WO2020128329A1 - Pneumatique pourvu d'un flanc externe dont la composition comprend un dérivé de polyoxyde d'éthylène - Google Patents

Pneumatique pourvu d'un flanc externe dont la composition comprend un dérivé de polyoxyde d'éthylène Download PDF

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WO2020128329A1
WO2020128329A1 PCT/FR2019/053153 FR2019053153W WO2020128329A1 WO 2020128329 A1 WO2020128329 A1 WO 2020128329A1 FR 2019053153 W FR2019053153 W FR 2019053153W WO 2020128329 A1 WO2020128329 A1 WO 2020128329A1
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tire
composition
range
elastomer
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Fabien HELLOT
Sylvain Mayer
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Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0025—Compositions of the sidewalls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/02—Polyalkylene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C08L91/06—Waxes

Definitions

  • Tire with an external sidewall the composition of which comprises a polyethylene oxide derivative
  • the present invention relates to pneumatic tires and more particularly to the external sidewalls of tires, that is to say, by definition, to the elastomeric layers located radially outside the tire, which are in contact with ambient air.
  • An external sidewall is an elastomeric layer disposed outside the carcass reinforcement relative to the internal cavity of the tire, between the crown and the bead so as to completely or partially cover the area of the carcass reinforcement extending from the top to the bead.
  • This zone generally being constituted by the layer which is impermeable to the inflation gases, sometimes called the inner liner.
  • the internal zone of the tire that is to say that between the external and internal zones.
  • This zone includes layers or plies which are called here internal layers of the tire. These are for example carcass plies, tread underlays, plies of tire belts or any other layer which is not in contact with the ambient air or the inflation gas of the tire.
  • compositions traditionally used for sidewalls are based on natural rubber and synthetic rubber such as polybutadiene, and on carbon black.
  • the composition of a tire sidewall must have many characteristics which are sometimes difficult to reconcile, and in particular good resistance to ozone.
  • a known solution is to add an anti-ozone wax to the composition.
  • anti-ozone wax has the disadvantage of migrating towards the outside of the sidewalls, revealing whitish spots which penalize the aesthetics of tires. This phenomenon is called efflorescence. It is therefore advantageous for tire manufacturers to have sidewall compositions having the technical properties of resistance to ozone, without efflorescence penalizing the aesthetics of the tire sidewalls.
  • a known solution consists in adding polyols, such as polypropylene glycols or functionalized polyethylene glycols. However, such additives tend to migrate excessively during storage and the use of the tire, so that the surface becomes sticky and greasy to the touch.
  • the subject of the invention now proposed is a tire provided with an external sidewall, said external sidewall comprising at least one composition based on at least 15 to 70 phr of isoprene elastomer, 25 to 85 phr of butadiene elastomer, 10 to 100 phr of carbon black; 0.75 to 2.7 phr of polyethylene oxide derivative of general formula (Cheml) below, in which n is a number ranging from 20 to 25, and m is a number ranging ranging from 13 to 17; 0.5 to 10 pce of anti-ozone wax, and a crosslinking system.
  • Cheml polyethylene oxide derivative of general formula (Cheml) below
  • the invention relates more particularly to pneumatic tires intended to equip motor vehicles of the tourism type, SUV ("Sport Utility Vehicles"), or two wheels (in particular motorcycles), or airplanes, or even industrial vehicles chosen from vans, " Heavy goods vehicle ", that is to say metro, bus, road transport equipment (trucks, tractors, trailers), off-road vehicles such as agricultural or civil engineering vehicles, and other transport vehicles or Handling.
  • SUV Sport Utility Vehicles
  • Heavy goods vehicle that is to say metro, bus, road transport equipment (trucks, tractors, trailers), off-road vehicles such as agricultural or civil engineering vehicles, and other transport vehicles or Handling.
  • composition based on is meant a composition comprising the mixture and / or the in situ reaction product of the various basic constituents used, some of these constituents being able to react and / or being intended for reacting with each other, at least partially, during the various stages of manufacturing the composition, or during subsequent cooking, modifying the composition as it is prepared at the start.
  • the compositions as used for the invention may be different in the non-crosslinked state and in the crosslinked state.
  • any range of values designated by the expression "between a and b" represents the range of values going from more than a to less than b (ie limits a and b excluded) while any range of values designated by the expression “from a to b” signifies the range of values going from a to b (that is to say including the strict limits a and b).
  • a majority compound 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 “minority” compound is a compound which does not represent the largest mass fraction among the compounds of the same type.
  • a “majority” unit (or monomer) within the same compound (or polymer) it is understood within the meaning of the present invention, that this unit (or monomer) is predominant among the units (or monomers) forming the compound (or polymer), that is to say it is that which represents the largest fraction, by mass among the units (or monomers) forming the compound (or polymer).
  • a resin mainly composed of units derived from C5 monomers is a resin in which the C5 units represent the greatest quantity by mass, among all the units making up said resin.
  • a “majority” monomer or a set of “majority” monomers is a monomer (or a set of monomers) which represents the largest mass fraction in the polymer.
  • a “minority” monomer is a monomer which does not represent the largest molar fraction in the polymer.
  • the compounds mentioned in the description can be of fossil origin or bio-based. In the latter case, they can be, partially or totally, from biomass or obtained from renewable raw materials from biomass. Are concerned in particular polymers, plasticizers, fillers, etc.
  • the tire according to the invention has the essential characteristic of being provided with an external sidewall, said external sidewall comprising at least one composition based on at least 15 to 70 phr of isoprene elastomer, 25 to 85 phr of elastomer butadienic, 10 to 100 phr of carbon black; 0.75 to 2.7 phr of polyethylene oxide derivative of general formula (Cheml) below, in which n is a number ranging from 20 to 25, and m is a number ranging ranging from 13 to 17; 0.5 to 10 pce of anti-ozone wax, and a crosslinking system.
  • Cheml polyethylene oxide derivative of general formula (Cheml) below
  • iene elastomer or rubber must be understood in a known manner one (means one or more) elastomer derived at least in part (ie; a homopolymer or a copolymer) from diene monomers (monomers carrying two carbon-carbon double bonds , combined or not).
  • diene elastomers can be classified into two categories: "essentially unsaturated” or "essentially saturated”.
  • the term "essentially unsaturated” means 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%).
  • the expression “highly unsaturated” diene elastomer is understood in particular to mean a diene elastomer having a content of units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 50% (mol%).
  • diene elastomers such as certain butyl rubbers or the copolymers of dienes and of alpha-olefins of the EPDM type can be qualified.
  • diene elastomers such as certain butyl rubbers or the copolymers of dienes and of alpha-olefins of the EPDM type can be qualified.
  • diene elastomers such as certain butyl rubbers or the copolymers of dienes and of alpha-olefins of the EPDM type can be qualified.
  • of “essentially saturated” diene elastomers rate of units of diene origin low or very low, always less than 15% by mole).
  • the composition of the external flank comprises from 15 to 70 phr of isoprene elastomer, and from 25 to 85 phr of butadiene elastomer.
  • isoprene elastomer all the elastomers predominantly made up of isoprene monomers.
  • the isoprene elastomer is chosen from the group consisting of isoprene polymers, isoprene copolymers and their mixtures.
  • isoprene copolymers mention may be made of those comprising, as a minority monomer, styrene (SIR), butadiene (BIR) or styrene and butadiene (SBIR).
  • all isoprene-styrene copolymers are suitable, and in particular those having a styrene content of between 5% and 50% by weight and a Tg of between - 25 ° C and 50 ° C, butadiene-isoprene copolymers having a isoprene content between 50% and 90% by weight and a Tg of - 40 ° C to - 80 ° C.
  • butadiene-styrene-isoprene copolymers those having an isoprene content greater than the styrene and butadiene content, and especially those having an isoprene content of between 50% and 60%, are suitable as isoprene elastomer. weight.
  • the isoprene elastomer is chosen from the group consisting of natural rubber (NR), synthetic polyisoprenes (IR) and their mixtures. Most preferably, the isoprene elastomer is natural rubber.
  • polyisoprenes are preferably used having a rate (mol%) of cis-1,4 bonds greater than 90%, more preferably still greater than 98%.
  • the level of isoprene elastomer is included in a range ranging from 30 to 60 phr, preferably from 35 to 50 phr.
  • butadiene elastomer is meant all the elastomers mainly consisting of butadiene monomers.
  • the butadiene elastomer is chosen from the group consisting of butadiene polymers, butadiene copolymers and their mixtures.
  • All polybutadienes are suitable and in particular those having a content (molar%) in units -1, 2 of between 4% and 80% or those having a content (molar%) of cis-1,4 greater than 80%.
  • butadiene-styrene copolymers and in particular those having a glass transition temperature, Tg, (measured according to ASTM D3418) of between 0 ° C and - 70 ° C and more particularly between - 10 ° C and - 60 ° C, a styrene content of between 5% and 60% by weight and more particularly between 20% and 50%, a content (molar%) of -1,2 bonds in the butadiene part of between 4% and 75%, a content (molar%) of trans-1,4 bonds between 10% and 80%,
  • Tg glass transition temperature
  • butadiene-isoprene copolymers those having an isoprene content of between 5% and 50% by weight and a Tg of - 40 ° C to - 80 ° C.
  • butadiene-styrene-isoprene copolymers are suitable as butadiene elastomer, in particular those having a butadiene content greater than the styrene and isoprene content.
  • the butadiene elastomer is chosen from the group consisting of polybutadiene (BR), butadiene-styrene copolymers (SBR) and their mixtures.
