analyzer (sedimentation in the gravity field + scanning by X-ray beam).
  • This rate of fines ( ⁇ f ), or rate of particles of size less than 0.3 ⁇ m, is all the higher the higher the compound has a high dispersibility.
  • the compound (A) used has a level of fines ( ⁇ f ) of at least 80%, in particular at least 90%, or even at least 95% .
  • the starting amorphous aluminum hydroxycarbonate preferably contains at least 0.01, in particular at least 0.04, mole of carbonate per mole of aluminum; it can contain at least 0.1 mole of carbonate per mole of aluminum.
  • its carbonate / aluminum molar ratio is at most 0.25, in particular at most 0.2.
  • the carbonates present in this starting amorphous aluminum hydroxycarbonate, and which can be detected by infrared spectroscopy, are usually covalent.
  • This starting amorphous aluminum hydroxycarbonate generally has a BET specific surface of between 40 and 150 m 2 / g, in particular between 45 and 95 m 2 / g; it can be between 50 and 75 m 2 / g. It is generally formed of aggregates of elementary particles which are not very porous or not, for example substantially spherical, of size which can be between 15 and 25 nm. It preferably has a small proportion of reactive AI-OH surface functions.
  • the starting amorphous aluminum hydroxycarbonate preferably corresponds to the following crude formula (I)
  • y can be at most equal to 0.2.
  • the starting amorphous aluminum hydroxycarbonate in particular when it corresponds to the crude formula (I) mentioned above, can be prepared by the following method.
  • a precipitation reaction is carried out by introducing a gaseous mixture, containing carbon dioxide (CO 2 ), into a suspension of alkali metal aluminate, in particular sodium aluminate, contained in a reaction vessel.
  • this suspension of sodium aluminate can have a concentration, expressed as Al 2 O 3 , of between 10 and 150 g / l, in particular between 20 and 100 g / l; this concentration is for example between 40 and 70 g / l.
  • pH can vary for example between 11 and 13.5, especially between 12 and 13.
  • the initial reaction temperature that is to say the temperature of the aluminate suspension at the start of the introduction of the gas mixture, is usually set at not more than 15 ° C .; it is for example between 5 and 15 ° C.
  • the reaction is generally carried out with stirring.
  • the gaseous mixture which is introduced into the reaction vessel preferably contains, in addition to carbon dioxide, air.
  • This gas mixture can then contain 20 to 50%, in particular 30 to 40%, by volume of carbon dioxide, and 50 to 80%, in particular 60 to 70%, by volume of air.
  • the pressure in the reaction vessel is maintained throughout the reaction, preferably between 1, 3 and 3.5 bars, for example between 1, 7 and 2.5 bars.
  • the final reaction temperature should generally be at most 25 ° C; it is for example between 10 and 25 ° C. It is preferable to maintain cooling in the reaction chamber during carbonation.
  • the duration of the reaction (carbonation) can be between 10 and 60 minutes, for example between 10 and 30 minutes.
  • the pH of the reaction medium at the end of the reaction is generally between 9.5 and 10.5.
  • the precipitate obtained is usually filtered and, optionally, washed, for example with water. Even if any type of filtration means can be used, a filter press is advantageously used.
  • the product obtained is, optionally after resuspension (or repulping), dried, preferably by atomization, in particular using an APV type atomizer, with an inlet temperature of for example between 400 and 500 C. C and an outlet temperature of, for example, between 100 and 135 ° C.
  • the amorphous aluminum hydroxycarbonate obtained can undergo a final grinding operation, using any suitable known device, in order to "break" the agglomerates / aggregates.
  • the rubber compositions in which is used, as a filler (in particular a reinforcing filler), the hydroxycarbonate or the amorphous aluminum oxycarbonate are generally based on one or more elastomers. More particularly, among the suitable elastomers, mention may be made of elastomers having a glass transition temperature of between -150 and +20 ° C.
  • natural rubber polymers or copolymers derived from aliphatic or aromatic monomers, comprising at least one unsaturation (such as, in particular, ethylene, propylene, butadiene, isoprene, styrene), polybutylacrylate, or combinations thereof; mention may also be made of silicone elastomers and halogenated elastomers.
  • the filler contained in said rubber compositions is formed at least in part, in particular in majority by weight, by compound (A) consisting of a hydroxycarbonate or hydroxyoxycarbonate or amorphous aluminum oxycarbonate.
  • compound (A) consisting of a hydroxycarbonate or hydroxyoxycarbonate or amorphous aluminum oxycarbonate.
  • Another compound such as precipitated silica, in particular very dispersible, can optionally be used as filler, but generally in the minority by weight relative to the compound (A).
  • these compositions do not contain precipitated silica as filler and / or the filler is formed entirely of compound (A).
  • the rubber compositions generally also comprise at least one coupling agent and / or at least one covering agent.
  • the invention also relates to the finished articles based on the rubber compositions described above. Mention may be made, as finished articles, of the tire casings, in particular the sidewalls and the tire tread, the shoe soles, etc. The following examples illustrate the invention without, however, limiting its scope.
  • a reactor having a volume of 100 liters is used, provided with a double jacket and equipped with a suitable stirring means for gas / liquid transfer, namely a Rushton turbine, and capable of working under pressure (the dissipated power required is about 4 kW / m 3 ).
  • This suspension is cooled by means of the double jacket; its temperature is thus brought to 10 ° C. Then introduced into the reactor, under the Rushton turbine, a gas mixture having the following composition: Q (CO 2 ) 10 Nm 3 / h Q (air) 18.6 Nm 3 / h The pressure in the reactor is maintained at 2 bars.
  • the reaction (carbonation) takes about 15 minutes.
  • the final temperature of the reaction mixture is approximately 20 ° C.
  • the end of the reaction can be monitored in particular using a pH probe.
  • the final pH of the reaction mixture is 10.
  • the precipitate formed is then filtered using a filter press and washed using deionized water, the amount of washing water used being of the order of 67 l / kg of solid (expressed as Al 2 O 3 ) dry.
