EP-4493417-B1 - RUBBER COMPOSITION COMPRISING AN EPOXY RESIN AND A HARDENER

Inventors

• BONNETTE, FABIEN
• BIZET, Séverine
• BONNEVIDE, Marine
• LANDREAU, Emmanuel

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20230309

Claims (14)

1. Rubber composition based on at least: • one diene elastomer; • a reinforcing filler; • a crosslinking system; • between 1 and 30 phr of an epoxy resin selected from tetra(glycidoxyphenyl)ethane epoxy resins; • from 0.5 to 15 phr of a hardener.
2. Rubber composition according to the preceding claim, in which the epoxy resin is selected from epoxy resins having the following generic formula and oligomers of the compounds of generic formula (II):
3. Rubber composition according to any one of the preceding claims, comprising no curing resins other than an epoxy resin selected from tetra(glycidoxyphenyl)ethane epoxy resins.
4. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the epoxy resin content ranges from 10 to 25 phr.
5. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the hardener is selected from aromatic diamines, aliphatic diamines, anhydride and ureas.
6. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the hardener is selected from aromatic diamines and ureas.
7. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the hardener is an aromatic diamine hardener selected from the compounds below and mixtures of these compounds:
8. Rubber composition according to Claim 5 or 6, in which the ureas are selected from carbamide, N,N'-dimethylurea, ethyleneurea, N-phenylurea and 1,3-diphenylurea compounds, preferably selected from carbamide, N,N'-dimethylurea, N-phenylurea and 1.3-diphenylurea compounds.
9. Rubber composition according to any one of Claims 1 to 4, in which the hardener is selected from dimethylthiotoluenediamine, carbamide and N,N'-dimethylurea compounds, preferentially from dimethylthiotoluenediamine and carbamide compounds.
10. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the amount of hardener in the rubber composition is within a range extending of from 0.5 to 10 phr, preferably within a range extending from 0.5 to 8 phr.
11. Rubber composition according to any one of the preceding claims, in which the diene elastomer content is from 50 to 100 phr, more preferentially from 60 to 100 phr, more preferentially from 70 to 100 phr, even more preferentially from 80 to 100 phr and very preferentially from 90 to 100 phr.
12. Rubber composition according to the preceding claim, in which the diene elastomer is an isoprene elastomer.
13. Finished or semi-finished rubber article comprising a rubber composition according to any one of the preceding claims.
14. Pneumatic or non-pneumatic tyre comprising a rubber composition according to any one of Claims 1 to 12.

Description

Domaine technique de l'invention La présente invention est relative à des compositions de caoutchouc destinées notamment à la fabrication de pneumatiques ou de produits semi-finis pour pneumatiques. La présente invention a également pour objet un article de caoutchouc fini ou semi-fini comprenant une composition de caoutchouc selon l'invention, ainsi qu'un bandage pneumatique ou non pneumatique comprenant au moins une composition selon l'invention. Art antérieur Il est connu d'utiliser dans certaines parties des bandages pneumatiques, des compositions de caoutchouc présentant une forte rigidité lors de faibles déformations du bandage pneumatique comme présentées dans la demande WO 02/10269. La résistance aux faibles déformations est une des propriétés que doit présenter un bandage pneumatique pour répondre aux sollicitations auxquelles il est soumis. Cette rigidification peut être obtenue en augmentant le taux de charge renforçante ou en incorporant certaines résines renforçantes dans les compositions de caoutchouc constitutives des parties du bandage pneumatique. Les résines renforçantes classiquement utilisées pour augmenter la rigidité des compositions sont des résines renforçantes à base d'un système accepteur/donneur de méthylène. Les termes « accepteur de méthylène » et « donneur de méthylène » sont bien connus de l'homme du métier et largement utilisés pour désigner des composés aptes à réagir ensemble pour générer par condensation une résine renforçante tridimensionnelle qui vient se superposer, s'interpénétrer avec le réseau charge renforçante/élastomère d'une part et avec le réseau élastomère/soufre d'autre part (si l'agent de réticulation est le soufre). Classiquement, l'accepteur de méthylène est une résine phénolique. Des résines phénoliques novolaques, ont déjà été décrites dans des compositions de caoutchouc, notamment destinées à des bandages pneumatiques ou des bandes de roulement de bandages pneumatiques, pour des applications aussi variées qu'adhésion ou renforcement : on se reportera par exemple au brevet EP 0 649 446. À l'accepteur de méthylène précédemment décrit est associé un agent durcisseur, apte à le réticuler ou durcir, encore appelé communément « donneur de méthylène » ou simplement « durcisseur ». La réticulation de la résine est alors provoquée lors de la cuisson de la matrice de caoutchouc, par formation de ponts méthylène entre les carbones en positions ortho et para des noyaux phénoliques de la résine et le donneur de méthylène, créant ainsi un réseau de résine tridimensionnel. À titre d'exemple, la demande WO 2011/045342 décrit des compositions comprenant un couple résine époxyde avec un durcisseur aminé. Ces compositions, outre l'avantage de s'affranchir de la formation de formaldéhyde, présentent après réticulation des rigidités supérieures aux compositions conventionnelles tout en conservant une résistance au roulement acceptable. La demande WO 2018/002538 décrit des compositions comprenant une résine époxyde et un durcisseur aminé comprenant au moins deux fonctions amines primaires situées sur au moins un cycle aromatique à six atomes qui visent à améliorer le compromis entre processabilité, en particulier le temps de grillage, et rigidité par rapport aux compositions connues. Ces documents montrent que les propriétés de caoutchouterie sont dépendantes des constituants utilisés et difficilement prédictibles. Il est toujours souhaitable d'améliorer encore les propriétés des compositions de caoutchouc, et notamment le compromis entre rigidité aux faibles déformations et pertes hystérétiques. De manière inattendue, la Demanderesse a découvert lors de ses recherches que la combinaison d'une résine époxyde de structure particulière et d'un durcisseur permet d'améliorer la rigidité aux faibles déformations et les pertes hystérétiques d'une composition de caoutchouc. Description détaillée de l'invention L'invention concerne une composition de caoutchouc à base d'au moins : un élastomère diénique ;une charge renforçante ;un système de réticulation ;entre 1 et 30 pce d'une résine époxyde choisie parmi les résines époxyde de type tétra(glycidoxyphényl)éthanede 0,5 à 15 pce d'un durcisseur. L'invention concerne également un article de caoutchouc fini ou semi-fini comprenant une telle composition et un bandage pneumatique ou non pneumatique comprenant une telle composition. Définitions Par l'expression "partie en poids pour cent parties en poids d'élastomère" (ou pce), il faut entendre au sens de la présente invention, la partie, en masse pour cent parties en masse d'élastomère ou de caoutchouc. Dans la présente, 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