  • BR polybutadiene
  • SBR butadiene-styrene copolymers
  • the butadiene elastomer is polybutadiene.
  • the level of butadiene elastomer is within a range ranging from 40 to 70 phr, preferably from 50 to 65 phr.
  • the isoprene and butadiene elastomers are the only elastomers of the composition, which means that the sum of their levels in phr, is 100 phr.
  • the composition of the external sidewall of the tire of the invention may comprise other elastomers, and this at a rate preferably less than or equal to 30 phr, preferably at a rate less than or equal to 25 phr, pce or even 15 pce.
  • any elastomer known to those skilled in the art and not being defined above as an isoprene or butadiene elastomer can be used.
  • composition of the external sidewall of the tire of the invention comprises from 10 to 100 phr of carbon black.
  • carbon blacks all the carbon blacks conventionally used in tires (so-called pneumatic grade blacks) are suitable.
  • the carbon blacks could for example already be incorporated into the isoprene elastomer in the form of a masterbatch (see for example applications WO 97/36724 or WO 99 / 16600).
  • a carbon black of high specific surface can be used.
  • specific surface is understood here to mean the BET specific surface area measured according to standard ASTM D6556-09 [multipoint method (5 points) - gas: nitrogen - relative pressure range R / R0: 0.05 to 0.30].
  • 10 to 100 phr of carbon black in the composition of the external flank, 10 to 100 phr of carbon black, preferably 10 to 45 phr, has a specific surface greater than 60 m 2 / g, preferably greater than 80 m 2 / g. More preferably, 10 to 100 phr of carbon black, preferably 10 to 45 phr, has a specific surface greater than 90 m 2 / g, preferably greater than 110 m 2 / g.
  • the total amount of carbon black is in a range from 20 to 60 phr, preferably from 25 to 55 phr.
  • carbon black is the only reinforcing filler in the composition of the external sidewall of the tire, preferably the only filler.
  • the composition of the external sidewall of the tire of the invention may include another charge, possibly reinforcing, preferably at a total rate of less than 20 phr, more preferably less than 15 phr.
  • organic fillers other than carbon black are suitable, inorganic reinforcing fillers or even non-reinforcing fillers.
  • organic fillers other than carbon blacks mention may be made of organic fillers of functionalized polyvinylaromatics as described in applications WO-A-2006/069792 and WO-A-2006/069793.
  • mineral fillers of the siliceous type in particular silica (SiO 2), or of the aluminous type, in particular of alumina (Al 2 O 3) are suitable.
  • the silica used can be any reinforcing silica known to those skilled in the art, in particular any precipitated or pyrogenic silica having a BET surface as well as a CTAB specific surface, both less than 450 m2 / g, preferably from 30 to 400 m2 / g.
  • HDS highly dispersible precipitated silicas
  • an at least bifunctional coupling agent is used in known manner intended to ensure a sufficient connection, of chemical and / or physical nature, between the inorganic filler ( surface of its particles) and the diene elastomer, in particular bifunctional organosilanes or polyorganosiloxanes.
  • non-reinforcing filler mention may be made of those chosen from the group consisting of calcium carbonate, kaolin, montmorillonite, aluminum silicate, magnesium silicate and their mixtures.
  • composition of the external sidewall of the tire of the invention comprises from 0.75 to 2.7 phr of polyethylene oxide derivative of general formula (Cheml) below, in which n is a number ranging from 20 to 25, and m is a number in a range from 13 to 17.
  • n is a number ranging from 20 to 23, more preferably n is equal to 20.
  • m is equal to 15.
  • the weight-average molecular mass (Mw) of the polyethylene oxide derivative of general formula (Cheml) is preferably within a range from 1080 g / mol to 1412 g / mol, preferably from 1080 g / mol to 1200 g / mol.
  • the polyethylene oxide derivatives of general formula (Cheml) are surfactants.
  • the solubility of any surfactant is characterized by its hydrophilic-lipophilic balance (HLB).
  • HLB hydrophilic-lipophilic balance
  • the phase in which the emulsifier will be the most soluble will form the continuous phase of the emulsion.
  • a water-soluble emulsifier will stabilize an oil-in-water emulsion and vice versa.
  • the HLB values range from 1 to 20 and, the higher the HLB value, the more the emulsifier is hydrophilic.
  • a polyethylene oxide derivative of general formula (Cheml) will be chosen, the HLB value of which is greater than 14, preferably lying in a range from 14 to 20 and more preferably between 15 and 17 .
  • composition of the external sidewall of the tire of the invention comprises from 0.5 to 10 phr of anti-ozone wax.
  • Anti-ozone waxes are well known to those skilled in the art. These film-forming antiozonant waxes can be, for example, paraffinic waxes, microcrystalline waxes or mixtures of paraffinic and microcrystalline waxes. They consist of a mixture of linear alkanes and non-linear alkanes (iso-alkanes, cyclo-alkanes, branched alkanes) resulting from petroleum refining or from the catalytic hydrogenation of carbon monoxide (Fisher Tropsch Process) comprising mainly chains of at least 20 carbon atoms. All the antiozonant waxes known to a person skilled in the art can be used, including natural waxes such as for example Candelilla wax or Carnauba wax. These waxes can also be used in blends.
  • the anti-ozone wax contains from 50% to 75% of linear alkanes comprising 30 carbon atoms to 38 carbon atoms based on the total amount of linear alkanes.
  • the amount of anti-ozone wax is in a range from 0.7 to 5 phr, more preferably from 0.7 to 3 phr. More preferably, the amount of anti-ozone wax is within a range ranging from 0.9 to 3 phr, preferably from 1.2 to 2.8 phr.
  • the crosslinking system can be a vulcanization system, it is preferably based on sulfur (or sulfur donor) and a primary vulcanization accelerator.
  • sulfur or sulfur donor
  • a primary vulcanization accelerator To this vulcanization system are optionally added, various secondary accelerators or known vulcanization activators (preferably for 0.5 to 5.0 phr each) such as zinc oxide, stearic acid, guanidic derivatives (in particular diphenylguanidine), etc.
  • the sulfur or a sulfur donor is used at a preferential rate of between 0.5 and 10 phr, more preferably between 0.5 and 5.0 phr, for example between 0.5 and 3.0 phr when the invention is applied to an external sidewall of the tire.
  • the sulfur donors there may be mentioned, for example, alkyl phenol disulfides (APDS) such as, for example, para-tert-butylphenol disulfide.
  • APDS alkyl phenol disulfides
  • accelerators of the thiazole type and their derivatives, accelerators of the thiuram type, zinc dithiocarbamates can be used as accelerator (primary or secondary).
  • accelerators are more preferably chosen from the group consisting of 2-mercaptobenzothiazyl disulfide (abbreviated "MBTS”), N-cyclohexyl-2-benzothiazyle sulfenamide (abbreviated “CBS”), N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazyle sulfenamide (abbreviated “DCBS”), N-ter-butyl-2-benzothiazyle sulfenamide (abbreviated “TBBS”), N-ter-butyl-2-benzothiazyl sulfenimide (abbreviated “TBSI”), zinc dibenzyldithiocarbamate (en abbreviated "ZBEC”) and mixtures of these compounds.
  • MBTS 2-mercaptobenzothiazyl disulfide
  • CBS N-cyclohexyl-2-benzothiazyle sulfenamide
  • DCBS N-dicyclohex
  • composition of the external flank described above may also include the various additives usually present in the external flanks known to those skilled in the art. Mention will be made, for example, of protective agents such as antioxidants or antiozonants, anti-UV, various implementing agents or other stabilizers, or alternatively promoters capable of promoting adhesion to the rest of the structure of the pneumatic object.
  • protective agents such as antioxidants or antiozonants, anti-UV, various implementing agents or other stabilizers, or alternatively promoters capable of promoting adhesion to the rest of the structure of the pneumatic object.
  • composition of the external sidewall of the tire of the invention may also comprise a hydrocarbon resin, also called a plasticizing resin.
  • Hydrocarbon resins are polymers well known to those skilled in the art, essentially based on carbon and hydrogen, which can be used in particular as plasticizers in polymeric matrices. They have been described for example in the work entitled “Hydrocarbon Resins” by R. Mildenberg, M. Zander and G. Collin (New York, VCH, 1997, ISBN 3-527-28617-9), chapter 5 of which is devoted to their applications, especially in pneumatic rubber (5.5. "Rubber Tires and Mechanical Goods”). They can be aliphatic, cycloaliphatic, aromatic, hydrogenated aromatic, of the aliphatic / aromatic type, that is to say based on aliphatic and / or aromatic monomers.
  • Tg is preferably greater than 0 ° C, in particular greater than 20 ° C (most often between 30 ° C and 120 ° C).
  • these hydrocarbon resins can also be qualified as thermoplastic resins in the sense that they soften by heating and can thus be molded. They can also be defined by a softening point or temperature (in English, "softening point"), temperature at which the product, for example in powder form, agglutinates.
  • the temperature of softening of a hydrocarbon resin is generally about 50 to 60 ° C higher than its Tg value.
  • thermoplastic hydrocarbon resins can be aliphatic, or aromatic or else of the aliphatic / aromatic type, that is to say based on aliphatic and / or aromatic monomers. They can be natural or synthetic, based on petroleum or not (if this is the case, also known as petroleum resins).