  • the product obtained after repulping in deionized water, is spray-dried, using an APV atomizer, with an inlet temperature of 450 ° C and an outlet temperature of 125 ° C.
  • the product thus prepared is an amorphous aluminum hydroxycarbonate: its X-ray diffraction spectrum is flat. This product remains amorphous after being calcined for 2 hours in air at
  • This product contains 0.1 mole of carbonate per mole of aluminum.
  • Example 2 The aluminum hydroxycarbonate prepared in Example 1 is calcined in air for 2 hours at a temperature of 200 ° C.
  • the compound then obtained, referenced HCA1 is amorphous.
  • the carbonates present in this compound are covalent in nature.
  • the HCA1 compound contains 0.09 mole of carbonate per mole of aluminum. Its particle size (Malvern) is 5.0 ⁇ m.
  • the hydroxyoxycarbonate referenced HCA1 prepared in Example 2, undergoes a grinding operation using an air jet mill, in order to "break" the agglomerates / aggregates.
  • the amorphous compound obtained is reference HCA2.
  • the carbonates present in this compound are covalent in nature.
  • the HCA2 compound contains 0.09 mole of carbonate per mole of aluminum. Its particle size (Malvern) is 1.25 ⁇ m.
  • the aluminum hydroxycarbonate prepared in Example 1 is calcined in air for 2 hours at a temperature of 600 ° C.
  • the amorphous compound obtained is referenced HCA3.
  • the carbonates present in this compound are covalent in nature.
  • the HCA3 compound contains 0.05 mole of carbonate per mole of aluminum. Its particle size (Malvern) is 0.95 ⁇ m.
  • compositions are prepared by thermo-mechanically working the elastomers in an internal mixer (BANBURY type) with a volume equal to 1 liter, in two stages, with an average speed of the pallets of 80 revolutions / minute, until obtaining at a temperature of 160 ° C., these steps being followed by a finishing step carried out on an external mixer.
  • BANBURY type internal mixer
  • the compositions are prepared by thermo-mechanically working the elastomers in an internal mixer (BANBURY type) with a volume equal to 1 liter, in two stages, with an average speed of the pallets of 80 revolutions / minute, until obtaining at a temperature of 160 ° C., these steps being followed by a finishing step carried out on an external mixer.
  • the vulcanization of the formulations is adapted to the vulcanization kinetics of the corresponding mixtures.
  • compositions of Example 6 The properties of the compositions are set out below, the measurements having been carried out (on the vulcanized formulations), as in the case of the compositions of Example 6 below, according to the following standards and / or methods:
  • a Monsanto 100 S rheometer corresponds to the time during which the control of the mixture is possible.
  • the rubber mixture hardens from Ts2 (start of vulcanization).
  • T90 corresponds to the time after which 90% of the vulcanization has been carried out.
  • the modules x% correspond to the stress measured at x% of tensile deformation.
  • the value considered is determined 15 seconds after the application of the force.
  • test conditions are as follows:
  • the test pieces are of rectangular shape (length 6 mm, width 4 mm, thickness 2.5 mm approximately).
  • a sinusoidal deformation of increasing amplitude is applied at a constant frequency of 5 Hz.
  • G ', G "and tan ⁇ are evaluated.
  • ⁇ G' refers to the difference between the module G ' measured at a shear deformation of 0.001 and the modulus G 'measured at a shear deformation of 1 and tan ⁇ max corresponds to the maximum of the tangent of the loss angle as a function of the deformation.
  • test pieces are of rectangular shape (length 10 mm, width 6 mm, thickness 2.5 mm approximately).
  • a sinusoidal deformation with a constant amplitude of 10 microns, is applied at a constant frequency of 10 Hz.
  • E ', E "and tan ⁇ are evaluated as a function of temperature.
  • the scanning speed in temperature is 0.5 ° C / Below, tan ⁇ max (T) corresponds to the maximum of the tangent of the loss angle as a function of temperature.
  • the UV A resistance to aging is evaluated in tension, on samples which have remained for 100 hours in a UV apparatus AT ATLAS CON at a temperature of 60 ° C. In these two cases, the results are expressed in stress and strain at break, and are norms compared to the value of the stress and the strain before aging.
  • composition 1 exhibits an advantageous compromise in properties compared with the reference composition (composition R).
  • composition 1 With a Mooney viscosity and a vulcanization kinetics comparable to those of the reference composition, composition 1 leads to a strengthening in terms of more marked modulus. With composition 1, there is a clear drop in the amplitude of the fall in modulus (Payne effect), also manifested by a drop in the tangent maximum ⁇ as a function of the deformation.
  • Composition 1 also offers greater resistance to thermal aging and UV aging than that of the reference composition.
  • compositions are prepared by thermo-mechanically working the elastomers in an internal mixer (BANBURY type) with a volume equal to 1 liter, in two stages, with an average speed of the pallets of 80 revolutions / minute, until obtaining at a temperature of 160 ° C., these steps being followed by a finishing step carried out on an external mixer.
  • BANBURY type internal mixer
  • the compositions are prepared by thermo-mechanically working the elastomers in an internal mixer (BANBURY type) with a volume equal to 1 liter, in two stages, with an average speed of the pallets of 80 revolutions / minute, until obtaining at a temperature of 160 ° C., these steps being followed by a finishing step carried out on an external mixer.
  • the vulcanization of the formulations is adapted to the vulcanization kinetics of the corresponding mixtures.
  • compositions are set out below, the measurements having been carried out (on the vulcanized formulations) according to the standards and / or methods described in Example 5.
  • Table 5 The properties of the compositions are set out below, the measurements having been carried out (on the vulcanized formulations) according to the standards and / or methods described in Example 5.
  • compositions 2 and 3 according to the invention exhibit an advantageous compromise of properties compared to the reference composition (composition R).
  • composition R the reference composition
  • composition 2 and especially composition 3 lead to a strengthening in terms of more pronounced modulus at 100% deformation.
