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EP-4496717-B1 - ELASTOMER COMPOSITION WITH IMPROVED PROPERTIES

EP4496717B1EP 4496717 B1EP4496717 B1EP 4496717B1EP-4496717-B1

Inventors

  • LAGARDE, Patricia

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20230322

Claims (15)

  1. Elastomeric composition based on: a. from 7 to 45 phr of a first diene elastomer, said first diene elastomer being an isoprene elastomer, b. from 10 to 45 phr of a second diene elastomer, said second diene elastomer being a copolymer of butadiene and of vinylaromatic monomers, which copolymer comprising, within its structure, at least one alkoxysilane group bonded to the elastomer by the silicon atom and at least one function comprising a nitrogen atom, and exhibiting a glass transition temperature of strictly less than -70°C, measured according to the Standard ASTM D3418-08 (2008), c. from 10 to 55 phr of a third non-functionalized diene elastomer, said third non-functionalized diene elastomer being a copolymer of butadiene and of vinylaromatic monomers having a glass transition temperature of strictly greater than -65°C and less than or equal to -30°C, measured according to the Standard ASTM D3418-08 (2008), d. from 0 to 5 phr of a fourth diene elastomer, said fourth diene elastomer being a polybutadiene, e. from 40 to 85 phr of silica as reinforcing filler, f. at least one agent for coupling silica to at least one of said diene elastomers, g. from 0 to 9 phr of at least one plasticizer, h. at least one crosslinking system.
  2. Composition according to Claim 1, in which the content of the first diene elastomer in the elastomeric composition is within a range extending from 8 to 43 phr, more preferentially is within a range extending from 10 to 40 phr.
  3. Composition according to any one of the preceding claims, in which the content of the second diene elastomer in the elastomeric composition is within a range extending from 15 to 40 phr, more preferentially is within a range extending from 20 to 37 phr.
  4. Composition according to any one of the preceding claims, in which the content of the third diene elastomer in the elastomeric composition is within a range extending from 20 to 53 phr, more preferentially in a range extending from 30 to 50 phr.
  5. Composition according to any one of the preceding claims, in which the first diene elastomer is selected from the group consisting of natural rubber, synthetic polyisoprenes and the mixture of these elastomers; preferably, the first elastomer is natural rubber.
  6. Composition according to any one of the preceding claims, in which the second diene elastomer has a glass transition temperature within a range extending from -110°C to less than -70°C, preferably extending from -100°C to -75°C, more preferentially still extending from -95°C to -80°C.
  7. Composition according to any one of the preceding claims, in which the third non-functionalized diene elastomer has a glass transition temperature within a range extending from -60°C to -40°C, preferably extending from -50°C to -40°C.
  8. Composition according to any one of the preceding claims, in which the function comprising a nitrogen atom is borne by the alkoxysilane group via a spacer group which is a C 1 -C 10 alkanediyl, more preferentially a C 1 -C 4 alkanediyl.
  9. Composition according to any one of the preceding claims, in which the content of vinylaromatic monomers in the second diene elastomer is within a range extending from 0.5% to 5% by weight, with respect to the weight of said second diene elastomer, more preferentially in a range extending from 1% to 4% by weight.
  10. Composition according to any one of the preceding claims, in which the content of silica in the elastomeric composition is within a range extending from 45 to 80 phr, more preferentially extending from 50 to 75 phr.
  11. Composition according to any one of the preceding claims, in which the elastomeric composition does not comprise a polybutadiene.
  12. Composition according to any one of the preceding claims, in which the elastomeric composition does not comprise a plasticizer.
  13. Composition according to any one of the preceding claims, in which the elastomeric composition additionally comprises from 0.5 to 15 phr, preferably from 0.7 to 10 phr, of carbon black.
  14. Tread comprising at least a composition according to one of the preceding Claims 1 to 13.
  15. Tyre comprising at least a composition according to any one of the preceding Claims 1 to 13 or comprising a tread according to Claim 14.