  • Suitable aromatic monomers are, for example, styrene, alpha-methylstyrene, ortho-, meta-, para-methylstyrene, vinyl-toluene, para-tertiobutylstyrene, methoxystyrenes, chlorostyrenes, vinyl mesitylene, divinylbenzene , vinylnaphthalene, any vinyl aromatic monomer resulting from a C9 cut (or more generally from a C8 to C10 cut).
  • the vinyl aromatic monomer is styrene or a vinyl aromatic monomer derived from a C9 cut (or more generally from a C8 to C10 cut).
  • the vinyl aromatic monomer is the minority monomer, expressed in molar fraction, in the copolymer considered.
  • the plasticizing hydrocarbon resin is chosen from the group consisting of resins of cyclopentadiene homopolymers or copolymers (abbreviated to CPD) or dicyclopentadiene (abbreviated to DCPD), homopolymer resins or terpene copolymers, terpene phenol homopolymer or copolymer resins, C5 cut homopolymer or copolymer resins, C9 cut homopolymer or copolymer resins, alpha-methyl-styrene homopolymer and copolymer resins and mixtures of these resins.
  • CPD cyclopentadiene homopolymers or copolymers
  • DCPD dicyclopentadiene
  • terpene here groups together in a known manner the alpha-pinene, beta-pinene and limonene monomers; a limonene monomer is preferably used, a compound which is known in the form of three possible isomers: L-limonene (levorotatory enantiomer), D-limonene (dextrorotatory enantiomer), or else dipentene, racemic of dextrorotatory and levorotatory enantiomers .
  • L-limonene levorotatory enantiomer
  • D-limonene diextrorotatory enantiomer
  • dipentene racemic of dextrorotatory and levorotatory enantiomers
  • the hydrocarbon resin used for the invention is mainly composed of units derived from C5 monomers.
  • monomers C5 is understood according to the present invention and conventionally for the skilled person, the monomers from petroleum cuts in C4 to C6.
  • 1, 3 pentadienes, cis and trans, pentenes, cyclopentadiene, cyclopenteneje pyperylene, isoprene, etc. are suitable.
  • This so-called C5 resin mainly composed of units derived from C5 monomers, can comprise, in addition to these units, and on a minority basis, aliphatic, or aromatic or also of the aliphatic / aromatic type, that is to say based on aliphatic and / or aromatic monomers, other than C5.
  • the level of hydrocarbon resin is in a range from 1 to 50 phr, preferably from 5 to 30 phr.
  • the amount of hydrocarbon resin is in a range from 7 to 25 phr, preferably from 8 to 20 phr.
  • the composition of the external sidewall of the tire of the invention does not comprise any resin other than the resin C5 described above.
  • the composition of the external sidewall of the tire of the invention does not comprise any plasticizing oil or comprises less than 25 phr thereof.
  • the composition of the external sidewall of the tire of the invention does not include a plasticizing oil.
  • the composition may include a plasticizing oil.
  • the amount of plasticizing oil is preferably within a range ranging from more than 0 to 25 phr, preferably from 3 to 15 phr.
  • plasticizing oil sometimes also called extension oil, whether of an aromatic or non-aromatic nature known for its plasticizing properties with respect to diene elastomers, can be used.
  • extension oil At room temperature (20 ° C), these oils, more or less viscous, are liquids (that is to say, substances having the capacity to eventually take the form of their container), in contrast in particular to plasticizing hydrocarbon resins which are by nature solid at room temperature.
  • plasticizing oils chosen from the group consisting of naphthenic oils (low or high viscosity, in particular hydrogenated or not), paraffinic oils, MES oils (Medium Extracted Solvated), TDAE oils (Treated Distillate Aromatic Extracts), mineral oils, vegetable oils, ether plasticizers, ester plasticizers, phosphate plasticizers, sulfonate plasticizers and mixtures of these compounds.
  • non-aqueous and non-water-soluble ester plasticizers mention may be made in particular of the compounds chosen from the group consisting of trimellitates, pyromellitates, phthalates, 1, 2- cyclohexane dicarboxylates, adipates, azelaates, sebacates, glycerol triesters and mixtures of these compounds.
  • glycerol triesters preferably consisting mainly (for more than 50%, more preferably for more than 80% by weight) of a C18 unsaturated fatty acid, that is to say ie chosen from the group consisting of oleic acid, linoleic acid, linolenic acid and mixtures of these acids. More preferably, whether it is of synthetic or natural origin (case for example of vegetable oils of sunflower or rapeseed), the fatty acid used is constituted for more than 50% by weight, more preferably still for more than 80 % by weight of oleic acid.
  • Such triesters (trioleates) with a high oleic acid content are well known, they have been described for example in application WO 02/088238, as plasticizers in tire treads.
  • the elastomers are mixed, in a manner known to those skilled in the art, with the other components of the external flank, namely the fillers, any plasticizers, the wax, and so on. than the crosslinking system and any other ingredients.
  • the other components of the external flank namely the fillers, any plasticizers, the wax, and so on. than the crosslinking system and any other ingredients.
  • the procedure is carried out as follows: it is introduced into an internal mixer, filled to about 70% (more or less 5%) and whose initial tank temperature is between 40 ° C and 80 ° C , successively the elastomers, the fillers, any plasticizers, the wax as well as any other ingredients with the exception of the crosslinking system.
  • Thermomechanical work (non-productive phase) is then carried out in one step, which lasts a total of approximately 3 to 4 minutes, until a maximum "fall" temperature of 150 ° C is reached.
  • crosslinking system for example sulfur and an accelerator on an external mixer (homo-finisher) at 30 ° C, mixing everything (productive phase) for a time. appropriate (for example between 5 and 12 min).
  • all the components including the crosslinking system can be introduced successively into the internal mixer as described above.
  • the mixing must be carried out up to a "falling" temperature less than or equal to 130 ° C., preferably less than or equal to 120 ° C. and in particular less than or equal to 110 ° C.
  • one or more of the elastomers (diene and / or thermoplastic) used in the composition can be introduced in the form of a “masterbatch” or premixed with some of the components of the composition.
  • compositions thus obtained are then calendered either in the form of plates (thickness of 2 to 3 mm) or thin sheets of rubber for measuring their physical or mechanical properties, or extruded in the form of external sidewalls of tires.
  • the external side previously described is particularly well suited for use as a finished or semi-finished product, made of rubber, very particularly in a pneumatic tire for a motor vehicle such as a vehicle of the two-wheel, tourism or industrial type.
  • the external side previously described is advantageously usable in the pneumatic tires of all types of vehicles, in particular passenger vehicles or industrial vehicles such as heavy goods vehicles.
  • the single appended figure very schematically shows (without respecting a specific scale), a radial section of a tire according to the invention.
  • This pneumatic tire 1 comprises a crown 2 reinforced by a crown or belt reinforcement 6, two external sidewalls 3 and two beads 4, each of these beads 4 being reinforced with a bead wire.
  • the crown 2 is surmounted by a tread not shown in this schematic figure.
  • a carcass reinforcement 7 is wound around the two rods 5 in each bead 4, the reversal 8 of this reinforcement 7 being for example disposed towards the outside of the tire 1 which is here shown mounted on its rim 9.
  • the carcass reinforcement 7 is in a manner known per se consisting of at least one ply reinforced by so-called "radial" cables, for example textile or metal, that is to say that these cables are arranged practically parallel to each other and s' extend from one bead to another so as to form an angle between 80 ° and 90 ° with the median circumferential plane (plane perpendicular to the axis of rotation of the tire which is located midway between the two beads 4 and goes through the middle of the crown reinforcement 6).
  • the internal wall of the tire 1 comprises an airtight layer 10, for example of thickness equal to approximately 0.9 mm, on the side of the internal cavity 11 of the tire 1.
  • the pneumatic tire according to the invention can use, for example, for the composition of its external sidewall as defined above, a composition according to the present invention.
  • the tire provided with its external sidewall as described above is preferably produced before crosslinking (or curing). Crosslinking is then carried out conventionally.
  • An advantageous manufacturing variant for those skilled in the art of pneumatic tires, will consist, for example during a first step, of laying flat the airtight layer directly on a garment drum, in the form of a layer ("skim") of suitable thickness, before covering the latter with the rest of the structure of the tire, according to manufacturing techniques well known to those skilled in the art.
  • the ozone resistance of the materials is measured according to the following method: after baking, 10 test pieces are placed on a trapezoid at different elongations ranging from 10% to 100% in steps of 10% elongation.
  • the so-called B15 test pieces come from an MFTR plate (called Monsanto) whose two beads located at the ends are used to hold the test piece.
  • the so-called B15 test pieces have the following dimensions 78.5mm * 15mm * 1 5mm.
  • This subjective rating ranges from 0 to 5 (0: no cracks; 1 to 4 presence of increasingly large and deep cracks; 5 rupture of the test piece).
  • the average of the ratings of all the deformations (the lower the average, the better the ozone performance) is used as a classification criterion.
  • the 2.5 mm thick test pieces are baked at 70 ° C for 12 hours in air. They are then steamed at 40 ° C in air for 4 weeks. After leaving the oven and exposure to room temperature for 15 min, a mechanical stimulus is applied so as to reveal the efflorescence of the wax.
  • the mechanical stimulus consists of an operation of scraping the test piece with a metal blade.
  • the extent of the efflorescence phenomenon (white coloration of the surface) is then evaluated by means of a subjective scale of values which is representative of the final appearance of the samples. The values of this subjective scale which were respectively obtained for the samples tested can vary from 0 to 3, and correspond to the “efflorescence notation”. These values ranging from 0 to 3 correspond to the following aspects for the samples:
  • the feeling of touch is evaluated using a scale of values which is representative of the final appearance of the samples at the end of the previous test.