  • compositions 2 and 3 there is a clear drop in the amplitude of the fall in modulus (Payne effect), also manifested by a drop in the maximum tangent ⁇ as a function of the deformation. The Payne effect and the energy dissipation are therefore lower with the compositions according to the invention compared to the reference composition.
  • compositions 2 and 3 finally offer resistance to thermal aging and to UV aging comparable to or even greater than that of the reference composition.

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Abstract

L'invention concerne l'utilisation comme charge, dans une composition de caoutchouc à base d'un élastomère, d'un composé consistant en un hydroxycarbonate, un hydroxyoxycarbonate ou un oxycarbonate d'aluminium, amorphe. Elle est également relative aux compositions de caoutchouc comprenant une telle charge et aux articles finis à base d'une telle composition.

Description

UTILISATION DΗYDROXYCARBONATE. D' HYDROXYOXYCARBONATE OU D'OXYCARBONATE D'ALUMINIUM COMME CHARGE DANS UNE COMPOSITION
DE CAOUTCHOUC
La présente invention est relative à l'utilisation comme charge, dans des compositions de caoutchouc, d'hydroxycarbonate, d'hydroxyoxycarbonate ou d'oxycarbonate d'aluminium amorphe.
Elle est également relative aux compositions de caoutchouc ainsi obtenues. Enfin, elle concerne en outre les articles finis à base de ces compositions, et notamment les enveloppes de pneumatique.
Il est connu d'employer des charges blanches renforçantes dans les élastomères, comme par exemple de la silice précipitée ou de l'alumine. Mais les résultats ne sont pas toujours ceux espérés. Le but de l'invention est de proposer une charge pour les compositions de caoutchouc leur procurant un compromis de propriétés très satisfaisant, à savoir de préférence :
- de très bonnes propriétés rhéologiques et une excellente aptitude à la vulcanisation, comparables à celles de silices précipitées très dispersibles, mais bien supérieures à celles procurées par l'alumine,
- des propriétés dynamiques particulièrement remarquables, en particulier un effet Payne de faible amplitude, d'où une faible résistance au roulement pour les pneumatiques à base de ces compositions, et/ou une tangente δ à 0 °C très élevée, d'où une adhérence améliorée pour les pneumatiques à base de ces compositions, - un bon renforcement en terme de module,
- une résistance plutôt élevée au vieillissement thermique et au vieillissement UV (rayonnements ultraviolets).
Dans ce but, la présente invention a pour objet l'utilisation comme charge, dans une composition de caoutchouc, d'au moins un composé (A) consistant en un hydroxycarbonate d'aluminium amorphe ou un hydroxyoxycarbonate d'aluminium amorphe ou un oxycarbonate d'aluminium amorphe.
Plus particulièrement, ledit hydroxycarbonate, hydroxyoxycarbonate ou oxycarbonate contient au moins 0,01 , notamment au moins 0,04, mole de carbonate par mole d'aluminium ; il peut contenir au moins 0,1 mole de carbonate par mole d'aluminium. En général, son rapport molaire carbonate/aluminium est d'au plus 0,25, en particulier d'au plus 0,2. Les carbonates présents dans l'hydroxycarbonate, l'hydroxyoxycarbonate ou l'oxycarbonate, et qui peuvent être détectés par spectroscopie infrarouge, sont habituellement covalents.
Le composé (A) possède, généralement, une surface spécifique BET comprise entre 40 et 150 m2/g, notamment entre 45 et 95 m2/g ; elle peut être comprise entre 50 et
75 m2/g. La surface BET est déterminée selon la méthode de BRUNAUER - EMMET -
TELLER décrite dans "The Journal of the American Society", Vol. 60, page 309, février
1938 et correspondant à la norme NFT 45007 (novemebre 1987).
Ce composé (A) présente préférentiellement une proportion faible de fonctions réactives AI-OH de surface.
Quelques variantes préférées mais non limitatives de l'invention sont décrites ci- dessous.
Selon une première variante de l'invention, le composé (A) employé est un hydroxycarbonate d'aluminium amorphe répondant à la formule brute (I) suivante AI(OH)x(CO3)y , zH2O (I) dans laquelle
0,5 ≤ x < 3, par exemple 1 < x < 3
0,01 < y < 0,25, par exemple 0,04 < y < 0,25, notamment 0,1 < y < 0,25 z < 1 ,5, par exemple z < 1 Dans cette formule (I), y peut être au plus égal à 0,2.
Notamment dans le cadre de cette variante de l'invention, le composé (A) possède de préférence la propriété suivante : il reste amorphe (son spectre de diffraction aux rayons X reste plat) après avoir été calciné (sous air) pendant 2 heures à n'importe quelle température comprise entre 150 et 700 °C ou après avoir subi un traitement consistant en une déshydratation rapide à l'aide d'un courant de gaz à 600 °C, le temps de contact du composé avec ce gaz étant de 1 à 2 secondes.
Dans cette variante de l'invention, le composé (A) est en général formé d'agrégats de particules élémentaires peu ou non poreuses, par exemple sensiblement sphériques, de taille pouvant être comprise entre 15 et 25 nm. Selon une deuxième variante de l'invention, le composé (A) employé est issu de la calcination (sous air notamment) à n'importe quelle température comprise entre 150 et 700 °C, notamment entre 180 et 650 °C, d'un hydroxycarbonate d'aluminium amorphe (appelé hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ), en particulier pendant 1 à 3 heures, par exemple pendant 2 heures. Dans cette variante, l'hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ possède de préférence la propriété suivante : il reste amorphe après avoir subi un traitement consistant en une déshydratation rapide à l'aide d'un courant de gaz à 600 °C, le temps de contact du composé avec ce gaz étant de 1 à 2 secondes. Selon une troisième variante de l'invention, le composé (A) employé est issu de la déshydratation rapide d'un hydroxycarbonate d'aluminium amorphe (appelé hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ) à l'aide d'un courant de gaz à une température comprise entre 500 et 700 °C, en particulier égale à 600 °C, le temps de contact de cet hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ avec ce gaz étant compris entre une fraction de seconde et 4 secondes, notamment entre 1 et 2 secondes. Dans cette variante, l'hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ possède de préférence la propriété suivante : il reste amorphe après avoir été calciné (sous air) pendant 2 heures à n'importe quelle température comprise entre 150 et 700 °C. Notamment dans les deuxième et troisième variantes de l'invention, le composé (A) employé présente avantageusement une dispersibilité élevée. Cette dispersibilité est quantifiée à l'aide de la mesure du taux de fines (τf), c'est-à-dire de la proportion (en poids) de particules de taille inférieure à 0,3 μm, après désagglomération aux ultra-sons, effectuée selon le test décrit ci-après. Dans ce test, on mesure l'aptitude à la dispersion du composé par une mesure granulométrique (par sédimentation), effectuée sur une suspension du composé préalablement désagglomérée par ultra-sonification. La désagglomération (ou dispersion) sous ultra-sons est mise en œuvre à l'aide d'un sonificateur BRANSON OSI (450 W), équipé d'une sonde de diamètre 12 mm. La mesure granulométrique est effectuée à l'aide d'un granulomètre SEDIGRAPH (sédimentation dans le champ de gravité + balayage par faisceau de rayons X).
