WO2015193311A1 - Method for preparation of a rubber composition comprising an epoxide elastomer cross-linked by a polycarboxylic acid - Google Patents

Method for preparation of a rubber composition comprising an epoxide elastomer cross-linked by a polycarboxylic acid Download PDF

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WO2015193311A1
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elastomer
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Benoit SCHNELL
Etienne Fleury
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Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
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Definitions

  • the present invention relates to the process for the preparation of rubber compositions, in particular rubber compositions based on elastomers comprising epoxide functions.
  • the vulcanization systems have been improved over the years in combination with the methods of preparing the rubber compositions in order to overcome the disadvantages mentioned above.
  • the compositions are often complex and include in addition to molecular sulfur, or a molecular sulfur donor, vulcanization accelerators, activators, and possibly vulcanization retarders.
  • molecular sulfur or a molecular sulfur donor
  • vulcanization accelerators or a molecular sulfur donor
  • activators activators
  • vulcanization retarders possibly vulcanization retarders.
  • compositions crosslinked with a poly-acid can be prepared according to a specific process, which makes it possible to improve the breaking properties of the compositions.
  • a first object of the invention relates to a process for preparing a rubber composition based on at least one major elastomer comprising epoxide functions, a reinforcing filler, and a crosslinking system of said elastomer comprising a polycarboxylic acid of general formula (I)
  • A represents a covalent bond or a hydrocarbon group comprising at least 1 carbon atom, optionally substituted and optionally interrupted by one or more heteroatoms,
  • Ri represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom
  • R 2 represents a hydrocarbon group
  • R 3 and R 4 represent, independently of one another, a hydrogen atom or a hydrocarbon group
  • R 3 and R 4 together with the carbon atoms of the imidazole ring to which they are attached form a ring;
  • composition is prepared via a thermomechanical mixing phase during which are introduced all the ingredients other than the crosslinking system, optionally a part of the crosslinking system or the entire crosslinking system, at low temperature, it is that is to say up to a maximum temperature of between 90 ° C. and 110 ° C., at which temperature the mixing is stopped.
  • the subject of the invention is a process as defined above in which the temperature at which the kneading is stopped is in a range from 90 ° C. to 109 ° C., preferably 95 ° C. at 107 ° C, more preferably 95 ° C to 105 ° C.
  • said method does not include any thermomechanical mixing step at a temperature above 110 ° C.
  • the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that the majority diene elastomer comprising epoxide functional groups represents from 30 to 100 phr, preferably from 50 to 100 phr, cutting with 0 to 70 phr, preferably from 0 to 50 phr, of one or more non-epoxy minority elastomers.
  • the composition prepared is such that the majority diene elastomer comprising epoxide functional groups, represents all 100 phr of elastomer.
  • the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that the majority elastomer comprising epoxide functions has a molar epoxidation rate in a range from 0, 1% to 80%, preferably in a range of 0.1% to 50%, more preferably in a range of 0.3% to 50%.
  • the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that the majority elastomer comprising epoxide functional groups is chosen from the group consisting of epoxide diene elastomers, epoxidized olefinic elastomers and mixtures of these.
  • the majority elastomer comprising epoxide functional groups is an epoxide diene elastomer, and preferably an epoxide diene elastomer chosen from the group consisting of epoxidized natural rubbers, epoxidized synthetic polyisoprenes and epoxidized polybutadienes.
  • the majority elastomer comprising epoxide functions is an olefinic elastomer comprising epoxide functions and preferably comprising between 50 and 95%, more preferably between 65 and 85% of olefin (molar percentages) .
  • the olefinic elastomer comprising epoxide functional groups is preferably an epoxidized ethylenic elastomer.
  • the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that A represents a covalent bond or a divalent hydrocarbon group comprising from 1 to 1800 carbon atoms, preferably from 2 to 300 carbon atoms, more preferably 2 to 100 carbon atoms, more preferably 2 to 65 carbon atoms.
  • A is a divalent group of aliphatic or aromatic type or a group comprising at least one aliphatic part and an aromatic part.
  • A is a divalent group of aliphatic type, or a group comprising at least one aliphatic part and an aromatic part, and even more preferably, A is a divalent group of saturated or unsaturated aliphatic type; very preferably A is an alkylene group.
  • A is interrupted by at least one heteroatom selected from oxygen, nitrogen and sulfur, preferably oxygen.
  • A is substituted by at least one radical chosen from alkyl, cycloalkylalkyl, aryl, aralkyl, hydroxyl, alkoxy, amino and carbonyl radicals.
  • A is substituted with one or more carboxylic acid functions and / or with one or more hydrocarbon radicals chosen from alkyl, cycloalkyl, cycloalkylalkyl, aryl and aralkyl radicals, themselves substituted with one or more carboxylic acid functions.
  • A does not contain any other carboxylic acid function.
  • the level of poly-acid is in a range from 0.2 to 100 phr, preferably from 0.2 to 50 phr.
  • the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that,
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having from 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having from 5 to 24 carbon atoms, aryl having from 6 to 30 carbon atoms or aralkyl having from 7 to 25 carbon atoms ; group which may optionally be interrupted by one or more heteroatoms and / or substituted,
  • R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 24 carbon atoms, aryl having 6 to 30 carbon atoms or aralkyl having 7 to 25 carbon atoms; groups which may be interrupted by one or more heteroatoms and / or substituted,
  • R 3 and R 4 independently represent identical or different groups selected from hydrogen or alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyls having 5 to 24 carbon atoms, aryl having 6 to 30 carbon atoms or aralkyl having from 7 to 25 carbon atoms; groups which may optionally be interrupted by heteroatoms and / or substituted, or R 3 and R 4 form together with the carbon atoms of the imidazole ring to which they are attached, a ring selected from aromatic, heteroaromatic or aliphatic rings, comprising 5 to 12 carbon atoms, preferably 5 or 6 carbon atoms.
  • the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that R 1 represents a group chosen from alkyl groups having from 2 to 12 carbon atoms, or aralkyls having from 7 to 13 carbon atoms; groups that can be substituted.
  • R 1 represents an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms which is optionally substituted and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 12 carbon atoms.
  • R 1 represents an aralkyl group having from 7 to 9 optionally substituted carbon atoms and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 4 carbon atoms.
  • R 3 and R 4 independently represent identical or different groups chosen from hydrogen or alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyls having 5 to 8 carbon atoms, aryls having 6 to 24 carbon atoms or aralkyls having 7 to 13 carbon atoms; groups which may optionally be substituted, or R 3 and R 4 form, with the carbon atoms of the imidazole ring to which they are attached, a phenyl, cyclohexene or cyclopentene ring.
  • the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that the level of imidazole is in a range from 0.01 to 4 molar equivalents, and preferably from 0.01 to 3 molar equivalents, relative to the carboxylic acid functions present on the polycarboxylic acid of general formula (I).
  • the invention relates to a process as defined above wherein the composition prepared is such that the reinforcing filler comprises carbon black, silica or a mixture of carbon black and silica.
  • the level of reinforcing filler is in a range from 5 to 200 phr.
  • the invention relates to a process as defined above in which all the ingredients of the composition including the ingredients of the crosslinking system are introduced during the thermomechanical mixing phase.
  • the invention relates to a process as defined above in which the ingredients of the crosslinking system are not all introduced during the thermomechanical mixing phase, and wherein the method comprises a subsequent kneading phase in which the crosslinking system is completed or incorporated, and kneaded to a temperature below 110 ° C.
  • the invention also relates to a composition obtained by the process as defined above; a tire comprising such a composition and in particular a tire comprising such a composition in the tread.
  • the rubber compositions are characterized after cooking, as indicated below.
  • the method according to the invention applies to a rubber composition based on at least one major elastomer comprising epoxide functions, at least one reinforcing filler, and a crosslinking system of said polymer comprising a polycarboxylic acid. of general formula (I) and an imidazole of general formula (II).
  • composition based is meant a composition comprising the mixture and / or the reaction product of the various constituents used, some of these basic constituents being capable of or intended to react between they, at least in part, during the various phases of manufacture of the composition, in particular during its crosslinking or vulcanization.
  • molar equivalent well known to those skilled in the art, is meant the quotient between the number of moles of the compound concerned and the number of moles of the reference compound.
  • 2 equivalents of a compound B relative to a compound A represent 2 moles of the compound B when 1 mole of the compound A is used.
  • a majority compound in the sense of the present invention, it is understood that this compound is predominant among the compounds of the same type in the composition, that is to say that it is the one which represents the largest quantity in mass among the compounds of the same type.
  • a majority polymer is the polymer representing the largest mass relative to the total mass of the polymers in the composition.
  • a so-called majority charge is that representing the largest mass among the charges of the composition.
  • a system comprising a single polymer it is the majority within the meaning of the present invention; and in a system comprising two polymers, the majority polymer accounts for more than half of the mass of the polymers.
  • a “minor” compound is a compound which does not represent the largest mass fraction among the compounds of the same type.
  • any range of values designated by the expression "between a and b" represents the range of values from more than a to less than b (i.e. terminals a and b excluded) while all Range of values referred to as "from a to b" means the range of values from a to b (i.e. including the strict limits a and b).
  • elastomer or rubber comprising epoxide functions means any type of elastomer in the sense known to those skilled in the art, whether it is a homopolymer or block copolymer, random or otherwise, having elastomeric properties, functionalized epoxide (or epoxidized), that is to say carrying epoxide functional groups.
  • the epoxidized epoxidation rate (mol%) of the epoxidized elastomers may vary to a large extent according to the particular embodiments of the invention, preferably in a range from 0.1% to 80%, preferably in a range of from 0.1% to 50%, more preferably in a range of 0.3% to 50%.
  • the degree of functionalization, in particular of epoxidation is more preferably within a range of 0.3% to 30%, more preferably within a range of 0.3% to 20%.
  • the epoxidized elastomers are, in known manner, solid at room temperature (20 ° C); solid means any substance which does not have the capacity to take up, at the latest after 24 hours, under the sole effect of gravity and at ambient temperature (20 ° C.), the shape of the container which contains it .
  • Tg of the elastomers described below is measured in a known manner by DSC (Differential Scanning Calorimetry), for example and unless different indications specified in the present application, according to ASTM D3418 of 1999.
  • the epoxidized elastomer may be chosen from the group consisting of epoxidized diene elastomers, epoxidized olefinic elastomers and mixtures thereof.
  • the epoxidized elastomer is chosen from epoxidized olefinic elastomers and mixtures thereof.
  • the epoxidized elastomer is chosen from epoxide diene elastomers and mixtures thereof.
  • elastomer of the epoxide diene type it is recalled that must be understood an elastomer which is derived at least in part (ie a homopolymer or a copolymer) of monomers dienes (monomers bearing two carbon-carbon double bonds, conjugated or not ), this polymer being functionalized, that is to say that it carries epoxide functional groups.
  • a first characteristic of epoxy diene elastomers is therefore to be diene elastomers.
  • diene elastomers which are non-thermoplastic by definition in the present application, having a Tg in the vast majority of cases which is negative (that is to say less than 0 ° C.), can be classified in a known manner into two categories. : those said to be “essentially unsaturated” and those termed "essentially saturated”.
  • Butyl rubbers such as, for example, copolymers of dienes and alpha-olefins of the EPDM type, fall into the category of essentially saturated diene elastomers, with a level of units of diene origin which is low or very low, always less than 15. % (mole%).
  • essentially unsaturated diene elastomer is understood to mean a diene elastomer derived at least in part from conjugated diene monomers having a proportion of units or units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 15% (mol%).
  • conjugated diene monomers having a proportion of units or units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 15% (mol%).
  • highly unsaturated diene elastomer is particularly understood to mean a diene elastomer having a content of units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 50%.
  • At least one diene elastomer of the highly unsaturated type in particular a diene elastomer chosen from the group consisting of natural rubber (N), synthetic polyisoprenes (IR), polybutadienes (BR), copolymers butadiene, isoprene copolymers and mixtures of these elastomers.
  • a diene elastomer chosen from the group consisting of natural rubber (N), synthetic polyisoprenes (IR), polybutadienes (BR), copolymers butadiene, isoprene copolymers and mixtures of these elastomers.
  • Such copolymers are more preferably selected from the group consisting of butadiene-styrene copolymers (SBR), isoprene-butadiene copolymers (BIR), isoprene-styrene copolymers (SIR), isoprene-copolymers of butadiene-styrene (SBIR) and mixtures of such copolymers.
  • SBR butadiene-styrene copolymers
  • BIR isoprene-butadiene copolymers
  • SIR isoprene-styrene copolymers
  • SBIR isoprene-copolymers of butadiene-styrene
  • the diene elastomers above may be for example block, statistical, sequenced, microsequenced, and be prepared in dispersion or in solution; they may be coupled and / or starred or functionalized with a coupling agent and / or starring or functionalization.
  • polybutadienes and in particular those having a content of units -1, 2 between 4% and 80% or those having a content of cis-1, 4 greater than 80%, polyisoprenes, copolymers of butadiene-styrene and in particular those having a styrene content of between 5% and 50% by weight and more particularly between 20% and 40%, a 1,2-butadiene content of the butadiene part of between 4% and 65%.
  • % a content of trans-1,4 bonds between 20% and 80%, butadiene-isoprene copolymers and in particular those having an isoprene content of between 5% and 90% by weight and a glass transition temperature of 40 ° C to - 80 ° C, isoprene-styrene copolymers and especially those having a styrene content of between 5% and 50% by weight and a Tg between -25 ° C and -50 ° C.
  • butadiene-styrene-isoprene copolymers are especially suitable those having a styrene content of between 5% and 50% by weight and more particularly between 10% and 40%, an isoprene content of between 15% and 60% by weight and more particularly between 20% and 50%, a butadiene content of between 5% and 50% by weight and more particularly between 20% and 40%, a content in units -1, 2 of the part butadiene content between 4% and 85%, a content in trans-1,4 units of the butadiene part of between 6% and 80%, a content in units -1, 2 plus -3,4 of the isoprenic part of between 5% and % and 70% and a content of trans-1,4 units of the isoprenic portion of between 10% and 50%, and more generally any butadiene-styrene-isoprene copolymer having a Tg between -20 ° C and -70 ° C .
  • a second essential characteristic of the epoxide diene elastomer useful for the purposes of the invention is that it is functionalized, bearing epoxide functional groups.
  • the epoxide functions present in the diene elastomer are obtained by copolymerization or post-polymerization modification, and will either be carried directly by the skeleton of the chain, or carried by a side group according to the method of production, for example by epoxidation or any other modification of the diene functions present in the elastomeric chain after copolymerization.
  • the epoxy diene elastomers may, for example, be obtained in a known manner by epoxidation of the equivalent epoxidized diene elastomer, for example by chlorohydrin or bromohydrin-based processes or processes based on hydrogen peroxides, alkyl hydroperoxides or peracids (such as peracetic acid or performic acid), see in particular Kautsch. Kunststoff Kunststoffst. 2004, 57 (3), 82.
  • the epoxide functions are then in the polymer chain.
  • ENR epoxidized natural rubbers
  • ENR-25 epoxidized natural rubbers
  • ENR-50 epoxidation rate of 25% and 50% respectively
  • the epoxidized BRs are also well known, sold for example by the company Sartomer under the name "Poly Bd” (for example “Poly Bd 605E”).
  • Epoxidized SBRs can be prepared by epoxidation techniques well known to those skilled in the art.
  • the epoxidized diene elastomer is chosen from the group consisting of epoxidized natural rubbers (NR) (abbreviated “ENR”), epoxidized synthetic polyisoprenes (IR) and epoxidized polybutadienes (BR), preferably having cis-1,4 bond ratio greater than 90%, epoxidized butadiene-styrene copolymers (SBR) and mixtures of these elastomers.
  • NR epoxidized natural rubbers
  • EMR epoxidized synthetic polyisoprenes
  • BR epoxidized polybutadienes
  • SBR epoxidized butadiene-styrene copolymers
  • the epoxy diene elastomers may also have pendant epoxide functional groups.
  • they can be obtained either by postpolymerization modification (see, for example, J. Appt Polym Sci 1999, 73, 1733); or by radical copolymerization of the diene monomers with monomers carrying epoxide functional groups, in particular methacrylic acid esters comprising epoxide functional groups, such as, for example, glycidyl methacrylate (this radical polymerization, especially in bulk, in solution or in dispersed medium - In particular dispersion, emulsion or suspension - is well known to those skilled in the field of polymer synthesis, for example the following reference: Macromolecules 1998, 31, 2822).
  • US20110098404 describes the emulsion copolymerization of 1,3-butadiene, styrene and glycidyl methacrylate.
  • the level (mol%) of epoxidation of the epoxidized diene elastomers previously described may vary to a large extent according to the particular embodiments of the invention, preferably in a range from 0.1% to 80%, preferentially in a range of 0.1% to 50%, more preferably in a range of 0.3% to 50%.
  • the rate of functionalization, especially epoxidation is more preferably in a range of 0.3% to 30%.
  • elastomer epoxidized olefinic type it is recalled that must be understood an epoxidized functionalized elastomer, that is to say, it carries epoxidized functional groups, and whose elastomeric chain is a carbon chain comprising predominantly Olefin monomer units denoted O (molar level greater than 50%). More specifically, the molar ratio of O is between 50 and 95%, preferably between 65 and 85%.
  • This olefinic elastomer is therefore a copolymer also comprising 5 to 50 mol% of nonolefinic units, that is to say different from O).
  • non-olefinic units consist in part or in their entirety of units bearing the epoxidized functional groups, noted R, necessary for the needs of the invention.
  • R epoxidized functional groups
  • the monomers O may come from any olefin known to those skilled in the art, such as, for example, ethylene, propylene, butylene, isobutylene, these monomers being optionally substituted by linear alkyl groups or branched.
  • O is an ethylene unit [-CH2-CH2-], and in this preferred case, the epoxidized olefinic elastomer is an epoxidized ethylenic elastomer, which makes it possible to further improve the compromise between the stiffness performance and the hysteresis in tire compositions.
  • An essential characteristic of the epoxidized olefinic elastomer useful for the needs of the invention is that it is functionalized, bearing epoxidized functional groups.
  • the epoxidized function can be carried directly by the carbon skeleton, and is then mainly obtained by epoxidation of carbon-carbon double bonds initially present after copolymerization.
  • This epoxidation of unsaturated polymers is well known to those skilled in the art, and can be carried out, for example, by chlorohydrin or bromohydrin-based processes, direct oxidation processes or hydrogen peroxide-based processes. alkyl hydroperoxides or peracids (such as peracetic acid or performic acid).
  • the epoxide function may also be pendent and is then either already present in a monomer involved in the copolymerization with the olefin (this monomer may be, for example, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether or vinyl glycidyl ether), or obtained by the post-copolymer modification of a pendant function.
  • this monomer may be, for example, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether or vinyl glycidyl ether
  • the rate (mol%) of unit R of the epoxidized olefinic elastomers previously described may vary to a large extent according to the particular embodiments of the invention, preferably in a range from 0.1% to 50%, preferentially in a range of 0.3% to 50%, more preferably in a range of 0.3% to 30%, more preferably in a range of 0.3 to 20%.
  • the level of R units is less than 0.1%, the intended technical effect may be insufficient while beyond 50%, the elastomer would no longer be predominantly olefinic.
  • non-olefinic units are not entirely constituted by epoxy functional groups R, other non olefinic units A 'are present in the chain, so that the total molar level represented by the monomers O, R and A 'are equal to 100%.
  • the non-olefinic monomers useful in the preparation of the epoxidized olefinic elastomers may be chosen from nonolefinic monomers not not leading to unsaturations and monomers which once polymerized lead to unsaturations carried by the elastomeric chain (other than diene monomers).
  • the non-olefinic monomers that do not lead to unsaturations are essentially vinyl and acrylic / methacrylic monomers.
  • such monomers may be chosen from styrene, vinyl acetate, vinyl alcohol, acrylonitrile, methyl acrylate and methyl methacrylate, these monomers being optionally substituted with alkyl, aryl or other functionalized groups.
  • non-dienic monomers useful for the preparation of olefinic type elastomers bearing copolymerization unsaturations are all those known to those skilled in the art to form unsaturated elastomers, such as, for example, methacrylate. of dicyclopentadienyloxyethyl.