  • the values of this scale which were respectively obtained for the samples tested can vary from 0 to 3. These values going from 0 to 3 correspond to the following aspects for the samples:
  • External sidewall compositions containing usual elastomers, reinforcing fillers and additives corresponding to the controls (T1 to T11 Table 1) were prepared according to methods known to those skilled in the art and similarly to the preparation of the compositions of the invention described above. These control compositions were compared with compositions (C1 and C2 in Table 1) according to the invention.
  • Table 1 shows all of the compositions prepared. The rates are all expressed in pce.
  • Table 4 shows all of the compositions prepared. The rates are all expressed in pce.
  • Carbon black N683 (BET equal to 36m2 / g; COAN 85ml / 100g)
  • compositions were tested according to the tests described above for ozone, efflorescence and touch performance.
  • Table 2 presents all of the results of the compositions tested nm * indicates values not measured.

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Abstract

L'invention concerne un pneumatique pourvu d'un flanc externe, ledit flanc externe comprenant au moins une composition à base d'au moins 15 à 70 pce d'élastomère isoprénique, 25 à 85 pce d'élastomère butadiénique, 10 à 100 pce de noir de carbone, 0,75 à 2,7 pce de dérivé de polyoxyde d'éthylène de formule générale (Cheml) ci-dessous, dans lequel n est un nombre compris dans un domaine allant de 20 à 25, et m est un nombre compris dans un domaine allant de 13 à 17, 0,5 à 10 pce de cire anti-ozone et un système de réticulation. (Chem 6)

Description

Pneumatique pourvu d'un flanc externe dont la composition comprend un dérivé de polyoxyde d’éthylène
La présente invention est relative aux bandages pneumatiques et plus particulièrement aux flancs externes de pneumatiques, c’est-à-dire, par définition, aux couches élastomériques situées radialement à l’extérieur du pneumatique, qui sont en contact avec l’air ambiant.
En effet, il est possible de définir au sein du pneumatique trois types de zones :
- La zone radialement extérieure et en contact avec l’air ambiant, cette zone étant essentiellement constituée de la bande de roulement et du flanc externe du pneumatique. Un flanc externe est une couche élastomérique disposée à l’extérieur de l’armature de carcasse par rapport à la cavité interne du pneumatique, entre le sommet et le bourrelet de sorte à couvrir totalement ou partiellement la zone de l’armature de carcasse s’étendant du sommet au bourrelet.
- La zone radialement intérieure et en contact avec le gaz de gonflage, cette zone étant généralement constituée par la couche étanche aux gaz de gonflage, parfois appelée gomme intérieure (« inner liner » en anglais).
- La zone interne du pneumatique, c'est-à-dire celle comprise entre les zones extérieure et intérieure. Cette zone inclut des couches ou nappes qui sont appelées ici couches internes du pneumatique. Ce sont par exemple des nappes carcasses, des sous-couches de bande de roulement, des nappes de ceintures de pneumatiques ou tout autre couche qui n’est pas en contact avec l’air ambiant ou le gaz de gonflage du pneumatique.
Comme l’illustrent de nombreux documents parmi lesquels on peut citer les documents EP 1 097 966, EP 1 462 479 B1 , EP 1 975 200 A1 , EP 1 033 265 B1 , EP 1 357 149 A2, EP 1 231 080 A1 et US 4,824,900, les compositions traditionnellement utilisées pour des flancs sont à base de caoutchouc naturel et de caoutchouc synthétique comme le polybutadiène, et de noir de carbone.
Pour les manufacturiers de pneumatiques, la composition d’un flanc de pneumatique doit présenter de nombreuses caractéristiques parfois difficiles à concilier, et notamment une bonne résistance à l’ozone. Une solution connue est d’ajouter dans la composition une cire anti-ozone. Cependant, la cire anti-ozone présente l’inconvénient de migrer vers l’extérieur des flancs, faisant apparaître des tâches blanchâtres qui pénalisent l’esthétique des pneumatiques. Ce phénomène est appelé efflorescence. Il est donc intéressant pour les industriels du pneumatique de disposer de compositions pour flanc présentant les propriétés techniques de résistance à l’ozone, sans que l’efflorescence ne pénalise l’esthétique des flancs de pneumatique. Afin de réduire l’efflorescence, une solution connue consiste à ajouter des polyols, tels que des polypropylène glycols ou des polyéthylène glycols fonctionnalisés. Toutefois, de tels additifs tendent à migrer excessivement lors du stockage et de l’usage du pneumatique, de telle sorte que la surface devient collante et grasse au toucher.
Le document EP1097966 A1 décrit l’utilisation de certains dérivés de polyoxydes d’éthylène, comprenant de 2 à 15 motifs polyoxyde d’éthylène, pour améliorer les phénomènes de coloration. Cependant, les solutions proposées dans ce document peuvent encore être améliorées, et en particulier pour permettre l’utilisation d’une plus grande quantité de cire dans les compositions et donc une meilleure protection aux attaques de l’ozone sur les pneumatiques.
Dans ce contexte, une solution apportée par les demanderesses et permettant d’obtenir des pneumatiques qui présentent les propriétés techniques, esthétiques et de toucher discutées ci-dessus, consiste à utiliser de nouvelles compositions de flancs comme explicité ci-après.
L’invention proposée à présent a pour objet un pneumatique pourvu d’un flanc externe, ledit flanc externe comprenant au moins une composition à base d’au moins 15 à 70 pce d’élastomère isoprénique, 25 à 85 pce d’élastomère butadiénique, 10 à 100 pce de noir de carbone ; 0,75 à 2,7 pce de dérivé de polyoxyde d’éthylène de formule générale (Cheml ) ci-dessous, dans lequel n est un nombre compris dans un domaine allant de 20 à 25, et m est un nombre compris dans un domaine allant de 13 à 17 ; 0,5 à 10 pce de cire anti-ozone, et un système de réticulation.
(Chem 1 )
Figure imgf000003_0001
L'invention concerne plus particulièrement les bandages pneumatiques destinés à équiper des véhicules à moteur de type tourisme, SUV ("Sport Utility Vehicles"), ou deux roues (notamment motos), ou avions, ou encore des véhicules industriels choisis parmi camionnettes, « Poids-lourd », c’est-à-dire métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), véhicules hors-la-route tels qu'engins agricoles ou de génie civil, et 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, ainsi que de la figure unique relative à ces exemples qui schématise, en coupe radiale, un bandage pneumatique conforme à l'invention.
Par l'expression «composition à base de» il faut entendre une composition comportant le mélange et/ou le produit de réaction in situ des différents constituants de base utilisés, certains de ces constituants pouvant réagir et/ou étant destinés à réagir entre eux, au moins partiellement, lors des différentes phases de fabrication de la composition, ou lors de la cuisson ultérieure, modifiant la composition telle qu’elle est préparée au départ. Ainsi les compositions telles que mises en œuvre pour l’invention peuvent être différentes à l’état non réticulé et à l’état réticulé.
Par ailleurs, le terme « pce » signifie au sens de la présente demande de brevet, partie en poids pour cent parties d’élastomères, de manière bien connue de l’homme du métier.
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).
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. Au contraire, un composé « minoritaire » est un composé qui ne représente pas la fraction massique la plus grande parmi les composés du même type.
Lorsqu’on fait référence à une unité (ou monomère) « majoritaire » au sein d’un même composé (ou polymère), on entend au sens de la présente invention, que cette unité (ou monomère) est majoritaire parmi les unités (ou monomères) formant le composé (ou polymère), c’est-à-dire que c’est celle qui représente la plus grande fraction, en masse parmi les unités (ou monomères) formant le composé (ou polymère). Ainsi, par exemple, une résine majoritairement composée d’unités issues de monomères en C5 est une résine dans laquelle les unités en C5 représentent la plus grande quantité en masse, parmi toutes les unités composant ladite résine. Dit autrement, un monomère « majoritaire » ou un ensemble de monomères « majoritaires », est un monomère (ou un ensemble de monomères) qui représente la fraction massique la plus grande dans le polymère. Au contraire, un monomère « minoritaire » est un monomère qui ne représente pas la fraction molaire la plus grande dans le polymère. Les composés mentionnés dans la description peuvent être d'origine fossile ou biosourcés. Dans ce dernier cas, ils peuvent être, partiellement ou totalement, issus de la biomasse ou obtenus à partir de matières premières renouvelables issues de la biomasse. Sont concernés notamment les polymères, les plastifiants, les charges, etc.
Composition élastomère de flanc externe
Le pneumatique selon l'invention a pour caractéristique essentielle d'être pourvu d’un flanc externe, ledit flanc externe comprenant au moins une composition à base d’au moins 15 à 70 pce d’élastomère isoprénique, 25 à 85 pce d’élastomère butadiénique, 10 à 100 pce de noir de carbone ; 0,75 à 2,7 pce de dérivé de polyoxyde d’éthylène de formule générale (Cheml ) ci-dessous, dans lequel n est un nombre compris dans un domaine allant de 20 à 25, et m est un nombre compris dans un domaine allant de 13 à 17 ; 0,5 à 10 pce de cire anti-ozone, et un système de réticulation.
[Chem 2]
Figure imgf000005_0001
Elastomères
De façon usuelle, on utilise indifféremment dans le texte les termes « élastomère » et « caoutchouc » qui sont interchangeables.