On pèse dans un pilulier (de volume égal à 75 ml) 4 grammes de composé (A) et l'on complète à 50 grammes par ajout d'une solution à 1 g/l d'hexamétaphosphate de sodium : on réalise ainsi une suspension aqueuse à 8 % de composé (A) qui est homogénéisée pendant 2 minutes par agitation magnétique. On procède ensuite à la désagglomération (dispersion) sous ultra-sons comme suit : la sonde étant immergée sur une longueur de 4 cm, on règle la puissance de sortie de manière à obtenir une déviation de l'aiguille de puissance indiquant 20 %. La désagglomération est effectuée pendant 180 secondes. On réalise ensuite la mesure granulométrique au moyen d'un granulomètre
SEDIGRAPH. Pour cela, on règle tout d'abord la vitesse de balayage vertical de la cellule par le faisceau de rayons X à 946, ce qui correspond à une taille maximale analysée de 63 μm. On fait circuler de l'eau permutée dans ladite cellule, puis on règle le zéro électrique et le zéro mécanique de l'enregistreur papier (ce réglage se faisant avec le potentiomètre "100 %" de l'enregistreur à la sensibilité maximale). Le crayon de l'enregistreur papier est placé au point représentant la taille de départ de 85 μm. On fait ensuite circuler la suspension de composé (A) désaggloméré, éventuellement refroidie au préalable, dans la cellule du granulomètre SEDIGRAPH (l'analyse granulométrique s'effectuant à 30 °C) et l'analyse démarre alors. L'analyse s'arrête automatiquement dès que la taille de 0,3 μm est atteinte (environ 45 minutes). On calcule alors le taux de fines (τf), c'est-à-dire la proportion (en poids) de particules de taille inférieure à 0,3 μm.
Ce taux de fines (τf), ou taux de particules de taille inférieure à 0,3 μm, est d'autant plus élevé que le composé présente une dispersibilité élevée.
Notamment dans les deuxième et troisième variantes de l'invention, le composé (A) employé présente un taux de fines (τf) d'au moins 80 %, en particulier d'au moins 90 %, voire d'au moins 95 %.
Dans les deuxième et troisième variantes de l'invention, l'hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ contient de préférence au moins 0,01, notamment au moins 0,04, mole de carbonate par mole d'aluminium ; il peut contenir au moins 0,1 mole de carbonate par mole d'aluminium. En général, son rapport molaire carbonate/aluminium est d'au plus 0,25, en particulier d'au plus 0,2.
Les carbonates présents dans cet hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ, et qui peuvent être détectés par spectroscopie infrarouge, sont habituellement covalents.
Cet hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ possède, généralement, une surface spécifique BET comprise entre 40 et 150 m2/g, notamment entre 45 et 95 m2/g ; elle peut être comprise entre 50 et 75 m2/g. II est en général formé d'agrégats de particules élémentaires peu ou non poreuses, par exemple sensiblement sphériques, de taille pouvant être comprise entre 15 et 25 nm. Il possède préférentiellement une proportion faible de fonctions réactives AI-OH de surface.
De même, l'hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ répond de préférence à la formule brute (I) suivante
AI(OH)x(CO3)y , zH2O (I) dans laquelle
0,5 < x < 3, par exemple 1 < x ≤ 3
0,01 < y < 0,25, par exemple 0,04 < y ≤ 0,25, notamment 0,1 < y < 0,25 z < 1 ,5, par exemple z ≤ 1
Dans cette formule (I), y peut être au plus égale à 0,2.
Dans les deuxième et troisième variantes de l'invention, l'hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ, en particulier lorsqu'il répond à la formule brute (I) mentionnée précédemment peut être préparé par le procédé suivant. On effectue une réaction de précipitation par introduction d'un mélange gazeux, renfermant du gaz carbonique (CO2), dans une suspension d'aluminate de métal alcalin, en particulier d'aluminate de sodium, contenue dans une enceinte réactionnelle. Notamment, cette suspension d'aluminate de sodium peut présenter une concentration, exprimée en AI2O3, comprise entre 10 et 150 g/l, en particulier entre 20 et 100 g/l ; cette concentration est par exemple comprise entre 40 et 70 g/l.
Elle possède en général un rapport molaire Na2O/AI2O3 compris entre 1 et 2, de préférence entre 1 , 15 et 1 ,75.
Son pH peut varier par exemple entre 11 et 13,5, notamment entre 12 et 13.
La température initiale de réaction, c'est-à-dire la température de la suspension d'aluminate au début de l'introduction du mélange gazeux, est habituellement fixée à au plus 15 °C ; elle est comprise par exemple entre 5 et 15 °C. La réaction est effectuée généralement sous agitation.