  • the epoxidized olefinic elastomers have a Tg in the vast majority of cases which is negative (that is to say less than 0 ° C).
  • the epoxidized olefinic elastomers have a number-average molar mass (Mn) of at least 10,000 g / mol, preferably at least 15,000 g / mol and at most 1,500,000 g / mol.
  • Mn number-average molar mass
  • Ip polydispersity index
  • the olefinic elastomer comprising epoxide functional groups is therefore a copolymer having at least 50% (in moles) of monomeric olefin units, and with a number of different monomeric units greater than or equal to 2, preferably from 2 to 5, and more preferably from 2 or 3.
  • This copolymer may be obtained by copolymerization or by post-polymerization modification of an elastomer.
  • the epoxide functional groups present in the olefinic copolymer, obtained by copolymerization or by post-polymerization modification, will either be carried directly by the skeleton of the chain or carried by a lateral group according to the method of production, for example by epoxidation or any other modification of the diene functions present in the elastomeric chain after copolymerization.
  • Epoxidized olefinic elastomers and processes for obtaining them are well known to those skilled in the art and commercially available. Olefinic elastomers bearing epoxide groups have been described, for example, in EP 0247580 or US Pat. No. 5,557,080. Arkema also commercially offers epoxidized polyethylenes under the trade names Lotader AX8840 and Lotader AX8900.
  • compositions prepared by the process of the invention may contain a single epoxidized elastomer or a mixture of several epoxidized elastomers (which will then be singularly noted as being "the epoxidized elastomer" to represent the sum of the epoxidized elastomers of the composition).
  • the epoxidized elastomer is predominant in the rubber composition of the process of the invention, that is to say that it is either the only elastomer or is the one which represents the largest mass, among the elastomers of the composition.
  • the rubber composition comprises, for example, from 30 to 100 phr, in particular from 50 to 100 phr, preferably 70 to 100 phr, of predominantly epoxidized elastomer in blending with 0 to 70 phr, in particular from 0 to 50 phr and preferably 0 to 30 phr, of one or more other elastomers, minority, non-epoxidized.
  • the composition comprises for all 100 pce elastomer, one or more epoxidized elastomers.
  • any type of reinforcing filler known for its ability to reinforce a rubber composition that can be used for the manufacture of tires for example an organic filler such as carbon black, a reinforcing inorganic filler such as silica, may be used. or a blend of these two types of filler, including a carbon black and silica blend.
  • carbon blacks are suitable all carbon blacks, including the black type HAF, ISAF, SAF conventionally used in tires (so-called pneumatic grade black).
  • the reinforcing carbon blacks of the 100, 200 or 300 series for example the N115, N134, N234, N326, N330, N339, N347 or N375 blacks, or even targeted applications, blacks of higher series (eg N660, N683, N772).
  • the carbon blacks could for example already be incorporated into an isoprene elastomer in the form of a masterbatch (see for example WO 97/36724 or WO 99/16600).
  • organic fillers other than carbon blacks
  • any inorganic or mineral filler (whatever its color and its natural or synthetic origin), also called “white” charge, charge “ clear “or” non-black filler “charge as opposed to carbon black, capable of reinforcing on its own, with no other means than an intermediate coupling agent, a rubber composition for the manufacture of pneumatic, in other words able to replace, in its reinforcing function, a conventional carbon black pneumatic grade; such a filler is generally characterized, in known manner, by the presence of hydroxyl groups (-OH) on its surface.
  • -OH hydroxyl groups
  • reinforcing inorganic filler is present indifferent, whether in the form of powder, microbeads, granules, beads or any other suitable densified form.
  • reinforcing inorganic filler also refers to mixtures of different reinforcing inorganic fillers, in particular highly dispersible siliceous and / or aluminous fillers as described below.
  • reinforcing inorganic fillers are particularly suitable mineral fillers of the siliceous type, in particular of silica (SiO 2 ), or of the aluminous type, in particular of alumina (Al 2 O 3).
  • the silica used may be any reinforcing silica known to those skilled in the art, in particular any precipitated or fumed silica having a BET surface and a CTAB specific surface both less than 450 m 2 / g, preferably from 30 to 400 m 2 / g.
  • HDS highly dispersible precipitated silicas
  • the Ultrasil 7000 and Ultrasil 7005 silicas from Degussa the Zeosil 1 165MP, 1135MP and 1 115MP silicas from Rhodia, Hi-Sil silica.
  • EZ150G from PPG
  • the Zeopol 8715, 8745 and 8755 silicas from Huber the high surface area silicas as described in WO 03/16837.
  • the reinforcing inorganic filler used in particular if it is silica, preferably has a BET surface area of between 45 and 400 m 2 / g, more preferably between 60 and 300 m 2 / g.
  • the total reinforcing filler content (carbon black and / or reinforcing inorganic filler such as silica) is in a range from 5 to 200 phr, more preferably from 10 to 150 phr, the optimum. being in a known manner different according to the particular applications concerned: the level of reinforcement expected on a bicycle tire, for example, is of course less than that required on a tire capable of running at high speed in a sustained manner, for example a motorcycle tire, a tire for passenger vehicles or commercial vehicles such as heavy goods vehicles.
  • a reinforcing filler comprising from 5 to 150 phr, more preferably from 10 to 120 phr of inorganic filler, particularly silica, the majority; and optionally carbon black; the carbon black, when present, is preferably used at a level of less than 20 phr, more preferably less than 10 phr, for example between 0.1 and 10 phr, better still from 0.1 to 5 phr.
  • This preferred embodiment is also particularly preferred when the majority elastomer of the composition is an epoxidized isoprene rubber, more particularly epoxidized natural rubber.
  • At least one bifunctional coupling agent intended to ensure a sufficient chemical and / or physical connection between the inorganic filler (surface of its particles) and the diene elastomer, in particular organosilanes or bifunctional polyorganosiloxanes.
  • the content of coupling agent is preferably in a range from 0 to 20 phr, more preferably from 0 to 16 phr and even more preferably from 0 to 20 phr. 12 pce.
  • the epoxidized polymer and the reinforcing filler described above is associated with a crosslinking system, capable of crosslinking or curing the composition prepared by the method of the invention.
  • This crosslinking system comprises a (that is to say at least one) polycarboxylic acid of general formula (I) and one (that is to say at least one) imidazole of general formula (II).
  • the poly-acid useful for the purposes of the invention is a polycarboxylic acid of general formula (I)
  • A represents a covalent bond or a hydrocarbon group having at least 1 carbon atoms, optionally substituted and optionally interrupted by one or more heteroatoms.
  • A represents a covalent bond or a divalent hydrocarbon group comprising from 1 to 1800 carbon atoms, preferentially from 2 to 300 carbon atoms, more preferably from 2 to 300 carbon atoms. 100 carbon atoms, and very preferably from 2 to 65 carbon atoms. Above 1800 carbon atoms, the poly-acid is a less effective crosslinking agent.
  • A preferably represents a divalent hydrocarbon group comprising from 3 to 65 carbon atoms, preferentially from 5 to 65 carbon atoms, more preferably from 8 to 65 carbon atoms, and even more preferably from 10 to 65 carbon atoms.
  • A may be a divalent group of aliphatic or aromatic type or a group comprising at least one aliphatic part and an aromatic part.
  • A may be a divalent group of the aliphatic type, or a group comprising at least one aliphatic part and an aromatic part.
  • A may be a divalent group of saturated or unsaturated aliphatic type, for example an alkylene group.
  • the group A of the poly-acid of general formula (I) may be interrupted by at least one heteroatom selected from oxygen, nitrogen and sulfur, preferably oxygen.
  • group A of the poly-acid of general formula (I) may be substituted by at least one radical chosen from alkyl, cycloalkylalkyl, aryl, aralkyl, hydroxyl, alkoxy, amino and carbonyl radicals.
  • the poly-acid of general formula (I) can comprise more than two carboxylic acid functions, in this case the group A is substituted with one or more carboxylic acid functions and / or with one or more hydrocarbon radicals selected from the group consisting of alkyl, cycloalkyl, cycloalkylalkyl, aryl, aralkyl radicals, themselves substituted by one or more carboxylic acid functions.
  • the radical A has no other carboxylic acid function
  • the poly-acid is a diacid.
  • the level of poly-acid is preferably in a range from 0.2 to 100 phr, preferably from 0.2 to 50 phr, more preferably from 0.4 to 27 phr, and more preferably from 0 to 25 phr. , 9 to 25 phr. Below 0.2 phr of poly-acid, the effect of the crosslinking is not sensitive whereas beyond 100 phr of poly-acid, the poly-acid, crosslinking agent, becomes predominant by weight relative to the polymeric matrix.
  • poly-acids useful for the purposes of the invention are either commercially available or easily prepared by those skilled in the art according to well-known techniques such as the chemical routes described for example in the US document. 7534917 as well as in references cited in this document, or biological routes, such as fermentation described in US3843466.
  • polyacids available commercially and useful for the purposes of the invention, mention may be made of: oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, terephthalic acid or polyacids such as trimesic acid or 3,4-bis (carboxymethyl) cyclopentanecarboxylic acid.
  • diacids of higher mass mention may be made of polybutadiene, terminated dicarboxy (Aldrich, CAS 68891 -79-2), poly (acrylonitrile-co-butadiene), terminated dicarboxy (Aldrich, CAS 68891 -46-3), poly (ethylene oxide), 4-arm, terminated carboxylic acid (Aldrich), poly (ethylene glycol) bis (carboxymethyl) ether (Aldrich, CAS 39927-08-7), polybutadiene, terminated dicarboxy (Sartomer, Krasol LBM32 ”) or also commercial polyesters such as those mentioned in the following documents: JP05062890, CN1247198 or J. Polym. Sci. Part A 1993, 31, 1825.
  • the imidazole useful for the crosslinking system according to the invention is an imidazole of general formula (II)
  • i represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom
  • R 2 represents a hydrocarbon group
  • R 3 and R 4 represent, independently of one another, a hydrogen atom or a hydrocarbon group, or R 3 and R 4 together with the carbon atoms of the imidazole ring to which they are attached, form a ring.
  • the imidazole of general formula (II) have groups such as:
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 24 carbon atoms, aryl having 6 to 30 carbon atoms or aralkyl having 7 to 25 carbon atoms; group which may optionally be interrupted by one or more heteroatoms and / or substituted,
  • R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 24 carbon atoms, aryl having 6 to 30 carbon atoms or aralkyl having 7 to 25 carbon atoms; groups which may be interrupted by one or more heteroatoms and / or substituted,
  • R 3 and R 4 independently represent identical or different groups chosen from hydrogen or alkyl groups having from 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyls having from 5 to 24 carbon atoms, aryls having from 6 to 30 carbon atoms or aralkyls having 7 to 25 carbon atoms; groups which may optionally be interrupted by heteroatoms or substituted, or R 3 and R 4 together with the carbon atoms of imidazole ring to which they are attached, a ring selected from aromatic, heteroaromatic or aliphatic hydrocarbons, comprising from 5 to 12 carbon atoms, preferably 5 or 6 carbon atoms.
  • R 1 represents a group chosen from alkyl groups having from 2 to 12 carbon atoms, or aralkyls having from 7 to 13 carbon atoms; groups that can be substituted. More preferably, R 1 represents an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms which is optionally substituted and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 12 carbon atoms. Even more preferably, R 1 represents an aralkyl group having from 7 to 9 carbon atoms which is optionally substituted and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 4 carbon atoms.
  • R 3 and R 4 independently represent identical or different groups chosen from hydrogen or alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyls having from 5 to 8 carbon atoms, aryls having from 6 to 24 carbon atoms or aralkyls having 7 to 13 carbon atoms; groups that can be substituted.
  • R 3 and R represent, together with the carbon atoms of the imidazole ring to which they are attached, a phenyl, cyclohexene or cyclopentene ring.
  • the imidazole content is preferably in a range from 0.01 to 4 molar equivalents, and preferably from 0.01 to 3 molar equivalents, relative to the acid functions.
  • carboxylic compounds present on the polycarboxylic acid of general formula (I) Below 0.01 molar equivalents, no effect of the imidazole coagent is observed with respect to the situation where the poly-acid is used alone while above a value of 4 molar equivalents, no There is no additional benefit compared to lower rates.
  • the level of imidazole is more preferably in a range from 0.01 to 2.5 molar equivalents, and preferably from 0.01 to 2 molar equivalents, and still more preferably from 0.01 to 1 molar equivalents. , 5 molar equivalents relative to the carboxylic acid functional groups present on the polycarboxylic acid of general formula (I).
  • imidazoles useful for the purposes of the invention are either commercially available or easily prepared by those skilled in the art according to well-known techniques as described for example in JP201221 1 122, JP2007269658 or again in Science of Synthesis 2002, 12, 325-528.
  • imidazoles useful for the purposes of the invention mention may be made of 1,2-dimethylimidazole, 1-decyl-2-methylimidazole, or 1-benzyl-2. -methylimidazole.
  • composition based on the poly-acid of general formula (I) and on imidazole of general formula ( II) presented above could be a composition in which said poly-acid and said imidazole would have previously reacted together to form a salt between one or more acid functional groups of the poly-acid and respectively one or more imidazole nuclei.
  • the rubber compositions prepared by the process of the invention may also comprise all or part of the usual additives normally used in elastomer compositions intended for the production of treads, such as, for example, pigments, protection such as anti-ozone waxes, chemical anti-ozonants, anti-oxidants, anti-fatigue agents, crosslinking agents other than those mentioned above, reinforcing resins or plasticizers.
  • this plasticizer is a solid hydrocarbon resin (or plasticizing resin), an extender oil (or plasticizing oil), or a mixture of both.
  • compositions may also contain, in addition to the coupling agents, coupling activators, inorganic charge-covering agents or, more generally, processing aid agents that are capable of being used in a known manner, thanks to an improvement of the dispersion of the filler in the rubber matrix and a lowering of the viscosity of the compositions, to improve their ability to implement in the green state, these agents being, for example, hydrolysable silanes such as alkylalkoxysilanes, polyols, polyethers, primary, secondary or tertiary amines, hydroxylated or hydrolyzable polyorganosiloxanes.
  • hydrolysable silanes such as alkylalkoxysilanes, polyols, polyethers, primary, secondary or tertiary amines, hydroxylated or hydrolyzable polyorganosiloxanes.
  • the compositions prepared by the process of the invention are free of crosslinking system other than that described above, and which comprises at least one poly-acid and at least one imidazole.
  • the crosslinking system based on at least one poly-acid and at least one imidazole is preferably the only crosslinking system in the composition prepared by the method of the invention.
  • the compositions prepared by the process of the invention are devoid of a vulcanization system, or contain less than 1 phr, preferably less than 0.5 phr and more preferably less than 0.2 phr.
  • the composition prepared by the process of the invention is preferably free of molecular sulfur or contains less than 1 phr, preferably less than 0.5 phr and more preferably less than 0.2 phr.
  • the composition is preferably devoid of any vulcanization accelerator, as known to those skilled in the art, or contains less than 1 phr, preferably less than 0.5 phr and more preferably less than 0.2 phr. pc.
  • the rubber compositions may be manufactured in appropriate mixers, using two successive preparation phases well known to those skilled in the art: a first phase of work or thermomechanical mixing (so-called “non-productive phase””) at high temperature, up to a maximum temperature of between 130 ° C and 190 ° C, followed by a second mechanical working phase (so-called” productive "phase) to a lower temperature, typically less than 1 10 ° C, for example between 40 ° C and 100 ° C, finishing phase during which may be incorporated the crosslinking system.
  • a first phase of work or thermomechanical mixing at high temperature, up to a maximum temperature of between 130 ° C and 190 ° C
  • a second mechanical working phase so-called” productive "phase
  • finishing phase finishing phase during which may be incorporated the crosslinking system.
  • the first phase of work can be performed at a lower temperature than the temperatures usually used, which, with an appropriate introduction of the ingredients, has a beneficial effect on the breaking properties of the products. manufactured compositions.
  • the compositions are prepared by a process including a phase (or step) of work or thermomechanical mixing during which are introduced at least the epoxidized elastomer, the reinforcing filler, optional additives other that the poly-acid and imidazole, optionally the poly-acid and imidazole, at low temperature, that is to say up to a maximum temperature of between 90 ° C. and 110 ° C., preferentially included in a range from 90 ° C to 109 ° C, preferably from 95 ° C to 107 ° C, more preferably from 95 ° C to 105 ° C, at which temperature the mixing is stopped.
  • the method of the invention does not comprise any thermomechanical mixing phase at a temperature greater than 110 ° C., more preferably no thermomechanical mixing phase at a temperature above 109 ° C., more preferably still no phase. thermomechanical mixing at a temperature above 107 ° C and very preferably no thermomechanical mixing phase at a temperature above 105 ° C.
  • the poly-acid and imidazole are added to the composition during the previously described working phase, which is essential to the process according to the invention; in this case, the process of the invention may preferably be a one-step mixing process.
  • the ingredients are introduced in the following order: the epoxidized elastomer, the reinforcing filler, optional additives other than poly-acid and imidazole, poly-acid and imidazole.
  • the poly-acid or imidazole is added to the composition during the essential step of the process of the invention, or if neither of them are added. during this step, they are at a later stage.
  • the method of the invention comprises a subsequent mechanical working phase (so-called "productive" phase), during which the crosslinking system is completed (if only the poly-acid or imidazole was added during the first phase of work) or incorporated (if none of the poly-acid or imidazole was added during the first phase of work) and kneaded, up to one more low temperature, ie less than 110 ° C, preferably between 40 ° C and 100 ° C, the temperature at which the mixing is stopped.
  • the second preferred embodiment of the invention includes three variants in the moment of adding the ingredients of the crosslinking system: the case where the poly-acid is introduced during the essential working phase of the invention. the invention, or first phase of work and the imidazole is introduced during the subsequent phase of work, called productive; the case where imidazole is introduced during the first phase of work and the poly-acid is introduced during the subsequent work phase; and finally the case where the poly-acid and imidazole are introduced during the so-called productive work phase.
  • composition thus obtained can then be calendered, for example in the form of a sheet, a plate especially for a characterization in the laboratory, or extruded, for example to form a rubber profile, such as for example a tread, which can be used for the manufacture of a tire.
  • the rubber composition obtained by the process according to the invention may for example be used in different parts of said tire, in particular in the crown, the bead zone, the flank zone and the tread (especially in the sub-section). tread layer).
  • the rubber composition described above can be used in the tire as an elastomeric layer in at least a portion of the tire.
  • elastomeric layer is meant any three-dimensional element, made of rubber composition (or “elastomer”, both of which are considered to be synonymous), of any shape and thickness, in particular sheet, strip, or other element of any straight section, for example rectangular or triangular.
  • the elastomer layer may be used as a tread sub-layer disposed in the crown of the tire, on the one hand between the tread, ie, the portion intended to come into contact with the road. during driving, and secondly the belt reinforcing said vertex.
  • the thickness of this elastomeric layer is preferably in a range from 0.5 to 10 mm, especially in a range of 1 to 5 mm.
  • the rubber composition prepared by the process of the invention can be used to form a elastomeric layer, disposed in the region of the region of the bead of the tire, radially between the carcass ply, the bead wire and the overturning of the carcass ply.
  • composition prepared by the method of the invention can be used in the crown plies (tire belt) or in the zone between the ends of the crown plies and the carcass ply.
  • Another preferred embodiment may be the use of the composition prepared by the process of the invention to form an elastomeric layer disposed in the area of the tire sidewall.
  • composition prepared by the process of the invention may advantageously be used in the tread of the tire.
  • the tires in which the process of the invention is usable, or in which the use of compositions prepared according to the invention is possible, are especially intended for passenger vehicles as for two-wheeled vehicles (motorcycle, bicycle).
  • industrial vehicles selected from light trucks, "heavy goods vehicles” - the., metro, bus, road transport machinery (trucks, tractors, trailers), off-the-road vehicles, agricultural or civil engineering machinery, airplanes, other vehicles transportation or handling.
  • the invention as well as its advantages will be readily understood in the light of the description and the following exemplary embodiments.
  • thermomechanical work is about 4 minutes, until reaching a maximum temperature of "fall" of 150 ° C.
  • 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. either extruded in the form of a profile.
  • thermomechanical work is about 4 minutes, until reaching a maximum temperature of "fall" of 100 ° C.