Par élastomère ou caoutchouc « diénique », doit être compris de manière connue un (on entend un ou plusieurs) élastomère 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).
Ces élastomères diéniques peuvent être classés dans deux catégories : "essentiellement insaturés" ou "essentiellement saturés".
On entend en général par "essentiellement insaturé", un élastomère diénique issu au moins en partie de monomères diènes conjugués, ayant un taux de motifs ou unités d'origine diénique (diènes conjugués) qui est supérieur à 15% (% en mole). 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% (% en mole).
C’est ainsi que des élastomères diéniques tels que certains caoutchoucs butyl ou les copolymères de diènes et d'alpha-oléfines type EPDM peuvent être qualifiés d'élastomères diéniques "essentiellement saturés" (taux de motifs d'origine diénique faible ou très faible, toujours inférieur à 15% en mole).
Ces définitions étant données, on entend plus particulièrement par élastomère diénique essentiellement insaturé, susceptible d'être utilisé dans les flancs externes conformes à l'invention:
(a) tout homopolymère obtenu par polymérisation d'un monomère diène conjugué ayant de 4 à 12 atomes de carbone;
(b) tout copolymère obtenu par copolymérisation d'un ou plusieurs diènes conjugués entre eux ou avec un ou plusieurs composés vinyle aromatique ayant de 8 à 20 atomes de carbone.
Pour les besoins de l’invention, la composition du flanc externe comprend de 15 à 70 pce d’élastomère isoprénique, et de 25 à 85 pce d’élastomère butadiénique.
Par élastomère isoprénique, on entend tous les élastomères majoritairement constitués de monomères isoprène. De préférence, l’élastomère isoprénique est choisi dans le groupe constitué par les polymères d’isoprène, les copolymères d’isoprène et leurs mélanges. Parmi les copolymères d’isoprène, on peut citer ceux comprenant à titre de co-monomère, minoritaire, le styrène (SIR), le butadiène (BIR) ou le styrène et le butadiène (SBIR).
Conviennent par exemple tous 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, conviennent également les copolymères de butadiène- isoprène ayant une teneur en isoprène comprise entre 50% et 90% en poids et une Tg de - 40°C à - 80°C. Dans le cas des copolymères de butadiène-styrène-isoprène conviennent au titre d’élastomère isoprénique ceux ayant une teneur en isoprène supérieure à la teneur en styrène et en butadiène, et notamment ceux ayant une teneur en isoprène comprise entre 50% et 60% en poids.
Plus préférentiellement, l’élastomère isoprénique est choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes de synthèse (IR) et leurs mélanges. De manière très préférée, l’élastomère isoprénique est du caoutchouc naturel.
Parmi les polyisoprènes de synthèse, sont utilisés de préférence des polyisoprènes ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-1 ,4 supérieur à 90%, plus préférentiellement encore supérieur à 98%.
De préférence, le taux d’élastomère isoprénique est compris dans un domaine allant de 30 à 60 pce, de préférence de 35 à 50 pce. Par élastomère butadiénique, on entend tous les élastomères majoritairement constitués de monomères butadiène. De préférence, l’élastomère butadiénique est choisi dans le groupe constitué par les polymères de butadiène, les copolymères de butadiène et leurs mélanges. Parmi les copolymères de butadiène, on peut citer ceux comprenant à titre de co-monomère, minoritaire, le styrène (SBR), l’isoprène (BIR) ou le styrène et l’isoprène (SBIR).
Conviennent tous les polybutadiènes et en particulier ceux ayant une teneur (% molaire) en unités -1 ,2 comprise entre 4% et 80% ou ceux ayant une teneur (% molaire) en cis-1 ,4 supérieure à 80%.
Conviennent également tous les copolymères de butadiène-styrène et en particulier ceux ayant une température de transition vitreuse, Tg, (mesurée selon ASTM D3418) comprise entre 0°C et - 70°C et plus particulièrement entre - 10°C et - 60°C, une teneur en styrène comprise entre 5% et 60% en poids et plus particulièrement entre 20% et 50%, une teneur (% molaire) en liaisons -1 ,2 de la partie butadiénique comprise entre 4% et 75%, une teneur (% molaire) en liaisons trans-1 ,4 comprise entre 10% et 80%,
Conviennent également les copolymères de butadiène-isoprène ceux ayant une teneur en isoprène comprise entre 5% et 50% en poids et une Tg de - 40°C à - 80°C. Dans le cas des copolymères de butadiène-styrène-isoprène conviennent au titre d’élastomère butadiénique notamment ceux ayant une teneur en butadiène supérieure à la teneur en styrène et en isoprène.
Plus préférentiellement, l’élastomère butadiénique est choisi dans le groupe constitué par le polybutadiène (BR), les copolymères butadiène-styrène (SBR) et leurs mélanges. De manière très préférée, l’élastomère butadiénique est du polybutadiène.
De préférence, le taux d’élastomère butadiénique est compris dans un domaine allant de 40 à 70 pce, de préférence de 50 à 65 pce.
De manière préférée pour l’invention, les élastomères isopréniques et butadiéniques sont les seuls élastomères de la composition, ce qui signifie que la somme de leurs taux en pce, est de 100 pce.
Alternativement, à titre complémentaire, la composition du flanc externe du pneumatique de l’invention peut comprendre d’autres élastomères, et ce à un taux préférentiellement inférieur ou égal à 30 pce, de préférence à un taux inférieur ou égal à 25 pce, 20 pce voire 15 pce.
A ce titre, tout élastomère connu de l’homme de l’art et n’étant pas défini ci-dessus comme élastomère isoprénique ou butadiénique est utilisable. Noir de carbone et charges
La composition du flanc externe du pneumatique de l’invention comprend de 10 à 100 pce de noir de carbone.
On peut utiliser tout type noir de carbone connu pour ses capacités à renforcer une composition de caoutchouc utilisable pour la fabrication de pneumatiques.
Comme noirs de carbone conviennent tous les noirs de carbone conventionnellement utilisés dans les pneumatiques (noirs dits de grade pneumatique). Par exemple, on citera plus particulièrement les noirs de carbone renforçants de grade ASTM N115, N134, N234, N326, N330, N339, N347, N375, ou encore, selon les applications visées, les noirs de séries plus élevées (par exemple N550, N660, N683, N772), voire même N990.
Dans le cas d’une utilisation de noirs de carbone avec un élastomère isoprénique, les noirs de carbone pourraient être par exemple déjà incorporés à l'élastomère isoprénique sous la forme d'un masterbatch (voir par exemple demandes WO 97/36724 ou WO 99/16600).
De préférence pour l’invention, on peut utiliser un noir de carbone de haute surface spécifique. On entend ici par surface spécifique la surface spécifique BET mesurée selon la norme ASTM D6556-09 [méthode multipoints (5points)-gaz : azote- domaine de pression relative R/R0 : 0.05 à 0.30].
Ainsi, pour les besoins de l’invention, dans la composition du flanc externe, 10 à 100 pce du noir de carbone, de préférence 10 à 45 pce présente une surface spécifique supérieure à 60m2/g, de préférence supérieure à 80m2/g. Plus préférentiellement, 10 à 100 pce du noir de carbone, de préférence 10 à 45 pce présente une surface spécifique supérieure à 90m2/g, de préférence supérieure à 110m2/g.
De préférence dans la composition du flanc externe du pneumatique de l’invention, la quantité totale de noir de carbone est comprise dans un domaine allant de 20 à 60 pce, de préférence de 25 à 55 pce.
De préférence pour l’invention, le noir de carbone est la seule charge renforçante dans la composition du flanc externe du pneumatique, de préférence la seule charge. Alternativement et à titre complémentaire, la composition du flanc externe du pneumatique de l’invention peut comprendre une autre charge, éventuellement renforçante, de préférence à un taux total inférieur à 20 pce, plus préférentiellement inférieur à 15 pce.
A ce titre conviennent les charges organiques autres que le noir de carbone, les charges inorganiques renforçantes ou encore les charges non-renforçantes. Comme exemples de charges organiques autres que des noirs de carbone, on peut citer les charges organiques de polyvinylaromatique fonctionnalisé telles que décrites dans les demandes WO-A-2006/069792 et WO-A-2006/069793.
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 (AI203). 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 titre 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" 1165MP, 1135MP et 1115MP 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.
Pour coupler la charge inorganique renforçante à l'élastomère diénique, on utilise 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.
Comme charge non-renforçante, on peut citer celles choisies dans le groupe constitué par le carbonate de calcium, le kaolin, la montmorillonite, le silicate d’aluminium, le silicate de magnésium et leurs mélanges.
Dérivé de polyoxyde d’éthylène
La composition du flanc externe du pneumatique de l’invention comprend de 0,75 à 2,7 pce de dérivé de polyoxyde d’éthylène de formule générale (Cheml ) ci-dessous, dans lequel n est un nombre compris dans un domaine allant de 20 à 25, et m est un nombre compris dans un domaine allant de 13 à 17.
(Chem 3)
Figure imgf000009_0001
De préférence dans le dérivé de polyoxyde d’éthylène de formule générale (Cheml ) n est un nombre compris dans un domaine allant de 20 à 23, plus préférentiellement n est égal à 20. De préférence dans le dérivé de polyoxyde d’éthylène de formule générale (Cheml ), m est égal à 15.
La masse moléculaire moyenne en masse (Mw) du dérivé de polyoxyde d’éthylène de formule générale (Cheml ) est de préférence comprise dans un domaine allant de 1080 g/mol à 1412 g/mol, de préférence de 1080 g/mol à 1200 g/mol.