Le mélange gazeux qui est introduit dans l'enceinte réactionnelle renferme de préférence, en plus du gaz carbonique, de l'air. Ce mélange gazeux peut alors contenir 20 à 50 %, en particulier 30 à 40 %, en volume de gaz carbonique, et 50 à 80 %, en particulier 60 à 70 %, en volume d'air. La pression dans l'enceinte réactionnelle est maintenue tout au long de la réaction de préférence entre 1 ,3 et 3,5 bars, par exemple entre 1 ,7 et 2,5 bars.
La température finale de réaction doit être en général d'au plus 25 °C ; elle est par exemple comprise entre 10 et 25 °C. Il est préférable de maintenir un refroidissement dans l'enceinte réactionnelle au cours de la carbonatation. La durée de la réaction (carbonatation) peut être comprise entre 10 et 60 minutes, par exemple entre 10 et 30 minutes.
Le pH du milieu réactionnel en fin de réaction est en général compris entre 9,5 et 10,5.
Le contrôle du pH et de la température permet d'éviter la formation d'une phase parasitaire, la dawsonite.
Ensuite le précipité obtenu est habituellement filtré et, éventuellement, lavé, par exemple avec de l'eau. Même si tout type de moyen de filtration peut être employé, on utilise de manière avantageuse un filtre presse.
Puis le produit obtenu est, éventuellement après remise en suspension (ou repulpage), séché, de préférence par atomisation, notamment à l'aide d'un atomiseur de type APV, avec une température d'entrée comprise par exemple entre 400 et 500 CC et une température de sortie comprise par exemple entre 100 et 135 °C.
L'hydroxycarbonate d'aluminium amorphe obtenu peut subir une opération finale de broyage, au moyen de tout dispositif connu adéquat, afin de "casser" les agglomérats / agrégats.
Les compositions de caoutchouc dans lesquelles est utilisée, à titre de charge (notamment de charge renforçante), l'hydroxycarbonate ou i'oxycarbonate d'aluminium amorphe sont en général à base d'un ou plusieurs élastomères. Plus particulièrement, parmi les élastomères convenables, on peut citer les élastomères présentant une température de transition vitreuse comprise entre -150 et +20 °C.
A titre d'élastomères possibles, on peut citer, notamment, les élastomères diéniques.
Par exemple, on peut citer le caoutchouc naturel, les polymères ou copolymères dérivant de monomères aliphatiques ou aromatiques, comprenant au moins une insaturation (tels que, notamment, l'éthylène, le propylène, le butadiène, l'isoprène, le styrène), le polyacrylate de butyle, ou leurs associations ; on peut également citer les élastomères silicones et les élastomères halogènes.
La charge contenue dans lesdites compositions de caoutchouc est formée au moins en partie, en particulier en majorité en poids, par le composé (A) consistant en un hydroxycarbonate ou hydroxyoxycarbonate ou oxycarbonate d'aluminium amorphe. Un autre composé tel que de la silice précipitée, notamment très dispersible, peut éventuellement être employée à titre de charge, mais généralement minoritairement en poids par rapport au composé (A).
De manière préférée, ces compositions ne contiennent pas de silice précipitée à titre de charge et/ou la charge est formée en totalité du composé (A).
Les compositions de caoutchouc comprennent en général, en outre, au moins un agent de couplage et/ou au moins un agent de recouvrement.
L'invention est également relative aux articles finis à base des compositions de caoutchouc décrites précédemment. On peut citer, à titre d'articles finis, les enveloppes de pneumatique, en particulier les flancs et la bande de roulement de pneumatique, les semelles de chaussure ... Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée.
EXEMPLE 1
On emploie un réacteur ayant un volume de 100 litres, muni d'une double enveloppe et équipé d'un moyen d'agitation approprié pour le transfert gaz/liquide, à savoir une turbine Rushton, et pouvant travailler sous pression (la puissance dissipée requise est d'environ 4 kW/m3).
On introduit dans ce réacteur 17,8 litres d'une solution d'aluminate de sodium, ayant une concentration, exprimée en AI2O3 de 290 g/l et un rapport molaire Na2O/AI2O3 de 1 ,45. Le volume réactionnel est ensuite complété à 100 litres avec de l'eau permutée. Le pH de la suspension obtenue est supérieur à 12.
Cette suspension est refroidie par l'intermédiaire de la double enveloppe ; sa température est ainsi amenée à 10 °C. On introduit ensuite dans le réacteur, sous la turbine Rushton, un mélange gazeux présentant la composition suivante : Q (CO2) 10 Nm3/h Q (air) 18,6 Nm3/h La pression dans le réacteur est maintenue à 2 bars.
La réaction (carbonatation) dure environ 15 minutes.
On maintient un refroidissement dans la double enveloppe pendant toute la durée de la réaction. La température finale du mélange réactionnel est d'environ 20 °C.
La fin de la réaction peut être contrôlée notamment à l'aide d'une sonde de pH. Le pH final du mélange réactionnel est de 10.
Le précipité formé est ensuite filtré au moyen d'un filtre presse et lavé à l'aide d'eau permutée, la quantité d'eau de lavage employée étant de l'ordre de 67 l/kg de solide (exprimé en AI2O3) sec.
Enfin, le produit obtenu, après repulpage dans de l'eau permutée, est séché par atomisation, au moyen d'un atomiseur APV, avec une température d'entrée de 450 °C et une température de sortie de 125 °C.
Le produit ainsi préparé est un hydroxycarbonate d'aluminium amorphe : son spectre de diffraction des rayons X est plat. Ce produit reste amorphe après avoir été calciné pendant 2 heures sous air à
200 °C, 400 °C et 600 °C ; il reste également amorphe après avoir été soumis à une déshydratation rapide à l'aide d'un courant de gaz à 600 °C, le temps de contact du produit avec ce gaz étant de 1 à 2 secondes.
Les carbonates présents dans ce produit, détectés par spectroscopie infrarouge, sont de nature covalente. Ce produit contient 0,1 mole de carbonate par mole d'aluminium.
Il possède un taux de fines (τf), après désagglomération aux ultra-sons, de 25 % en poids.
Sa surface spécifique BET est de 90 m2/g.
