EP-4081411-B1 - NOVEL RUBBER COMPOSITION FOR A TYRE

Inventors

• CROCHET, Aurore
• PIBRE, Guillaume
• LAFORT, François
• VASSEUR, DIDIER

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20201214

Claims (12)

1. Rubber composition based on at least one elastomeric matrix comprising at least one diene isoprene elastomer, a non-crosslinked polyethylene, a crosslinking system, and a reinforcing filler at a level ranging from 0 to 15 phr, the said non-crosslinked polyethylene having a melt index at 190°C under 5 kg ranging from 2 to 25 g/10 min, preferably from 2.5 to 22 g/10 min, and the level of isoprene elastomer ranging from 52 phr to 100 phr.
2. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the level of non-crosslinked polyethylene is greater than 5 phr, preferably ranging from 5 to 75 phr.
3. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the non-crosslinked polyethylene is selected from the group consisting of high-density polyethylenes, low-density polyethylenes, linear low-density polyethylenes, medium-density polyethylenes, ultra-high molecular weight polyethylenes, very-low-density polyethylenes, and mixtures thereof.
4. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the non-crosslinked polyethylene is a high-density non-crosslinked polyethylene HDPE.
5. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the non-crosslinked polyethylene has a density ranging from 940 to 970 kg/m 3 , more preferably from 940 to 965 kg/m 3 .
6. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the non-crosslinked polyethylene is a functionalized, non-crosslinked polyethylene comprising at least one functional group including at least one heteroatom selected from the group consisting of Si, N, O, S, and Cl.
7. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the non-crosslinked polyethylene is a functionalized, non-crosslinked polyethylene comprising at least one alkoxysilane functional group.
8. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the level of reinforcing filler ranges from 0 to 13 phr, preferably from 0 to 12 phr.
9. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the reinforcing filler is selected from the group consisting of carbon black, silica, and mixtures thereof.
10. Tire comprising at least one layer including a rubber composition as defined in any one of claims 1 to 9.
11. Tire according to claim 10, in which said composition forms an inner layer of the tire.
12. Tire according to claim 10 or 11, in which the layer is a sub-layer of the tread, a layer of the crown, a carcass ply, a layer of the bead area, or any other layer that is not in contact with ambient air or with the inflation gas of the tire.

Description

La présente invention est relative aux compositions de caoutchouc destinées notamment à la fabrication de pneumatiques ou de produits semi-finis pour pneumatiques, en particulier des compositions de caoutchouc constituant une couche interne d'un pneumatique, notamment située dans la zone du bourrelet du pneumatique. La réduction des émissions de gaz à effet de serre des transports est un des défis majeurs auquel les manufacturiers de pneumatiques sont confrontés. Le pneumatique constitue une source importante de progrès, par le biais d'un abaissement de la résistance au roulement, car celle-ci a un impact direct sur la consommation de carburant des véhicules. Compte tenu de la conscience écologique toujours grandissante des consommateurs, il est nécessaire de poursuivre les efforts visant à réduire la résistance au roulement des pneumatiques. Les pneumatiques comportent habituellement : Deux bourrelets destinés à entrer en contact avec une jante de montage, chaque bourrelet comportant au moins une structure annulaire de renforcement dite « tringle » ainsi qu'un bourrage, le bourrage étant situé radialement à l'extérieur de la structure annulaire de renforcement et est constitué de compositions de caoutchouc;Deux flancs prolongeant les bourrelets radialement vers l'extérieur et s'unissant dans un sommet comprenant une bande de roulement ;Au moins une armature de carcasse s'étendant depuis les bourrelets à travers les flancs jusqu'au sommet, et comportant une pluralité d'éléments de renforcement de carcasse. L'ensemble formé par le bourrelet et la partie radialement intérieur du flanc d'un pneumatique fait partie des composantes du pneumatique dont la structure a une répercussion sur la résistance au roulement du pneumatique. Le rôle du bourrelet est multiple : il reprend les tensions de l'armature de carcasse et transmet les efforts subis par le pneumatique du flanc vers la jante. Il assure donc le guidage du sommet du pneumatique à partir de la jante. Pour assurer ces fonctions, la zone du bourrelet est généralement constituée de compositions de caoutchouc ayant une rigidité élevée. Ces compositions de caoutchouc formant la zone du bourrelet doivent également contribuer à réduire la résistance au roulement du pneumatique, donc doivent présenter une hystérèse faible. Il existe donc un besoin de disposer de compositions de caoutchouc qui présentent une rigidité élevée et une hystérèse faible. Pour obtenir des compositions de caoutchouc présentant une rigidité élevée, il a été proposé d'introduire dans ces compositions de caoutchouc de fortes quantités de charges renforçantes. Toutefois, cette solution pénalise l'hystérèse impactant négativement la résistance au roulement. Une autre solution pour augmenter la rigidité d'une composition de caoutchouc consiste à combiner des charges renforçantes avec des résines durcissables telles que des résines phénoplastes. Toutefois, cette solution entraine également une augmentation de l'hystérèse. De plus, l'utilisation de telles résines est un désavantage du point de vue de l'hygiène et de l'environnement car lors de la réticulation des compositions de caoutchouc, ces résines libèrent du formaldéhyde. Diminuer l'hystérèse de compositions de caoutchouc, tout en conservant une rigidité élevée, sans augmenter le taux de charges renforçantes, demeure donc encore une vraie difficulté technique pour les manufacturiers de pneumatiques. Poursuivant ses recherches, la demanderesse a trouvé, de manière surprenante, que l'utilisation d'une polyoléfine spécifique dans une composition de caoutchouc permettait de remplacer tout ou partie de la charge renforçante et d'obtenir une diminution significative de l'hystérèse tout en préservant, voir en améliorant, la rigidité de ladite composition de caoutchouc. Ainsi, l'invention concerne une composition de caoutchouc à base d'au moins une matrice élastomérique comprenant au moins un élastomère diénique isoprénique, d'un polyéthylène non-réticulé, d'un système de réticulation et d'une charge renforçante dont le taux est compris dans un domaine allant de 0 à 15 pce, ledit polyéthylène non-réticulé a un indice de fluidité à 190°C sous 5 kg compris dans un domaine allant de 2 à 25 g/10 min, de préférence compris dans un domaine allant de 2,5 à 22 g/10 min, le taux d'élastomère diénique isoprénique est compris dans un domaine allant de 52 pce à 100 pce. Plus particulièrement, la composition de caoutchouc selon l'invention peut présenter avantageusement au moins l'une des caractéristiques préférées suivantes prises seules ou en combinaisons. Préférentiellement, le taux de polyéthylène non-réticulé est supérieur à 5 pce, de préférence est compris dans un domaine allant de 5 à 75 pce. Préférentiellement, le polyéthylène non-réticulé est choisi dans le groupe constitué par les polyéthylènes haute densité, les polyéthylènes basse densité, les polyéthylènes basses densité linéaire, les polyéthylènes moyenne densité, les polyéthylènes de masse molécul