En effet, les demanderesses ont trouvé qu’une telle quantité d’un tel dérivé de polyoxyde d’éthylène permettait aux compositions de flanc de pneumatique de présenter un excellent équilibre des performances de résistance à l’ozone, sans dégradation esthétique ni au toucher, de la composition après cuisson. En comparaison, d’autres dérivés de polyoxyde d’éthylène s’avèrent moins efficaces, voire inefficaces.
Les dérivés de polyoxyde d’éthylène de formule générale (Cheml ) sont des tensio- actifs. La solubilité de tout agent tensio-actif est caractérisée par sa balance hydrophile-lipophile (HLB). La phase dans laquelle l'émulsifiant sera le plus soluble formera la phase continue de l'émulsion. Un émulsifiant soluble dans l'eau stabilisera une émulsion huile dans eau et inversement. Les valeurs de la HLB s'échelonnent entre 1 et 20 et, plus la valeur HLB est élevée plus l'émulsifiant est hydrophile. De préférence pour l’invention, on choisira un dérivé de polyoxyde d’éthylène de formule générale (Cheml ) dont la valeur de HLB est supérieure à 14, de préférence comprise dans un domaine allant de 14 à 20 et plus préférentiellement entre 15 et 17.
De tels composés sont disponibles dans le commerce tels que le polyoxyéthylène (23) lauryl éther (« Brij 35 » ou « Brij L23 »; HLB = 16,9), cereareth-20 (« Brij CS 20 » ou « Brij C20 », HLB = 15,7), le polyoxyéthylène (25) ceteareth-25 (« Brij CS25 », HLB = 16,2), le polyoxyéthylène (20) d’alcools en C13-15 (« Synperonic A20 », HLB = 16,2), le polyoxyéthylène (20) stearyl (« Brij S20 », HLB = 15,3).
Cire anti-ozone
La composition du flanc externe du pneumatique de l’invention comprend de 0,5 à 10 pce de cire anti-ozone.
Les cires anti-ozone sont bien connues de l’homme de l’art. Ces cires antiozonantes filmogènes peuvent être par exemple des cires paraffiniques, des cires microcristallines ou des mélanges de cires paraffiniques et micro-cristallines. Elles sont constituées d’un mélange d’alcanes linéaires et d’alcanes non linéaires (iso- alcanes, cyclo-alcanes, alcanes ramifiés) issus du raffinage du pétrole ou de l’hydrogénation catalytique du monoxyde de carbone (Fisher Tropsch Process) comportant majoritairement des chaînes d’au moins 20 atomes de carbone. Toutes les cires antiozonantes connues de l’homme du métier peuvent être utilisées, y compris les cires naturelles comme par exemple la cire de Candelilla ou la cire de Carnauba. Ces cires peuvent par ailleurs être utilisées en coupages.
On peut citer les cires commerciales « Varazon 4959 » ou « Varazon 6500 » ou encore « Varazon 6810 » de la société Sasol, « Ozoace 0355 » de la société Nippon Seiro, « Negozone 9343 » de la société H&R, « H3841 » de la société Yanggu Huatai.
De préférence, la cire anti-ozone contient de 50 % à 75 % d’alcanes linéaires comportant 30 atomes de carbone à 38 atomes de carbone rapporté à la quantité totale d’alcanes linéaires.
De préférence dans la composition du flanc externe du pneumatique de l’invention, la quantité de cire anti-ozone est comprise dans un domaine allant de 0,7 à 5 pce, plus préférentiellement de 0,7 à 3 pce. Plus préférentiellement, la quantité de cire anti ozone est comprise dans un domaine allant de 0,9 à 3 pce, de préférence, de 1 ,2 à 2,8 pce.
Système de réticulation
Le système de réticulation peut être un système de vulcanisation, il est préférentiellement à base de soufre (ou donneur de soufre) et d'un accélérateur primaire de vulcanisation. A ce système de vulcanisation viennent optionnellement s’ajouter, divers accélérateurs secondaires ou activateurs de vulcanisation connus (préférentiellement pour 0,5 à 5,0 pce chacun) tels qu’oxyde de zinc, acide stéarique, dérivés guanidiques (en particulier diphénylguanidine), etc. Le soufre ou un donneur de soufre est utilisé à un taux préférentiel compris entre 0,5 et 10 pce, plus préférentiellement compris entre 0,5 et 5,0 pce, par exemple entre 0,5 et 3,0 pce lorsque l'invention est appliquée à un flanc externe de pneumatique. Parmi les donneurs de soufre on peut citer par exemple les alkyl phénol disulfures (APDS) tel que par exemple le disulfure de para-tertiobutylphénol.
On peut utiliser comme accélérateur (primaire ou secondaire) tout composé susceptible d'agir comme accélérateur de vulcanisation des élastomères diéniques en présence de soufre, notamment des accélérateurs du type thiazoles ainsi que leurs dérivés, des accélérateurs de type thiurames, dithiocarbamates de zinc. Ces accélérateurs sont plus préférentiellement choisis dans le groupe constitué par le disulfure de 2-mercaptobenzothiazyle (en abrégé "MBTS"), N-cyclohexyl-2- benzothiazyle sulfénamide (en abrégé "CBS"), N,N-dicyclohexyl-2-benzothiazyle sulfénamide (en abrégé "DCBS"), N-ter-butyl-2-benzothiazyle sulfénamide (en abrégé "TBBS"), N-ter-butyl-2-benzothiazyle sulfénimide (en abrégé "TBSI"), dibenzyldithiocarbamate de zinc (en abrégé "ZBEC") et les mélanges de ces composés. De préférence, on utilise un accélérateur primaire du type sulfénamide. Additifs divers
La composition de flanc externe décrite précédemment peut comporter par ailleurs les divers additifs usuellement présents dans les flancs externes connus de l'homme du métier. On citera par exemple des agents de protection tels que antioxydants ou antiozonants, anti-UV, divers agents de mise en œuvre ou autres stabilisants, ou encore des promoteurs aptes à favoriser l'adhésion au reste de la structure de l'objet pneumatique.
Plastifiants Résine et Huile
La composition du flanc externe du pneumatique de l’invention peut en outre comprendre un résine hydrocarbonée, également appelée résine plastifiante.
On rappelle ici que la dénomination "résine" est réservée dans la présente demande, par définition connue de l'homme du métier, à un composé qui est solide à température ambiante (23°C), par opposition à un composé plastifiant liquide tel qu'une huile d’extension ou huile plastifiante. A température ambiante (23°C), ces huiles, plus ou moins visqueuses, sont des liquides (c’est-à-dire, pour rappel, des substances ayant la capacité de prendre à terme la forme de leur contenant), par opposition notamment à des résines ou des caoutchoucs qui sont par nature solides.
Les résines hydrocarbonées sont des polymères bien connus de l'homme du métier, essentiellement à base de carbone et hydrogène, utilisables en particulier comme agents plastifiants dans des matrices polymériques. Elles ont été décrites par exemple dans l'ouvrage intitulé "Hydrocarbon Resins" de R. Mildenberg, M. Zander et G. Collin (New York, VCH, 1997, ISBN 3-527-28617-9) dont le chapitre 5 est consacré à leurs applications, notamment en caoutchouterie pneumatique (5.5. "Rubber Tires and Mechanical Goods"). Elles peuvent être aliphatiques, cycloaliphatiques, aromatiques, aromatiques hydrogénées, du type aliphatique/aromatique c’est-à-dire à base de monomères aliphatiques et/ou aromatiques. Elles peuvent être naturelles ou synthétiques, à base ou non de pétrole (si tel est le cas, connues aussi sous le nom de résines de pétrole). Elles sont par définition miscibles (i.e., compatibles) aux taux utilisés avec les compositions de polymères auxquelles elles sont destinées, de manière à agir comme de véritables agents diluants. Leur Tg est de préférence supérieure à 0°C, notamment supérieure à 20°C (le plus souvent comprise entre 30°C et 120°C).
De manière connue, ces résines hydrocarbonées peuvent être qualifiées aussi de résines thermoplastiques en ce sens qu'elles se ramollissent par chauffage et peuvent ainsi être moulées. Elles peuvent se définir également par un point ou température de ramollissement (en anglais, "softening point"), température à laquelle le produit, par exemple sous forme de poudre, s'agglutine. La température de ramollissement d'une résine hydrocarbonée est généralement supérieure d'environ 50 à 60°C à sa valeur de Tg.
Les résines hydrocarbonées thermoplastiques peuvent être aliphatiques, ou aromatiques ou encore du type aliphatique/ aromatique c’est-à-dire à base de monomères aliphatiques et/ou aromatiques. Elles peuvent être naturelles ou synthétiques, à base ou non de pétrole (si tel est le cas, connues aussi sous le nom de résines de pétrole).
A titre de monomères aromatiques conviennent par exemple le styrène, l'alpha- méthylstyrène, l'ortho-, méta-, para-méthylstyrène, le vinyle-toluène, le para- tertiobutylstyrène, les méthoxystyrènes, les chlorostyrènes, le vinylmésitylène, le divinylbenzène, le vinylnaphtalène, tout monomère vinylaromatique issu d'une coupe C9 (ou plus généralement d'une coupe C8 à C10). De préférence, le monomère vinylaromatique est du styrène ou un monomère vinylaromatique issu d'une coupe C9 (ou plus généralement d'une coupe C8 à C10). De préférence, le monomère vinylaromatique est le monomère minoritaire, exprimé en fraction molaire, dans le copolymère considéré.