EXEMPLE 2
L'hydroxycarbonate d'aluminium préparé dans l'exemple 1 est calciné sous air pendant 2 heures à une température de 200 °C. Le composé alors obtenu, référencé HCA1 , est amorphe.
Les carbonates présents dans ce composé, détectés par spectroscopie infrarouge, sont de nature covalente. Le composé HCA1 contient 0,09 mole de carbonate par mole d'aluminium. Sa granulométrie (Malvern) est de 5,0 μm.
Il possède un taux de fines (τf), après désagglomération aux ultra-sons, de 94 % en poids.
Sa surface spécifique BET est de 75 m2/g.
EXEMPLE 3
L'hydroxyoxycarbonate référencé HCA1 , préparé dans l'exemple 2, subit une opération de broyage à l'aide d'un broyeur jet d'air, afin de "casser" les agglomérats / agrégats.
Le composé amorphe obtenu est référence HCA2.
Les carbonates présents dans ce composé, détectés par spectroscopie infrarouge, sont de nature covalente. Le composé HCA2 contient 0,09 mole de carbonate par mole d'aluminium. Sa granulométrie (Malvern) est de 1 ,25 μm.
Il possède un taux de fines (τf), après désagglomération aux ultra-sons, de 94 % en poids.
Sa surface spécifique BET est de 75 m2/g.
EXEMPLE 4
L'hydroxycarbonate d'aluminium préparé dans l'exemple 1 est calciné sous air pendant 2 heures à une température de 600 °C.
Il subit ensuite une opération de broyage à l'aide d'un broyeur jet d'air, afin de "casser" les agglomérats / agrégats.
Le composé amorphe obtenu est référencé HCA3.
Les carbonates présents dans ce composé, détectés par spectroscopie infrarouge, sont de nature covalente. Le composé HCA3 contient 0,05 mole de carbonate par mole d'aluminium. Sa granulométrie (Malvern) est de 0,95 μm.
Il possède un taux de fines (τf), après désagglomération aux ultra-sons, de 95 % en poids.
Sa surface spécifique BET est de 58 m2/g.
EXEMPLE 5
On prépare les formulations pour caoutchouc industriel suivantes (tableau 1 : compositions en parties, en poids). Tableau 1
Figure imgf000011_0001
(1 ) Copolymere styrène butadiene synthétisé en solution (type Buna VSL 5525-0), contenant 27,3 % d'huile
(2) Charge formée par une silice précipitée de l'exemple 12 de EP-A-0520862
(3) Agent de couplage charge/caoutchouc (commercialisé par la société Dégussa)
(4) N-(1 ,3-diméthyl-butyl)-N'-phényl-p-phénylènediamine
(5) N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfénamide
Les compositions sont préparées en travaillant thermo-mécaniquement les élastomères dans un malaxeur interne (type BANBURY) d'un volume égal à 1 litre, en deux étapes, avec une vitesse moyenne des palettes de 80 tours/minute, jusqu'à l'obtention d'une température de 160 °C, ces étapes étant suivies d'une étape de finition réalisée sur un mélangeur externe.
La vulcanisation des formulations est adaptée aux cinétiques de vulcanisation des mélanges correspondants.
Les propriétés des compositions sont exposées ci-après, les mesures ayant été effectuées (sur les formulations vulcanisées), comme dans le cas des compositions de l'exemple 6 ci-après, selon les normes et/ou méthodes suivantes :
Propriétés rhéologiques et de vulcanisation
- Consistance Mooney : norme NF T 43005 (mesure de Mooney Large (1 + 4) à 100 °C, à l'aide d'un viscosimètre Mooney. - Vulcanisation : norme NF T 43015.
On utilise, notamment pour la mesure du couple mini (Cmin) et du couple maxi (Cmax) un rhéomètre Monsanto 100 S. Ts2 correspond au temps pendant lequel le contrôle du mélange est possible
; le mélange de caoutchouc durcit à partir de Ts2 (début de la vulcanisation).
T90 correspond au temps au bout duquel 90 % de la vulcanisation ont été réalisés.
Propriétés mécaniques
- Traction (modules) : norme NF T 46002
Les modules x % correspondent à la contrainte mesurée à x % de déformation en traction.
- Dureté Shore A : norme ASTM D2240
La valeur considérée est déterminée 15 secondes après l'application de la force.
Propriétés dynamiques
- Effet Payne :
Les modules réel (G') et imaginaire (G") ainsi que la tangente de l'angle de perte (tan δ), définie comme le rapport de G" sur G', sont mesurés à différents taux de déformation sur un appareil de spectrometrie mécanique (Viscoanalyseur VA2000 de Metravib RDS).
Les conditions de l'essai sont les suivantes :
Les éprouvettes sont de forme parallélépipèdique (longueur 6 mm, largeur 4 mm, épaisseur 2,5 mm environ). Une déformation sinusoïdale d'amplitude croissante est appliquée à une fréquence constante de 5 Hz. A chaque taux de déformation, G', G" et tan δ sont évalués. Ci-dessous, ΔG' fait référence à la différence entre le module G' mesuré à une déformation en cisaillement de 0,001 et le module G' mesuré à une déformation en cisaillement de 1 et tan δ max correspond au maximum de la tangente de l'angle de perte en fonction de la déformation.
- Dynamique (balayage) température :
Les modules réel (E') et imaginaire (E") ainsi que la tangente de l'angle de perte (tan δ), définie comme le rapport de E" sur E', sont mesurés à différentes températures sur un appareil de spectrometrie mécanique (Viscoanalyseur VA2000 de Metravib RDS). Les conditions de l'essai sont les suivantes :
Les éprouvettes sont de forme parallélépipèdique (longueur 10 mm, largeur 6 mm, épaisseur 2,5 mm environ). Une déformation sinusoïdale d'une amplitude constante de 10 microns, est appliquée à une fréquence constante de 10 Hz. E', E" et tan δ sont évalués en fonction de la température. La vitesse de balayage en température est de 0.5 °C/min. Ci-dessous, tan δ max (T) correspond au maximum de la tangente de l'angle de perte en fonction de la température.