Description

Le domaine de la présente invention est celui des compositions élastomériques, plus particulièrement des compositions élastomériques pour les bandes de roulements, en particulier de pneumatiques pour les véhicules portant de lourdes charges, tels que, par exemple les camions, les tracteurs, les véhicules de génie civil, les remorques ou bus routiers. Les pneumatiques pour les véhicules portant de lourdes charges sont pourvus de bandes de roulement qui présentent, par rapport aux bandes de roulement des pneumatiques de véhicules légers, en particulier de véhicules tourisme ou de véhicules camionnette, de grandes épaisseurs de matériau caoutchoutique, notamment pour supporter le poids que ces véhicules transportent. Typiquement, la partie usante de la bande de roulement d'un véhicule portant de lourdes charges peut avoir une épaisseur d'au moins 15 mm, celle d'un véhicule génie civil d'au moins 30 mm, voire jusqu'à 120 mm. Au cours du roulage, la bande de roulement de ce type de pneumatique subit des sollicitations mécaniques et des agressions résultant du contact direct avec le sol. En effet, l'usage de ces pneumatiques sur des terrains présentant de nombreux cailloux et autres corps ou des nids-de-poule, génère des agressions de la bande de roulement. Dans le cas d'un pneumatique monté sur un véhicule portant de lourdes charges, les sollicitations mécaniques et les agressions subies par le pneumatique se trouvent amplifiées sous l'effet du poids porté par ce pneumatique. Ceci a pour conséquence que des chocs répétitifs peuvent provoquer des arrachements de matière de la bande de roulement. Il est donc nécessaire que les bandes de roulement des pneumatiques des véhicules portant de lourdes charges présentent une bonne résistance à la fissuration. Pour résoudre ce problème, les manufacturiers de pneumatiques pour ce type de véhicules ont l'habitude d'utiliser du caoutchouc naturel, comme élastomère majoritaire, en mélange avec un polybutadiène, dans les compositions élastomériques pour ces bandes de roulement en raison des propriétés de résistance à la fissuration que possède spécifiquement le caoutchouc naturel. Par ailleurs, certains véhicules portant des lourdes charges sont également destinés à rouler sur des trajets de plus en plus longs, du fait de l'amélioration du réseau routier et de la croissance de ce réseau dans le monde. L'usure de la bande de roulement de ces pneumatiques doit donc être la plus réduite possible pour une distance de parcours donnée. Afin de réduire l'usure de la bande de roulement de ce type de pneumatiques, il est connu d'utiliser habituellement du noir de carbone comme charge renforçante dans les compositions élastomériques de bande de roulement ; cette charge renforçante apportant une certaine rigidité à la composition élastomérique. Or, il est connu de l'homme du métier que l'amélioration d'une propriété d'une bande de roulement s'effectue la plupart du temps au détriment d'autres propriétés. En effet, l'amélioration des propriétés de rigidité s'effectue souvent au détriment de la résistance à la fissuration. Ainsi, les manufacturiers cherchent toujours des solutions pour améliorer d'avantage un compromis de propriétés que sont la résistance à l'usure et la résistance à la fissuration pour un pneumatique de véhicule portant de lourdes charges. Le document WO2020214178 décrit des compositions élastomériques pour des bandes de roulement comprenant 60 pce de caoutchouc naturel, 40 pce d'un copolymère de styrène et de butadiène fonctionnalisé et 60 pce de silice ; cette composition élastomérique permet d'obtenir une bonne rigidité de la bande de roulement et une bonne résistance à l'usure. Par ailleurs, une autre performance à laquelle doivent satisfaire les bandes de roulement de pneumatiques de véhicules portant de lourdes charges est une bonne adhérence sur sol mouillé. Or, il est connu que les pneumatiques qui présentent une bonne adhérence sur sol mouillé présentent habituellement une résistance à l'usure pénalisée. Il existe donc toujours un besoin d'améliorer encore plus le compromis résistance à l'usure/ résistance à la fissuration sans que soit pénalisée l'adhérence sur sol mouillé. Le but de la présente invention est de répondre à ce besoin. Poursuivant ses recherches, la Demanderesse a découvert de façon inattendue que, pour des pneumatiques de véhicules portant de lourdes charges, l'utilisation combinée d'un élastomère diénique fonctionnel spécifique, avec un élastomère diénique non fonctionnel spécifique et un caoutchouc isoprénique, permettait d'améliorer d'avantage le compromis de performance résistance à l'usure/ résistance à la fissuration tout en améliorant les propriétés d'adhérence sur sol mouillé d'une composition élastomérique pour bande de roulement. Ainsi, l'invention a pour objet une composition élastomérique à base de : a. 7 à 45 pce d'un premier élastomère diénique, ledit premier élastomère diénique étant un élastomère isoprénique,b. 10 à 45 pce d'un se