Selon un mode de réalisation particulièrement préférentiel, la résine plastifiante hydrocarbonée est choisie dans le groupe constitué par les résines d'homopolymères ou copolymères de cyclopentadiène (en abrégé CPD) ou dicyclopentadiène (en abrégé DCPD), les résines d'homopolymères ou copolymères terpène, les résines d'homopolymères ou copolymères terpène phénol, les résines d'homopolymères ou copolymères de coupe C5, les résines d'homopolymères ou copolymères de coupe C9, les résines d’homopolymères et copolymères d’alpha-méthyl-styrène et les mélanges de ces résines. Le terme "terpène" regroupe ici de manière connue les monomères alpha-pinène, beta-pinène et limonène ; préférentiellement est utilisé un monomère limonène, composé se présentant de manière connue sous la forme de trois isomères possibles : le L-limonène (énantiomère lévogyre), le D-limonène (énantiomère dextrogyre), ou bien le dipentène, racémique des énantiomères dextrogyre et lévogyre. Parmi les résines plastifiantes hydrocarbonées ci-dessus, on citera notamment les résines d’homo- ou copolymères d’alphapinène, betapinène, dipentène ou polylimonène.
De manière très préférentielle, la résine hydrocarbonée utilisée pour l’invention est majoritairement composée d’unités issues de monomères C5. A titre de monomères C5 on entend selon la présente invention et de manière conventionnelle pour l’homme du métier, les monomères issus de coupes pétrolières en C4 à C6. Conviennent par exemple les 1 ,3 pentadiènes, cis et trans, les pentènes, le cyclopentadiène, de cyclopentèneje pyperylene, l’isoprene etc. Cette résine dite C5, majoritairement composée d’unités issues de monomères C5, peut comprendre, en plus de ces unités, et à titre minoritaire, des unités aliphatiques, ou aromatiques ou encore du type aliphatique/ aromatique c’est-à-dire à base de monomères aliphatiques et/ou aromatiques, autres que C5.
De préférence pour l’invention, le taux de résine hydrocarbonée est compris dans un domaine allant de 1 à 50 pce, préférentiellement de 5 à 30 pce.
De préférence dans la composition du flanc externe du pneumatique de l’invention, la quantité de résine hydrocarbonée est comprise dans un domaine allant de 7 à 25 pce, de préférence de 8 à 20 pce.
De préférence pour l’invention, la composition du flanc externe du pneumatique de l’invention ne comprend pas d’autre résine que la résine C5 décrite ci-dessus.
Huile plastifiante
De préférence pour l’invention, la composition du flanc externe du pneumatique de l’invention ne comprend pas d’huile plastifiante ou en comprend moins de 25 pce.
De préférence pour l’invention, la composition du flanc externe du pneumatique de l’invention ne comprend pas d’huile plastifiante.
Alternativement, la composition peut comprendre une huile plastifiante. Dans ce cas, la quantité d’huile plastifiante est préférentiellement comprise dans un domaine allant de plus de 0 à 25 pce, de préférence de 3 à 15 pce.
Toute huile plastifiante, parfois aussi appelée huile d'extension, qu'elle soit de nature aromatique ou non-aromatique connue pour ses propriétés plastifiantes vis-à-vis d'élastomères diéniques, est utilisable. A température ambiante (20°C), ces huiles, plus ou moins visqueuses, sont des liquides (c’est-à-dire, pour rappel, des substances ayant la capacité de prendre à terme la forme de leur contenant), par opposition notamment à des résines plastifiantes hydrocarbonées qui sont par nature solides à température ambiante.
Conviennent particulièrement les huiles plastifiantes choisies dans le groupe constitué par les huiles naphténiques (à basse ou haute viscosité, notamment hydrogénées ou non), les huiles paraffiniques, les huiles MES (Medium Extracted Solvatés), les huiles TDAE (Treated Distillate Aromatic Extracts), les huiles minérales, les huiles végétales, les plastifiants éthers, les plastifiants esters, les plastifiants phosphates, les plastifiants sulfonates et les mélanges de ces composés.
Par exemple, on peut citer ceux qui contiennent entre 12 et 30 atomes de carbone, par exemple le trioctyle phosphate. A titre d'exemples de plastifiants esters non aqueux et non hydrosolubles, on peut citer notamment les composés choisis dans le groupe constitué par les trimellitates, les pyromellitates, les phtalates, les 1 ,2- cyclohexane dicarboxylates, les adipates, les azélaates, les sébacates, les triesters de glycérol et les mélanges de ces composés. Parmi les triesters ci-dessus, on peut citer notamment des triesters de glycérol, de préférence constitués majoritairement (pour plus de 50 %, plus préférentiellement pour plus de 80 % en poids) d’un acide gras insaturé en C18, c'est-à-dire choisi dans le groupe constitué par l’acide oléique, l’acide linoléique, l’acide linolénique et les mélanges de ces acides. Plus préférentiellement, qu’il soit d’origine synthétique ou naturelle (cas par exemple d'huiles végétales de tournesol ou de colza), l’acide gras utilisé est constitué pour plus de 50% en poids, plus préférentiellement encore pour plus de 80% en poids d’acide oléique. De tels triesters (trioléates) à fort taux d’acide oléique sont bien connus, ils ont été décrits par exemple dans la demande WO 02/088238, à titre d’agents plastifiants dans des bandes de roulement pour pneumatiques.
Préparation du flanc externe de l’invention
Afin de préparer le flanc externe selon l’invention, on procède, de manière connue de l’homme de l’art, au mélange des élastomères avec les autres composants du flanc externe à savoir les charges, les plastifiants éventuels, la cire, ainsi que le système de réticulation et les éventuels autres ingrédients. L’homme du métier saura adapter l’ordre d’incorporation des ingrédients (en une fois ou en plusieurs étapes successives), la température et le temps de mélangeage.
Ainsi par exemple, on procède pour les essais de la manière suivante : on introduit dans un mélangeur interne, rempli à environ 70% (plus ou moins 5%) et dont la température initiale de cuve est comprise entre 40°C et 80°C, successivement les élastomères, les charges, les plastifiants éventuels, la cire ainsi que les éventuels autres ingrédients à l’exception du système de réticulation. On conduit alors un travail thermomécanique (phase non-productive) en une étape, qui dure au total environ 3 à 4 minutes, jusqu’à atteindre une température maximale de « tombée » de 150°C.
On récupère le mélange ainsi obtenu, on le refroidit puis on incorpore le système de réticulation, par exemple du soufre et un accélérateur sur un mélangeur externe (homo-finisseur) à 30°C, en mélangeant le tout (phase productive) pendant un temps approprié (par exemple entre 5 et 12 min).
Selon un autre mode de réalisation, tous les composants y compris le système de réticulation peuvent être introduits successivement dans le mélangeur interne tel que décrit ci-dessus. Dans ce cas le mélange doit se faire jusqu’à une température de « tombée » inférieure ou égale à 130°C, préférentiellement inférieure ou égale à 120°C et notamment inférieure ou égale à 110°C.
Dans certains modes de réalisation alternatifs, un ou plusieurs des élastomères (diénique et/ou thermoplastique) utilisés dans la composition peuvent être introduits sous forme de « masterbatch » ou prémélangés avec certains des composants de la composition.
Les compositions ainsi obtenues sont ensuite calandrées soit sous la forme de plaques (épaisseur de 2 à 3 mm) ou feuilles fines de caoutchouc pour la mesure de leurs propriétés physiques ou mécaniques, soit extrudées sous la forme de flancs externes de pneumatique.
Utilisation du flanc externe dans un bandage pneumatique
Le flanc externe précédemment décrit est particulièrement bien adapté à une utilisation comme produit fini ou semi-fini, en caoutchouc, tout particulièrement dans un bandage pneumatique pour véhicule automobile tel qu'un véhicule de type deux roues, tourisme ou industriel.
On comprendra aisément que, selon les domaines d’application spécifiques, les dimensions et les pressions en jeu, le mode de mise en œuvre de l’invention peuvent varier, le flanc externe comporte alors plusieurs modes d’utilisation préférentiels.
EXEMPLES DE RÉALISATION DE L’INVENTION
Le flanc externe précédemment décrit est avantageusement utilisable dans les bandages pneumatiques de tous types de véhicules, en particulier véhicules tourisme ou véhicules industriels tels que les poids-lourd.
A titre d'exemple, la figure unique annexée représente de manière très schématique (sans respect d'une échelle spécifique), une coupe radiale d'un bandage pneumatique conforme à l'invention.
Ce bandage pneumatique 1 comporte un sommet 2 renforcé par une armature de sommet ou ceinture 6, deux flancs externes 3 et deux bourrelets 4, chacun de ces bourrelets 4 étant renforcé avec une tringle 5. Le sommet 2 est surmonté d'une bande de roulement non représentée sur cette figure schématique. Une armature de carcasse 7 est enroulée autour des deux tringles 5 dans chaque bourrelet 4, le retournement 8 de cette armature 7 étant par exemple disposé vers l'extérieur du pneumatique 1 qui est ici représenté monté sur sa jante 9. L'armature de carcasse 7 est de manière connue en soi constituée d'au moins une nappe renforcée par des câbles dits « radiaux », par exemple textiles ou métalliques, c'est-à-dire que ces câbles sont disposés pratiquement parallèles les uns aux autres et s'étendent d'un bourrelet à l'autre de manière à former un angle compris entre 80° et 90° avec le plan circonférentiel médian (plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique qui est situé à mi-distance des deux bourrelets 4 et passe par le milieu de l'armature de sommet 6). La paroi interne du bandage pneumatique 1 comporte une couche 10 étanche à l’air, par exemple d'épaisseur égale à environ 0,9 mm, du côté de la cavité interne 11 du bandage pneumatique 1.