- Résistance au vieillissement en température et aux UV : La résistance au vieillissement thermique est évaluée en traction, sur des échantillons ayant séjourné une semaine dans une étuve, à une température de 60 °C.
La résistance au vieillissement UV A est évaluée en traction, sur des échantillons ayant séjourné 100 heures dans un appareil à UV CON ATLAS à une température de 60 °C. Dans ces deux cas, les résultats sont exprimés en contrainte et déformation à la rupture, et sont normes par rapport à la valeur de la contrainte et de la déformation avant vieillissement.
Tableau 2
Figure imgf000013_0001
Tableau 3
Figure imgf000014_0001
On constate que la composition 1 selon l'invention présente un compromis de propriétés intéressant par rapport à la composition de référence (composition R).
Avec une viscosité Mooney et une cinétique de vulcanisation comparables à celles de la composition de référence, la composition 1 conduit à un renforcement en terme de module plus marqué. On constate avec la composition 1 une nette baisse de l'amplitude de la chute de module (effet Payne), se manifestant également par une baisse du maximum de tangente δ en fonction de la déformation.
La composition 1 offre en outre une résistance au vieillisement thermique et au vieillissement UV supérieure à celle de la composition de référence.
EXEMPLE 6
On prépare les formulations pour caoutchouc industriel suivantes (tableau 4 : compositions en parties, en poids). Tableau 4
Figure imgf000015_0001
(1) Copolymere styrène butadiene synthétisé en solution (type Buna VSL 5525-0), contenant 27,3 % d'huile
(2) Charge formée par une silice précipitée de l'exemple 12 de EP-A-0520862
(3) Agent de couplage charge/caoutchouc (commercialisé par la société Dégussa)
(4) N-(1 ,3-diméthyl-butyl)-N'-phényl-p-phénylènediamine
(5) N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfénamide
Les compositions sont préparées en travaillant thermo-mécaniquement les élastomères dans un malaxeur interne (type BANBURY) d'un volume égal à 1 litre, en deux étapes, avec une vitesse moyenne des palettes de 80 tours/minute, jusqu'à l'obtention d'une température de 160 °C, ces étapes étant suivies d'une étape de finition réalisée sur un mélangeur externe.
La vulcanisation des formulations est adaptée aux cinétiques de vulcanisation des mélanges correspondants.
Les propriétés des compositions sont exposées ci-après, les mesures ayant été effectuées (sur les formulations vulcanisées) selon les normes et/ou méthodes décrites dans l'exemple 5. Tableau 5
Figure imgf000016_0001
Tableau 6
Figure imgf000016_0002
De même, on constate que les compositions 2 et 3 selon l'invention présentent un compromis de propriétés intéressant par rapport à la composition de référence (composition R). Avec une viscosité Mooney et une cinétique de vulcanisation comparables à celles de la composition de référence, la composition 2 et surtout la composition 3 conduisent à un renforcement en terme de module plus marqué à 100 % de déformation. On constate avec les compositions 2 et 3 une nette baisse de l'amplitude de la chute de module (effet Payne), se manifestant également par une baisse du maximum de tangente δ en fonction de la déformation. L'effet Payne et la dissipation d'énergie sont donc inférieurs avec les compositions selon l'invention par rapport à la composition de référence.
De plus, on constate des propriétés dynamiques vers 0 °C tout à fait remarquables avec les compositions 2 et 3. En effet, le maximum de tangente δ (T), qui est positionné à T = 0 °C, est 2 à 3 fois plus élevé avec les compositions 2 et 3 qu'avec la composition de référence.
Les compositions 2 et 3 offrent enfin une résistance au vieillissement thermique et au vieillissement UV comparable voire supérieure à celle de la composition de référence.

Claims

REVENDICATIONS
1. Utilisation comme charge, dans une composition de caoutchouc, d'au moins un composé consistant en un hydroxycarbonate, un hydroxyoxycarbonate ou un oxycarbonate d'aluminium, amorphe.
2. Utilisation selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate, hydroxyoxycarbonate ou oxycarbonate contient au moins 0,01, en particulier au moins 0,04, mole de carbonate par mole d'aluminium.
3. Utilisation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate, hydroxyoxycarbonate ou oxycarbonate contient au moins 0,1 mole de carbonate par mole d'aluminium.
4. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les carbonates présents dans Phydroxycarbonate, l'hydroxyoxycarbonate ou l'oxycarbonate sont à caractère covalent.
5. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit composé possède une surface spécifique BET comprise entre 40 et 150 m2/g.
6. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit composé présente un taux de fines (τf), après désagglomération aux ultra-sons, d'au moins 80 %, en particulier d'au moins 90 %.
7. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit composé est un hydroxycarbonate d'aluminium amorphe répondant à la formule brute suivante
AI(OH)x(CO3)y , zH2O
dans laquelle
0,5 < x < 3 0,01 < y < 0,25 z < 1,5
8. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit composé est tel qu'il reste amorphe après avoir été calciné entre 150 et 700 °C pendant 2 heures.
9. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit composé est tel qu'il reste amorphe après avoir subi un traitement consistant en une déshydratation rapide à l'aide d'un courant de gaz à 600 °C, le temps de contact dudit composé avec ledit gaz étant de 1 à 2 secondes.
10. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit composé est issu de la calcination entre 150 et 700 °C d'un hydroxycarbonate d'aluminium amorphe, en particulier pendant 1 à 3 heures.
11. Utilisation selon la revendication 10, caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ est tel qu'il reste amorphe après avoir subi un traitement consistant en une déshydratation rapide à l'aide d'un courant de gaz à 600 °C, le temps de contact dudit composé avec ledit gaz étant de 1 à 2 secondes.
12. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit composé est issu de la déshydratation rapide d'un hydroxycarbonate d'aluminium amorphe à l'aide d'un courant de gaz à une température comprise entre 500 et 700 °C, en particulier égale à 600 °C, le temps de contact de l'hydroxycarbonate avec ledit gaz étant compris entre une fraction de seconde et 4 secondes, notamment entre 1 et 2 secondes.