  • 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. either extruded in the form of a profile.
  • compositions prepared as indicated above are presented in Table 1 below.
  • PEEPOX epoxy polyethylene "Lotader AX8900", the Arkema company comprising 8% glycidyl methacrylate, 24% methyl acrylate and 68% ethylene;
  • compositions C1 and C2 were measured as indicated above and the results are shown in Table 2 below.
  • compositions prepared according to the process of the invention a marked improvement in the breaking properties of the compositions is noted, in comparison with the same composition prepared in the usual manner for the rubber compositions. Moreover, in the compositions, it can be noted that the replacement of the Conventional vulcanization by a polyacid and imidazole crosslinking system, as prescribed for the invention makes it possible to overcome the known disadvantages of sulfur systems.

Abstract

The present invention relates to a process for preparation of a rubber composition made from at least one majority elastomer comprising epoxide functional groups, a reinforcing filler and a cross-linking system of said elastomer comprising a polycarboxylic acid and an imidazole, characterized in that the composition is prepared via a thermal mechanical mixing phase in the course of which all of the ingredients other than the cross-linking system are introduced together with, optionally, a part of the cross-linking system or all of the cross-linking system, at low temperature, i.e. at a maximum temperature of between 90°C and 10°C, the temperature at which the mixing is stopped.

Description

PROCEDE DE PREPARATION D'UNE COMPOSITION DE CAOUTCHOUC COMPRENANT UN ELASTOMERE EPOXYDE RETICULE PAR UN POLY-ACIDE  PROCESS FOR PREPARING A RUBBER COMPOSITION COMPRISING AN EPOXY ELASTOMER RETICULATED BY A POLYACID
CARBOXYLIQUE [001] La présente invention est relative au procédé de préparation de compositions de caoutchouc, en particulier de compositions de caoutchouc à base d'élastomères comprenant des fonctions époxydes.  The present invention relates to the process for the preparation of rubber compositions, in particular rubber compositions based on elastomers comprising epoxide functions.
[002] Il est connu, et habituel depuis de très nombreuses années, d'utiliser dans des pneumatiques des compositions de caoutchouc dont la matrice élastomérique est réticulée au soufre, cette réticulation est alors nommée vulcanisation. Le système de vulcanisation classique combine du soufre moléculaire et au moins un accélérateur de vulcanisation. Cependant, il est connu qu'un tel système pénalise la mise en œuvre de la composition avant cuisson par le phénomène du grillage. On rappelle que le phénomène dit de "grillage" conduit rapidement, au cours de la préparation des compositions de caoutchouc, à des vulcanisations prématurées ("scorching"), à des viscosités à l'état cru très élevées, en fin de compte à des compositions de caoutchouc quasiment impossibles à travailler et à mettre en œuvre industriellement.  It has been known, and has been customary for many years, to use in rubber tires rubber compositions whose elastomeric matrix is crosslinked with sulfur, this crosslinking is then called vulcanization. The conventional vulcanization system combines molecular sulfur and at least one vulcanization accelerator. However, it is known that such a system penalizes the implementation of the composition before cooking by the roasting phenomenon. It is recalled that the so-called "roasting" phenomenon leads rapidly, during the preparation of the rubber compositions, to premature vulcanizations ("scorching"), to very high viscosities in the green state, and ultimately to rubber compositions almost impossible to work and to implement industrially.
[003] Par conséquent, les systèmes de vulcanisation ont été perfectionnés au fil des années, en association avec les procédés de préparation des compositions de caoutchouc afin de maîtriser les inconvénients évoqués ci-dessus. Ainsi, les compositions sont souvent complexes et comprennent en plus du soufre moléculaire, ou d'un agent donneur de soufre moléculaire, des accélérateurs de vulcanisation, des activateurs, et éventuellement des retardateurs de vulcanisation. A présent, il serait intéressant pour les manufacturiers de trouver des systèmes de réticulation aussi performants que la vulcanisation, tout en simplifiant les compositions et leur préparation.  [003] As a result, the vulcanization systems have been improved over the years in combination with the methods of preparing the rubber compositions in order to overcome the disadvantages mentioned above. Thus, the compositions are often complex and include in addition to molecular sulfur, or a molecular sulfur donor, vulcanization accelerators, activators, and possibly vulcanization retarders. At present, it would be interesting for the manufacturers to find crosslinking systems as efficient as vulcanization, while simplifying the compositions and their preparation.
[004] Poursuivant leurs recherches, les demanderesses ont précédemment trouvé que des compositions pour pneumatiques particulières, réticulées par un poly-acide carboxylique pouvaient être simplifiées par rapport aux compositions classiques, et que ces compositions pouvaient présenter des propriétés améliorées.  [004] Continuing their research, the applicants have previously found that specific tire compositions, crosslinked with a polycarboxylic acid could be simplified compared to conventional compositions, and that these compositions could have improved properties.
[005] A présent, les demanderesses ont trouvé que ces compositions réticulées par un poly-acide peuvent être préparées selon un procédé spécifique, qui permet d'améliorer les propriétés de rupture des compositions. [005] At present, the Applicants have found that these compositions crosslinked with a poly-acid can be prepared according to a specific process, which makes it possible to improve the breaking properties of the compositions.
[006] En conséquence, un premier objet de l'invention concerne un procédé de préparation d'une composition de caoutchouc à base d'au moins un élastomère majoritaire comprenant des fonctions époxydes, une charge renforçante, et un système de réticulation dudit élastomère comprenant un poly-acide carboxylique de formule générale (I)
Figure imgf000003_0001
Accordingly, a first object of the invention relates to a process for preparing a rubber composition based on at least one major elastomer comprising epoxide functions, a reinforcing filler, and a crosslinking system of said elastomer comprising a polycarboxylic acid of general formula (I)
Figure imgf000003_0001
dans laquelle A représente une liaison covalente ou un groupement hydrocarboné comportant au moins 1 atome de carbone, éventuellement substitué et éventuellement interrompu par un ou plusieurs hétéroatomes, in which A represents a covalent bond or a hydrocarbon group comprising at least 1 carbon atom, optionally substituted and optionally interrupted by one or more heteroatoms,
et un imidazole de formule géné and an imidazole of general formula
Figure imgf000003_0002
Figure imgf000003_0002
dans laquelle, in which,
- Ri représente un groupement hydrocarboné ou un atome d'hydrogène,  Ri represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom,
- R2 représente un groupement hydrocarboné, R 2 represents a hydrocarbon group,
- R3 et R4 représentent indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou un groupement hydrocarboné, R 3 and R 4 represent, independently of one another, a hydrogen atom or a hydrocarbon group,
- ou encore R3 et R4 forment ensemble, avec les atomes de carbone du cycle imidazole auxquels ils se rattachent, un cycle ; or R 3 and R 4 together with the carbon atoms of the imidazole ring to which they are attached form a ring;
procédé dans lequel la composition est préparée via une phase de malaxage thermomécanique au cours de laquelle sont introduits tous les ingrédients autres que le système de réticulation, optionnellement une partie du système de réticulation ou tout le système de réticulation, à basse température, c'est-à-dire jusqu'à une température maximale comprise entre 90°C et 1 10°C, température à laquelle le malaxage est arrêté. process in which the composition is prepared via a thermomechanical mixing phase during which are introduced all the ingredients other than the crosslinking system, optionally a part of the crosslinking system or the entire crosslinking system, at low temperature, it is that is to say up to a maximum temperature of between 90 ° C. and 110 ° C., at which temperature the mixing is stopped.
[007] Préférentiellement, l'invention a pour objet un procédé tel que défini ci-dessus dans lequel la température à laquelle le malaxage est arrêté est comprise dans un domaine allant de 90°C à 109°C, de préférence de 95°C à 107°C, plus préférentiellement de 95°C à 105°C. [007] Preferably, the subject of the invention is a process as defined above in which the temperature at which the kneading is stopped is in a range from 90 ° C. to 109 ° C., preferably 95 ° C. at 107 ° C, more preferably 95 ° C to 105 ° C.
De préférence, ledit procédé ne comprend aucune phase de malaxage thermomécanique à une température supérieure à 110°C. Preferably, said method does not include any thermomechanical mixing step at a temperature above 110 ° C.
[008] De préférence, l'invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus dans lequel la composition préparée est telle que l'élastomère diénique majoritaire comprenant des fonctions époxydes représente de 30 à 100 pce, préférentiellement de 50 à 100 pce, en coupage avec 0 à 70 pce, de préférence de 0 à 50 pce, d'un ou plusieurs élastomères non époxydés minoritaires. De préférence, la composition préparée est telle que l'élastomère diénique majoritaire comprenant des fonctions époxydes, représente la totalité des 100 pce d'élastomère. [009] De préférence également, l'invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus dans lequel la composition préparée est telle que l'élastomère majoritaire comprenant des fonctions époxydes présente un taux molaire d'époxydation compris dans un domaine allant de 0,1 % à 80%, préférentiellement dans un domaine de 0,1 % à 50%, plus préférentiellement dans un domaine de 0,3% à 50%. [008] Preferably, the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that the majority diene elastomer comprising epoxide functional groups represents from 30 to 100 phr, preferably from 50 to 100 phr, cutting with 0 to 70 phr, preferably from 0 to 50 phr, of one or more non-epoxy minority elastomers. Preferably, the composition prepared is such that the majority diene elastomer comprising epoxide functional groups, represents all 100 phr of elastomer. [009] Preferably also, the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that the majority elastomer comprising epoxide functions has a molar epoxidation rate in a range from 0, 1% to 80%, preferably in a range of 0.1% to 50%, more preferably in a range of 0.3% to 50%.
[0010] Préférentiellement, l'invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus dans lequel la composition préparée est telle que l'élastomère majoritaire comprenant des fonctions époxydes est choisi dans le groupe constitué par les élastomères diéniques époxydés, les élastomères oléfiniques époxydés et les mélanges de ces derniers. Selon un premier mode de réalisation préféré, l'élastomère majoritaire comprenant des fonctions époxydes est un élastomère diénique époxydé, et de préférence, un élastomère diénique époxydé choisi dans le groupe constitué par les caoutchoucs naturels époxydés, les polyisoprènes de synthèse époxydés, les polybutadiènes époxydés, les copolymères de butadiène-styrène époxydés et les mélanges de ces derniers. Selon un autre mode de réalisation, également préféré, l'élastomère majoritaire comprenant des fonctions époxydes est un élastomère oléfinique comprenant des fonctions époxydes et de préférence comprenant entre 50 et 95%, plus préférentiellement entre 65 et 85% d'oléfine (pourcentages molaires). Selon ce dernier mode de réalisation, l'élastomère oléfinique comprenant des fonctions époxydes est préférentiellement un élastomère éthylénique époxydé.  Preferably, the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that the majority elastomer comprising epoxide functional groups is chosen from the group consisting of epoxide diene elastomers, epoxidized olefinic elastomers and mixtures of these. According to a first preferred embodiment, the majority elastomer comprising epoxide functional groups is an epoxide diene elastomer, and preferably an epoxide diene elastomer chosen from the group consisting of epoxidized natural rubbers, epoxidized synthetic polyisoprenes and epoxidized polybutadienes. epoxidized butadiene-styrene copolymers and mixtures thereof. According to another embodiment, also preferred, the majority elastomer comprising epoxide functions is an olefinic elastomer comprising epoxide functions and preferably comprising between 50 and 95%, more preferably between 65 and 85% of olefin (molar percentages) . According to this last embodiment, the olefinic elastomer comprising epoxide functional groups is preferably an epoxidized ethylenic elastomer.
[0011] Préférentiellement également, l'invention concerne un procédé tel que défini ci- dessus dans lequel la composition préparée est telle que A représente une liaison covalente ou un groupement divalent hydrocarboné comportant de 1 à 1800 atomes de carbone, de préférence de 2 à 300 atomes de carbone, plus préférentiellement de 2 à 100 atomes de carbone, mieux, de 2 à 65 atomes de carbone. De préférence, A est un groupement divalent de type aliphatique, ou aromatique ou un groupement comportant au moins une partie aliphatique et une partie aromatique. Plus préférentiellement, A est un groupement divalent de type aliphatique, ou un groupement comportant au moins une partie aliphatique et une partie aromatique, et plus préférentiellement encore, A est un groupement divalent de type aliphatique saturé ou insaturé ; de manière très préférentielle A est un groupement alkylène. De préférence, A est interrompu par au moins un hétéroatome choisi parmi l'oxygène, l'azote et le soufre, de préférence l'oxygène. De préférence également, A est substitué par au moins un radical choisi parmi les radicaux alkyle, cycloalkylalkyle, aryle, aralkyle, hydroxyle, alkoxy, amino et carbonyle. Préférentiellement A est substitué par une ou plusieurs fonctions acides carboxyliques et/ou par un ou plusieurs radicaux hydrocarbonés choisi parmi les radicaux alkyle, cycloalkyle, cycloalkylalkyle, aryle, aralkyle, eux-mêmes substitués par une ou plusieurs fonctions acides carboxyliques. Alternativement et préférentiellement également, A ne comporte pas d'autre fonction acide carboxylique. De préférence, le taux de poly-acide est compris dans un domaine allant de 0,2 à 100 pce, de préférence de 0,2 à 50 pce. Also preferably, the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that A represents a covalent bond or a divalent hydrocarbon group comprising from 1 to 1800 carbon atoms, preferably from 2 to 300 carbon atoms, more preferably 2 to 100 carbon atoms, more preferably 2 to 65 carbon atoms. Preferably, A is a divalent group of aliphatic or aromatic type or a group comprising at least one aliphatic part and an aromatic part. More preferably, A is a divalent group of aliphatic type, or a group comprising at least one aliphatic part and an aromatic part, and even more preferably, A is a divalent group of saturated or unsaturated aliphatic type; very preferably A is an alkylene group. Preferably, A is interrupted by at least one heteroatom selected from oxygen, nitrogen and sulfur, preferably oxygen. Also preferably, A is substituted by at least one radical chosen from alkyl, cycloalkylalkyl, aryl, aralkyl, hydroxyl, alkoxy, amino and carbonyl radicals. Preferentially A is substituted with one or more carboxylic acid functions and / or with one or more hydrocarbon radicals chosen from alkyl, cycloalkyl, cycloalkylalkyl, aryl and aralkyl radicals, themselves substituted with one or more carboxylic acid functions. Alternatively and preferentially also, A does not contain any other carboxylic acid function. Preferably, the level of poly-acid is in a range from 0.2 to 100 phr, preferably from 0.2 to 50 phr.
[0012] De préférence, l'invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus dans lequel la composition préparée est telle que,  Preferably, the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that,
- Ri représente un atome d'hydrogène ou un groupement alkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone, cycloalkyle ayant de 5 à 24 atomes de carbone, aryle ayant de 6 à 30 atomes de carbone ou aralkyle ayant de 7 à 25 atomes de carbone; groupement qui peut éventuellement être interrompu par un ou plusieurs hétéroatomes et/ou substitué,  R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having from 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having from 5 to 24 carbon atoms, aryl having from 6 to 30 carbon atoms or aralkyl having from 7 to 25 carbon atoms ; group which may optionally be interrupted by one or more heteroatoms and / or substituted,
- R2 représente un groupement alkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone, cycloalkyle ayant de 5 à 24 atomes de carbone, aryle ayant de 6 à 30 atomes de carbone ou aralkyle ayant de 7 à 25 atomes de carbone; groupement qui peuvent éventuellement être interrompus par un ou plusieurs hétéroatomes et/ou substitué, - R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 24 carbon atoms, aryl having 6 to 30 carbon atoms or aralkyl having 7 to 25 carbon atoms; groups which may be interrupted by one or more heteroatoms and / or substituted,
R3 et R4 représentent indépendamment des groupements identiques ou différents choisis parmi l'hydrogène ou les groupements alkyles ayant de 1 à 20 atomes de carbone, cycloalkyles ayant de 5 à 24 atomes de carbone, aryles ayant de 6 à 30 atomes de carbone ou aralkyles ayant de 7 à 25 atomes de carbone; groupements qui peuvent éventuellement être interrompus par des hétéroatomes et/ou substitués, ou encore R3 et R4 forment ensemble avec les atomes de carbone du cycle imidazole auxquels ils se rattachent, un cycle choisi parmi les cycles aromatiques, hétéroaromatiques ou aliphatiques, comprenant de 5 à 12 atomes de carbone, de préférence 5 ou 6 atomes de carbone. R 3 and R 4 independently represent identical or different groups selected from hydrogen or alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyls having 5 to 24 carbon atoms, aryl having 6 to 30 carbon atoms or aralkyl having from 7 to 25 carbon atoms; groups which may optionally be interrupted by heteroatoms and / or substituted, or R 3 and R 4 form together with the carbon atoms of the imidazole ring to which they are attached, a ring selected from aromatic, heteroaromatic or aliphatic rings, comprising 5 to 12 carbon atoms, preferably 5 or 6 carbon atoms.
[0013] Plus préférentiellement, l'invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus dans lequel la composition préparée est telle que Ri représente un groupement choisis parmi les groupements alkyles ayant de 2 à 12 atomes de carbone, ou aralkyles ayant de 7 à 13 atomes de carbone; groupements qui peuvent éventuellement être substitués. Préférentiellement, R-ι représente un groupement aralkyle ayant de 7 à 13 atomes de carbone éventuellement substitué et R2 représente un groupement alkyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone. De manière préférentielle, Ri représente un groupement aralkyle ayant de 7 à 9 atomes de carbone éventuellement substitué et R2 représente un groupement alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone. De manière plus préférentielle, R3 et R4 représentent indépendamment des groupements identiques ou différents choisis parmi l'hydrogène ou les groupements alkyles ayant de 1 à 12 atomes de carbone, cycloalkyles ayant de 5 à 8 atomes de carbone, aryles ayant de 6 à 24 atomes de carbone ou aralkyles ayant de 7 à 13 atomes de carbone; groupements qui peuvent éventuellement être substitués, ou encore, R3 et R4 forment avec les atomes de carbone du cycle imidazole auxquels ils se rattachent, un cycle phényle, cyclohexene, ou cyclopentene. More preferably, the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that R 1 represents a group chosen from alkyl groups having from 2 to 12 carbon atoms, or aralkyls having from 7 to 13 carbon atoms; groups that can be substituted. Preferentially, R 1 represents an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms which is optionally substituted and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 12 carbon atoms. Preferably, R 1 represents an aralkyl group having from 7 to 9 optionally substituted carbon atoms and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 4 carbon atoms. More preferably, R 3 and R 4 independently represent identical or different groups chosen from hydrogen or alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyls having 5 to 8 carbon atoms, aryls having 6 to 24 carbon atoms or aralkyls having 7 to 13 carbon atoms; groups which may optionally be substituted, or R 3 and R 4 form, with the carbon atoms of the imidazole ring to which they are attached, a phenyl, cyclohexene or cyclopentene ring.
[0014] De préférence, l'invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus dans lequel la composition préparée est telle que le taux d'imidazole est compris dans un domaine allant de 0,01 à 4 équivalents molaires, et de préférence de 0,01 à 3 équivalents molaires, par rapport aux fonctions acides carboxyliques présentes sur le poly-acide carboxylique de formule générale (I).  Preferably, the invention relates to a process as defined above in which the composition prepared is such that the level of imidazole is in a range from 0.01 to 4 molar equivalents, and preferably from 0.01 to 3 molar equivalents, relative to the carboxylic acid functions present on the polycarboxylic acid of general formula (I).
[0015] De préférence également, l'invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus dans lequel la composition préparée est telle que la charge renforçante comporte du noir de carbone, de la silice ou un mélange de noir de carbone et de silice. Préférentiellement, le taux de charge renforçante est compris dans un domaine allant de 5 à 200 pce.  Also preferably, the invention relates to a process as defined above wherein the composition prepared is such that the reinforcing filler comprises carbon black, silica or a mixture of carbon black and silica. Preferably, the level of reinforcing filler is in a range from 5 to 200 phr.
[0016] De préférence, l'invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus dans lequel tous les ingrédients de la composition y compris les ingrédients du système de réticulation sont introduits lors de la phase de malaxage thermomécanique. Preferably, the invention relates to a process as defined above in which all the ingredients of the composition including the ingredients of the crosslinking system are introduced during the thermomechanical mixing phase.