Le bandage pneumatique conforme à l'invention peut utiliser par exemple pour la composition de son flanc externe tel que défini ci-dessus, une composition conforme à la présente invention.
Le pneumatique pourvu de son flanc externe tel que décrit ci-dessus est de préférence réalisé avant réticulation (ou cuisson). La réticulation est ensuite effectuée classiquement.
Une variante de fabrication avantageuse, pour l'homme du métier des bandages pneumatiques, consistera par exemple au cours d'une première étape, à déposer à plat la couche étanche à l'air directement sur un tambour de confection, sous la forme d'une couche ("skim") d'épaisseur adaptée, avant de recouvrir cette dernière avec le reste de la structure du bandage pneumatique, selon des techniques de fabrication bien connues de l'homme du métier.
Tests
Les propriétés des compositions élastomères et de certains de leurs constituants sont caractérisées comme indiqué ci-après.
Mesure de résistance à l’ozone
La résistance à l’ozone des matériaux est mesurée selon la méthode suivante : après cuisson, 10 éprouvettes sont mises sur un trapèze à différentes élongations allant de 10% à 100% par pas de 10% d’élongation. Les éprouvettes dites B15 sont issues d'une plaque MFTR (appelée Monsanto) dont les deux bourrelets situés aux extrémités servent au maintien de l'éprouvette. Les éprouvettes dites B15 ont les dimensions suivantes 78.5mm *15mm*1 5mm. Au bout de 192 heures d’exposition à une température de 38°C et à un taux d’ozone de 50pphm (parties pour cent millions), on note chaque faciès en fonction du nombre et de la profondeur des craquelures. Cette notation subjective va de 0 à 5 (0 : pas de craquelures ; 1 à 4 présence de craquelures de plus en plus importantes et profondes ; 5 rupture de l’éprouvette). La moyenne des notations de toutes les déformations (plus la moyenne est faible, meilleure est la performance ozone) est retenue comme critère de classification.
Mesure de la performance Efflorescence
Après une opération de découpage des plaques de mélange cuit, les éprouvettes d’épaisseur 2,5mm sont étuvées à 70°C pendant 12h sous air. Elles sont ensuite étuvées à 40 °C sous air pendant 4 semaines. Après sortie de l’étuve et exposition à température ambiante pendant 15 min, un stimulus mécanique est appliqué de manière à révéler l’efflorescence de la cire. Dans le cas présent, le stimulus mécanique consiste en une opération de grattage de l’éprouvette avec une lame métallique. On évalue ensuite l’ampleur du phénomène d’efflorescence (coloration blanche de la surface) au moyen d’une échelle subjective de valeurs qui est représentative de l’aspect final des échantillons. Les valeurs de cette échelle subjective qui ont été respectivement obtenues pour les échantillons testés peuvent varier de 0 à 3, et correspondent à la « notation efflorescence ». Ces valeurs allant de 0 à 3 correspondent aux aspects suivants pour les échantillons:
0 : Pas d’efflorescence. La surface grattée reste noire
1 : Légère efflorescence.
2 : Efflorescence modérée.
3 : Efflorescence totale. La surface grattée est blanche.
Plus la valeur est faible, plus l’aspect de la performance en efflorescence est bonne, c’est-à-dire l’efflorescence faible.
Evaluation de la sensation au toucher
La sensation au toucher est évaluée au moyen d’une échelle de valeurs qui est représentative de l’aspect final des échantillons à l’issue du test précédent. Les valeurs de cette échelle qui ont été respectivement obtenues pour les échantillons testés peuvent varier de 0 à 3. Ces valeurs allant de 0 à 3 correspondent aux aspects suivants pour les échantillons:
0 : La surface est non collante et non grasse
1 : La surface est légèrement grasse
2 : La surface est grasse et collante
3 : La surface est excessivement grasse et collante : l’aspect est rédhibitoire
Plus la valeur est faible, plus la sensation au toucher est bonne.
Essais
Des compositions de flanc externe, contenant des élastomères usuels, des charges renforçantes et des additifs correspondant aux témoins (T1 à T11 tableau 1 ) ont été préparées selon les méthodes connues de l’homme de l’art et similairement à la préparation des compositions de l’invention décrite plus haut. Ces compositions témoins ont été comparées à des compositions (C1 et C2 du tableau 1 ) conformes à l’invention.
Le tableau 1 présente l’ensemble des compositions préparées. Les taux sont tous exprimés en pce. Tableau 4
Figure imgf000019_0001
Références du tableau 1 :
(1 ) NR caoutchouc naturel
(2) Butadiene Rubber Nd
(3) Noir de carbone N683 (BET égalé à 36m2/g ; COAN 85ml/100g)
(4) Huile MES de la société Exxon Mobil
(5) Cire antiozone « Varazon 4959 » de la société SASOL
(6) Produit 1 : Polyoxyéthylène 20 cetylether « Brij C20 » de la société CRODA dont la valeur de HLB est de 15,7 et la masse molaire de 1124g/mol
(7) Produit 2 : Polyoxyéthylène 10 cetylether « Brij C10 » de la société CRODA dont la valeur de HLB est de 12,9 et la masse molaire de 683 g/mol
(8) Produit 3 : Polyoxyéthylène 2 cetylether « Brij C2 » de la société CRODA dont la valeur de HLB est de 5,3 et la masse molaire de 330 g/mol
(9) Produit 4 : Polyoxyéthylène (9) d’alcools en C13-C15 « Synperonic A9 » de la société CRODA dont la valeur de HLB est de 12,5 et la masse molaire moyenne sensiblement égale à 610 g/mol
(10) Produit 5 : Polyoxyéthylène (1 1 ) d’alcools en C13-C15 « Synperonic A11 » de la société CRODA dont la valeur de HLB est de 13,9 et la masse molaire moyenne sensiblement égale à 698 g/mol (1 1 ) Produit 6 : Polyoxyéthylène (40) monostéarate « Myrj S40 » de la société CRODA dont la valeur de HLB est de 16,9 et la masse molaire de 2044 g/mol
(12) Produit 7 : Polyalphaoléfine « Vybar 103 », de la société Baker Hughes
(13) Produit 8 : PEG-600 « Pluriol E 600 » de la société BASF
(14) 6PPD : N-1 ,3-dimethylbutyl-N’-phenyl-paraphenylènediamine
(15) N-cyclohexyl-2-benzothiazyl-sulfenamide « Santocure CBS » de la société
Solutia.
Les compositions ont été testées selon les tests décrits précédemment de performance ozone, efflorescence et toucher.
Le tableau 2 présente l’ensemble des résultats des compositions testées nm* indique des valeurs non mesurées. Tableau 2
Figure imgf000020_0001
Les résultats présentés au tableau 2 montrent que seules les compositions C1 et C2, conformes à l’invention permettent d’éviter l’efflorescence et la pénalisation du toucher, tout en présentant une très bonne résistance à l’ozone.

Claims

Revendications
1. Pneumatique pourvu d’un flanc externe, ledit flanc externe comprenant au moins une composition à base d’au moins :
- 15 à 70 pce d’élastomère isoprénique,
- 25 à 85 pce d’élastomère butadiénique,
- 10 à 100 pce de noir de carbone,
- 0,75 à 2,7 pce de dérivé de polyoxyde d’éthylène de formule générale (Cheml ) ci-dessous,
(Chem 5)
Figure imgf000021_0001
dans lequel n est un nombre compris dans un domaine allant de 20 à 25, et m est un nombre compris dans un domaine allant de 13 à 17,
- 0,5 à 10 pce de cire anti-ozone
- un système de réticulation.
2. Pneumatique selon la revendication 1 , dans lequel le taux d’élastomère
isoprénique est compris dans un domaine allant de 30 à 60 pce, de préférence de 35 à 50 pce.
3. Pneumatique selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le taux d’élastomère butadiénique est compris dans un domaine allant de 40 à 70 pce, de préférence de 50 à 65 pce.
4. Pneumatique selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la quantité totale de noir de carbone est comprise dans un domaine allant de 20 à 60 pce, de préférence de 25 à 55 pce.
5. Pneumatique selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le dérivé de polyoxyde d’éthylène présente une masse moléculaire moyenne Mn comprise dans un domaine allant de 1080 g/mol à 1412 g/mol, de préférence de 1080 g/mol à 1200 g/mol.
6. Pneumatique selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le dérivé de polyoxyde d’éthylène est tel que n est un nombre compris dans un domaine allant de 20 à 23, plus préférentiellement, n est égal à 20.
7. Pneumatique selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le dérivé de polyoxyde d’éthylène est tel que m est égal à 15.
8. Pneumatique selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la cire anti-ozone contient de 50 % à 75 % d’alcanes linéaires comportant 30 atomes de carbone à 38 atomes de carbone rapporté à la quantité totale d’alcanes linéaires.
9. Pneumatique selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la quantité de cire anti-ozone est comprise dans un domaine allant de 0,7 à 5 pce, plus préférentiellement de 0,7 à 3 pce.
10. Pneumatique selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la composition du flanc externe comprend en outre une résine hydrocarbonée.
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