13. Utilisation selon la revendication 12, caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ est tel qu'il reste amorphe après avoir été calciné entre 150 et 700 °C pendant 2 heures.
14. Utilisation selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ contient au moins 0,01, en particulier au moins 0,04, notamment au moins 0,1 , mole de carbonate par mole d'aluminium.
15. Utilisation selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisée en ce que les carbonates présents dans ledit hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ sont à caractère covalent.
16. Utilisation selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ possède une surface spécifique BET comprise entre 40 et 150 m2/g.
17. Utilisation selon l'une des revendications 10 à 16, caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ répond à la formule brute suivante
AI(OH)x(CO3)y , zH2O
dans laquelle
0,5 < x < 3 0,01 < y < 0,25 z < 1 ,5
18. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisée en ce que ladite composition de caoutchouc est à base d'au moins un éiastomère, ledit élastomère présentant de préférence une température de transition vitreuse comprise entre -150 et +20 °C.
19. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 18, caracérisée en ce que ladite composition de caoutchouc comprend en outre au moins un agent de couplage et/ou au moins un agent de recouvrement.
20. Composition de caoutchouc à base d'au moins un élastomère, comprenant au moins une charge, caractérisée en ce que la charge est formée au moins en partie, de préférence en totalité, d'un composé consistant en un hydroxycarbonate, un hydroxyoxycarbonate ou un oxycarbonate d'aluminium, amorphe.
21. Composition selon la revendication 20, caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate, hydroxyoxycarbonate ou oxycarbonate contient au moins 0,01 , en particulier au moins 0,04, mole de carbonate par mole d'aluminium.
22. Composition selon l'une des revendications 20 et 21 , caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate, hydroxyoxycarbonate ou oxycarbonate contient au moins 0,1 mole de carbonate par mole d'aluminium.
23. Composition selon l'une des revendications 20 à 22, caractérisée en ce que les carbonates présents dans l'hydroxycarbonate, l'hydroxyoxycarbonate ou Poxycarbonate sont à caractère covalent.
24. Composition selon l'une des revendications 20 à 23, caractérisée en ce que ledit composé possède une surface spécifique BET comprise entre 40 et 150 m2/g.
25. Composition selon l'une des revendications 20 à 24, caractérisée en ce que ledit composé présente un taux de fines (τf), après désagglomération aux ultra-sons, d'au moins 80 %, en particulier d'au moins 90 %.
26. Composition selon l'une des revendications 20 à 25, caractérisée en ce que ledit composé est un hydroxycarbonate d'aluminium amorphe répondant à la formule brute suivante
AI(OH)x(CO3)y , zH2O
dans laquelle
0,5 < x < 3 0,01 < y < 0,25 z < 1,5
27. Composition selon l'une des revendications 20 à 26, caractérisée en ce que ledit composé est tel qu'il reste amorphe après avoir été calciné entre 150 et 700 °C pendant 2 heures.
28. Composition selon l'une des revendications 20 à 27, caractérisée en ce que ledit composé est tel qu'il reste amorphe après avoir subi un traitement consistant en une déshydratation rapide à l'aide d'un courant de gaz à 600 °C, le temps de contact dudit composé avec ledit gaz étant de 1 à 2 secondes.
29. Composition selon l'une des revendications 20 à 25, caractérisée en ce que ledit composé est issu de la calcination entre 150 et 700 °C d'un hydroxycarbonate d'aluminium amorphe, en particulier pendant 1 à 3 heures.
30. Composition selon la revendication 29, caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ est tel qu'il reste amorphe après avoir subi un traitement consistant en une déshydratation rapide à l'aide d'un courant de gaz à 600 °C, le temps de contact dudit composé avec ledit gaz étant de 1 à 2 secondes.
31. Composition selon l'une des revendications 20 à 25, caractérisée en ce que ledit composé est issu de la déshydratation rapide d'un hydroxycarbonate d'aluminium amorphe à l'aide d'un courant de gaz à une température comprise entre 500 et 700 °C, en particulier égale à 600 °C, le temps de contact de l'hydroxycarbonate avec ledit gaz étant compris entre une fraction de seconde et 4 secondes, notamment entre 1 et 2 secondes.
32. Composition selon la revendication 31, caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ est tel qu'il reste amorphe après avoir été calciné entre 150 et 700 °C pendant 2 heures.
33. Composition selon l'une des revendications 29 à 32, caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ contient au moins 0,01 , en particulier au moins 0,04, notamment au moins 0,1 , mole de carbonate par mole d'aluminium.
34. Composition selon l'une des revendications 29 à 33, caractérisée en ce que les carbonates présents dans ledit hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ sont à caractère covalent.
35. Composition selon l'une des revendications 29 à 34, caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ possède une surface spécifique
BET comprise entre 40 et 150 m2/g.
36. Composition selon l'une des revendications 29 à 35, caractérisée en ce que ledit hydroxycarbonate d'aluminium amorphe de départ répond à la formule brute suivante
AI(OH)x(CO3)y , zH2O
dans laquelle
0,5 < x < 3 0,01 < y < 0,25 z ≤ 1,5
37. Composition selon l'une des revendicafions 20 à 36, caractérisée en ce que ladite composition est à base d'au moins un élastomère présentant une température de transition vitreuse comprise entre -150 et +20 °C.
38. Composition selon l'une des revendications 20 à 37, caractérisée en ce que ladite composition de caoutchouc comprend en outre au moins un agent de couplage et/ou au moins un agent de recouvrement.
39. Article fini à base d'au moins une composition telle que définie dans l'une des revendications 20 à 38.
PCT/FR1999/002483 1998-10-13 1999-10-13 Utilisation d'hydroxycarbonate, d'hydroxyoxycarbonate ou d'oxycarbonate d'aluminium comme charge dans une composition de caoutchouc WO2000022034A1 (fr)

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