[0017] Alternativement et de préférence également, l'invention concerne un procédé tel que défini ci-dessus dans lequel les ingrédients du système de réticulation ne sont pas tous introduits lors de de la phase de malaxage thermomécanique, et dans lequel le procédé comprend une phase de malaxage ultérieure dans laquelle le système de réticulation est complété ou incorporé, et malaxé jusqu'à une température inférieure à 110°C.  Alternatively and preferably also, the invention relates to a process as defined above in which the ingredients of the crosslinking system are not all introduced during the thermomechanical mixing phase, and wherein the method comprises a subsequent kneading phase in which the crosslinking system is completed or incorporated, and kneaded to a temperature below 110 ° C.
[0018] L'invention concerne également une composition obtenue par le procédé tel que défini ci-dessus ; un pneumatique comprenant une telle composition et en particulier un pneumatique comprenant une telle composition dans la bande de roulement. The invention also relates to a composition obtained by the process as defined above; a tire comprising such a composition and in particular a tire comprising such a composition in the tread.
I. Tests  I. Tests
[0019] Les compositions de caoutchouc sont caractérisées après cuisson, comme indiqué ci-après.  The rubber compositions are characterized after cooking, as indicated below.
Essais de traction  Traction tests
[0020] 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. Un traitement des enregistrements de traction permet également de tracer la courbe de module en fonction de l'allongement. Le module utilisé ici étant le module sécant nominal (ou apparent) mesuré en première élongation, calculé en se ramenant à la section initiale de l'éprouvette. Les mesures de traction pour déterminer les contraintes à la rupture (en MPa) et les allongements à la rupture (en %) sont effectuées une température donnée (usuellement 23°C ou 40°C +/- 2°C), et dans les conditions normales d'hygrométrie (50 +/- 5% d'humidité relative). Ces valeurs peuvent être converties en base 100 pour une comparaison facilitée des résultats. These tensile tests make it possible to determine the elastic stress and the properties at break. Unless otherwise indicated, they are carried out in accordance with the French standard NF T 46-002 of September 1988. Traction data processing also makes it possible to draw the modulus curve as a function of elongation. The module used here is the nominal secant modulus (or apparent) measured in first elongation, calculated by reducing to the initial section of the specimen. The measures of tensile strength to determine breaking stresses (in MPa) and elongations at break (in%) are carried out at a given temperature (usually 23 ° C or 40 ° C +/- 2 ° C), and under normal conditions hygrometry (50 +/- 5% relative humidity). These values can be converted to base 100 for easy comparison of results.
II. Compositions préparées par le procédé de l'invention  II. Compositions prepared by the process of the invention
[0021] Le procédé selon l'invention s'applique à une composition de caoutchouc à base d'au moins un élastomère majoritaire comprenant des fonctions époxydes, au moins une charge renforçante, et un système de réticulation dudit polymère comprenant un poly-acide carboxylique de formule générale (I) et un imidazole de formule générale (II).  The method according to the invention applies to a rubber composition based on at least one major elastomer comprising epoxide functions, at least one reinforcing filler, and a crosslinking system of said polymer comprising a polycarboxylic acid. of general formula (I) and an imidazole of general formula (II).
[0022] Par l'expression composition "à base de", il faut entendre une composition comportant le mélange et/ou le produit de réaction des différents constituants utilisés, certains de ces constituants de base étant susceptibles de, ou destinés à, réagir entre eux, au moins en partie, lors des différentes phases de fabrication de la composition, en particulier au cours de sa réticulation ou vulcanisation. By the term "composition based" is meant a composition comprising the mixture and / or the reaction product of the various constituents used, some of these basic constituents being capable of or intended to react between they, at least in part, during the various phases of manufacture of the composition, in particular during its crosslinking or vulcanization.
[0023] Par l'expression "équivalent molaire", bien connue de l'homme du métier, il faut entendre le quotient entre le nombre de moles du composé concerné et le nombre de moles du composé de référence. Ainsi, 2 équivalents d'un composé B par rapport à un composé A représentent 2 moles du composé B lorsqu'1 mole du composé A est utilisée. By the term "molar equivalent", well known to those skilled in the art, is meant the quotient between the number of moles of the compound concerned and the number of moles of the reference compound. Thus, 2 equivalents of a compound B relative to a compound A represent 2 moles of the compound B when 1 mole of the compound A is used.
[0024] 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 polymère majoritaire est le polymère représentant la plus grande masse par rapport à la masse totale des polymères 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 polymère, celui-ci est majoritaire au sens de la présente invention ; et dans un système comprenant deux polymères, le polymère majoritaire représente plus de la moitié de la masse des polymères.  When reference is made to a "majority" compound, in the sense of the present invention, it is understood that this compound is predominant among the compounds of the same type in the composition, that is to say that it is the one which represents the largest quantity in mass among the compounds of the same type. Thus, for example, a majority polymer is the polymer representing the largest mass relative to the total mass of the polymers 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 polymer, it is the majority within the meaning of the present invention; and in a system comprising two polymers, the majority polymer accounts for more than half of the mass of the polymers.
[0025] Au contraire, un composé « minoritaire » est un composé qui ne représente pas la fraction massique la plus grande parmi les composés du même type.  On the contrary, a "minor" compound is a compound which does not represent the largest mass fraction among the compounds of the same type.
[0026] 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 otherwise expressly indicated, all the percentages (%) indicated are percentages (%) by weight. On the other hand, any range of values designated by the expression "between a and b" represents the range of values from more than a to less than b (i.e. terminals a and b excluded) while all Range of values referred to as "from a to b" means the range of values from a to b (i.e. including the strict limits a and b).
11.1. Elastomère comprenant des fonctions époxydes (ou élastomère époxydé)  11.1. Elastomer Comprising Epoxide Functions (or Epoxidized Elastomer)
[0027] Par élastomère ou caoutchouc (les deux termes étant de manière connue synonymes et interchangeables) comprenant des fonctions époxydes, on entend tout type d'élastomère au sens connu de l'homme de l'art, qu'il s'agisse d'un homopolymère ou d'un copolymère à bloc, statistique ou autre, ayant des propriétés élastomériques, fonctionnalisé époxyde (ou époxydé), c'est-à-dire porteur de groupes fonctionnels époxydes.  By elastomer or rubber (the two terms being in a known manner synonymous and interchangeable) comprising epoxide functions means any type of elastomer in the sense known to those skilled in the art, whether it is a homopolymer or block copolymer, random or otherwise, having elastomeric properties, functionalized epoxide (or epoxidized), that is to say carrying epoxide functional groups.
[0028] Le taux (% molaire) d'époxydation des élastomères époxydés peut varier dans une large part selon les modes de réalisation particuliers de l'invention, de préférence dans un domaine de 0,1 % à 80%, préférentiellement dans un domaine de 0,1 % à 50%, plus préférentiellement dans un domaine de 0,3% à 50%. Quand le taux d'époxydation est inférieur à 0,1 %, l'effet technique visé risque d'être insuffisant tandis qu'au-delà de 80%, les propriétés intrinsèques du polymère sont dégradées. Pour toutes ces raisons, le taux de fonctionnalisation, notamment d'époxydation, est plus préférentiellement compris dans un domaine de 0,3% à 30%, mieux, compris dans un domaine de 0,3% à 20%.  The epoxidized epoxidation rate (mol%) of the epoxidized elastomers may vary to a large extent according to the particular embodiments of the invention, preferably in a range from 0.1% to 80%, preferably in a range of from 0.1% to 50%, more preferably in a range of 0.3% to 50%. When the epoxidation rate is less than 0.1%, the intended technical effect may be insufficient while beyond 80%, the intrinsic properties of the polymer are degraded. For all these reasons, the degree of functionalization, in particular of epoxidation, is more preferably within a range of 0.3% to 30%, more preferably within a range of 0.3% to 20%.
[0029] Les élastomères époxydés sont, de manière connue, solides à température ambiante (20°C) ; on entend par solide toute substance n'ayant pas la capacité de prendre à terme, au plus tard au bout de 24 heures, sous le seul effet de la gravité et à température ambiante (20°C), la forme du récipient qui la contient.  The epoxidized elastomers are, in known manner, solid at room temperature (20 ° C); solid means any substance which does not have the capacity to take up, at the latest after 24 hours, under the sole effect of gravity and at ambient temperature (20 ° C.), the shape of the container which contains it .
[0030] La Tg des élastomères décrits ci-dessous est mesurée de manière connue par DSC (Differential Scanning Calorimetry), par exemple et sauf indications différentes spécifiées dans la présente demande, selon la norme ASTM D3418 de 1999.  The Tg of the elastomers described below is measured in a known manner by DSC (Differential Scanning Calorimetry), for example and unless different indications specified in the present application, according to ASTM D3418 of 1999.
[0031] L'élastomère époxydé peut être choisi dans le groupe constitué par les élastomères diéniques époxydés, les élastomères oléfiniques époxydés et les mélanges de ces derniers. Préférentiellement, l'élastomère époxydé est choisi parmi les élastomères oléfiniques époxydés et les mélanges de ces derniers. Selon une autre variante préférentielle de l'invention, l'élastomère époxydé est choisi parmi les élastomères diéniques époxydés et les mélanges de ces derniers.  The epoxidized elastomer may be chosen from the group consisting of epoxidized diene elastomers, epoxidized olefinic elastomers and mixtures thereof. Preferably, the epoxidized elastomer is chosen from epoxidized olefinic elastomers and mixtures thereof. According to another preferred variant of the invention, the epoxidized elastomer is chosen from epoxide diene elastomers and mixtures thereof.
[0032] Par élastomère du type diénique époxydé, on rappelle que doit être entendu un élastomère qui est issu au moins en partie (i.e. un homopolymère ou un copolymère) de monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non), ce polymère étant fonctionnalisé, c'est-à-dire qu'il est porteur de groupes fonctionnels époxydes. [0033] Une première caractéristique des élastomères diéniques époxydés, est donc d'être des élastomères diéniques. Ces élastomères diéniques, par définition non thermoplastiques dans la présente demande, présentant une Tg dans la très grande majorité des cas qui est négative (c'est-à-dire inférieure à 0°C), peuvent être classés de manière connue en deux catégories : ceux dits "essentiellement insaturés" et ceux dits "essentiellement saturés". Les caoutchoucs butyl, comme par exemple les copolymères de diènes et d'alpha-oléfines type EPDM, entrent dans la catégorie des élastomères diéniques essentiellement saturés, ayant un taux de motifs d'origine diénique qui est faible ou très faible, toujours inférieur à 15% (% en moles). A contrario, par élastomère diénique essentiellement insaturé, on entend 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). Dans la catégorie des élastomères diéniques "essentiellement insaturés", on entend en particulier par élastomère diénique "fortement insaturé" un élastomère diénique ayant un taux de motifs d'origine diénique (diènes conjugués) qui est supérieur à 50%. By elastomer of the epoxide diene type, it is recalled that must be understood an elastomer which is derived at least in part (ie a homopolymer or a copolymer) of monomers dienes (monomers bearing two carbon-carbon double bonds, conjugated or not ), this polymer being functionalized, that is to say that it carries epoxide functional groups. A first characteristic of epoxy diene elastomers, is therefore to be diene elastomers. These diene elastomers, which are non-thermoplastic by definition in the present application, having a Tg in the vast majority of cases which is negative (that is to say less than 0 ° C.), can be classified in a known manner into two categories. : those said to be "essentially unsaturated" and those termed "essentially saturated". Butyl rubbers, such as, for example, copolymers of dienes and alpha-olefins of the EPDM type, fall into the category of essentially saturated diene elastomers, with a level of units of diene origin which is low or very low, always less than 15. % (mole%). By contrast, essentially unsaturated diene elastomer is understood to mean a diene elastomer derived at least in part from conjugated diene monomers having a proportion of units or units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 15% (mol%). . In the category of "essentially unsaturated" diene elastomers, the term "highly unsaturated" diene elastomer is particularly understood to mean a diene elastomer having a content of units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 50%.
[0034] On préfère utiliser au moins un élastomère diénique du type fortement insaturé, en particulier un élastomère diénique choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel (N ), les polyisoprènes de synthèse (IR), les polybutadiènes (BR), les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères. De tels copolymères sont plus préférentiellement choisis dans le groupe constitué par les copolymères de butadiène-styrène (SBR), les copolymères d'isoprène-butadiène (BIR), les copolymères d'isoprène-styrène (SIR), les copolymères d'isoprène-butadiène-styrène (SBIR) et les mélanges de tels copolymères. It is preferred to use at least one diene elastomer of the highly unsaturated type, in particular a diene elastomer chosen from the group consisting of natural rubber (N), synthetic polyisoprenes (IR), polybutadienes (BR), copolymers butadiene, isoprene copolymers and mixtures of these elastomers. Such copolymers are more preferably selected from the group consisting of butadiene-styrene copolymers (SBR), isoprene-butadiene copolymers (BIR), isoprene-styrene copolymers (SIR), isoprene-copolymers of butadiene-styrene (SBIR) and mixtures of such copolymers.
[0035] Les élastomères diéniques ci-dessus peuvent être par exemple à blocs, statistiques, séquencés, microséquencés, et être préparés en dispersion ou en solution ; ils peuvent être couplés et/ou étoilés ou encore fonctionnalisés avec un agent de couplage et/ou d'étoilage ou de fonctionnalisation.  The diene elastomers above may be for example block, statistical, sequenced, microsequenced, and be prepared in dispersion or in solution; they may be coupled and / or starred or functionalized with a coupling agent and / or starring or functionalization.
[0036] A titre préférentiel conviennent les polybutadiènes et en particulier ceux ayant une teneur en unités -1 ,2 comprise entre 4% et 80% ou ceux ayant une teneur en cis-1 ,4 supérieure à 80%, les polyisoprènes, les copolymères de butadiène-styrène et en particulier ceux ayant une teneur en styrène comprise entre 5% et 50% en poids et plus particulièrement entre 20% et 40%, une teneur en liaisons -1 ,2 de la partie butadiénique comprise entre 4% et 65% , une teneur en liaisons trans-1 ,4 comprise entre 20% et 80%, les copolymères de butadiène-isoprène et notamment ceux ayant une teneur en isoprène comprise entre 5% et 90% en poids et une température de transition vitreuse de -40°C à - 80°C, les copolymères isoprène-styrène et notamment ceux ayant une teneur en styrène comprise entre 5% et 50% en poids et une Tg comprise entre -25°C et -50°C. Preferably polybutadienes and in particular those having a content of units -1, 2 between 4% and 80% or those having a content of cis-1, 4 greater than 80%, polyisoprenes, copolymers of butadiene-styrene and in particular those having a styrene content of between 5% and 50% by weight and more particularly between 20% and 40%, a 1,2-butadiene content of the butadiene part of between 4% and 65%. %, a content of trans-1,4 bonds between 20% and 80%, butadiene-isoprene copolymers and in particular those having an isoprene content of between 5% and 90% by weight and a glass transition temperature of 40 ° C to - 80 ° C, isoprene-styrene copolymers and especially those having a styrene content of between 5% and 50% by weight and a Tg between -25 ° C and -50 ° C.
[0037] Dans le cas des copolymères de butadiène-styrène-isoprène conviennent notamment ceux ayant une teneur en styrène comprise entre 5% et 50% en poids et plus particulièrement comprise entre 10% et 40%, une teneur en isoprène comprise entre 15% et 60% en poids et plus particulièrement entre 20% et 50%, une teneur en butadiène comprise entre 5% et 50% en poids et plus particulièrement comprise entre 20% et 40%, une teneur en unités -1 ,2 de la partie butadiénique comprise entre 4% et 85%, une teneur en unités trans -1 ,4 de la partie butadiénique comprise entre 6% et 80%, une teneur en unités -1 ,2 plus -3,4 de la partie isoprénique comprise entre 5% et 70% et une teneur en unités trans - 1 ,4 de la partie isoprénique comprise entre 10% et 50%, et plus généralement tout copolymère butadiène-styrène-isoprène ayant une Tg comprise entre -20°C et -70°C.  In the case of butadiene-styrene-isoprene copolymers are especially suitable those having a styrene content of between 5% and 50% by weight and more particularly between 10% and 40%, an isoprene content of between 15% and 60% by weight and more particularly between 20% and 50%, a butadiene content of between 5% and 50% by weight and more particularly between 20% and 40%, a content in units -1, 2 of the part butadiene content between 4% and 85%, a content in trans-1,4 units of the butadiene part of between 6% and 80%, a content in units -1, 2 plus -3,4 of the isoprenic part of between 5% and % and 70% and a content of trans-1,4 units of the isoprenic portion of between 10% and 50%, and more generally any butadiene-styrene-isoprene copolymer having a Tg between -20 ° C and -70 ° C .
[0038] Une deuxième caractéristique essentielle de l'élastomère diénique époxydé utile aux besoins de l'invention, est qu'il est fonctionnalisé, porteur de groupes fonctionnels époxydes.  A second essential characteristic of the epoxide diene elastomer useful for the purposes of the invention is that it is functionalized, bearing epoxide functional groups.
[0039] Les fonctions époxydes présentes dans l'élastomère diénique sont obtenues par copolymérisation ou par modification post-polymérisation, et seront soit portées directement par le squelette de la chaîne, soit portées par un groupe latéral selon le mode d'obtention, par exemple par époxydation ou toute autre modification des fonctions diéniques présentes dans la chaîne élastomérique après copolymérisation. The epoxide functions present in the diene elastomer are obtained by copolymerization or post-polymerization modification, and will either be carried directly by the skeleton of the chain, or carried by a side group according to the method of production, for example by epoxidation or any other modification of the diene functions present in the elastomeric chain after copolymerization.
[0040] Les élastomères diéniques époxydés peuvent par exemple être obtenus de manière connue par époxydation de l'élastomère diénique non époxydé équivalent, par exemple par des procédés à base de chlorohydrine ou de bromohydrine ou des procédés à base de peroxydes d'hydrogène, d'alkyl hydroperoxydes ou de peracides (tel que acide peracétique ou acide performique), voir notamment Kautsch. Gummi Kunstst. 2004, 57(3), 82. Les fonctions époxydes sont alors dans la chaîne de polymère. On peut citer notamment les caoutchoucs naturels époxydés (en abrégé "ENR") ; de tels ENR sont par exemple vendus sous les dénominations "ENR-25" et "ENR-50" (taux d'époxydation respectifs de 25% et 50%) par la société Guthrie Polymer. Les BR époxydés sont eux aussi bien connus, vendus par exemple par la société Sartomer sous la dénomination "Poly Bd" (par exemple "Poly Bd 605E"). Les SBR époxydés peuvent être préparés par des techniques d'époxydation bien connues de l'homme du métier. The epoxy diene elastomers may, for example, be obtained in a known manner by epoxidation of the equivalent epoxidized diene elastomer, for example by chlorohydrin or bromohydrin-based processes or processes based on hydrogen peroxides, alkyl hydroperoxides or peracids (such as peracetic acid or performic acid), see in particular Kautsch. Gummi Kunstst. 2004, 57 (3), 82. The epoxide functions are then in the polymer chain. Mention may in particular be made of epoxidized natural rubbers (abbreviated to "ENR"); such ENR are for example sold under the names "ENR-25" and "ENR-50" (epoxidation rate of 25% and 50% respectively) by the company Guthrie Polymer. The epoxidized BRs are also well known, sold for example by the company Sartomer under the name "Poly Bd" (for example "Poly Bd 605E"). Epoxidized SBRs can be prepared by epoxidation techniques well known to those skilled in the art.
[0041] De tels élastomères diéniques époxydés et leurs procédés d'obtention sont bien connus de l'homme du métier et disponibles commercialement. Des élastomères diéniques porteurs de groupes époxydes ont été décrits par exemple dans US 2003/120007 ou EP 0763564, US 6903165 ou EP 1403287. [0042] Préférentiellement, l'élastomère diénique époxydé est choisi dans le groupe constitué par les caoutchoucs naturels (NR) époxydés (en abrégé "ENR"), les polyisoprènes (IR) de synthèse époxydés, les polybutadiènes (BR) époxydés ayant préférentiellement un taux de liaisons cis-1 ,4 supérieur à 90%, les copolymères de butadiène-styrène (SBR) époxydés et les mélanges de ces élastomères. Such epoxide diene elastomers and processes for obtaining them are well known to those skilled in the art and commercially available. Diene elastomers bearing epoxide groups have been described for example in US 2003/120007 or EP 0763564, US 6903165 or EP 1403287. Preferably, the epoxidized diene elastomer is chosen from the group consisting of epoxidized natural rubbers (NR) (abbreviated "ENR"), epoxidized synthetic polyisoprenes (IR) and epoxidized polybutadienes (BR), preferably having cis-1,4 bond ratio greater than 90%, epoxidized butadiene-styrene copolymers (SBR) and mixtures of these elastomers.
[0043] Les élastomères diéniques époxydés peuvent également présenter des fonctions époxydés pendantes. Dans ce cas, ils peuvent être obtenus soit par modification postpolymérisation (voir par exemple J. Appt. Polym. Sci. 1999, 73, 1733) ; ou par copolymérisation radicalaire des monomères diéniques avec des monomères porteurs de fonctions époxydés, notamment les esters de l'acide méthacrylique comportant des fonctions époxydés, comme par exemple le méthacrylate de glycidyle (cette polymérisation radicalaire, notamment en masse, en solution ou en milieu dispersé - notamment dispersion, émulsion ou suspension- est bien connue de l'homme du métier de la synthèse de polymères, citons par exemple la référence suivante : Macromolécules 1998, 31, 2822). Par exemple, le document US20110098404 décrit la copolymérisation en émulsion du 1 ,3- butadiène, du styrène et du méthacrylate de glycidyle.  The epoxy diene elastomers may also have pendant epoxide functional groups. In this case, they can be obtained either by postpolymerization modification (see, for example, J. Appt Polym Sci 1999, 73, 1733); or by radical copolymerization of the diene monomers with monomers carrying epoxide functional groups, in particular methacrylic acid esters comprising epoxide functional groups, such as, for example, glycidyl methacrylate (this radical polymerization, especially in bulk, in solution or in dispersed medium - In particular dispersion, emulsion or suspension - is well known to those skilled in the field of polymer synthesis, for example the following reference: Macromolecules 1998, 31, 2822). For example, US20110098404 describes the emulsion copolymerization of 1,3-butadiene, styrene and glycidyl methacrylate.
[0044] Le taux (% molaire) d'époxydation des élastomères diéniques époxydés précédemment décrits peut varier dans une large part selon les modes de réalisation particuliers de l'invention, de préférence dans un domaine de 0,1 % à 80%, préférentiellement dans un domaine de 0,1 % à 50%, plus préférentiellement dans un domaine de 0,3% à 50%. Quand le taux d'époxydation est inférieur à 0,1 %, l'effet technique visé risque d'être insuffisant tandis qu'au-delà de 80%, les propriétés intrinsèques du polymère sont dégradées. Pour toutes ces raisons, le taux de fonctionnalisation, notamment d'époxydation, est plus préférentiellement compris dans un domaine de 0,3% à 30%.  The level (mol%) of epoxidation of the epoxidized diene elastomers previously described may vary to a large extent according to the particular embodiments of the invention, preferably in a range from 0.1% to 80%, preferentially in a range of 0.1% to 50%, more preferably in a range of 0.3% to 50%. When the epoxidation rate is less than 0.1%, the intended technical effect may be insufficient while beyond 80%, the intrinsic properties of the polymer are degraded. For all these reasons, the rate of functionalization, especially epoxidation, is more preferably in a range of 0.3% to 30%.
[0045] Par élastomère du type oléfinique époxydé, on rappelle que doit être entendu un élastomère fonctionnalisé époxydé, c'est-à-dire qu'il est porteur de groupes fonctionnels époxydés, et dont la chaîne élastomérique est une chaîne carbonée comportant majoritairement des unités monomériques oléfine notés O (taux molaire supérieur à 50%). Plus précisément, le taux molaire de O est compris entre 50 et 95%, préférentiellement entre 65 et 85% Cet élastomère oléfinique est donc un copolymère comportant également 5 à 50% molaire de motifs non oléfiniques, c'est-à-dire différents de O). Ces motifs non oléfiniques sont constitués en partie ou en totalité par des motifs porteurs des groupes fonctionnels époxydés, notés R, nécessaires aux besoins de l'invention. Dans le cas où les motifs non oléfiniques ne sont pas intégralement des motifs R, d'autres motifs, notés A' sont présents dans la chaîne carbonée de telle manière que le taux molaire de R+A' est strictement inférieur à 50%. By elastomer epoxidized olefinic type, it is recalled that must be understood an epoxidized functionalized elastomer, that is to say, it carries epoxidized functional groups, and whose elastomeric chain is a carbon chain comprising predominantly Olefin monomer units denoted O (molar level greater than 50%). More specifically, the molar ratio of O is between 50 and 95%, preferably between 65 and 85%. This olefinic elastomer is therefore a copolymer also comprising 5 to 50 mol% of nonolefinic units, that is to say different from O). These non-olefinic units consist in part or in their entirety of units bearing the epoxidized functional groups, noted R, necessary for the needs of the invention. In the case where the non-olefinic units are not entirely R units, other reasons, noted A 'are present in the carbon chain in such a way that the molar ratio of R + A 'is strictly less than 50%.
[0046] Les monomères 0 peuvent provenir de toute oléfine connue par l'homme de l'art, comme par exemple, l'éthylène, le propylène, le butylène, l'isobutylène, ces monomères étant éventuellement substitués par des groupes alkyles linéaires ou ramifiés.  The monomers O may come from any olefin known to those skilled in the art, such as, for example, ethylene, propylene, butylene, isobutylene, these monomers being optionally substituted by linear alkyl groups or branched.
[0047] Préférentiellement O est un motif éthylène [-CH2-CH2-], et dans ce cas préférentiel, l'élastomère oléfinique époxydé est un élastomère éthylénique époxydé, ce qui permet d'améliorer encore plus le compromis entre les performances de rigidité et d'hystérèse dans les compositions pour pneumatique.  Preferably O is an ethylene unit [-CH2-CH2-], and in this preferred case, the epoxidized olefinic elastomer is an epoxidized ethylenic elastomer, which makes it possible to further improve the compromise between the stiffness performance and the hysteresis in tire compositions.
[0048] Une caractéristique essentielle de l'élastomère oléfinique époxydé utile aux besoins de l'invention, est qu'il est fonctionnalisé, porteur de groupes fonctionnels époxydés. An essential characteristic of the epoxidized olefinic elastomer useful for the needs of the invention is that it is functionalized, bearing epoxidized functional groups.
[0049] La fonction époxydé peut être portée directement par le squelette carboné, et est alors principalement obtenue par époxydation de doubles liaisons carbone-carbone initialement présentes après copolymérisation. Cette époxydation de polymères insaturés est bien connue de l'homme du métier, et peut se faire par exemple par des procédés à base de chlorohydrine ou de bromohydrine, des procédés d'oxydation directe ou des procédés à base de peroxydes d'hydrogène, d'alkyl hydropéroxydes ou de peracides (tels que l'acide peracétique ou acide performique).  The epoxidized function can be carried directly by the carbon skeleton, and is then mainly obtained by epoxidation of carbon-carbon double bonds initially present after copolymerization. This epoxidation of unsaturated polymers is well known to those skilled in the art, and can be carried out, for example, by chlorohydrin or bromohydrin-based processes, direct oxidation processes or hydrogen peroxide-based processes. alkyl hydroperoxides or peracids (such as peracetic acid or performic acid).
[0050] La fonction époxydé peut également être pendante et est alors soit déjà présente dans un monomère intervenant dans la copolymérisation avec l'oléfine (ce monomère peut être, par exemple, le méthacrylate de glycidyle, l'allylglycidyléther ou le vinylglycidyléther), soit obtenue par la modification post-copolymérisation d'une fonction pendante.  The epoxide function may also be pendent and is then either already present in a monomer involved in the copolymerization with the olefin (this monomer may be, for example, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether or vinyl glycidyl ether), or obtained by the post-copolymer modification of a pendant function.
[0051] Le taux (% molaire) de motif R des élastomères oléfiniques époxydés précédemment décrits peut varier dans une large part selon les modes de réalisation particuliers de l'invention, de préférence dans un domaine de 0,1 % à 50%, préférentiellement dans un domaine de 0,3% à 50%, plus préférentiellement dans un domaine de 0,3% à 30%, mieux, dans un domaine de 0,3 à 20%. Quand le taux de motifs R est inférieur à 0,1 %, l'effet technique visé risque d'être insuffisant tandis qu'au-delà de 50%, l'élastomère ne serait plus majoritairement oléfinique.  The rate (mol%) of unit R of the epoxidized olefinic elastomers previously described may vary to a large extent according to the particular embodiments of the invention, preferably in a range from 0.1% to 50%, preferentially in a range of 0.3% to 50%, more preferably in a range of 0.3% to 30%, more preferably in a range of 0.3 to 20%. When the level of R units is less than 0.1%, the intended technical effect may be insufficient while beyond 50%, the elastomer would no longer be predominantly olefinic.
[0052] Lorsque les motifs non oléfiniques ne sont pas constitués en totalité par des motifs R porteurs de fonction époxydé, d'autres motifs non oléfiniques A' sont présents dans la chaîne, de façon à ce que le taux molaire total représenté par les monomères O, R et A' soit égal à 100%. Les monomères non oléfiniques utiles à la préparation des élastomères oléfiniques époxydés peuvent être choisis parmi les monomères non oléfiniques ne conduisant pas à des insaturations et les monomères qui une fois polymérisés conduisent à des insaturations portées par la chaîne élastomère (autres que des monomères diéniques). When the non-olefinic units are not entirely constituted by epoxy functional groups R, other non olefinic units A 'are present in the chain, so that the total molar level represented by the monomers O, R and A 'are equal to 100%. The non-olefinic monomers useful in the preparation of the epoxidized olefinic elastomers may be chosen from nonolefinic monomers not not leading to unsaturations and monomers which once polymerized lead to unsaturations carried by the elastomeric chain (other than diene monomers).
[0053] Les monomères non oléfiniques ne conduisant pas à des insaturations sont essentiellement des monomères vinyliques et acryliques/méthacryliques. Par exemple, de tels monomères peuvent être choisis parmi le styrène, le vinyle acétate, l'alcool vinylique, l'acrylonitrile, l'acrylate de méthyle, le méthacrylate de méthyle, ces monomères étant éventuellement substitués par des groupes alkyles, aryles ou d'autres groupes fonctionnalisés.  The non-olefinic monomers that do not lead to unsaturations are essentially vinyl and acrylic / methacrylic monomers. For example, such monomers may be chosen from styrene, vinyl acetate, vinyl alcohol, acrylonitrile, methyl acrylate and methyl methacrylate, these monomers being optionally substituted with alkyl, aryl or other functionalized groups.
[0054] Par exemple également, les monomères non diéniques utiles à la préparation des élastomères de type oléfiniques porteurs d'insaturations par copolymérisation sont tous ceux connus de l'homme de l'art pour former des élastomères insaturés, tels que par exemple le méthacrylate de dicyclopentadiényloxyéthyle.  For example also, the non-dienic monomers useful for the preparation of olefinic type elastomers bearing copolymerization unsaturations are all those known to those skilled in the art to form unsaturated elastomers, such as, for example, methacrylate. of dicyclopentadienyloxyethyl.
[0055] Les élastomères oléfiniques époxydés présentent une Tg dans la très grande majorité des cas qui est négative (c'est-à-dire inférieure à 0°C).  The epoxidized olefinic elastomers have a Tg in the vast majority of cases which is negative (that is to say less than 0 ° C).
[0056] Les élastomères oléfiniques époxydés présentent une masse molaire moyenne en nombre (Mn) d'au moins 10 000 g/mol, préférentiellement d'au moins 15 000 g/mol et d'au plus 1 500 000 g/mol. L'indice de polydispersité Ip, égal à Mw/Mn (Mw étant la masse molaire moyenne en poids), est compris entre 1 ,05 et 11 ,00. The epoxidized olefinic elastomers have a number-average molar mass (Mn) of at least 10,000 g / mol, preferably at least 15,000 g / mol and at most 1,500,000 g / mol. The polydispersity index Ip, equal to Mw / Mn (Mw being the weight average molar mass), is between 1.05 and 11.00.
[0057] De préférence, et en résumé, l'élastomère oléfinique comprenant des fonctions époxydés est donc un copolymère possédant au moins 50% (en moles) d'unités monomériques oléfine, et avec un nombre d'unités monomériques différentes supérieur ou égal à 2, préférentiellement de 2 à 5, et plus préférentiellement de 2 ou 3. Ce copolymère pourra être obtenu par copolymérisation ou par modification post-polymérisation d'un élastomère. Les fonctions époxydés présentes dans le copolymère oléfinique, obtenu par copolymérisation ou par modification post-polymérisation, seront soit portées directement par le squelette de la chaîne, soit portées par un groupe latéral selon le mode d'obtention, par exemple par époxydation ou toute autre modification des fonctions diéniques présentes dans la chaîne élastomérique après copolymérisation.  Preferably, and in summary, the olefinic elastomer comprising epoxide functional groups is therefore a copolymer having at least 50% (in moles) of monomeric olefin units, and with a number of different monomeric units greater than or equal to 2, preferably from 2 to 5, and more preferably from 2 or 3. This copolymer may be obtained by copolymerization or by post-polymerization modification of an elastomer. The epoxide functional groups present in the olefinic copolymer, obtained by copolymerization or by post-polymerization modification, will either be carried directly by the skeleton of the chain or carried by a lateral group according to the method of production, for example by epoxidation or any other modification of the diene functions present in the elastomeric chain after copolymerization.
[0058] Des élastomères oléfiniques époxydés et leurs procédés d'obtention sont bien connus de l'homme du métier et disponibles commercialement. Des élastomères oléfiniques porteurs de groupes époxydés ont été décrits par exemple dans les documents EP 0247580 ou US 5576080. Egalement, la société Arkema propose dans le commerce, des polyéthylènes époxydés sous les dénominations commerciales « Lotader AX8840» et « Lotader AX8900 ». [0059] Les compositions préparées par le procédé de l'invention peuvent contenir un seul élastomère époxydé ou un mélange de plusieurs élastomères époxydés (qu'on notera alors au singulier comme étant « l'élastomère époxydé » pour représenter la somme des élastomères époxydés de la composition). Epoxidized olefinic elastomers and processes for obtaining them are well known to those skilled in the art and commercially available. Olefinic elastomers bearing epoxide groups have been described, for example, in EP 0247580 or US Pat. No. 5,557,080. Arkema also commercially offers epoxidized polyethylenes under the trade names Lotader AX8840 and Lotader AX8900. The compositions prepared by the process of the invention may contain a single epoxidized elastomer or a mixture of several epoxidized elastomers (which will then be singularly noted as being "the epoxidized elastomer" to represent the sum of the epoxidized elastomers of the composition).
[0060] L'élastomère époxydé est majoritaire dans la composition de caoutchouc du procédé de l'invention, c'est-à-dire qu'il est soit le seul élastomère, soit il est celui qui représente la plus grande masse, parmi les élastomères de la composition. The epoxidized elastomer is predominant in the rubber composition of the process of the invention, that is to say that it is either the only elastomer or is the one which represents the largest mass, among the elastomers of the composition.
[0061] Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, la composition de caoutchouc comprend par exemple de 30 à 100 pce, en particulier de 50 à 100 pce, de préférence 70 à 100 pce, d'élastomère époxydé majoritaire en coupage avec 0 à 70 pce, en particulier de 0 à 50 pce et de préférence 0 à 30 pce, d'un ou plusieurs autres élastomères, minoritaires, non époxydés.  According to a preferred embodiment of the invention, the rubber composition comprises, for example, from 30 to 100 phr, in particular from 50 to 100 phr, preferably 70 to 100 phr, of predominantly epoxidized elastomer in blending with 0 to 70 phr, in particular from 0 to 50 phr and preferably 0 to 30 phr, of one or more other elastomers, minority, non-epoxidized.
[0062] Selon un autre mode préférentiel de réalisation de l'invention, la composition comporte pour la totalité des 100 pce d'élastomère, un ou plusieurs élastomères époxydés.  According to another preferred embodiment of the invention, the composition comprises for all 100 pce elastomer, one or more epoxidized elastomers.
11.2. Charge renforçante 11.2. Reinforcing charge
[0063] 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.  Any type of reinforcing filler known for its ability to reinforce a rubber composition that can be used for the manufacture of tires, for example an organic filler such as carbon black, a reinforcing inorganic filler such as silica, may be used. or a blend of these two types of filler, including a carbon black and silica blend.
[0064] Comme noirs de carbone conviennent tous les noirs de carbone, notamment les noirs du type HAF, ISAF, SAF conventionnellement utilisés dans les pneumatiques (noirs dits de grade pneumatique). Parmi ces derniers, on citera plus particulièrement les noirs de carbone renforçants des séries 100, 200 ou 300 (grades ASTM), comme par exemple les noirs N115, N134, N234, N326, N330, N339, N347, N375, ou encore, selon les applications visées, les noirs de séries plus élevées (par exemple N660, N683, N772). Les noirs de carbone pourraient être par exemple déjà incorporés à un élastomère isoprénique sous la forme d'un masterbatch (voir par exemple demandes WO 97/36724 ou WO 99/16600).  As carbon blacks are suitable all carbon blacks, including the black type HAF, ISAF, SAF conventionally used in tires (so-called pneumatic grade black). Among these, the reinforcing carbon blacks of the 100, 200 or 300 series (ASTM grades), for example the N115, N134, N234, N326, N330, N339, N347 or N375 blacks, or even targeted applications, blacks of higher series (eg N660, N683, N772). The carbon blacks could for example already be incorporated into an isoprene elastomer in the form of a masterbatch (see for example WO 97/36724 or WO 99/16600).
[0065] Comme exemples de charges organiques autres que des noirs de carbone, on peut citer les charges organiques de polyvinyle fonctionnalisé telles que décrites dans les demandes WO-A-2006/069792, WO-A-2006/069793, WO-A-2008/003434 et WO-A- 2008/003435. [0066] Par "charge inorganique renforçante", doit être entendu dans la présente demande, par définition, toute charge inorganique ou minérale (quelles que soient sa couleur et son origine naturelle ou de synthèse), encore appelée charge "blanche", charge "claire" voire "charge non noire" ("non-black filler") 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, en d'autres termes apte à remplacer, dans sa fonction de renforcement, un noir de carbone conventionnel de grade pneumatique ; une telle charge se caractérise généralement, de manière connue, par la présence de groupes hydroxyle (-OH) à sa surface. As examples of organic fillers other than carbon blacks, mention may be made of the functionalized polyvinyl organic fillers as described in applications WO-A-2006/069792, WO-A-2006/069793, WO-A-1, 2008/003434 and WO-A-2008/003435. By "reinforcing inorganic filler" must be understood in the present application, by definition, any inorganic or mineral filler (whatever its color and its natural or synthetic origin), also called "white" charge, charge " clear "or" non-black filler "charge as opposed to carbon black, capable of reinforcing on its own, with no other means than an intermediate coupling agent, a rubber composition for the manufacture of pneumatic, in other words able to replace, in its reinforcing function, a conventional carbon black pneumatic grade; such a filler is generally characterized, in known manner, by the presence of hydroxyl groups (-OH) on its surface.
[0067] L'état physique sous lequel se présente la charge inorganique renforçante est indifférent, que ce soit sous forme de poudre, de microperles, de granulés, de billes ou toute autre forme densifiée appropriée. Bien entendu on entend également par charge inorganique renforçante des mélanges de différentes charges inorganiques renforçantes, en particulier de charges siliceuses et/ou alumineuses hautement dispersibles telles que décrites ci-après. The physical state in which the reinforcing inorganic filler is present is indifferent, whether in the form of powder, microbeads, granules, beads or any other suitable densified form. Of course, the term "reinforcing inorganic filler" also refers to mixtures of different reinforcing inorganic fillers, in particular highly dispersible siliceous and / or aluminous fillers as described below.
[0068] Comme charges inorganiques renforçantes conviennent notamment des charges minérales du type siliceuse, en particulier de la silice (Si02), ou du type alumineuse, en particulier de l'alumine (AI2O3). La silice utilisée peut être toute silice renforçante connue de l'homme du métier, notamment toute silice précipitée ou pyrogénée présentant une surface BET ainsi qu'une surface spécifique CTAB toutes deux inférieures à 450 m2/g, de préférence de 30 à 400 m2/g. A titres de silices précipitées hautement dispersibles (dites "HDS"), on citera par exemple les silices Ultrasil 7000 et Ultrasil 7005 de la société Degussa, les silices Zeosil 1 165MP, 1135MP et 1 115MP de la société Rhodia, la silice Hi-Sil EZ150G de la société PPG, les silices Zeopol 8715, 8745 et 8755 de la Société Huber, les silices à haute surface spécifique telles que décrites dans la demande WO 03/16837. As reinforcing inorganic fillers are particularly suitable mineral fillers of the siliceous type, in particular of silica (SiO 2 ), or of the aluminous type, in particular of alumina (Al 2 O 3). The silica used may be any reinforcing silica known to those skilled in the art, in particular any precipitated or fumed silica having a BET surface and a CTAB specific surface both less than 450 m 2 / g, preferably from 30 to 400 m 2 / g. As highly dispersible precipitated silicas (referred to as "HDS"), mention may be made of, for example, the Ultrasil 7000 and Ultrasil 7005 silicas from Degussa, the Zeosil 1 165MP, 1135MP and 1 115MP silicas from Rhodia, Hi-Sil silica. EZ150G from PPG, the Zeopol 8715, 8745 and 8755 silicas from Huber, the high surface area silicas as described in WO 03/16837.
[0069] La charge inorganique renforçante utilisée, en particulier s'il s'agit de silice, a de préférence une surface BET comprise entre 45 et 400 m2/g, plus préférentiellement comprise entre 60 et 300 m2/g. The reinforcing inorganic filler used, in particular if it is silica, preferably has a BET surface area of between 45 and 400 m 2 / g, more preferably between 60 and 300 m 2 / g.
[0070] De manière préférentielle, le taux de charge renforçante totale (noir de carbone et/ou charge inorganique renforçante telle que silice) est compris dans un domaine allant de 5 à 200 pce, plus préférentiellement de 10 à 150 pce, l'optimum étant de manière connue différent selon les applications particulières visées : le niveau de renforcement attendu sur un pneumatique vélo, par exemple, est bien sûr inférieur à celui exigé sur un pneumatique apte à rouler à grande vitesse de manière soutenue, par exemple un pneu moto, un pneu pour véhicule de tourisme ou pour véhicule utilitaire tel que poids lourd. [0071 ] Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, on utilise une charge renforçante comportant de 5 à 150 pce, plus préférentiellement de 10 à 120 pce de charge inorganique, particulièrement de silice, majoritaire ; et optionnellement du noir de carbone ; le noir de carbone, lorsqu'il est présent, est utilisé de préférence à un taux inférieur à 20 pce, plus préférentiellement inférieur à 10 pce, par exemple entre 0,1 et 10 pce, mieux de 0, 1 à 5 pce. Ce mode de réalisation préférentiel est également particulièrement préféré lorsque l'élastomère majoritaire de la composition est un caoutchouc isoprénique époxydé, plus particulièrement du caoutchouc naturel époxydé. Preferably, the total reinforcing filler content (carbon black and / or reinforcing inorganic filler such as silica) is in a range from 5 to 200 phr, more preferably from 10 to 150 phr, the optimum. being in a known manner different according to the particular applications concerned: the level of reinforcement expected on a bicycle tire, for example, is of course less than that required on a tire capable of running at high speed in a sustained manner, for example a motorcycle tire, a tire for passenger vehicles or commercial vehicles such as heavy goods vehicles. According to a preferred embodiment of the invention, there is used a reinforcing filler comprising from 5 to 150 phr, more preferably from 10 to 120 phr of inorganic filler, particularly silica, the majority; and optionally carbon black; the carbon black, when present, is preferably used at a level of less than 20 phr, more preferably less than 10 phr, for example between 0.1 and 10 phr, better still from 0.1 to 5 phr. This preferred embodiment is also particularly preferred when the majority elastomer of the composition is an epoxidized isoprene rubber, more particularly epoxidized natural rubber.
[0072] Pour coupler la charge inorganique renforçante à l'élastomère, on peut utiliser de manière 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, en particulier des organosilanes ou des polyorganosiloxanes bifonctionnels.  To couple the reinforcing inorganic filler to the elastomer, it is possible to use, in known manner, at least one bifunctional coupling agent (or bonding agent) intended to ensure a sufficient chemical and / or physical connection between the inorganic filler (surface of its particles) and the diene elastomer, in particular organosilanes or bifunctional polyorganosiloxanes.
[0073] Dans les compositions de caoutchouc préparées par le procédé de l'invention, la teneur en agent de couplage est préférentiellement comprise dans un domaine allant de 0 à 20 pce, plus préférentiellement de 0 à 16 pce et encore plus préférentiellement de 0 à 12 pce.  In the rubber compositions prepared by the process of the invention, the content of coupling agent is preferably in a range from 0 to 20 phr, more preferably from 0 to 16 phr and even more preferably from 0 to 20 phr. 12 pce.
[0074] L'homme du métier comprendra qu'à titre de charge équivalente de la charge inorganique renforçante décrite dans le présent paragraphe, pourrait être utilisée une charge renforçante d'une autre nature, notamment organique, dès lors que cette charge renforçante serait recouverte d'une couche inorganique telle que silice, ou bien comporterait à sa surface des sites fonctionnels, notamment hydroxyles, nécessitant l'utilisation d'un agent de couplage pour établir la liaison entre la charge et l'élastomère.  Those skilled in the art will understand that as an equivalent load of the reinforcing inorganic filler described in this paragraph, could be used a reinforcing filler of another nature, particularly organic, since this reinforcing filler would be covered an inorganic layer such as silica, or would comprise on its surface functional sites, especially hydroxyl, requiring the use of a coupling agent to establish the bond between the filler and the elastomer.
11 - 3 - Système de réticulation du polymère époxydé 11 - 3 - Crosslinking system of the epoxidized polymer
[0075] Au polymère époxydé et à la charge renforçante précédemment décrits est associé un système de réticulation, apte à la réticuler ou durcir la composition préparée par le procédé de l'invention. Ce système de réticulation comprend un (c'est-à-dire au moins un) poly-acide carboxylique de formule générale (I) et un (c'est-à-dire au moins un) imidazole de formule générale (II).  The epoxidized polymer and the reinforcing filler described above is associated with a crosslinking system, capable of crosslinking or curing the composition prepared by the method of the invention. This crosslinking system comprises a (that is to say at least one) polycarboxylic acid of general formula (I) and one (that is to say at least one) imidazole of general formula (II).
II .3. a. Poly-acide  II .3. at. Poly-
[0076] Le poly-acide utile pour les besoins de l'invention est un poly-acide carboxylique de formule générale (I)
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The poly-acid useful for the purposes of the invention is a polycarboxylic acid of general formula (I)
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dans laquelle A représente une liaison covalente ou un groupement hydrocarboné comportant au moins 1 atomes de carbone, éventuellement substitué et éventuellement interrompu par un ou plusieurs hétéroatomes. wherein A represents a covalent bond or a hydrocarbon group having at least 1 carbon atoms, optionally substituted and optionally interrupted by one or more heteroatoms.
[0077] De préférence dans le poly-acide de formule générale (I), A représente une liaison covalente ou un groupement divalent hydrocarboné comportant de 1 à 1800 atomes de carbone, préférentiellement de 2 à 300 atomes de carbone, plus préférentiellement de 2 à 100 atomes de carbone, et de manière très préférentielle de 2 à 65 atomes de carbone. Au- dessus de 1800 atomes de carbone, le poly-acide est un agent de réticulation moins performant. Ainsi, A représente de préférence un groupement divalent hydrocarboné comportant de 3 à 65 atomes de carbone, préférentiellement de 5 à 65 atomes de carbone, plus préférentiellement de 8 à 65 atomes de carbone, et encore plus préférentiellement de 10 à 65 atomes de carbone. Preferably in the poly-acid of general formula (I), A represents a covalent bond or a divalent hydrocarbon group comprising from 1 to 1800 carbon atoms, preferentially from 2 to 300 carbon atoms, more preferably from 2 to 300 carbon atoms. 100 carbon atoms, and very preferably from 2 to 65 carbon atoms. Above 1800 carbon atoms, the poly-acid is a less effective crosslinking agent. Thus, A preferably represents a divalent hydrocarbon group comprising from 3 to 65 carbon atoms, preferentially from 5 to 65 carbon atoms, more preferably from 8 to 65 carbon atoms, and even more preferably from 10 to 65 carbon atoms.
[0078] Préférentiellement dans le poly-acide de formule générale (I), A peut être un groupement divalent de type aliphatique, ou aromatique ou un groupement comportant au moins une partie aliphatique et une partie aromatique. De préférence, A peut être un groupement divalent de type aliphatique, ou un groupement comportant au moins une partie aliphatique et une partie aromatique. Alternativement, et de préférence également, A peut être un groupement divalent de type aliphatique saturé ou insaturé, par exemple un groupement alkylène.  Preferably in the poly-acid of general formula (I), A may be a divalent group of aliphatic or aromatic type or a group comprising at least one aliphatic part and an aromatic part. Preferably, A may be a divalent group of the aliphatic type, or a group comprising at least one aliphatic part and an aromatic part. Alternatively, and preferably also, A may be a divalent group of saturated or unsaturated aliphatic type, for example an alkylene group.
[0079] Le groupement A du poly-acide de formule générale (I) peut être interrompu par au moins un hétéroatome choisi parmi l'oxygène, l'azote et le soufre, de préférence l'oxygène.  The group A of the poly-acid of general formula (I) may be interrupted by at least one heteroatom selected from oxygen, nitrogen and sulfur, preferably oxygen.
[0080] Egalement, le groupement A du poly-acide de formule générale (I) peut être substitué par au moins un radical choisi parmi les radicaux alkyle, cycloalkylalkyle, aryle, aralkyle, hydroxyle, alkoxy, amino et carbonyle.  Also, the group A of the poly-acid of general formula (I) may be substituted by at least one radical chosen from alkyl, cycloalkylalkyl, aryl, aralkyl, hydroxyl, alkoxy, amino and carbonyl radicals.
[0081] Le poly-acide de formule générale (I) peut comporter plus de deux fonctions acides carboxyliques, dans ce cas, le groupement A est substitué par une ou plusieurs fonctions acides carboxyliques et/ou par un ou plusieurs radicaux hydrocarbonés choisi parmi les radicaux alkyle, cycloalkyle, cycloalkylalkyle, aryle, aralkyle, eux-mêmes substitués par une ou plusieurs fonctions acides carboxyliques.  The poly-acid of general formula (I) can comprise more than two carboxylic acid functions, in this case the group A is substituted with one or more carboxylic acid functions and / or with one or more hydrocarbon radicals selected from the group consisting of alkyl, cycloalkyl, cycloalkylalkyl, aryl, aralkyl radicals, themselves substituted by one or more carboxylic acid functions.
[0082] Selon un mode préférentiel, le radical A ne comporte pas d'autre fonction acide carboxylique, le poly-acide est donc un diacide. [0083] Le taux de poly-acide est préférentiellement compris dans un domaine allant de 0,2 à 100 pce, de préférence de 0,2 à 50 pce, plus préférentiellement de 0,4 à 27 pce, et plus préférentiellement encore de 0,9 à 25 pce. En dessous de 0,2 pce de poly-acide, l'effet de la réticulation n'est pas sensible tandis qu'au-delà de 100 pce de poly-acide, le poly-acide, agent de réticulation, devient majoritaire en poids par rapport à la matrice polymérique. In a preferred embodiment, the radical A has no other carboxylic acid function, the poly-acid is a diacid. The level of poly-acid is preferably in a range from 0.2 to 100 phr, preferably from 0.2 to 50 phr, more preferably from 0.4 to 27 phr, and more preferably from 0 to 25 phr. , 9 to 25 phr. Below 0.2 phr of poly-acid, the effect of the crosslinking is not sensitive whereas beyond 100 phr of poly-acid, the poly-acid, crosslinking agent, becomes predominant by weight relative to the polymeric matrix.
[0084] Les poly-acides utiles pour les besoin de l'invention sont soit disponibles dans le commerce, soit facilement préparés par l'homme de l'art selon des techniques bien connues telles que les voies chimiques décrites par exemple dans le document US 7534917 ainsi que dans les références que ce document cite, ou les voies biologiques, telles que la fermentation décrite dans le document US3843466.  The poly-acids useful for the purposes of the invention are either commercially available or easily prepared by those skilled in the art according to well-known techniques such as the chemical routes described for example in the US document. 7534917 as well as in references cited in this document, or biological routes, such as fermentation described in US3843466.
[0085] Par exemple, à titre de poly-acides disponibles dans le commerce et utiles aux besoins de l'invention, on peut citer : l'acide oxalique, l'acide succinique, l'acide adipique, l'acide sébacique, l'acide dodécanedioïque, l'acide terephthalique ou encore des polyacides tels que l'acide trimésique ou l'acide 3,4-bis(carboxyméthyl)cyclopentanecarboxylique. Parmi les diacides de plus haute masse, on peut citer le polybutadiene, terminé dicarboxy (Aldrich, CAS 68891 -79-2), le poly(acrylonitrile-co-butadiene), terminé dicarboxy (Aldrich, CAS 68891 -46-3), le poly(ethylene oxide), 4-bras, terminé acide carboxylique (Aldrich), le poly(ethylene glycol) bis(carboxymethyl) ether (Aldrich, CAS 39927-08-7), le polybutadiène, terminé dicarboxy (Sartomer, « Krasol LBM32 ») ou encore des polyesters commerciaux comme ceux cités dans les documents suivants : JP05062890, CN1247198 ou encore J. Polym. Sci. Part A 1993, 31, 1825.  For example, as polyacids available commercially and useful for the purposes of the invention, mention may be made of: oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, terephthalic acid or polyacids such as trimesic acid or 3,4-bis (carboxymethyl) cyclopentanecarboxylic acid. Among the diacids of higher mass, mention may be made of polybutadiene, terminated dicarboxy (Aldrich, CAS 68891 -79-2), poly (acrylonitrile-co-butadiene), terminated dicarboxy (Aldrich, CAS 68891 -46-3), poly (ethylene oxide), 4-arm, terminated carboxylic acid (Aldrich), poly (ethylene glycol) bis (carboxymethyl) ether (Aldrich, CAS 39927-08-7), polybutadiene, terminated dicarboxy (Sartomer, Krasol LBM32 ") or also commercial polyesters such as those mentioned in the following documents: JP05062890, CN1247198 or J. Polym. Sci. Part A 1993, 31, 1825.
Il.3.b. Imidazole  Il.3.b. imidazole
[0086] L'imidazole utile au système de réticulation selon l'invention est un imidazole de formule générale (II)  The imidazole useful for the crosslinking system according to the invention is an imidazole of general formula (II)
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dans laquelle, in which,
- i représente un groupement hydrocarboné ou un atome d'hydrogène,  i represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom,
- R2 représente un groupement hydrocarboné, R 2 represents a hydrocarbon group,
- R3 et R4 représentent indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou un groupement hydrocarboné, - ou encore R3 et R4 forment ensemble avec les atomes de carbone du cycle imidazole auxquels ils se rattachent, un cycle. R 3 and R 4 represent, independently of one another, a hydrogen atom or a hydrocarbon group, or R 3 and R 4 together with the carbon atoms of the imidazole ring to which they are attached, form a ring.
[0087] De préférence, l'imidazole de formule générale (II) possèdent des groupements tels que :  [0087] Preferably, the imidazole of general formula (II) have groups such as:
Ri représente un atome d'hydrogène ou un groupement alkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone, cycloalkyle ayant de 5 à 24 atomes de carbone, aryle ayant de 6 à 30 atomes de carbone ou aralkyle ayant de 7 à 25 atomes de carbone; groupement qui peut éventuellement être interrompu par un ou plusieurs hétéroatomes et/ou substitué,  R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 24 carbon atoms, aryl having 6 to 30 carbon atoms or aralkyl having 7 to 25 carbon atoms; group which may optionally be interrupted by one or more heteroatoms and / or substituted,
R2 représente un groupement alkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone, cycloalkyle ayant de 5 à 24 atomes de carbone, aryle ayant de 6 à 30 atomes de carbone ou aralkyle ayant de 7 à 25 atomes de carbone; groupement qui peuvent éventuellement être interrompus par un ou plusieurs hétéroatomes et/ou substitué,R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 24 carbon atoms, aryl having 6 to 30 carbon atoms or aralkyl having 7 to 25 carbon atoms; groups which may be interrupted by one or more heteroatoms and / or substituted,
R3 et R4 représentent indépendamment des groupements identiques ou différents choisis parmi l'hydrogène ou les groupements alkyles ayant de 1 à 20 atomes de carbone, cycloalkyles ayant de 5 à 24 atomes de carbone, aryles ayant de 6 à 30 atomes de carbone ou aralkyles ayant de 7 à 25 atomes de carbone; groupements qui peuvent éventuellement être interrompus par des hétéroatomes et ou substitués, ou encore R3 et R4 forment ensemble avec les atomes de carbone du cycle imidazole auxquels ils se rattachent, un cycle choisi parmi les cycles aromatiques, hétéroaromatiques ou aliphatiques, comprenant de 5 à 12 atomes de carbone, de préférence 5 ou 6 atomes de carbone. R 3 and R 4 independently represent identical or different groups chosen from hydrogen or alkyl groups having from 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyls having from 5 to 24 carbon atoms, aryls having from 6 to 30 carbon atoms or aralkyls having 7 to 25 carbon atoms; groups which may optionally be interrupted by heteroatoms or substituted, or R 3 and R 4 together with the carbon atoms of imidazole ring to which they are attached, a ring selected from aromatic, heteroaromatic or aliphatic hydrocarbons, comprising from 5 to 12 carbon atoms, preferably 5 or 6 carbon atoms.
[0088] Préférentiellement, R-ι représente un groupement choisis parmi les groupements alkyles ayant de 2 à 12 atomes de carbone, ou aralkyles ayant de 7 à 13 atomes de carbone; groupements qui peuvent éventuellement être substitués. Plus préférentiellement, Ri représente un groupement aralkyle ayant de 7 à 13 atomes de carbone éventuellement substitué et R2 représente un groupement alkyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone. Encore plus préférentiellement, Ri représente un groupement aralkyle ayant de 7 à 9 atomes de carbone éventuellement substitué et R2 représente un groupement alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone. Preferably, R 1 represents a group chosen from alkyl groups having from 2 to 12 carbon atoms, or aralkyls having from 7 to 13 carbon atoms; groups that can be substituted. More preferably, R 1 represents an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms which is optionally substituted and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 12 carbon atoms. Even more preferably, R 1 represents an aralkyl group having from 7 to 9 carbon atoms which is optionally substituted and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 4 carbon atoms.
[0089] De préférence, R3 et R4 représentent indépendamment des groupements identiques ou différents choisis parmi l'hydrogène ou les groupements alkyles ayant de 1 à 12 atomes de carbone, cycloalkyles ayant de 5 à 8 atomes de carbone, aryles ayant de 6 à 24 atomes de carbone ou aralkyles ayant de 7 à 13 atomes de carbone; groupements qui peuvent éventuellement être substitués. Alternativement et préférentiellement également, R3 et R représentent forment avec les atomes de carbone du cycle imidazole auxquels ils se rattachent, un cycle phényle, cyclohexene, ou cyclopentene. Preferably, R 3 and R 4 independently represent identical or different groups chosen from hydrogen or alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyls having from 5 to 8 carbon atoms, aryls having from 6 to 24 carbon atoms or aralkyls having 7 to 13 carbon atoms; groups that can be substituted. Alternatively and preferably also R 3 and R represent, together with the carbon atoms of the imidazole ring to which they are attached, a phenyl, cyclohexene or cyclopentene ring.
[0090] Pour un bon fonctionnement de l'invention, le taux d'imidazole est préférentiellement compris dans un domaine allant de 0,01 à 4 équivalents molaires, et de préférence de 0,01 à 3 équivalents molaires, par rapport aux fonctions acides carboxyliques présentes sur le poly-acide carboxylique de formule générale (I). En dessous de 0,01 équivalents molaires, on n'observe pas d'effet du coagent imidazole par rapport à la situation où le poly-acide est utilisé seul tandis qu'au-dessus d'une valeur de 4 équivalents molaires, on n'observe pas de bénéfice supplémentaire par rapport à des taux plus faibles. Ainsi, le taux d'imidazole est plus préférentiellement compris dans un domaine allant de 0,01 à 2,5 équivalents molaires, et de préférence de 0,01 à 2 équivalents molaires, et de manière encore plus préférentielle de 0,01 à 1 ,5 équivalents molaires par rapport aux fonctions acides carboxyliques présentes sur le poly-acide carboxylique de formule générale (I).  For a good functioning of the invention, the imidazole content is preferably in a range from 0.01 to 4 molar equivalents, and preferably from 0.01 to 3 molar equivalents, relative to the acid functions. carboxylic compounds present on the polycarboxylic acid of general formula (I). Below 0.01 molar equivalents, no effect of the imidazole coagent is observed with respect to the situation where the poly-acid is used alone while above a value of 4 molar equivalents, no There is no additional benefit compared to lower rates. Thus, the level of imidazole is more preferably in a range from 0.01 to 2.5 molar equivalents, and preferably from 0.01 to 2 molar equivalents, and still more preferably from 0.01 to 1 molar equivalents. , 5 molar equivalents relative to the carboxylic acid functional groups present on the polycarboxylic acid of general formula (I).
[0091] Les imidazoles utiles pour les besoin de l'invention sont soit disponibles dans le commerce, soit facilement préparés par l'homme de l'art selon des techniques bien connues telles que décrites par exemple dans les documents JP201221 1 122, JP2007269658 ou encore dans Science of Synthesis 2002, 12, 325-528.  The imidazoles useful for the purposes of the invention are either commercially available or easily prepared by those skilled in the art according to well-known techniques as described for example in JP201221 1 122, JP2007269658 or again in Science of Synthesis 2002, 12, 325-528.
[0092] Par exemple, à titre d'imidazoles disponibles dans le commerce et utiles aux besoins de l'invention, on peut citer le 1 ,2-diméthylimidazole, le 1 -décyl-2-méthylimidazole, ou le 1 -benzyl-2-méthylimidazole.  For example, as commercially available imidazoles useful for the purposes of the invention, mention may be made of 1,2-dimethylimidazole, 1-decyl-2-methylimidazole, or 1-benzyl-2. -methylimidazole.
II.3.C. Poly-acide et imidazole  II.3.C. Poly-acid and imidazole
[0093] A l'évidence, et conformément à la définition de l'expression « à base de » pour la présente invention, une composition à base du poly-acide de formule générale (I) et de l'imidazole de formule générale (II) présentés ci-dessus pourrait être une composition dans laquelle ledit poly-acide et ledit imidazole auraient préalablement réagi ensemble pour former un sel entre une ou plusieurs fonctions acides du poly-acide et respectivement un ou plusieurs noyaux imidazoles.  [0093] Clearly, and in accordance with the definition of the expression "based on" for the present invention, a composition based on the poly-acid of general formula (I) and on imidazole of general formula ( II) presented above could be a composition in which said poly-acid and said imidazole would have previously reacted together to form a salt between one or more acid functional groups of the poly-acid and respectively one or more imidazole nuclei.
II.4. Additifs divers II.4. Various additives
[0094] Les compositions de caoutchouc préparées par le procédé de l'invention peuvent comporter également tout ou partie des additifs usuels habituellement utilisés dans les compositions d'élastomères destinées à la fabrication de bandes de roulement, comme par exemple des pigments, des agents de protection tels que cires anti-ozone, anti-ozonants chimiques, anti-oxydants, des agents anti-fatigue, des agents de réticulation autres que ceux précités, des résines renforçantes ou des agents plastifiants. De préférence, cet agent plastifiant est une résine hydrocarbonée solide (ou résine plastifiante), une huile d'extension (ou huile plastifiante), ou un mélange des deux. The rubber compositions prepared by the process of the invention may also comprise all or part of the usual additives normally used in elastomer compositions intended for the production of treads, such as, for example, pigments, protection such as anti-ozone waxes, chemical anti-ozonants, anti-oxidants, anti-fatigue agents, crosslinking agents other than those mentioned above, reinforcing resins or plasticizers. Preferably, this plasticizer is a solid hydrocarbon resin (or plasticizing resin), an extender oil (or plasticizing oil), or a mixture of both.
[0095] Ces compositions peuvent également contenir, en complément des agents de couplage, des activateurs de couplage, des agents de recouvrement des charges inorganiques ou plus généralement des agents d'aide à la mise en œuvre susceptibles de manière connue, grâce à une amélioration de la dispersion de la charge dans la matrice de caoutchouc et à un abaissement de la viscosité des compositions, d'améliorer leur faculté de mise en œuvre à l'état cru, ces agents étant par exemple des silanes hydrolysables tels que des alkylalkoxysilanes, des polyols, des polyéthers, des aminés primaires, secondaires ou tertiaires, des polyorganosiloxanes hydroxylés ou hydrolysables.  These compositions may also contain, in addition to the coupling agents, coupling activators, inorganic charge-covering agents or, more generally, processing aid agents that are capable of being used in a known manner, thanks to an improvement of the dispersion of the filler in the rubber matrix and a lowering of the viscosity of the compositions, to improve their ability to implement in the green state, these agents being, for example, hydrolysable silanes such as alkylalkoxysilanes, polyols, polyethers, primary, secondary or tertiary amines, hydroxylated or hydrolyzable polyorganosiloxanes.
[0096] De manière préférentielle, les compositions préparées par le procédé de l'invention sont dépourvues de système de réticulation autre que celui décrit précédemment, et qui comporte au moins un poly-acide et au moins un imidazole. Dit autrement, le système de réticulation à base d'au moins un poly-acide et au moins un imidazole est préférentiellement le seul système de réticulation dans la composition préparée par le procédé de l'invention. De préférence, les compositions préparées par le procédé de l'invention sont dépourvues de système de vulcanisation, ou en contiennent moins de 1 pce, de préférence moins de 0,5 pce et plus préférentiellement moins de 0,2 pce. Ainsi, la composition préparée par le procédé de l'invention, est préférentiellement dépourvue de soufre moléculaire ou en contient moins de 1 pce, de préférence moins de 0,5 pce et plus préférentiellement moins de 0,2 pce. De même la composition est préférentiellement dépourvue de tout accélérateur de vulcanisation, tels qu'ils sont connus de l'homme du métier, ou en contient moins de 1 pce, de préférence moins de 0,5 pce et plus préférentiellement moins de 0,2 pce.  Preferably, the compositions prepared by the process of the invention are free of crosslinking system other than that described above, and which comprises at least one poly-acid and at least one imidazole. In other words, the crosslinking system based on at least one poly-acid and at least one imidazole is preferably the only crosslinking system in the composition prepared by the method of the invention. Preferably, the compositions prepared by the process of the invention are devoid of a vulcanization system, or contain less than 1 phr, preferably less than 0.5 phr and more preferably less than 0.2 phr. Thus, the composition prepared by the process of the invention is preferably free of molecular sulfur or contains less than 1 phr, preferably less than 0.5 phr and more preferably less than 0.2 phr. Similarly, the composition is preferably devoid of any vulcanization accelerator, as known to those skilled in the art, or contains less than 1 phr, preferably less than 0.5 phr and more preferably less than 0.2 phr. pc.
II.5. Procédé de préparation de l'invention II.5. Process for the preparation of the invention
[0097] De manière usuelle, les compositions de caoutchouc peuvent être fabriquées dans des mélangeurs appropriés, en utilisant deux phases de préparation successives bien connues de l'homme du métier : une première phase de travail ou malaxage thermomécanique (phase dite "non-productive") à haute température, jusqu'à une température maximale comprise entre 130°C et 190°C, suivie d'une seconde phase de travail mécanique (phase dite "productive") jusqu'à une plus basse température, typiquement inférieure à 1 10°C, par exemple entre 40°C et 100°C, phase de finition au cours de laquelle peut être incorporé le système de réticulation. [0098] A présent, les demanderesses ont trouvé que la première phase de travail pouvait être pratiquée à une température plus basse que les températures habituellement pratiquées, ce qui, avec une introduction des ingrédients adaptée, entraîne un effet bénéfique sur les propriétés de rupture des compositions fabriquées. In the usual manner, the rubber compositions may be manufactured in appropriate mixers, using two successive preparation phases well known to those skilled in the art: a first phase of work or thermomechanical mixing (so-called "non-productive phase"") at high temperature, up to a maximum temperature of between 130 ° C and 190 ° C, followed by a second mechanical working phase (so-called" productive "phase) to a lower temperature, typically less than 1 10 ° C, for example between 40 ° C and 100 ° C, finishing phase during which may be incorporated the crosslinking system. [0098] At present, the applicants have found that the first phase of work can be performed at a lower temperature than the temperatures usually used, which, with an appropriate introduction of the ingredients, has a beneficial effect on the breaking properties of the products. manufactured compositions.
[0099] Ainsi, selon l'invention, les compositions sont préparées par un procédé incluant une phase (ou étape) de travail ou malaxage thermomécanique au cours de laquelle sont introduits au moins l'élastomère époxydé, la charge renforçante, les additifs éventuels autres que le poly-acide et l'imidazole, optionnellement le poly-acide et l imidazole, à basse température, c'est-à-dire jusqu'à une température maximale comprise entre 90°C et 1 10°C, préférentiellement comprise dans un domaine allant de 90°C à 109°C, de préférence de 95°C à 107°C, plus préférentiellement de 95°C à 105°C, température à laquelle le malaxage est arrêté. Thus, according to the invention, the compositions are prepared by a process including a phase (or step) of work or thermomechanical mixing during which are introduced at least the epoxidized elastomer, the reinforcing filler, optional additives other that the poly-acid and imidazole, optionally the poly-acid and imidazole, at low temperature, that is to say up to a maximum temperature of between 90 ° C. and 110 ° C., preferentially included in a range from 90 ° C to 109 ° C, preferably from 95 ° C to 107 ° C, more preferably from 95 ° C to 105 ° C, at which temperature the mixing is stopped.
[00100] De préférence, le procédé de l'invention ne comprend aucune phase de malaxage thermomécanique à une température supérieure à 1 10°C, plus préférentiellement aucune phase de malaxage thermomécanique à une température supérieure à 109°C, plus préférentiellement encore aucune phase de malaxage thermomécanique à une température supérieure à 107°C et très préférentiellement aucune phase de malaxage thermomécanique à une température supérieure à 105°C.  Preferably, the method of the invention does not comprise any thermomechanical mixing phase at a temperature greater than 110 ° C., more preferably no thermomechanical mixing phase at a temperature above 109 ° C., more preferably still no phase. thermomechanical mixing at a temperature above 107 ° C and very preferably no thermomechanical mixing phase at a temperature above 105 ° C.
[00101] Selon un premier mode de réalisation, préférentiel, le poly-acide et l'imidazole sont ajoutés à la composition au cours de la phase de travail précédemment décrite, essentielle au procédé selon l'invention ; dans ce cas le procédé de l'invention peut être préférentiellement un procédé en une seule étape de mélangeage.  According to a first preferred embodiment, the poly-acid and imidazole are added to the composition during the previously described working phase, which is essential to the process according to the invention; in this case, the process of the invention may preferably be a one-step mixing process.
[00102] De préférence, selon ce premier mode de réalisation, les ingrédients sont introduits dans l'ordre suivant : l'élastomère époxydé, la charge renforçante, les additifs éventuels autres que le poly-acide et l'imidazole, le poly-acide et l'imidazole.  Preferably, according to this first embodiment, the ingredients are introduced in the following order: the epoxidized elastomer, the reinforcing filler, optional additives other than poly-acid and imidazole, poly-acid and imidazole.
[00103] Selon un deuxième mode de réalisation, également préférentiel, si seulement le poly-acide ou l'imidazole est ajouté à la composition lors de l'étape essentielle du procédé de l'invention, ou encore si aucun des deux ne sont ajoutés lors de cette étape, ils le sont lors d'une étape ultérieure.  According to a second embodiment, also preferred, if only the poly-acid or imidazole is added to the composition during the essential step of the process of the invention, or if neither of them are added. during this step, they are at a later stage.
[00104] Ainsi, le procédé de l'invention, selon le deuxième mode de réalisation comprend une phase de travail mécanique ultérieure (phase dite "productive"), lors de laquelle le système de réticulation est complété (si seulement le poly-acide ou l'imidazole a été ajouté lors de la première phase de travail) ou incorporé (si aucun du poly-acide ni de l'imidazole n'a été ajouté lors de la première phase de travail) et malaxé, jusqu'à une plus basse température, c'est à dire inférieure à 110°C, préférentiellement entre 40°C et 100°C, température à laquelle le malaxage est arrêté. Thus, the method of the invention, according to the second embodiment comprises a subsequent mechanical working phase (so-called "productive" phase), during which the crosslinking system is completed (if only the poly-acid or imidazole was added during the first phase of work) or incorporated (if none of the poly-acid or imidazole was added during the first phase of work) and kneaded, up to one more low temperature, ie less than 110 ° C, preferably between 40 ° C and 100 ° C, the temperature at which the mixing is stopped.
[00105] On comprend que le deuxième mode de réalisation préférentiel de l'invention inclut trois variantes dans le moment de l'ajout des ingrédients du système de réticulation : le cas où le poly-acide est introduit lors de la phase de travail essentielle de l'invention, ou première phase de travail et l'imidazole est introduit lors de la phase de travail ultérieure, dite productive ; le cas où l'imidazole est introduit lors de la première phase de travail et le poly-acide est introduit lors de la phase de travail ultérieure ; et enfin le cas où le poly-acide et l'imidazole sont introduits lors de la phase de travail dite productive.  It will be understood that the second preferred embodiment of the invention includes three variants in the moment of adding the ingredients of the crosslinking system: the case where the poly-acid is introduced during the essential working phase of the invention. the invention, or first phase of work and the imidazole is introduced during the subsequent phase of work, called productive; the case where imidazole is introduced during the first phase of work and the poly-acid is introduced during the subsequent work phase; and finally the case where the poly-acid and imidazole are introduced during the so-called productive work phase.
[00106] La composition ainsi obtenue peut ensuite être calandrée, par exemple sous la forme d'une feuille, d'une plaque notamment pour une caractérisation au laboratoire, ou encore extrudée, par exemple pour former un profilé de caoutchouc, tel que par exemple une bande de roulement, qui peut être utilisé pour la fabrication d'un pneumatique. The composition thus obtained can then be calendered, for example in the form of a sheet, a plate especially for a characterization in the laboratory, or extruded, for example to form a rubber profile, such as for example a tread, which can be used for the manufacture of a tire.
11.6. Utilisation en pneumatique 11.6. Use in pneumatic
[00107] La composition de caoutchouc obtenue par le procédé selon l'invention peut par exemple être utilisée dans différentes parties dudit pneumatique, notamment dans le sommet, la zone du bourrelet, la zone du flanc et la bande de roulement (notamment dans la sous-couche de la bande de roulement).  The rubber composition obtained by the process according to the invention may for example be used in different parts of said tire, in particular in the crown, the bead zone, the flank zone and the tread (especially in the sub-section). tread layer).
[00108] Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, la composition de caoutchouc précédemment décrite peut être utilisée dans le pneumatique comme une couche élastomère dans au moins une partie du pneumatique. According to a preferred embodiment of the invention, the rubber composition described above can be used in the tire as an elastomeric layer in at least a portion of the tire.
[00109] Par « couche » élastomère, on entend tout élément tridimensionnel, en composition de caoutchouc (ou « élastomère », les deux étant considérés comme synonymes), de forme et d'épaisseur quelconques, notamment feuille, bande, ou autre élément de section droite quelconque, par exemple rectangulaire ou triangulaire.  By elastomeric "layer" is meant any three-dimensional element, made of rubber composition (or "elastomer", both of which are considered to be synonymous), of any shape and thickness, in particular sheet, strip, or other element of any straight section, for example rectangular or triangular.
[00110] Tout d'abord, la couche élastomère peut être utilisée en sous couche de bande de roulement disposée dans le sommet du pneumatique, entre d'une part la bande de roulement, i.e., la portion destinée à entrer au contact de la route lors du roulage, et d'autre part la ceinture renforçant ledit sommet. L'épaisseur de cette couche élastomère est de préférence comprise dans un domaine allant de 0,5 à 10 mm, notamment dans un domaine de 1 à 5 mm.  First of all, the elastomer layer may be used as a tread sub-layer disposed in the crown of the tire, on the one hand between the tread, ie, the portion intended to come into contact with the road. during driving, and secondly the belt reinforcing said vertex. The thickness of this elastomeric layer is preferably in a range from 0.5 to 10 mm, especially in a range of 1 to 5 mm.
[00111] Selon un autre mode préférentiel de réalisation de l'invention, la composition de caoutchouc préparée par le procédé de l'invention peut être utilisée pour former une couche élastomère, disposée dans la région de la zone du bourrelet du pneumatique, radialement entre la nappe carcasse, la tringle et le retournement de la nappe carcasse. According to another preferred embodiment of the invention, the rubber composition prepared by the process of the invention can be used to form a elastomeric layer, disposed in the region of the region of the bead of the tire, radially between the carcass ply, the bead wire and the overturning of the carcass ply.
[00112] Egalement, la composition préparée par le procédé de l'invention peut être utilisée dans les nappes du sommet (ceinture de pneumatique) ou dans la zone entre les extrémités des nappes du sommet et la nappe carcasse.  [00112] Also, the composition prepared by the method of the invention can be used in the crown plies (tire belt) or in the zone between the ends of the crown plies and the carcass ply.
[00113] Un autre mode préférentiel de réalisation peut être l'utilisation de la composition préparée par le procédé de l'invention pour former une couche élastomère disposée dans la zone du flanc du pneumatique.  Another preferred embodiment may be the use of the composition prepared by the process of the invention to form an elastomeric layer disposed in the area of the tire sidewall.
[00114] Alternativement, la composition préparée par le procédé de l'invention peut avantageusement être utilisée dans la bande roulement du pneumatique.  Alternatively, the composition prepared by the process of the invention may advantageously be used in the tread of the tire.
[00115] Les pneumatiques dans lesquels le procédé de l'invention est utilisable, ou dans lesquels l'utilisation de compositions préparées selon l'invention est possible, sont notamment destinés à des véhicules tourisme comme à des véhicules deux roues (moto, vélo), véhicules industriels choisis parmi camionnettes, "Poids-lourd" - Le., métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), véhicules hors-la-route, engins agricoles ou de génie civil, avions, autres véhicules de transport ou de manutention. L'invention ainsi que ses avantages seront aisément compris à la lumière de la description et des exemples de réalisation qui suivent.  The tires in which the process of the invention is usable, or in which the use of compositions prepared according to the invention is possible, are especially intended for passenger vehicles as for two-wheeled vehicles (motorcycle, bicycle). , industrial vehicles selected from light trucks, "heavy goods vehicles" - the., metro, bus, road transport machinery (trucks, tractors, trailers), off-the-road vehicles, agricultural or civil engineering machinery, airplanes, other vehicles transportation or handling. The invention as well as its advantages will be readily understood in the light of the description and the following exemplary embodiments.
III. EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION III. EXAMPLES OF CARRYING OUT THE INVENTION
111.1. Préparation de la composition témoin C1  111.1. Preparation of the control composition C1
[00116] On introduit dans un mélangeur interne (taux de remplissage final : environ 70% en volume), dont la température initiale de cuve est d'environ 100°C, l'élastomère époxydé puis la charge renforçante avec le poly-acide, l'imidazole et les autres additifs. La durée totale du travail thermomécanique est d'environ 4 min, jusqu'à atteindre une température maximale de « tombée » de 150°C.  It is introduced into an internal mixer (final filling ratio: about 70% by volume), the initial vessel temperature of which is about 100 ° C., the epoxidized elastomer and then the reinforcing filler with the poly-acid, imidazole and other additives. The total duration of the thermomechanical work is about 4 minutes, until reaching a maximum temperature of "fall" of 150 ° C.
[00117] On récupère le mélange ainsi obtenu, on le refroidit puis les compositions ainsi obtenues sont ensuite calandrées soit sous la forme de plaques (épaisseur de 2 à 3 mm) ou de feuilles fines de caoutchouc pour la mesure de leurs propriétés physiques ou mécaniques, soit extrudées sous la forme d'un profilé.  The mixture thus obtained is recovered, cooled and 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. either extruded in the form of a profile.
111.2. Préparation d'une composition C2, exemple selon le procédé de l'invention  111.2. Preparation of a composition C2, example according to the process of the invention
[00118] On introduit dans un mélangeur interne (taux de remplissage final : environ 70% en volume), dont la température initiale de cuve est d'environ 70°C, successivement l'élastomère époxydé puis la charge renforçante, suivie des autres additifs et du poly-acide et finalement l'imidazole. La durée totale du travail thermomécanique est d'environ 4 min, jusqu'à atteindre une température maximale de « tombée » de 100°C. It is introduced into an internal mixer (final filling ratio: approximately 70% by volume), the initial vessel temperature of which is approximately 70 ° C., successively the epoxidized elastomer and then the reinforcing filler, followed by the other additives and the poly-acid and finally the imidazole. The total duration of the thermomechanical work is about 4 minutes, until reaching a maximum temperature of "fall" of 100 ° C.
[00119] On récupère le mélange ainsi obtenu, on le refroidit puis les compositions ainsi obtenues sont ensuite calandrées soit sous la forme de plaques (épaisseur de 2 à 3 mm) ou de feuilles fines de caoutchouc pour la mesure de leurs propriétés physiques ou mécaniques, soit extrudées sous la forme d'un profilé.  The mixture thus obtained is recovered, cooled then 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. either extruded in the form of a profile.
[00120] Les compositions préparées comme indiqué précédemment sont présentées dans le tableau 1 ci-dessous.  The compositions prepared as indicated above are presented in Table 1 below.
Tableau 1  Table 1
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Figure imgf000025_0001
(1 ) PEEPOX: polyéthylène époxydé « Lotader AX8900 », de la société Arkema comprenant 8% de méthacrylate de glycidyle, 24% d'acrylate de méthyle et 68% d'éthylène ; (1) PEEPOX epoxy polyethylene "Lotader AX8900", the Arkema company comprising 8% glycidyl methacrylate, 24% methyl acrylate and 68% ethylene;
(2) Silice 160 MP, « Zeosil 1 165MP » de la société hodia ;  (2) 160 MP silica, "Zeosil 1 165MP" from the company hodia;
(3) Poly(acrylonitrile-co-butadiene), terminé dicarboxy, CAS 68891-46-3, de la société Aldrich  (3) Poly (acrylonitrile-co-butadiene), terminated dicarboxy, CAS 68891-46-3, from Aldrich
(4) 1-benzyl-2-méthylimidazole, CAS = 13750-62-4 de la société Sigma-AIdrich.  (4) 1-Benzyl-2-methylimidazole, CAS = 13750-62-4 from Sigma-Aldrich.
[00121] Les propriétés des compositions C1 et C2 ont été mesurées comme indiqué précédemment et les résultats sont indiqués dans le tableau 2 ci-dessous. The properties of compositions C1 and C2 were measured as indicated above and the results are shown in Table 2 below.
Tableau 2  Table 2
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Figure imgf000025_0002
[00122] On note dans les compositions préparées selon le procédé de l'invention une très nette amélioration des propriétés de rupture des compositions, en comparaison à la même composition préparée de manière habituelle pour les compositions de caoutchouc. Par ailleurs, dans les compositions, on peut noter que le remplacement du système de vulcanisation classique par un système de réticulation poly-acide et imidazole, tel que prescrit pour l'invention permet de s'affranchir des inconvénients connus des systèmes au soufre. In the compositions prepared according to the process of the invention, a marked improvement in the breaking properties of the compositions is noted, in comparison with the same composition prepared in the usual manner for the rubber compositions. Moreover, in the compositions, it can be noted that the replacement of the Conventional vulcanization by a polyacid and imidazole crosslinking system, as prescribed for the invention makes it possible to overcome the known disadvantages of sulfur systems.

Claims

Revendications claims
1. Procédé de préparation d'une composition de caoutchouc à base d'au moins un élastomère majoritaire comprenant des fonctions époxydes, une charge renforçante, et un système de réticulation dudit élastomère comprenant un poly-acide carboxylique de formule générale (I)
Figure imgf000027_0001
A process for the preparation of a rubber composition based on at least one major elastomer comprising epoxide functions, a reinforcing filler, and a system for crosslinking said elastomer comprising a polycarboxylic acid of general formula (I)
Figure imgf000027_0001
dans laquelle A représente une liaison covalente ou un groupement hydrocarboné comportant au moins 1 atome de carbone, éventuellement substitué et éventuellement interrompu par un ou plusieurs hétéroatomes, in which A represents a covalent bond or a hydrocarbon group comprising at least 1 carbon atom, optionally substituted and optionally interrupted by one or more heteroatoms,
et un imidazole de formule générale (II) and an imidazole of the general formula (II)
Figure imgf000027_0002
Figure imgf000027_0002
dans laquelle, in which,
Ri représente un groupement hydrocarboné ou un atome d'hydrogène,  Ri represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom,
R2 représente un groupement hydrocarboné, R 2 represents a hydrocarbon group,
R3 et R4 représentent indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou un groupement hydrocarboné, R 3 and R 4 represent, independently of one another, a hydrogen atom or a hydrocarbon group,
ou encore R3 et R4 forment ensemble, avec les atomes de carbone du cycle imidazole auxquels ils se rattachent, un cycle ; or R 3 and R 4 taken together with the carbon atoms of imidazole ring to which they are attached, a ring;
caractérisé en ce que la composition est préparée via une phase de malaxage thermomécanique au cours de laquelle sont introduits tous les ingrédients autres que le système de réticulation, optionnellement une partie du système de réticulation ou tout le système de réticulation, à basse température, c'est-à-dire jusqu'à une température maximale comprise entre 90°C et 1 10°C, température à laquelle le malaxage est arrêté.characterized in that the composition is prepared via a thermomechanical mixing phase during which all the ingredients other than the crosslinking system, optionally part of the crosslinking system or the entire crosslinking system, are introduced at low temperature, that is to say up to a maximum temperature of between 90 ° C. and 110 ° C., at which temperature the mixing is stopped.
2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la température à laquelle le malaxage est arrêté est comprise dans un domaine allant de 90°C à 109°C, de préférence de 95°C à 107°C, plus préférentiellement de 95°C à 105°C. 2. Process according to claim 1, in which the temperature at which the kneading is stopped is in a range from 90 ° C to 109 ° C, preferably from 95 ° C to 107 ° C, more preferably from 95 ° C to 105 ° C.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit procédé ne comprend aucune phase de malaxage thermomécanique à une température supérieure à 110°C. 3. Method according to any one of the preceding claims characterized in that said method comprises no thermomechanical mixing phase at a temperature above 110 ° C.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que l'élastomère diénique majoritaire comprenant des fonctions époxydes représente de 30 à 100 pce, préférentiellement de 50 à 100 pce, en coupage avec 0 à 70 pce, de préférence de 0 à 50 pce, d'un ou plusieurs élastomères non époxydés minoritaires.  4. Process according to any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that the majority diene elastomer comprising epoxide functional groups represents from 30 to 100 phr, preferably from 50 to 100 phr, in a blend with 0 to 70 phr, preferably from 0 to 50 phr, of one or more non-epoxy minority elastomers.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que l'élastomère diénique majoritaire comprenant des fonctions époxydes, représente la totalité des 100 pce d'élastomère.  5. Process according to any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that the majority diene elastomer comprising epoxide functional groups represents all of the 100 phr of elastomer.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que l'élastomère majoritaire comprenant des fonctions époxydes présente un taux molaire d'époxydation compris dans un domaine allant de 0,1 % à 80%, préférentiellement dans un domaine de 0,1 % à 50%, plus préférentiellement dans un domaine de 0,3% à 50%.  6. Process according to any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that the majority elastomer comprising epoxide functional groups has a molar epoxidation level ranging from 0.1% to 80%, preferentially in the range from 0.1% to 80%. a range of 0.1% to 50%, more preferably in a range of 0.3% to 50%.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que l'élastomère majoritaire comprenant des fonctions époxydes est choisi dans le groupe constitué par les élastomères diéniques époxydés, les élastomères oléfiniques époxydés et les mélanges de ces derniers.  7. Process according to any one of the preceding claims wherein the composition prepared is such that the majority elastomer comprising epoxide functional groups is selected from the group consisting of epoxide diene elastomers, epoxidized olefinic elastomers and mixtures thereof.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que l'élastomère majoritaire comprenant des fonctions époxydes est un élastomère diénique époxydé.  8. Process according to any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that the majority elastomer comprising epoxide functional groups is an epoxide diene elastomer.
9. Procédé selon la revendication précédente dans lequel la composition préparée est telle que l'élastomère majoritaire comprenant des fonctions époxydes est un élastomère diénique époxydé choisi dans le groupe constitué par les caoutchoucs naturels époxydés, les polyisoprènes de synthèse époxydés, les polybutadiènes époxydés, les copolymères de butadiène-styrène époxydés et les mélanges de ces derniers.  9. Process according to the preceding claim wherein the composition prepared is such that the majority elastomer comprising epoxide functional groups is an epoxide diene elastomer chosen from the group consisting of epoxidized natural rubbers, epoxidized synthetic polyisoprenes, epoxidized polybutadienes, epoxidized butadiene-styrene copolymers and mixtures thereof.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel la composition préparée est telle que l'élastomère majoritaire comprenant des fonctions époxydes est un élastomère oléfinique comprenant des fonctions époxydes.  10. Process according to any one of claims 1 to 7 wherein the composition prepared is such that the majority elastomer comprising epoxide functions is an olefinic elastomer comprising epoxide functions.
1 1. Procédé selon la revendication précédente dans lequel la composition préparée est telle que l'élastomère oléfinique comprenant des fonctions époxydes comprend entre 50 et 95%, plus préférentiellement entre 65 et 85% d'oléfine (pourcentages molaires). 1. Method according to the preceding claim wherein the composition prepared is such that the olefinic elastomer comprising epoxide functions comprises between 50 and 95%, more preferably between 65 and 85% of olefin (molar percentages).
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11 dans lequel la composition préparée est telle que l'élastomère oléfinique comprenant des fonctions époxydes est un élastomère éthylénique époxydé. 12. The process as claimed in claim 10, in which the composition prepared is such that the olefinic elastomer comprising epoxide functional groups is an epoxidized ethylenic elastomer.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que A représente une liaison covalente ou un groupement divalent hydrocarboné comportant de 1 à 1800 atomes de carbone, de préférence de 2 à 300 atomes de carbone.  13. Process according to any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that A represents a covalent bond or a divalent hydrocarbon group comprising from 1 to 1800 carbon atoms, preferably from 2 to 300 carbon atoms.
14. Procédé selon la revendication précédente dans lequel la composition préparée est telle que A représente un groupement divalent hydrocarboné comportant de 2 à 100 atomes de carbone, de préférence de 2 à 65 atomes de carbone.  14. Process according to the preceding claim, in which the composition prepared is such that A represents a divalent hydrocarbon group comprising from 2 to 100 carbon atoms, preferably from 2 to 65 carbon atoms.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que A est un groupement divalent de type aliphatique, ou aromatique ou un groupement comportant au moins une partie aliphatique et une partie aromatique.  15. Process according to any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that A is a divalent group of aliphatic or aromatic type or a group comprising at least one aliphatic part and an aromatic part.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que A est un groupement divalent de type aliphatique, ou un groupement comportant au moins une partie aliphatique et une partie aromatique. 16. Process according to any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that A is a divalent group of aliphatic type, or a group comprising at least one aliphatic part and an aromatic part.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que A est un groupement divalent de type aliphatique saturé ou insaturé.  17. Process according to any one of the preceding claims wherein the composition prepared is such that A is a divalent group of saturated or unsaturated aliphatic type.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que A est un groupement alkylène.  18. A process according to any one of the preceding claims wherein the composition prepared is such that A is an alkylene group.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que A est interrompu par au moins un hétéroatome choisi parmi l'oxygène, l'azote et le soufre, de préférence l'oxygène.  19. Process according to any one of the preceding claims wherein the composition prepared is such that A is interrupted by at least one heteroatom selected from oxygen, nitrogen and sulfur, preferably oxygen.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que A est substitué par au moins un radical choisi parmi les radicaux alkyle, cycloalkylalkyle, aryle, aralkyle, hydroxyle, alkoxy, amino et carbonyle. 20. The process as claimed in any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that A is substituted with at least one radical chosen from alkyl, cycloalkylalkyl, aryl, aralkyl, hydroxyl, alkoxy, amino and carbonyl radicals.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que A est substitué par une ou plusieurs fonctions acides carboxyliques et/ou par un ou plusieurs radicaux hydrocarbonés choisi parmi les radicaux alkyle, cycloalkyle, cycloalkylalkyle, aryle, aralkyle, eux-mêmes substitués par une ou plusieurs fonctions acides carboxyliques. 21. Process according to any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that A is substituted with one or more carboxylic acid functions and / or with one or more hydrocarbon radicals chosen from alkyl, cycloalkyl, cycloalkylalkyl and aryl radicals. aralkyl, themselves substituted by one or more carboxylic acid functions.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que A ne comporte pas d'autre fonction acide carboxylique.22. The process as claimed in any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that A does not contain any other carboxylic acid function.
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que le taux de poly-acide est compris dans un domaine allant de 0,2 à 100 pce, de préférence de 0,2 à 50 pce. 23. Method according to any one of the preceding claims wherein the composition prepared is such that the level of poly-acid is in a range from 0.2 to 100 phr, preferably from 0.2 to 50 phr.
24. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que, 24. The process as claimed in any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that
i représente un atome d'hydrogène ou un groupement alkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone, cycloalkyle ayant de 5 à 24 atomes de carbone, aryle ayant de 6 à 30 atomes de carbone ou aralkyle ayant de 7 à 25 atomes de carbone; groupement qui peut éventuellement être interrompu par un ou plusieurs hétéroatomes et/ou substitué,  i represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 24 carbon atoms, aryl having 6 to 30 carbon atoms or aralkyl having 7 to 25 carbon atoms; group which may optionally be interrupted by one or more heteroatoms and / or substituted,
R2 représente un groupement alkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone, cycloalkyle ayant de 5 à 24 atomes de carbone, aryle ayant de 6 à 30 atomes de carbone ou aralkyle ayant de 7 à 25 atomes de carbone; groupement qui peuvent éventuellement être interrompus par un ou plusieurs hétéroatomes et/ou substitué,R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 24 carbon atoms, aryl having 6 to 30 carbon atoms or aralkyl having 7 to 25 carbon atoms; groups which may be interrupted by one or more heteroatoms and / or substituted,
R3 et R4 représentent indépendamment des groupements identiques ou différents choisis parmi l'hydrogène ou les groupements alkyles ayant de 1 à 20 atomes de carbone, cycloalkyles ayant de 5 à 24 atomes de carbone, aryles ayant de 6 à 30 atomes de carbone ou aralkyles ayant de 7 à 25 atomes de carbone; groupements qui peuvent éventuellement être interrompus par des hétéroatomes et/ou substitués, ou encore R3 et R4 forment ensemble avec les atomes de carbone du cycle imidazole auxquels ils se rattachent, un cycle choisi parmi les cycles aromatiques, hétéroaromatiques ou aliphatiques, comprenant de 5 à 12 atomes de carbone, de préférence 5 ou 6 atomes de carbone. R 3 and R 4 independently represent identical or different groups chosen from hydrogen or alkyl groups having from 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyls having from 5 to 24 carbon atoms, aryls having from 6 to 30 carbon atoms or aralkyls having 7 to 25 carbon atoms; groups which may optionally be interrupted by hetero atoms and / or substituted, or R 3 and R 4 together with the carbon atoms of the imidazole ring to which they are attached, form a ring selected from aromatic, heteroaromatic or aliphatic rings, comprising from to 12 carbon atoms, preferably 5 or 6 carbon atoms.
25. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que Ri représente un groupement choisis parmi les groupements alkyles ayant de 2 à 12 atomes de carbone, ou aralkyles ayant de 7 à 13 atomes de carbone; groupements qui peuvent éventuellement être substitués.  25. The process as claimed in any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that R 1 represents a group chosen from alkyl groups having from 2 to 12 carbon atoms, or aralkyls having from 7 to 13 carbon atoms; groups that can be substituted.
26. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que Ri représente un groupement aralkyle ayant de 7 à 13 atomes de carbone éventuellement substitué et R2 représente un groupement alkyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone. 26. A process according to any one of the preceding claims wherein the composition prepared is such that R 1 represents an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms optionally substituted and R 2 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que Ri représente un groupement aralkyle ayant de 7 à 9 atomes de carbone éventuellement substitué et R2 représente un groupement alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone. 27. Process according to any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that R 1 represents an aralkyl group having 7 to 9 carbon atoms which is optionally substituted and R 2 represents an alkyl group having from 1 to 4 carbon atoms.
28. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que R3 et R4 représentent indépendamment des groupements identiques ou différents choisis parmi l'hydrogène ou les groupements alkyles ayant de 1 à 12 atomes de carbone, cycloalkyles ayant de 5 à 8 atomes de carbone, aryles ayant de 6 à 24 atomes de carbone ou aralkyles ayant de 7 à 13 atomes de carbone; groupements qui peuvent éventuellement être substitués. 28. Process according to any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that R 3 and R 4 independently represent identical or different groups chosen from hydrogen or alkyl groups having from 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyls. having 5 to 8 carbon atoms, aryls having 6 to 24 carbon atoms or aralkyls having 7 to 13 carbon atoms; groups that can be substituted.
29. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 27 dans lequel la composition préparée est telle que R3 et R4 forment avec les atomes de carbone du cycle imidazole auxquels ils se rattachent, un cycle phényle, cyclohexene, ou cyclopentene. 29. Process according to any one of claims 1 to 27 wherein the composition prepared is such that R 3 and R 4 form, with the imidazole ring carbon atoms to which they are attached, a phenyl, cyclohexene or cyclopentene ring.
30. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que le taux d'imidazole est compris dans un domaine allant de 0,01 à 4 équivalents molaires, et de préférence de 0,01 à 3 équivalents molaires, par rapport aux fonctions acides carboxyliques présentes sur le poly-acide carboxylique de formule générale (I).  30. The method as claimed in any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that the level of imidazole is in a range from 0.01 to 4 molar equivalents, and preferably from 0.01 to 3 molar equivalents. , with respect to the carboxylic acid functions present on the polycarboxylic acid of general formula (I).
31. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que la charge renforçante comporte du noir de carbone, de la silice ou un mélange de noir de carbone et de silice.  31. A process according to any one of the preceding claims wherein the composition prepared is such that the reinforcing filler comprises carbon black, silica or a mixture of carbon black and silica.
32. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition préparée est telle que le taux de charge renforçante est compris dans un domaine allant de 5 à 200 pce.  32. Process according to any one of the preceding claims, in which the composition prepared is such that the level of reinforcing filler is in a range from 5 to 200 phr.
33. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel tous les ingrédients de la composition y compris les ingrédients du système de réticulation sont introduits lors de la phase de malaxage thermomécanique. 33. Process according to any one of the preceding claims in which all the ingredients of the composition including the ingredients of the crosslinking system are introduced during the thermomechanical mixing phase.
34. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 32 dans lequel les ingrédients du système de réticulation ne sont pas tous introduits lors de de la phase de malaxage thermomécanique, caractérisé en ce que le procédé comprend une phase de malaxage ultérieure dans laquelle le système de réticulation est complété ou incorporé et malaxé jusqu'à une température inférieure à 1 10°C.  34. Process according to any one of claims 1 to 32 in which the ingredients of the crosslinking system are not all introduced during the thermomechanical kneading phase, characterized in that the process comprises a subsequent kneading phase in which the Crosslinking system is completed or incorporated and kneaded to a temperature below 1 10 ° C.
35. Composition obtenue par le procédé tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 34. 35. Composition obtained by the process as defined in any one of Claims 1 to 34.
36. Pneumatique comprenant une composition selon la revendication 35. 36. A tire comprising a composition according to claim 35.
37. Pneumatique selon la revendication précédente dans laquelle la composition selon la revendication 35 est celle de la bande de roulement.  37. A tire according to the preceding claim wherein the composition according to claim 35 is that of the tread.
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